Generación de tecnologías inalámbricas, estándares celulares en Venezuela y el mundo Evaluación del Avance de las Tecnologías Inalámbricas y Estándares Celulares en el Mundo A modo de introducción, luego de hacer revisión de algunos textos y un documento escrito por el Ing. en Telecomunicaciones Daniel Martín Mayorga (Univ. Politécnica Madrid), Director General de Planificación de Telefónica Móviles y Presidente de la Comisión de Inalámbricos de AHCIET, se puede decir que la telefonía móvil es una tecnología altamente explotable, que se ha visto enmarcada en un gran desarrollo comercial por parte de Asia, Europa y EEUU. A continuación un breve análisis de cada una de ellas: Evolución de la Telefonía Móvil en Europa La Conferencia de Correos y Telecomunicaciones CEPT, creo en 1982 el GSM, Grupo Especial Móvil, con el encargo de desarrollar las especificaciones de un nuevo sistema de telefonía móvil que fuera: Plan-europeo (tuviese alcance a todos los países de la Comunidad Europea). Soportara roaming en todo el continente. Que fuese digital, para obtener máximas prestaciones en cuanto a capacidad del espectro disponible. Que pudiera interconectarse eficientemente con la Red Digital de Servicios Integrados RDSI que en aquella época estaba en pleno desarrollo. La adopción del GSM como estándar europeo se concreta a partir de diciembre de 1986 para las comunicaciones móviles digitales, teniendo su primer despliegue en 1991, con cobertura en las principales ciudades en 1993 y enlace entre las primeras ciudades Europeas en 1995. Otro aspecto esencial para el éxito del proyecto GSM fue la reserva del espectro de una determinada porción de radiofrecuencia, la misma para todos los países de Europa. Esta diferencia es fundamental con respecto a EEUU donde no existe una asociación entre el espectro y un servicio en concreto; por el contrario, se asigna el espectro mediante subasta, y luego el que lo gana decide a qué servicio lo va a aplicar y qué tecnología y estándares va a emplear. En Europa, por el contrario, el esquema usado consiste en dar condiciones de licencia que de antemano especifican los estándares y los servicios que pueden y deben prestarse. Adicionalmente, GSM se ha extendido a enfocar el principio en la banda de 900 MHz para cubrir la banda de 1800 MHz, esta nueva banda ha brindado mayor capacidad en el espectro a GSM siendo actualmente muy usada en varios países. Consolidación del GSM - Introducción de la tarjeta SIM Una de las innovaciones que más ha contribuido al éxito de GSM ha sido la introducción de la tarjeta inteligente SIM incorporada a cada teléfono. Esta tarjeta, además de dotar de seguridad interna al sistema, consigue la completa personalización del terminal móvil, solo basta insertar la tarjeta de una persona en cualquier teléfono móvil para el equipo quede desde ese momento personalizado, permitiendo además ampliar las capacidades del móvil convirtiéndolo en un terminal compatible capaz de acceder a contenidos almacenados en Internet sin necesidad de soportar necesariamente el estándar WAP. Evolución del GSM - Introducción del GPRS En los últimos años, la expansión del GSM se ha producido hacia el mundo de los datos, con ello apareció en estándar GPRS, General Packet Radio System, mediante el cual se dota al GSM de capacidades de conmutación de paquetes, ofreciendo nuevas modalidades comerciales de acceso, transferencia de datos, etc. GPRS se ha implantando desde el 2000 en Europa. GSM, una mirada al futuro. A pesar a de haber sido un proyecto tan lleno de incertidumbres y dejado muchas veces al papel en un principio, hoy en día, es una brillante realidad, tanto que los miembros de la asociación MoU a finales del 2000 eran 399 compañías y entidades que representaban a 142 países y 250 millones de usuarios. En Europa se está siguiendo el camino marcado por GSM: Estándar único, el UMTS. La reserva de la misma banda de frecuencias en todo el continente para el uso de este sistema. Objetivos marcados por las autoridades del Estado en cuanto a la difusión de las redes de tercera generación y la cobertura de las mismas. Es el estándar dominante en la mayor parte del mundo, con excepción de América, y el verdadero punto de partida del liderazgo mundial de telefonía móvil que ostenta Europa. Evolución de la Telefonía Móvil en EEUU y resto de América. La situación en EEUU es bastante distinta. Para empezar, hay una multiplicidad de estándares conviviendo TDMA y CDMA para redes móviles y diversas soluciones para aplicaciones de datos basadas en estándares propietarios. Esta fragmentación ha tenido efectos negativos para el crecimiento del parque de usuarios, ya de por si frenado por la existencia de esquemas tarifarios basados en que paga el que recibe la llamada, al contrario que en Europa. En América Latina la situación es similar, repartiéndose TDMA y CDMA los usuarios digitales, con un cierto predominio de TDMA en cuanto a cifras, pero con CDMA en franco despliegue y GSM con una tímida presencia. En ambas regiones, norte y sur, de América, existen grandes dificultades para el roaming y el único recurso práctico para ello es el estándar analógico AMPS, a pesar de los problemas de capacidad y de falta de transparencia que tiene el esquema analógico de servicios. No existen en este momento la posibilidad que aparezcan a corto plazo terminales híbridos TDMA-CDMA, ni tampoco son comunes GSM-TDMA. En ese sentido, la fragmentación de los estándares es un error que se paga muy caro. Pronósticos del Avance de las Tecnologías Inalámbricas y Estándares Celulares en el Mundo En Europa, la experiencia en segunda generación GSM ha sido exitosa, y es la clave de la supremacía mundial que hoy en día tiene el viejo continente en telefonía móvil. La tercera generación y cuarta por venir, será en parte futuro de esta herencia, por lo tanto en Asia y Europa se consolida el UMTS como un estándar fuerte. En América hay que suponer que se mantendrá el lineamiento y que los operadores que actualmente tienen un estándar definido, ya sea CDMA o GSM, evolucionarán con él. Y los de la línea TDMA habrán de optar entre los estándares dominantes, de lo contrario, la evolución TDMA va a bloquearse. Tecnologías Emergentes Distribuidas en Generaciones Revisando el documento “Evolución de la Telefonía móvil en el mercado de las Telecomunicaciones” por María P. Ballestero. Se enfoca brevemente las siguientes generaciones, resumidas así: 1era Generación: Aparece en 1979 y se caracterizó por ser analógica, éste provee estrictamente servicios para voz. La calidad de los enlaces de voz es muy baja en velocidad y capacidad (2400 bauds). La transferencia de celdas era muy imprecisa por el mismo problema de capacidad (basada en FDMA), y la seguridad era escasa. La tecnología predominante es AMPS. 2da Generación: Aparece en 1990 y provee servicios digitales, utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celular actuales. Tecnologías predominantes: GSM, IS-136, CDMA y PDC (que es utilizado en Japón). Estos protocolos soportan velocidades más altas, pero limitados en comunicación de datos. Se ofrecen servicios adicionales como fax y SMS. Se ofrecen diferentes niveles de encriptación. Generación 2.5: Desarrollada a partir del 2001, es una generación de carácter intermedio y migratoria, ofrece características extendidas con capacidades adicionales que los sistemas 2G, tales como: GPRS, HSCSD, EDGE, IS-136B e IS-95B entre otros. Generación 3: Comienza su auge en el 2002, caracterizada por la convergencia entre voz y datos con acceso inalámbrico a Internet, apta para aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos. Los protocolos usados soportan altas velocidades de información, enfocados principalmente para aplicaciones extendidas de audio (mp3), video en movimiento, videoconferencia y acceso rápido a Internet entre otros. Estos sistemas 3G están alcanzando velocidades de hasta 384Kbps, permitiendo movilidad al usuario si viaja a grandes velocidades en ambientes exteriores y velocidades de hasta 2Mbps si se encuentra en ambientes cerrados o de corto alcance. Generación 4: Posterior revisión y traducción del documento escrito por Farid Farahmand, titulado “Next Generation (NextG) Wireless Networks, se puede definir que: “Es la revolución de las comunicaciones Inalámbricas, conocida como Next-G o Beyond3G.” Características Proveer todos los servicios disponibles para una máxima movilidad al usuario (basado en la política “anytime anywhere”, donde el usuario puede en un momento dado escuchar música vía Internet, mientras compra en línea (aplicaciones móvil-commerce, “m-commerce”), transferencia de archivos, ver vídeos (live streaming). Es decir, soportar múltiples aplicaciones (Multiple applications policy). Objetivos Total convergencia de la movilidad inalámbrica y acceso a comunicaciones Internet, esquema de desarrollo de ancho de banda para redes inalámbricas. Integración de multi-redes usando tecnología IP. ( All-IP based wireless networks). No solamente IP punto a punto, además el switcheo de paquetes “sobre el aire”, totalmente integrado al mayor ancho de banda disponible (High speed wireless). Compatibilidad con infraestructura de redes ATM, es decir, soportar heterogeneidad de multitud de sistemas. Que incluyan: Sistemas de telecomunicación celular Ancho de banda digital para audio y video. Wireless LAB, Bluetooth-based networks. Redes de comunicación abierta, con infraestructura independiente accesible a cualquier servicio y aplicación inalámbrica o no-inalámbrica a través de gateways. Soportar multiplexado estático de datos heterogéneos “sobre el aire”, tales como estados de latencia, entornos ruidosos, discontinuidades impredecibles y pérdidas, entre otros. Alta tasa de velocidad de transmisión de hasta 20Mbps, lograda por un buen desempeño de la capa física (hardware robusto) en comparación con 28Kbps de 2G y 2Mbps para 3G. Eficiencia en el uso del espectro de frecuencias, eficiencia de los hand offs, ancho de banda dinámico, tecnología de transmisión digital de avanzada (modulación, dispositivos de baja potencia, etc). Direccionamiento IP: Implementación del protocolo IPV6 para proveer de conectividad “ininterrumpida” entre nodos. Arquitectura: Comunicaciones horizontales entre tecnologías de acceso diferente usando gateways, cubriendo acceso de área local, mientras 3G solamente cubre suicheo de paquetes de área amplia. Hand off: Los pases son rápidos debido a las altas tasas de transmisión, precisión y seguridad. QoS (Calidad de Servicio): Interoperabilidad entre redes inalámbricas y no-inalámbricas. Calidad de servicios de clase conversacional (más sensibles al retardo), streaming, interactividad, y background (menos sensibles). Justo aprovechamiento del ancho de banda por el chequeo de congestión “sobre el aire”. Seguridad y esquema tarifario: Altamente soportable para e-commerce y m-commerce. Más que solo encriptar y autenticación, maneja mecanismos de seguridad punto a punto entre el servidor de Internet y el terminal móvil sin descomposición o pérdida de datos en los gateways. Desempeño de protocolos nuevos que “emulan” TCP en telefonía móvil: El más usado es un agente conocido como “Snoop” que intercambia paquetes TCP y los ACK’s (acuses de recibo) que son monitoreados y ejecutan retransmisiones locales cuando sea necesario (OBS-like!) Los “Split Connections” que son ideales para solventar inconsistencia entre redes inalámbricas y no-inalámbricas. Se hace dos conexiones separadas entre hosts móviles y fijos Los “End-to-end protocols” usados para retransmisiones cuando se agota el tiempo de espera y evitar así el “encogimiento” rápido de la ventana TCP para transportar más datos Cuadro Comparativo con las Tecnologías Emergentes Distribuidas en Generaciones. Leyenda del cuadro anterior: 1xRTT: Servicio de datos CDMA implementado en 2.5G con alcances superiores a 384Kbps. AMPS: Advanced mobile phone service. CDMA: Code division multiple acces. EDGE : Enhanced data for global evolution. FDMA: Frecuency division multiple acces. GPRS: General packet radio system. GSM: Global system for mobile communication. NMT: Nordic mobile telephone. PDC: Personal digital cellular. PSTN: Public switched telephone network. TACS: Total access communications system. TDMA: Time division multiple acces. WCDMA: Wideband CDMA. Evaluación del Avance de las Tecnologías Inalámbricas y Estándares Celulares en Venezuela La evolución de la telefonía celular en Venezuela ha sido vertiginosa con respecto al resto de Latinoamérica, el mercado venezolano se proyecta con un estimado en pocos años de cinco millones de suscriptores, las principales empresas de telecomunicaciones del país han estado explotando los recursos disponibles para mantenerse en la competencia y ofrecer mejores servicios a los usuarios. En la década de los noventa se empezó a apreciar la mejora del servicio de telecomunicaciones en el país, y en consecuencia de las redes de datos. Quizás por varios factores como el fin del monopolio de la principal compañía telefónica y por la privatización de la misma, estos entre otros han sido los elementos que han contribuido a la entrada de diferentes operadoras y servicios, de los cuales se concentran los servicios de telecomunicaciones de redes inalámbricas y satelitales. Venezuela es uno de los países de la región que ha superado las espectativas de crecimiento de la telefonía móvil. A mediados del 2000, las terminales inalámbricas superaron a las fijas y, a finales de ese mismo año, el número de celulares ascendió a 5,3 millones frente a los 2,52 millones de teléfonos fijos. Durante el mismo periodo, la tele-densidad móvil era del 22,23%. El mercado celular venezolano es operado en régimen de competencia por cinco compañías, dos de ellas tienen licencia para prestar el servicio en todo el país (BellSouth Venezuela y Movilnet), y el resto (Digitel, Digicel y Movilnet) en determinadas zonas. Evidentemente cada empresa tiene sus desventajas y ventajas en la prestación de servicios, cada una defiende sus parámetros de operación y tecnología aplicada, al final, el usuario es quien decide con cual servicio se queda. Características de cada operador de servicio en el país, indicando zonas en el cual se le ha adjudicado el permiso de operación, especificando bandas de frecuencia y parámetros principales de operación A continuación una breve descripción de cada empresa en función de su historia y la plataforma tecnológica que utiliza. Telcel Bellsouth La filial de BellSouth en Venezuela es una empresa integral de telecomunicaciones, aunque originalmente en 1991, sólo prestaba servicio de telefonía móvil. En sus inicios utilizó la tecnología analógica AMPS, posteriormente N-AMPS y ya, en 1998, introdujo el sistema digital CDMA. Esta empresa, que cuenta con más de 3,5 millones de usuarios, puso a disposición de sus clientes, en el 2000, el servicio WAP. Su cobertura alcanza al 98 % del país y recientemente ha realizado una prueba piloto de telefonía de tercera generación (1XRTT). Telecomunicaciones Movilnet: En 1992 comenzó a operar en el país como filial móvil de la operadora CANTV, aunque en la actualidad es una empresa independiente. Tiene cobertura en todo el país y sus redes utilizan la tecnología TDMA. Sus usuarios tienen acceso al servicio WAP. El número de clientes de esta compañía es de aproximadamente 1.586.500. La Corporación Digitel, participada en un 56,56% por Telecom Italia Mobile (TIM), ofrece servicios de telefonía móvil en la región central de Venezuela desde 1997. Utiliza en sus redes el estándar tecnológico GSM 900. El número de clientes alcanzado en abril del 2001 llegó a los 400.000 y, según estimaciones de la propia empresa, espera terminar el ejercicio con unos 823.000 clientes. Digicel: Empresa perteneciente al Consorcio ELCA, comenzó sus operaciones comerciales en julio de 2001 y, entre otros servicios, ofrece telefonía móvil en la zona sur y oriental del país. La licencia que obtuvo sólo le permitía ofrecer telefonía rural y pública aunque posteriormente ésta fue complementada con una concesión de telefonía móvil. Emplea el sistema tecnológico GSM 900. En cuanto al número de clientes, la compañía prevé llegar en los próximos cuatro años a los 400.000 usuarios entre todos los servicios y que el 70% de sus ingresos provenga de la telefonía móvil. Infonet: Opera en el mercado venezolano desde 1998 con la tecnología GSM 900. Esta empresa está participada por inversores locales y Telecom Venture. A mediados del pasado año alcanzó casi los 30.000 clientes. Cuadro Comparativo de Características Principales, Distribución Geográfica y Frecuencias asignadas a cada Corporación según la Plataforma Tecnológica Utilizada. Conclusión 3G en Venezuela Hasta ahora se ha visto como las principales corporaciones de telecomunicaciones en telefonía móvil en el país han querido migrar sus plataformas tecnológicas hacia una tercera generación, cada una de ellas en función de su presupuesto, el esquema de competitividad en el mercado, las exigencias de los usuarios, y más determinante aún, el otorgamiento de CONATEL del espectro radioeléctrico para el ancho de banda de las frecuencias disponibles. Como dice Guillermo Olazoila, ejecutivo de Movilnet, “La tecnología de una empresa de servicios de telefonía celular la constituye una serie de plataformas de diferentes tipos”. Se debe ofrecer una buena calidad de servicios, mejorar las redes de transporte, y un cúmulo de de instrumentos que aseguran una óptima entrega de información entre un punto y otro de la red. Actualizando constantemente los sistemas de soporte, administración, mantenimiento y supervisión. Ya se ha visto como Movilnet está implantando una red CDMA1X, que funcionará superpuesta a la red actual y que le permitirá avanzar hacia la tercera generación y optimar el espacio libre disponible en el espectro para hacer un uso más eficiente de éste. CDMA1X permitirá a la empresa ofrecer avanzados servicios de Internet móvil, entre ellos, alta velocidad, tanto en mensajería instantánea, como en acceso a la Web a velocidades de transmisión de datos de hasta 153 Kbps. La Comisión Nacional de Telecomunicaciones Conatel planificó iniciar el proceso de oferta pública de espectro en el cuarto trimestre de 2001 y llamar a subasta en los primeros meses de 2002. Esto no pudo realizarse debido a los problemas políticos y económicos que han embargado al país en estos últimos años. La primera etapa encarada por (Conatel) con vistas a la adjudicación de espectro para la nueva versión de sistemas celulares seria el sometimiento a consulta pública del documento "Introducción de los Sistemas Móviles de Tercera Generación (3G) en Venezuela". El texto, dirigido a los interesados en el sector de las telecomunicaciones, tanto en el ámbito nacional como internacional, busca obtener los aportes que se deriven del proceso de preguntas y respuestas, y por esta vía examinar, evaluar y analizar de manera preliminar su implementación en Venezuela. En miras a la migración a 3G en Venezuela, el organismo regulador CONATEL identificó un número de objetivos que deberían cumplirse con la concesión de espectro para 3G. En orden de prioridad, son los siguientes: Coadyuvar a la incorporación de Venezuela en la Sociedad Global de la Información y propiciar la introducción temprana de los sistemas 3G, en concordancia con el Plan Nacional de Telecomunicaciones. Facilitar altos niveles de penetración inalámbrica en Venezuela y garantizar la oportuna disponibilidad de suficiente espectro radioeléctrico. Atraer a nuevos operadores al escenario móvil para proporcionar aplicaciones, contenido (de carácter local y en lenguaje español) y servicios, profundizando la competencia. Propiciar que una parte de los ingresos provenientes de la subasta de 3G se reinviertan en proyectos específicos para facilitar y acelerar el despliegue de las redes de tercera generación. Barquisimeto, Venezuela - 04 de Febrero de 2005 by actinio89