El desarrollo de sistemas celulares

En los Estados Unidos, la interconexión de transmisores y receptores móviles con la red telefónica pública conmutada (PSTN) comenzó en 1946, con la introducción del servicio de telefonía móvil (MTS) por parte de American Telephone & Telegraph Company (AT&T). En el sistema MTS de EE.UU., un usuario que deseaba realizar una llamada desde un teléfono móvil tenía que buscar manualmente un canal no utilizado antes de realizar la llamada. El usuario luego habló con un operador de telefonía móvil, que en realidad marcó la llamada a través de la red PSTN. La conexión de radio era simple, es decir, solo una parte podía hablar a la vez, la dirección de la llamada se controlaba mediante un interruptor de pulsación para hablar en el teléfono móvil. En 1964, en& T introdujo el servicio de telefonía móvil mejorado (IMTS). Esto proporcionó un funcionamiento dúplex completo, marcación automática y búsqueda automática de canales. Inicialmente se proporcionaron 11 canales, pero en 1969 se pusieron a disposición otros 12 canales. Dado que solo 11 (o 12) canales estaban disponibles para todos los usuarios del sistema dentro de un área geográfica determinada (como el área metropolitana alrededor de una gran ciudad), el sistema IMTS se enfrentaba a una gran demanda de un recurso de canal muy limitado. Además, cada antena de estación base tenía que estar ubicada en una estructura alta y tenía que transmitir a alta potencia para proporcionar cobertura en toda el área de servicio. Debido a estos requisitos de alta potencia, todas las unidades de abonado en el sistema IMTS eran instrumentos basados en vehículos de motor que transportaban grandes baterías de almacenamiento.

Durante este tiempo un verdadero sistema celular, conocido como el sistema telefónico móvil avanzado, o los AMPERIOS, fue desarrollado principalmente por A&T y Motorola, Inc. AMPS se basó en 666 canales de voz emparejados, espaciados cada 30 kilohercios en la región de 800 megahertz. El sistema empleaba un enfoque de modulación analógica, modulación de frecuencia, o FM, y fue diseñado desde el principio para admitir unidades de abonado para su uso tanto en automóviles como por peatones. Se presentó públicamente en Chicago en 1983 y fue un éxito desde el principio. Al final del primer año de servicio, había un total de 200,000 abonados a AMPS en todo Estados Unidos; cinco años después había más de 2,000,000. En respuesta a la escasez de servicios esperada, la industria celular estadounidense propuso varios métodos para aumentar la capacidad sin requerir asignaciones adicionales de espectro. Un enfoque de FM analógico, propuesto por Motorola en 1991, fue conocido como AMPLIFICADORES de banda estrecha, o NAMPS. En los sistemas NAMPS, cada canal de voz existente de 30 kilohercios se dividía en tres canales de 10 kilohercios. Por lo tanto, en lugar de los 832 canales disponibles en los sistemas AMPS, el sistema NAMPS ofrecía 2.496 canales. Un segundo enfoque, desarrollado por un comité de la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TIA) en 1988, empleó modulación digital y compresión de voz digital junto con un método de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA); esto también permitió tres nuevos canales de voz en lugar de un canal de AMPLIFICADORES. Finalmente, en 1994 surgió un tercer enfoque, desarrollado originalmente por Qualcomm, Inc., pero también adoptado como estándar por la TIA. Este tercer enfoque utilizó una forma de acceso múltiple de espectro extendido conocido como acceso múltiple por división de código (CDMA), una técnica que, al igual que el enfoque original de TIA, combinaba la compresión de voz digital con la modulación digital. (Para obtener más información sobre las técnicas de compresión de información, modulación de señales y acceso múltiple, consulte telecomunicaciones.) El sistema CDMA ofrecía de 10 a 20 veces la capacidad de las técnicas celulares AMPS existentes. Todos estos sistemas celulares de capacidad mejorada finalmente se implementaron en los Estados Unidos, pero, como eran incompatibles entre sí, soportaban en lugar de reemplazar el estándar de AMPLIFICADORES más antiguo.

Aunque AMPS fue el primer sistema celular en ser desarrollado, un sistema japonés fue el primer sistema celular en ser desplegado, en 1979. Otros sistemas que precedieron a los AMPLS en funcionamiento incluyen el sistema nórdico de telefonía móvil (NMT), desplegado en 1981 en Dinamarca, Finlandia, Noruega y Suecia, y el sistema de comunicación de acceso total (TACS), desplegado en el Reino Unido en 1983. En los años siguientes se desarrollaron y desplegaron otros sistemas celulares en muchos más países. Todos ellos eran incompatibles entre sí. En 1988, un grupo de organismos públicos de telefonía de propiedad estatal dentro de la Comunidad Europea anunció el sistema global digital para comunicaciones móviles, denominado GSM, el primer sistema de este tipo que permitiría a cualquier usuario de telefonía celular en un país europeo operar en otro país europeo con el mismo equipo. El GSM pronto se hizo omnipresente en toda Europa.

Los sistemas celulares analógicos de la década de 1980 ahora se conocen como sistemas de «primera generación» (o 1G), y los sistemas digitales que comenzaron a aparecer a finales de la década de 1980 y principios de los 90 se conocen como la «segunda generación» (2G). Desde la introducción de los teléfonos celulares 2G, se han realizado varias mejoras para proporcionar servicios y aplicaciones de datos, como navegación por Internet, mensajes de texto bidireccionales, transmisión de imágenes fijas y acceso móvil por computadoras personales. Una de las aplicaciones más exitosas de este tipo es iMode, lanzada en 1999 en Japón por NTT DoCoMo, la división de servicios móviles de la Nippon Telegraph and Telephone Corporation. Al apoyar el acceso a Internet a determinados sitios en la Web, juegos interactivos, recuperación de información y mensajes de texto, iMode tuvo un gran éxito; a los tres años de su introducción, más de 35 millones de usuarios en el Japón tenían teléfonos celulares habilitados para iMode.

A partir de 1985, un grupo de estudio de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), con sede en Ginebra, comenzó a considerar las especificaciones para los Futuros Sistemas de Telefonía Móvil Terrestre Pública (FPLMT). Estas especificaciones eventualmente se convirtieron en la base para un conjunto de estándares celulares de «tercera generación» (3G), conocidos colectivamente como IMT-2000. Los estándares 3G se basan libremente en varios atributos: el uso de la tecnología CDMA; la capacidad de admitir finalmente tres clases de usuarios (basados en vehículos, peatonales y fijos); y la capacidad de admitir servicios de voz, datos y multimedia. El primer servicio 3G del mundo comenzó en Japón en octubre de 2001 con un sistema ofrecido por NTT DoCoMo. Pronto, el servicio 3G estaba siendo ofrecido por una serie de operadores diferentes en Japón, Corea del Sur, Estados Unidos y otros países. Se han comercializado varios nuevos tipos de servicios compatibles con las velocidades de transmisión de datos más altas de los sistemas 3G, incluida la transmisión de vídeo en movimiento completo, la transmisión de imágenes, los servicios de localización (mediante el uso de la tecnología del sistema mundial de determinación de la posición) y la transmisión de datos a alta velocidad.