Diseño e Implementación de un Sistema de Control Electrónico para Bloquear / Desbloquear Automóviles Mediante Mensajes MSM Encriptados

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(1)-1-. ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA. ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDES. “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL ELECTRÓNICO PARA BLOQUEAR/DESBLOQUEAR AUTOMÓVILES MEDIANTE MENSAJES SMS ENCRIPTADOS”. TESIS DE GRADO Previa obtención del título de:. INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN. Presentado por:. CUJANO REYES JUAN PABLO. RIOBAMBA – ECUADOR 2010.

(2) -2-. AGRADECIMIENTO A DIOS: Por ser el mejor de mis amigos; su fuerza es mi valor; su incomparable amor a mi vida; Padre Celestial gracias por ser el mejor motivo de mi existir A mis Padres: Pedro y Rosario, por su amor, confianza, oraciones y correcciones que diariamente me han dado. Ustedes son el mejor ejemplo y soporte de esfuerzo que tengo; mi mejor regalo y mi mayor bendición. A mis hermanos: Por su amor y amistad; por los juegos, las caídas y alegrías que hemos vivido. Por saber que cuento con ustedes y ustedes conmigo en todo momento.. Gracias a mis compañeros de carrera por los momentos que compartimos, las amanecidas, las horas de estudio compartidos, los festejos, las bromas e imborrables recuerdos que tendré por siempre en mi mente.. Gracias a las grandes personas que bendicen mi vida con su amistad en los buenos y malos momentos, por alegrarnos y sujetarnos en nuestros aciertos y desaciertos; en especial para aquella persona que siempre estará en mi corazón quien con su alegría me ayudo a recuperar mi confianza y poder terminar una etapa importante en mi vida profesional.. Finalmente, un agradecimiento especial a mis profesores, director de tesis, miembros de tesis y amigos de la facultad, por su paciencia y los conocimientos compartidos.. Gracias a todos… Juan Pablo Cujano Reyes.

(3) -3-. DEDICATORIA. Todo esfuerzo que uno haga da satisfacciones y detrás de esto hay un apoyo, los cuales de diferente manera incitan a seguir luchando por llegar a ser lo que anhelamos.. Con esto me estoy refiriendo al pilar que ha sostenido mi vida desde el momento que existo, mis padres que son la imagen de personas responsables y de esfuerzo, a quienes quiero dedicarles con mucho cariño el resultado de un largo y arduo proceso que hoy es un proyecto fiel de lo que soy y quiero para mí.. A toda mi familia, quienes en el día a día pusieron su granito de arena para ahora alcanzar esta meta y ser la persona que soy.. Para aquella persona que me brindo su apoyo incondicional, su alegría, consejos, y comprensión; con quien disfrute los mejores momentos de mi vida y siempre estará dentro de mi corazón.. A todos quienes perdonar no es una tarea difícil y pedir perdón les permite crecer con la ayuda de otros; a todos quienes aprenden del ayer y reconstruyen su mañana.. Todas estas personas han sido el tesoro que Dios me envió para ayudarme a ser lo que soy un hombre feliz, capaz de amar y llegar a sus metas..

(4) -4-. NOMBRE. FIRMA. FECHA. ……………………………. …………………. …………………………….. …………………. Ing. Franklin Moreno DIRECTOR DE TESIS. …………………………….. …………………. Ing. Hugo Moreno MIEMBRO TRIBUNAL. …………………………….. …………………. …………………………….. …………………. Ing. Iván Menes C DECANO DE LA FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA. Ing. José Guerra DIRECTOR DE LA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDES. Tlgo. Carlos Rodríguez DIRECTOR CENTRO DOCUMENTACION. NOTA DE LA TESIS. ………………….

(5) -5-. “Yo JUAN PABLO CUJANO REYES, soy el responsable de las ideas, doctrinas y resultados expuestos en esta tesis, y el patrimonio intelectual de la misma pertenecen a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO”.. Juan Pablo Cujano Reyes.

(6) -6-. ÍNDICE DE ABREVIATURAS. AMPS: Advanced Mobile Phone System API: Application Program Interface (Interfaz de Programación de Aplicaciones) AT: Attention (Atención) AWT: Abstract Windows Toolkit BSS: Base Station System (Estación Base del sistema) CDC: Connected Device Configuration (Configuración de dispositivos con Conexión) CDMA: Code Division Multiple Access (Acceso múltiple por división de códigos) CISC: Computadores de Juego de Instrucciones Complejo CPU: Central Processing Unit (Unidad Central de Proceso) CVM: Compact Virtual Machine (Maquina Virtual Compacta) EEPROM: Electrically Erasable Programable Read Only Memory (Memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente) FDMA: Frequency División Múltiple Access (Acceso múltiple por división de frecuencia) GFC: Generic Connection Framework (Marco general de conexión) GPR: General Purpose Register (Registros de propósito general) GPS: Global Positioning System (Sistema de posicionamiento mundial) GPRS: General Packet Radio Service (Servicio general de paquetes vía radio) GSM: Global System For Movile (Sistema global para las comunicaciones) HLR: Home Location Register (Registro de Localización Local) IDS: Identification System (Señal de identificación del sistema) IP: Internet Protocol (Protocolo de Internet) ITU: International Telecomunications Union.

(7) -7-. JCP: Java Community Process JME: Java Platform Micro Edition JVM: Java Virtual Machine (Maquina virtual de Java) LCD: Liquid Cristal Dispaly (Pantalla de cristal liquido) MMS: Multimedia Messaging System (Servicio de mensajes multimedia) MS: Mobile Station (Estación Móvil) MSSP: Master Synchronous Serial Port (Puerto serie síncrono maestro) MTSO: Oficina de conmutación de Telefonía Móvil NTT: Nippon Telegraph & Telephone Corp OC: Onda Corta OTP: One Time Programmable P2P: Peer To Peer (Red entre pares) PCS: Personal Communications Services PDA: Personal Digital Assistant (Asistente digital personal) PDC: Personal Digital Communications PIC: Peripheral Interface Controller (Controlador de interfaz periférico) PWN: Pulse Width Modulation (Modulación de ancho de impulsos) RAM: Ramdom Access Memory (Memoria de acceso aleatorio) RISC: Reduced Instruction Set Computer (Computadores de juego de instrucciones reducido) ROM: Read Only Memory (Memoria de solo lectura) SFR: Special Function Register (Registro de funciones especiales) SISC: Computadores de Juego de Instrucciones Específico SME: Short Messaging Entities (Entidades de Mensajería Corta).

(8) -8-. SMS: Short Message Service (Servicio de mensajes cortos) SMSC: Short Message Service Center (Centro de Servicio de Mensaje Corto) TDMA: Time División Múltiple Access (Acceso múltiple por división de tiempo) USART: Universal Asynchronous Receiver - Transmitter (Transmisor-Receptor asíncrono universal) VLR: Visitor Location Register (Registro de Localización del Visitante) VM: Virtual Machine (Maquina Virtual) WAP: Wireless Application Protocol (Protocolo de aplicaciones inalámbricas) WCDMA: Wide Code Division Multiple Access Wifi: Wireless Fidelity WMA: Wireless Messaging API (API de mensajería inalámbrica) WML: Wireless Markup Language.

(9) -9-. ÍNDICE DE FIGURAS. Figura II.1. Transmisión de radio onda corta…………………………………………..27 Figura II.2. Transmisión de radio dual…………………………………………………28 Figura II.3. Celdas divididas por área…………………………………………………..29 Figura II.4. Frecuencias reutilizadas en células………………………………………...30 Figura II.5. Torre de transmisión de telefonía celular………………………………….32 Figura II.6. Red de telefonía celular……………………………………………………33 Figura II.7. División de la frecuencia según los estándares……………………………36 Figura II.8. Red Celular SMS……………………………………………………….….45 Figura III.9.Esquema de un microcontrolador………………………………………….56 Figura III.10. Arquitectura Von Neumann…………………………..…………………57 Figura III.11. Arquitectura Harvard…………..………………………………………..58 Figura III.12. Gama Enana Pic12F675………………………-………………………...69 Figura III.13. Gama Media PIC16F84…………………...……………………………..70 Figura III.14. Microcontrolador 16F877A…………………………..…………………72 Figura III.15. Diagrama de bloques PIC 16F877A……………………..……………...75 Figura IV.16. Esquema del sistema…………………..………………………………...80 Figura IV.17. Esquema del diseño hardware……………………………...……………82 Figura IV.18. Diagrama de flujo funcionamiento Hardware………………..………….83 Figura IV.19. Diagrama de flujo botón de pánico……………..……………………….84 Figura IV.20. Cable de datos DCU-11………………………………..………………..87 Figura IV.21. Puerto de comunicación Sony Ericsson T290……………………..……87 Figura IV.22. Monitoreo de mensajes del sistema……………………………..………90 Figura IV.23. Sistema bloqueado……………...……………………………………….91.

(10) - 10 -. Figura IV.24. Sistema desbloqueado……………………………..…………………….92 Figura IV.25. Diseño circuito impreso........……………………………………………93 Figura IV.26. Placa del Circuito………………………………………………………..93 Figura IV.27. Funcionamiento del sistema……………………………………………..95 Figura IV.28. Código desbloquear sistema…………………………………………….95 Figura IV.29. Sistema desbloqueado…………………………………………………...95 Figura IV.30. Código bloquear sistema………………………………………………...95 Figura IV.31. Sistema bloqueado………………………………………………………95.

(11) - 11 -. ÍNDICE DE TABLAS. Tabla II.I. Características de la telefonía móvil………………………………………..40 Tabla III.II. Nomenclatura del microcontrolador…………………...………………….71 Tabla III.III. Periféricos del microcontrolador………………..………………………..74 Tabla IV.IV. Características microcontrolador16F877A………………..……………..85 Tabla IV.V. Tabla de códigos del sistema………………………...……………………92.

(12) - 12 -. ÍNDICE. CAPÍTULO I 1.1. ANTECEDENTES………………………………………………………………...17 1.2. JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………….18 1.3. OBJETIVOS……………………………………………………………………….19 1.3.1. OBJETIVOS GENERALES……………………………………………………..19 1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS……………………………………………………19 1.4. HIPOTESIS………………………………………………………………………..20 CAPÍTULO II 2. TELEFONIA CELULAR………………………………………………………….21 2.1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………21 2.2. BREVE HISTORIA DE LA TELEFONÍA CELULAR…………………………..22 2.3. GENERACIONES DE LA TELEFONÍA INALÁMBRICA……………………..23 2.3.1. PRIMERA GENERACIÓN 1G…………………………………………………23 2.3.2. SEGUNDA GENERACIÓN 2G………………………………………………...23 2.3.3. LA TERCERA GENERACIÓN 3G……………………………………………..24 2.3.4. LA CUARTA GENERACIÓN 4G………………………………………………25 2.4. REDES DE TELEFONÍA CELULAR…………………………………………….25 2.5. FUNCIONAMIENTO DE LA TELEFONÍA CELULAR………………………...26 2.6. TECNOLOGÍAS UTILIZADAS EN LOS TELÉFONOS CELULARES………...34 2.7. ACCESO A INTERNET POR TELÉFONO CELULAR…………………………40 2.8. INFLUENCIA EN LA SOCIEDAD………………………………………………40 2.9. SERVICIO DE MENSAJES CORTOS (SMS)……………………………………42 2.9.1. DEFINICIÓN……………………………………………………………………42.

(13) - 13 -. 2.9.2. BENEFICIOS DEL SERVICIO DE MENSAJES CORTOS (SMS)……………42 2.9.3. ELEMENTOS DE LA RED Y SU ARQUITECTURA…………………………43 2.9.4. APLICACIONES PARA SMS…………………………………………………..45 2.9.5. CLASIFICACIÓN APLICACIONES NO CONVENCIONALES……………...47 2.9.5.1 CLASIFICACIÓN POR ÁREA………………………………………………..47 2.9.5.2 CLASIFICACIÓN POR FUNCIÓN…………………………………………...49 2.10. JAVA……………………………………………………………………………..50 2.11. COMANDOS AT………………………………………………………………...51 2.11.1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………...51 2.11.2. CONTROL DE LLAMADA…………………………………………………...52 2.11.3. COMANDOS SMS…………………………………………………………….53 CAPÍTULO III 3. MICROCONTROLADORES……………………………………………………..55 3.1. ¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR?..............................................................56 3.2. ESTRUCTURA BÁSICA DE UN MICROCONTROLADOR…………………...56 3.3. ARQUITECTURA BÁSICA DE LOS MICROCONTROLADORES……………57 3.3.1. ARQUITECTURA VON NEUMANN………………………………………….57 3.3.2. LA ARQUITECTURA HARVARD…………………………………………….57 3.4. COMPONENTES DE UN MICROCONTROLADOR…………………………...58 3.4.1. PROCESADOR…………………………………………………………………58 3.4.1.1. CISC…………………………………………………………………………...59 3.4.1.2. RISC…………………………………………………………………………...59 3.4.1.3. SISC……………………………………………………………………………59 3.4.2. MEMORIA………………………………………………………………………60.

(14) - 14 -. 3.4.2.1. ROM CON MÁSCARA……………………………………………………….60 3.4.2.2. OTP…………………………………………………………………………….60 3.4.2.3. EPROM………………………………………………………………………..61 3.4.2.4. EEPROM, E2PROM o E² PROM……………………………………………..61 3.4.2.5. FLASH…………………………………………………………………………62 3.4.3. PUERTAS DE E/S………………………………………………………………62 3.4.4. RELOJ PRINCIPAL…………………………………………………………….63 3.4.5. RECURSOS ESPECIALES……………………………………………………..63 3.4.5.1. TEMPORIZADORES O TIMERS…………………………………………….64 3.4.5.2. PERRO GUARDIÁN O WATCHDOG……………………………………….64 3.4.5.3. PROTECCIÓN ANTE FALLO DE ALIMENTACIÓN O BROWNOUT……65 3.4.5.4. ESTADO DE REPOSO Ó DE BAJO CONSUMO……………………………65 3.4.5.5. CONVERSOR A/D (CAD)……………………………………………………66 3.4.5.6. CONVERSOR D/A (CDA)……………………………………………………66 3.4.5.7. COMPARADOR ANALÓGICO……………………………………………...66 3.4.5.8. MODULADOR DE ANCHURA DE IMPULSOS O PWM………………….66 3.4.5.9. PUERTOS DIGITALES DE E/S……………………………………………...67 3.4.5.10. PUERTAS DE COMUNICACIÓN…………………………………………..67 3.4.5.10.1. UART………………………………………………………………………67 3.4.5.10.2. USART……………………………………………………………………..67 3.4.5.10.3. PUERTA PARALELA ESCLAVA………………………………………..67 3.4.5.10.4. USB (Universal Serial Bus)………………………………………………...67 3.4.5.10.5. BUS I2C……………………………………………………………………67 3.4.5.10.6. CAN (Controller Área Network)…………………………………………...68.

(15) - 15 -. 3.5. FAMILIA DE LOS PIC…………………………………………………………...68 3.5.1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………….68 3.5.2. LA FAMILIA PIC……………………………………………………………….68 3.5.2.1. GAMA ENANA. PIC12CXXX……………………………………………….68 3.5.2.2. GAMA BAJA. PIC16C5XX CON INSTRUCCIONES DE 12 BITS………...69 3.5.2.3. GAMA MEDIA. PIC16CXXX CON INSTRUCCIONES DE 14 BITS……...69 3.5.2.4. GAMA ALTA: PIC17CXXX CON INSTRUCCIONES DE 16 BITS………..70 3.6. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PIC16F877……………………………………71 3.6.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PIC16F877………………………..72 3.6.2. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PIC16F877………………………………...74 3.7. COMUNICACIÓN SERIAL………………………………………………………75 3.7.1. MODOS DE TRANSMISION…………………………………………………..77 3.7.2. TRANSMISIÓN ASÍNCRONA…………………………………………………77 3.7.3. REGLAS DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA………………………………….78 CAPÍTULO IV 4. DISEÑO DEL SISTEMA…………………………………………………………..80 4.1. PLANTEAMIENTO………………………………………………………………80 4.2. REQUERIMIENTOS TECNOLÓGICOS………………………………………...81 4.2.1. HARDWARE……………………………………………………………………81 4.2.2. SOFTWARE………………………………………………………………….….82 4.3. DISEÑO DE HARDWARE……………………………………………………….82 4.3.1. SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS……………………………………84 4.4. DISEÑO DEL SOFTWARE………………………………………………………88 4.4.1. DISEÑO DEL SOFTWARE EN EL MICROCONTROLADOR PIC16F877A....88.

(16) - 16 -. 4.4.2. DESARROLLO DEL PROGRAMA PARA EL PIC16F877A…………………88 4.4.2.1. DECLARACIÓN DE VARIABLES Y CONFIGURACIÓN DE REGISTROS Y PUERTOS…………………...………………………………89 4.4.2.2. MONITOREO DE NUEVO MENSAJE EN EL CELULAR RECEPTOR.......90 4.4.2.3. DECODIFICAR EL SMS Y VERIFICAR QUE TIPO DE COMANDO CONTIENE…………..………………………………………….91 4.4.2.4. EJECUTAR BLOQUEO DEL VEHÍCULO…………………………………..91 4.4.2.5. EJECUTAR DESBLOQUEO DEL VEHÍCULO……………………………..91 4.4.2.6. CÓDIGOS QUE EL SISTEMA INTERPRETA PARA LA EJECUCIÓN…...92 4.5. IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE……………………………………….93 4.5.1. CIRCUITO IMPRESO…………………………………………………………..93 4.5.2. DISPOSIÓN DE ELEMENTOS………………………………………………...93 4.6. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA…………………………..94 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES RESUMEN BIBLIOGRAFÍA ANEXOS.

(17) - 17 -. CAPÍTULO I. 1.1. ANTECEDENTES. Desde el inicio de la existencia de los seres vivos en el planeta aparece la comunicación; una necesidad para el conocimiento y entendimiento de las cosas. De la forma más primitiva para comunicarse, como los gestos, hemos llegado a teléfonos móviles y modernos equipos computacionales que unen grandes distancias en corto tiempo debido a la tecnología utilizada.. En los últimos años se ha registrado un incremento importante en el uso de dispositivos móviles. Actualmente un dispositivo móvil cumple con funciones de comunicación,.

(18) - 18 -. reproductor de audio, video, juegos, cámara fotográfica, televisión, radio, localización, etc.. Entre los servicios que los dispositivos móviles proveen se encuentran los de acceso a Internet, los de correo electrónico y uno de los más usados en la actualidad, mensajes de texto o Servicio de Mensajes Cortos (SMS). Sobre este servicio se han creado aplicaciones convencionales como chat a través de mensajes, otras que envían información del clima, chistes, horóscopos.. Otras usan estos mensajes para iniciar una descarga de contenido, ya sea imágenes, ringtones, videos, etc. Existen otras aplicaciones menos convencionales que las anteriores, que hacen uso de estos mensajes en sistemas informáticos que regularmente se componen de un cliente y un servidor.. Cada vez estas aplicaciones son más diversas, se les encuentra en áreas como salud, educación, industria, monitoreo y control de equipos, usándose para operaciones comerciales y de alertas entre muchas más.. 1.2. JUSTIFICACION. Debido al explosivo uso de los celulares y la integración que sufren estos a lo largo del tiempo es muy atractivo como programador utilizar esta herramienta como un medio para generar aplicaciones que sean útiles y aplicables al mercado actual, es por esto que crear una aplicación que por medio de mensajes cortos de texto SMS se puedan controlar eventos con un microcontrolador no es algo fuera de nuestro alcance, y la.

(19) - 19 -. mejor forma de hacerlo es brindando seguridad a nuestro automóvil utilizando los mensajes SMS encriptados.. Para generar una transmisión segura de datos, debemos contar con un canal que sea seguro, debemos emplear técnicas de forma que los datos que se envían, garantizados en cuanto a que el receptor lo comprenda y sea idéntico al enviado por el emisor y que obviamente este codificado para evitar que sea interpretado por personas ajenas a la comunicación.. Al diseñar e implementar un sistema de control electrónico para un automóvil por medio de mensajes SMS encriptados el usuario puede bloquear su vehículo en el mismo instante que realice el mensaje de texto hacia el celular que está dentro del automóvil; se debe tomar en cuenta que el vehículo a ser bloqueado debe estar dentro del área de cobertura de la red de telefonía celular.. 1.3. OBJETIVOS. 1.3.1. OBJETIVOS GENERALES •. Diseñar e implementar un sistema de control electrónico para bloquear/desbloquear un. automóvil,. mediante el. servicio. SMS. encriptados desde un celular móvil.. 1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS •. Diseñar una interface de comunicación entre el teléfono celular y el PIC.

(20) - 20 -. •. Diseñar un circuito para activar/desactivar el bloqueo del vehículo, utilizando el servicio SMS encriptados.. •. Analizar algoritmos de encriptación e implementarlos en la transmisión de mensajes SMS.. •. Estudiar la tecnología celular respecto al envío y recepción de mensajes SMS y aplicarlos al sistema de control.. •. Proporcionar confiabilidad al usuario a través del sistema de control del automóvil.. 1.4. HIPOTESIS. Al implementar el sistema de control electrónico, utilizando la telefonía celular mediante mensajes SMS encriptados se activara el bloqueo/desbloqueo del automóvil..

(21) - 21 -. CAPITULO II 2. TELEFONIA CELULAR. 2.1. INTRODUCCIÓN. Las tecnologías inalámbricas están teniendo mucho auge y desarrollo en estos últimos años, una de las que ha tenido un gran desarrollo ha sido la telefonía celular, desde sus inicios a finales de los 70s ha revolucionado enormemente las actividades que realizamos diariamente. Los teléfonos celulares se han convertido en una herramienta primordial para la gente común y de negocios, las hace sentir más segura y las hace más productivas.. A pesar que la telefonía celular fue concebida para la voz únicamente, debido a las limitaciones tecnológicas de esa época, la tecnología celular de hoy en día es capaz de.

(22) - 22 -. brindar otro tipo de servicios tales como datos, audio y video con algunas limitaciones, pero la telefonía inalámbrica del mañana hará posible aplicaciones que requieran un mayor consumo de ancho banda.. 2.2. BREVE HISTORIA DE LA TELEFONÍA CELULAR. Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía celular" al introducir el primer radioteléfono en 1973 en los Estados Unidos mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 en que aparece el primer sistema comercial en Tokio Japón por la compañía NTT (Nippon Telegraph&Telephone Corp.). En 1981 en los países Nórdicos se introduce un sistema celular similar a AMPS (Advanced Mobile Phone System). Por otro lado, en los Estados Unidos gracias a que la entidad reguladora de ese país adopta reglas para la creación de un servicio comercial de telefonía celular, en octubre de 1983 se pone en operación el primer sistema comercial en la ciudad de Chicago.. A partir de entonces en varios países se diseminó la telefonía celular como una alternativa a la telefonía convencional alámbrica.. La tecnología inalámbrica tuvo gran aceptación, por lo que a los pocos años de implantarse se empezó a saturar el servicio, por lo que hubo la imperiosa necesidad de desarrollar e implementar otras formas de acceso múltiple al canal y transformar los sistemas analógicos a digitales para darle cabida a más usuarios..

(23) - 23 -. Para separar una etapa de la otra, a la telefonía celular se ha categorizado por generaciones. A continuación se describen cada una de ellas.. 2.3. GENERACIONES DE LA TELEFONÍA INALÁMBRICA. 2.3.1. PRIMERA GENERACIÓN 1G. La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979, se caracterizó por ser analógica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces de voz era muy baja, baja velocidad (2400 bauds), la transferencia entre celdas era muy imprecisa, tenían baja capacidad (basadas en FDMA, Frequency Divison Múltiple Access) y la seguridad no existía. La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System).. 2.3.2. SEGUNDA GENERACIÓN 2G. La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. El sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y son los sistemas de telefonía celular usados en la actualidad. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System for Mobile Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA-136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón.. Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades de información más altas para voz pero limitados en comunicaciones de datos. Se pueden ofrecer servicios auxiliares tales como datos, fax y SMS (Short Message Service)..

(24) - 24 -. La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de encriptación. En los Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS (Personal Communications Services).. La Generación 2.5g. Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones (carriers) se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a 3G. La tecnología 2.5G es más rápida y más económica para actualizar a 3G.. La generación 2.5G ofrece características extendidas para ofrecer capacidades adicionales que los sistemas 2G tales como GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), IS-136B, IS-95B, entre otros. Los carriers europeos y de Estados Unidos se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras que Japón ira directo de 2G a 3G también en el 2001.. 2.3.3. LA TERCERA GENERACIÓN 3G. La 3G es tipificada por la convergencia de la voz y datos con acceso inalámbrico a Internet, aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos. Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan más altas velocidades de información enfocados para aplicaciones mas allá de la voz tales como audio (MP3), video en movimiento, video conferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar algunos. Se empezó las redes 3G a operar desde el 2001 en Japón por NTT DoCoMo, en Europa y parte de Asia a partir del 2002, posteriormente en Estados Unidos y otros países..

(25) - 25 -. Los sistemas 3G alcanzaran velocidades de hasta 384 Kbps permitiendo una movilidad total a usuarios viajando a 120 kilómetros por hora en ambientes exteriores y alcanzará una velocidad máxima de 2 Mbps permitiendo una movilidad limitada a usuarios caminando a menos de 10 kilómetros por hora en ambientes estacionarios de corto alcance o en interiores. Entre las tecnologías contendientes de la tercera generación se encuentran UMTS (Universal Mobile Telephone Service), cdma2000, IMT-2000, ARIB [3GPP], UWC-136, entre otras.. El impulso de los estándares de la 3G está siendo apoyando por la ITU (International Telecomunications Union) y a este esfuerzo se le conoce como IMT-2000 (International Mobile Telephone).. 2.3.4. LA CUARTA GENERACIÓN 4G. La cuarta generación es un proyecto a largo plazo que será 50 veces más rápida en velocidad que la tercera generación. Se planeo hacer todas las pruebas correspondientes de esta tecnología hasta el 2005 y empezaron comercializar la mayoría de los servicios desde el 2010.. 2.4. REDES DE TELEFONÍA CELULAR. Básicamente podemos distinguir en el planeta dos tipos de redes de telefonía móvil, la existencia de las mismas es fundamental para que podamos llevar a cabo el uso de nuestro teléfono celular, para que naveguemos en internet o para que enviemos mensajes de texto como lo hacemos habitualmente..

(26) - 26 -. La primera red es la Red de Telefonía móvil de tipo analógica (TMA), la misma establece la comunicación mediante señales vocales analógicas, tanto en el tramo radioeléctrico como en el tramo terrestre; la primera versión de la misma funcionó en la banda radioeléctrica de los 450 MHz, luego trabajaría en la banda de los 900 MHz, en países como España, esta red fue retirada el 31 de Diciembre de 2003.. Luego tenemos la red de telefonía móvil digital, aquí ya la comunicación se lleva a cabo mediante señales digitales, esto nos permite optimizar el aprovechamiento de las bandas de radiofrecuencia como la calidad de la transmisión de las señales. El exponente más significativo que esta red posee actualmente es el GSM y su tercera generación UMTS, ambos funcionan en las bandas de 850/900 MHz, en el 2004, llegó a alcanzar los 100 millones de usuarios.. Existe en América Latina otro estándar digital conocido como CDMA. En el cambio de servicios de emergencias como los bomberos, la policía, y el servicio de ambulancias los estándares son Terrestrial Trunked Radio y Tetrapol, las mismas funcionan en diferentes bandas de frecuencia.. 2.5. FUNCIONAMIENTO DE LA TELEFONÍA CELULAR. Un teléfono celular es un dispositivo dual, esto quiere decir que utiliza una frecuencia para hablar, y una segunda frecuencia aparte para escuchar. Una radio OC tiene 40 canales. Un teléfono celular puede utilizar 1664 canales. Estos teléfonos también operan con "células" (o "celdas") y pueden alternar la célula usada a medida que el teléfono es desplazado..

(27) - 27 -. Las células le dan a los teléfonos un rango mucho mayor a los dispositivos que lo comparamos. Un walkie-talkie puede transmitir hasta quizás una milla. Una radio OC, debido a que tiene un poder mucho más alto, puede transmitir hasta 5 millas.. Alguien que utiliza un teléfono celular, puede manejar a través de toda la ciudad y mantener la conversación todo el tiempo. Las células son las que dan a los teléfonos celulares un gran rango.. Los teléfonos celulares, por sofisticados que sean y luzcan, no dejan de ser radio transmisores personales.. Siendo un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, los sonidos se convierten en señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite.. Para entender mejor cómo funcionan estos sofisticados aparatos puede ayudar compararlos con una radio de onda corta (OC) o con un walkie-talkie. Un radio OC es un aparato simple. Este permite que dos personas se comuniquen utilizando la misma frecuencia, así que sólo una persona puede hablar al tiempo.. Figura II.1. Transmisión de radio onda corta.

(28) - 28 -. En un radio simple, ambos transmisores utilizan la misma frecuencia. Sólo uno puede hablar al tiempo. Figura II.2. Transmisión de radio dual. En un radio dual, los dos transmisores utilizan diferentes frecuencias, así que dos personas pueden hablar al mismo tiempo. Los teléfonos celulares son duales.. El teléfono celular estándar de la primera generación estableció un rango de frecuencias entre los 824 Megahertz y los 894 para las comunicaciones analógicas.. Para enfrentar la competencia y mantener los precios bajos, este estándar estableció el concepto de dos portadores en cada mercado, conocidos como portadores A y B. A cada portador se le da 832 frecuencias de voz, cada una con una amplitud de 30 Kilohertz. Un par de frecuencias (una para enviar y otra para recibir) son usadas para proveer un canal dual por teléfono. Las frecuencias de transmisión y recepción de cada canal de voz están separadas por 45 Megahertz. Cada portador también tiene 21 canales de datos para usar en otras actividades.. La genialidad del teléfono celular reside en que una ciudad puede ser dividida en pequeñas "células" (o celdas), que permiten extender la frecuencia por toda una ciudad. Esto es lo que permite que millones de usuarios utilicen el servicio en un territorio amplio sin tener problemas..

(29) - 29 -. Se puede dividir un área (como una ciudad) en células. Cada célula es típicamente de un tamaño de 10 millas cuadradas (unos 26Km2). Las células se imaginan como unos hexágonos en un campo hexagonal grande, como este:. Figura II.3. Celdas divididas por área. Sin embargo, el tamaño de las células puede variar mucho dependiendo del lugar en que se encuentre. Las estaciones de base se separan entre 1 a 3 Km. en zonas urbanas, aunque pueden llegar a separarse por más de 35Km en zonas rurales.. En zonas muy densamente pobladas o áreas con muchos obstáculos (como ser edificios altos), las células pueden concentrarse en distancias cada vez menores. Algunas tecnologías, como los PCS (Personal Communication Services), requieren células muy cercanas unas de otras debido a su alta frecuencia y bajo poder en el que operan.. Los edificios pueden, a su vez, interferir con el envío de las señales entre las células que se encuentren más lejanas, por lo que algunos edificios tienen su propia "microcélula." Los subterráneos son típicos escenarios donde una microcélula se hace necesaria..

(30) - 30 -. Microcélulas pueden ser usadas para incrementar la capacidad general de la red en zonas densamente pobladas como ser los centros capitalinos.. Debido a que los teléfonos celulares y las estaciones de base utilizan transmisores de bajo poder, las mismas frecuencias pueden ser reutilizadas en células no adyacentes.. Cada celda en un sistema análogo utiliza un séptimo de los canales de voz disponibles. Eso es, una celda, más las seis celdas que la rodean en un arreglo hexagonal, cada una utilizando un séptimo de los canales disponibles para que cada celda tenga un grupo único de frecuencias y no haya colisiones entre células adyacentes.. Esta configuración puede verse en forma gráfica en la siguiente figura:. Figura II.4. Frecuencias reutilizadas en células. Puede observarse un grupo de células numerado en la parte superior. De esta forma, en un sistema analógico, en cualquier celda pueden hablar 59 personas en sus teléfonos celulares al mismo tiempo.. Con la transmisión digital, el número de canales disponibles aumenta. Por ejemplo el sistema digital TDMA puede acarrear el triple de llamadas en cada celda, alrededor de 168 canales disponibles simultáneamente..

(31) - 31 -. Cada célula tiene una estación base que consta de una torre y un pequeño edificio en donde se tiene el equipo de radio. Cada célula utiliza un séptimo de los 416 canales duales de voz. Dejando entonces a cada célula aproximadamente los 59 canales disponibles nombrados anteriormente.. Los teléfonos celulares poseen unos transmisores de bajo poder dentro de ellos. Muchos teléfonos celulares tienen 2 fuerzas de señal: 0.6 Watts y 3 Watts (como comparación, la mayoría de los radios de onda corta transmiten a 5 Watts). La estación base también transmite a bajo poder.. Los transmisores de bajo poder tienen 2 ventajas:. El consumo de energía del teléfono, que normalmente opera con baterías, es relativamente bajo. Esto significa que bajo poder requiere baterías pequeñas, y esto hace posible que existan teléfonos que caben en la mano. A su vez aumenta en forma considerable el tiempo en que se puede usar el teléfono entre carga y carga de la batería.. Las transmisiones de las estaciones base y de los teléfonos no alcanzan una distancia más allá de la célula. Es por esto que en la figura de arriba en cada celda se pueden utilizar las mismas frecuencias sin interferir unas con otras.. Las transmisiones de la base central y de los teléfonos en la misma celda no salen de ésta. Por lo tanto, cada celda puede reutilizar las mismas 59 frecuencias a través de la ciudad.. La tecnología celular requiere un gran número de estaciones base para ciudades de cualquier tamaño. Una ciudad típica grande puede tener cientos de torres emisoras. Pero.

(32) - 32 -. debido a que hay tanta gente utilizando teléfonos celulares, los costos se mantienen bajos para el usuario. Cada portador en cada ciudad tiene una oficina central llamada MTSO. Esta oficina maneja todas las conexiones telefónicas y estaciones base de la región.. Figura II.5. Torre de transmisión de telefonía celular. Cuando el usuario desea realizar una llamada, el teléfono celular envía un mensaje a la torre solicitando una conexión a un número de teléfono específico. Si la torre dispone de los suficientes recursos para permitir la comunicación, un dispositivo llamado "switch" conecta la señal del teléfono celular a un canal en la red de telefonía pública.. La llamada en este momento toma un canal inalámbrico así como un canal en la red de telefonía pública que se mantendrán abiertos hasta que la llamada se concluya.. El diagrama que se muestra a continuación gráfica lo descrito anteriormente..

(33) - 33 -. Figura II.6. Red de telefonía celular. Digamos que usted tiene un celular, lo enciende, y alguien trata de llamarle. La MTSO recibe la llamada, y trata de encontrarlo. Desde los primeros sistemas la MTSO lo encontraba activando su teléfono (utilizando uno de los canales de control, ya que su teléfono se encuentra siempre escuchando) en cada célula de la región hasta que su teléfono respondiera.. Entonces la estación base y el teléfono decidirán cuál de los 59 canales en su teléfono celular usará. Ahora estará conectado a la estación base y puede empezar a hablar y escuchar a medida que usted se mueva en la célula, la estación base notará que la fuerza de su señal disminuye.. Entretanto, la estación base de la célula hacia la que se está moviendo (que está escuchando la señal) será capaz de notar que la señal se hace más fuerte.. Las dos estaciones base se coordinan a sí mismas a través del MTSO, y en algún punto su teléfono obtiene una señal que le indica que cambie de frecuencia. Este cambio hace que su teléfono mude su señal a otra célula..

(34) - 34 -. En sistemas modernos los teléfonos esperan una señal de identificación del sistema (IDS) del canal de control cuando se encienden. El teléfono también transmite una propuesta de registro y la red mantiene unos datos acerca de su ubicación en una base de datos (de esta forma es que la MTSO sabe en qué célula se encuentra si quiere timbrar su teléfono).. A medida que se mueve entre células, el teléfono detecta los cambios en la señal, los registra y compara para con los de la nueva célula cuando cambia de canal. Si el teléfono no puede hallar canales para escuchar se sabe que está fuera de rango y muestra un mensaje de "sin servicio".. Éste es, en forma bastante simplificada, el funcionamiento de la telefonía celular; abarcando desde el aspecto teórico en la división de las zonas geográficas en células, hasta el intercambio de ondas electro magnéticas necesario para establecer una sencilla comunicación entre dos teléfonos celulares.. Si bien puede enfocarse el tema de manera mucho más técnica, deteniéndose más en aspectos de frecuencia y amplitud de las ondas por ejemplo, preferimos darle un enfoque más general, dando sí algunos datos técnicos específicos que nos parecieron de mayor relevancia para el entendimiento general del tema.. 2.6. TECNOLOGÍAS UTILIZADAS EN LOS TELÉFONOS CELULARES. Las tecnologías utilizadas actualmente para la transmisión de información en las redes son denominadas de acceso múltiple, debido a que más de un usuario puede utilizar cada una de las celdas de información. Actualmente existen diferentes métodos de acceso a las celdas:.

(35) - 35 -. •. FDMA (Acceso múltiple por división de frecuencia): Accesa las celdas dependiendo de las frecuencias. Básicamente, separa el espectro en distintos canales de voz, al dividir el ancho de banda en varios canales uniformemente según las frecuencias de transmisión. Los usuarios comparten el canal de comunicación, pero cada uno utiliza uno de los diferentes subcanales particionados por la frecuencia. Mayormente es utilizada para las transmisiones analógicas, aún cuando es capaz de transmitir información digital (no recomendada).. •. TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo): Divide el canal de transmisión en particiones de tiempo. Comprime las conversaciones digitales y luego las envía utilizando la señal de radio por un período de tiempo. En este caso, distintos usuarios comparten el mismo canal de frecuencia, pero lo utilizan en diferentes intervalos de tiempo. Debido a la compresión de la información digital, esta tecnología permite tres veces la capacidad de un sistema analógico utilizando la misma cantidad de canales.. •. CDMA (Acceso múltiple por división de códigos): Esta tecnología, luego de digitalizar la información la transmite a través de todo el ancho de banda del que se dispone, a diferencia de TDMA y FDMA. Las llamadas se sobreponen en el canal de transmisión, diferenciadas por un código de secuencia único. Esto permite que los usuarios compartan el canal y la frecuencia. Como es un método adecuado para la transmisión de información encriptada, se comenzó a utilizar en el área militar. Esta tecnología permite comprimir de 8 a 10 llamadas digitales para que ocupen lo mismo que ocupa una llamada analógica..

(36) - 36 -. En la siguiente figura se muestra un gráfico comparativo del funcionamiento de las mencionadas tecnologías.. Figura II.7. División de la frecuencia según los estándares. • GSM (Sistema Global para las comunicaciones móviles). Es un estándar mundial para teléfonos celulares, formalmente conocida como Group Special Mobile (GSM, Grupo Especial Móvil). Fue creado por CEPT (organismo internacional que agrupa a las entidades responsables en la Administración Pública de cada país europeo de las políticas y la regulación de las comunicaciones, tanto postales como de telecomunicaciones), y posteriormente desarrollado por ETSI (European Telecommunications Standars Institute – organización de estandarización de la industria de las telecomunicaciones de Europa con proyección mundial) para estandarizar la telefonía celular en Europa, luego adoptado por el resto del mundo. En el año 2001, el 70% de los usuarios de telefonía móvil en el mundo usaban GSM. Es un estándar abierto, no propietario y que se encuentra en desarrollo constante.. GSM emplea una combinación de TDMA y FDMA entre estaciones en un par de canales de radio de frecuencia duplex, con baja lupulización de frecuencia entre.

(37) - 37 -. canales. Como se explicó anteriormente, TDMA se utiliza para información digital codificada, por lo que GSM es un sistema diseñado para utilizar señales digitales, así como también, canales de voz digitales, lo que permite un moderado nivel de seguridad.. Existen cuatro versiones principales, basadas en la banda: GSM-850, GSM-900, GSM-1800 y GSM-1900, diferenciándose cada una en la frecuencia de las bandas.. En GSM, las conexiones se pueden utilizar tanto a la voz, como a datos, lo que permitió el avance del envío y consumo de datos a través de los celulares. Los casos más comunes son las imágenes que se pueden enviar y recibir, y el uso de aplicaciones a través de los teléfonos móviles, tal es el caso de Internet.. Las implementaciones más veloces de GSM se denominan GPRS y EDGE, también denominadas generaciones intermedias, o 2.5G, que conducen a la tercera generación (3G), o UMTS. •. GPRS (General Packet Radio Service). Básicamente es una comunicación basada en paquetes de datos. En GSM, los intervalos de tiempo son asignados mediante una conexión conmutada, en tanto que en GPRS son asignados mediante un sistema basado en la necesidad a la conexión de paquetes. Es decir, que si no se envía ningún dato por el usuario, las frecuencias quedan libres para ser utilizadas por otros usuarios. Los teléfonos GPRS por lo general utilizan un puerto bluetooth para la transferencia de datos..

(38) - 38 -. Es el sistema de telecomunicaciones móviles de tercera generación, que se espera que alcance unos 2000 millones de usuarios para el año 2010.. El principal avance radica en la tecnología WCDMA (Wide Code Division Multiple Access), heredada de la tecnología militar, a diferencia de GSM y GPRS que utilizan una mezcla de FDMA y TDMA. La principal ventaja de WCDMA es que la señal se expande en frecuencia gracias a un código de ensanchado que únicamente es conocido por el emisor y el receptor.. La técnica del espectro ensanchado permite que una señal se ensanche a lo largo de una banda muy ancha de frecuencias, mucho más amplia que el mínimo requerido para transmitir la información a enviar. Este aspecto trae muchas mejoras a los anteriores sistemas: •. Altas velocidades de transmisión (hasta 2 Mbps). •. Un grado de seguridad mayor.. •. Gran eficacia en cuanto al acceso múltiple al canal.. •. Alta resistencia a las interferencias.. El desarrollo de los protocolos de acceso a Internet a partir de los celulares se ha visto incrementado en los últimos años, y ha obligado a buscar protocolos y tecnología que permitan universalizar la transferencia y visualización de datos y aplicaciones a través de cualquier dispositivo, ya sea a partir de celulares como de PCs.. A continuación se muestra una tabla donde se especifican los diferentes servicios ofrecidos por cada una de estas tecnologías:.

(39) - 39 -. CARACTERÍSTICAS DE LA TELEFONÍA MÓVIL Capacidad de datos. Inicio de operación esperada. Datos conmutados por circuitos basados en el estándar GSM 07.07. 9.6 Kbps a 14.4 Kbps. Disponible actualmente a nivel mundial. HSCSD. 28.8 a 56 Kbps. Disponible actualmente, operación limitada.. GPRS. IP y comunicaciones X.25 en el orden de Kbps. Disponible en el 2001. EDGE. Comunicaciones IP a 384 Kbps. Posible compatibilidad con las redes IS-136. Periodo de pruebas en el 2001, lanzamiento del servicio en el 2002. W-CDMA. Similar a EDGE pero son posibles velocidades a 2 Mbps en interiores.. Lanzamiento inicial en el 2002 o 2003. Datos conmutados por circuitos basados en el estándar IS-135. 9.6 Kbps. Algunos carriers ofrecen el servicio, pero no se ha extendido como se esperaba debido a que los principales carrieres ya ofreciean CDPD (Cellular Digital Packet Data). EDGE. Comunicaciones IP a 384 Kbps. Posible compatibilidad con las redes GSM. Lanzamiento inicial en el 2002 o 2003. WCDMA (o Wideband TDMA, WTDMA). Similar a EDGE pero incorpora velocidades a 2 Mbps en interiores. No hay planes de lanzamiento todavía definidos. Datos conmutados por circuitos basados en el estándar IS-707. 9.6 Kbps a 14.4 Kbps. Disponible actualmente algunos carriers. IS-95B. Comunicaciones IP. Lanzado en el mercado japonés. Tecnología. Servicio. GSM. IS-136. CDMA. por.

(40) - 40 -. a 64 Kbps. a principios del 2000. CDMA20001XRTT. Comunicaciones IP a 144 Kbps. Periodo de pruebas en el 2001, lanzamiento del servicio en el 2002. CDMA2000 3XRTT. Comunicaciones IP a 384 Kbps en exteriores y 2 Mbps en interiores. Lanzamiento inicial en el 2002 o 2003. Tabla II.I. Características de la telefonía móvil. 2.7. ACCESO A INTERNET POR TELÉFONO CELULAR. Es una especificación de protocolos estándar para aplicaciones que utilizan los dispositivos de comunicación inalámbricos, aplicaciones como por ejemplo el acceso a Internet desde un celular, el acceso a correo electrónico, u otros.. El lenguaje primario del protocolo WAP es el WML (Wireless Markup Language), lenguaje interpretado por los navegadores WAP, de similares características al HTML.. Las nuevas versiones de WAP, utilizan XML que a futuro permitirá el verdadero acceso web para los dispositivos portátiles, utilizando un subconjunto de XHTML (eXtensible Hyper Text Markup Language, lenguaje pensado para sustituir a HTML como estándar para las páginas web) llamado XHTML Basics.. 2.8. INFLUENCIA EN LA SOCIEDAD. Las comunicaciones móviles contribuyen a la eficiencia de las compañías, tanto en logística, marketing como en las comunicaciones internas mas allá de eso el teléfono móvil ha probado ser un instrumento valioso para la pequeña empresa y sus dueños..

(41) - 41 -. Nuevos conceptos de servicios en el sector público han crecido alrededor de la telefonía móvil, por ejemplo, aquellos basados en SMS.. El celular es un elemento para comunicarse, pero con el avance de la tecnología nos da una comunicación que va más allá de esto. En las publicidades se hace hincapié en los diferentes usos que brinda el celular, más que en su objetivo principal: "el de comunicarse mediante un llamado telefónico". También apuntan a lo simbólico, en donde todo lo que el sujeto es, lo hace gracias a poseer un celular, "su" celular.. Las posibilidades que brindan los teléfonos celulares son infinitas, y ya se puede considerarlo como un objeto de uso personal, ya que el sujeto se identifica con el celular.. El gran avance tecnológico en la telefonía celular, ha permitido un crecimiento, tanto en el diseño de los celulares (su peso, grosor, pantalla color, cantidad de líneas, etc.), como en la innovación de accesorios disponibles para cada celular en particular.. Por ejemplo: manos libres con radio que permite sintonizar el dial que desee el consumidor y a su vez la posibilidad de hablar por teléfono sin tener que interrumpir sus actividades normales.. Las empresas a través de usos y características de los teléfonos crean una nueva necesidad para el usuario. Algunas de ellas son: •. Cámara de video fotográfica. •. Juegos.

(42) - 42 -. •. Mayor velocidad de conexión a Internet y descargas de la web; la persona puede enviar imágenes, mensajes o e-mails y también bajar ringstons, mp3, chat.. •. Resolución de pantalla. •. GSM. •. Sonido polifónico. •. Memoria. •. Agenda. •. Alarma. 2.9. SERVICIO DE MENSAJES CORTOS (SMS). 2.9.1. DEFINICIÓN. Servicio de Mensajes Cortos (SMS) es servicio inalámbrico aceptado globalmente este permite la transmisión de mensajes alfanuméricos entre clientes de teléfonos móviles y sistemas externos tales como correo electrónico, paging (Servicio de radio unidireccional que permite el envió de mensajes escritos para los aparatos de paging numéricos o alfanuméricos) y sistemas de mensajes de voz.. 2.9.2. BENEFICIOS DEL SERVICIO DE MENSAJES CORTOS (SMS). Los beneficios del servicio SMS para el proveedor son los siguientes: •. El aumento de llamadas gracias a las capacidades de notificación del SMS en las redes inalámbricas.. •. Una alternativa al servicio de búsqueda de personas alfanumérico “Paging”.. •. Activa el acceso inalámbrico a datos para usuarios de empresas..

(43) - 43 -. •. Provisiones de servicios con valor agregado como el e-mail, buzón de voz, la integración de fax, etc.. •. Proporciona una herramienta administrativa para servicios como avisos de precios, descargas en forma inalámbrica.. Los beneficios del SMS a los clientes se centran en la conveniencia, flexibilidad y la integración de servicios de mensajes y acceso a datos.. Desde esta perspectiva, el beneficio es ser capaz de usar un equipo móvil como una extensión del computador.. 2.9.3. ELEMENTOS DE LA RED Y SU ARQUITECTURA. Los elementos de red necesarios para proveer el servicio SMS, son: •. Las Entidades de Mensajería Corta (Short Messaging Entities - SME): Es una entidad que puede enviar o recibir mensajes cortos. Puede ser localizada en la red fija, la estación móvil u otro centro de servicio.. •. El Centro de Servicio de Mensaje Corto (Short Message Service CenterSMSC:)Es el responsable de la transmisión, almacenamiento y envío de mensajes cortos entre el SME y la estación móvil.. •. El Centro de Conmutación Móvil SMS (SMS Gateway/Interworking Mobile Switching Center - SMS GMSC): Es un centro de conmutación de mensajes encargado de recibir el mensaje del SMSC, interrogar al registro de localización.

(44) - 44 -. local por la información de encaminamiento, y entregarlo al MSC que da servicio a la estación móvil.. •. Registro de Localización Local. (Home Location Register - HLR): Es la base de datos para el almacenamiento permanente y manejo de perfiles de servicio y subscripciones. El HLR provee la información de encaminamiento hacia el cliente indicado. El HLR también informa al SMSC del intento de entrega de un mensaje corto a una estación móvil que ha resultado fallido.. •. Registro de Localización del Visitante (Visitor Location Register - VLR): El VLR es la base de datos que contiene la información temporal acerca de los clientes. Esta información se necesita por el MSC (Mobile Switching Center MSC) que ejecuta las funciones de conmutación del sistema y las llamadas de control hacia y desde otros teléfonos o sistemas de datos.. •. Estación Base del sistema. (Base Station System - BSS): Todas las funciones relacionadas con la radio se ejecutan en la BSS, la cual consiste en unos controladores de estación base (Base Station Controllers - BSCs) y estaciones base transceptoras (Base Transceiver Stations - BTSs) que se encargan de transmitir la voz y el tráfico de datos entre las estaciones móviles.. •. La Estación Móvil (Mobile Station - MS): Es el terminal inalámbrico capaz de recibir y originar mensajes cortos, así como llamadas de voz. La infraestructura.

(45) - 45 -. de señalización de la red inalámbrica está basada en el Sistema de Señalización Nº 7 (SS7).. •. Sistema de Señalización Nº 7 (Signalig System 7 – SS7). SMS hace uso de la Parte de Aplicación Móvil (Mobile Application Part - MAP), la cual define los métodos y mecanismos de comunicación en redes inalámbricas y usa los servicios de la Parte de Aplicación de Capacidades de Transacción de SS7 (SS7 Transaction Capabilities Aplication Part - TCAP). La capa de servicio de SMS hace uso de las capacidades de señalización del MAP y habilita la transferencia de mensajes cortos entre entidades pares.. Figura II.8. Red Celular SMS. 2.9.4. APLICACIONES PARA SMS. Los SMS fueron inicialmente diseñados para soportar mensajes de tamaño limitado, en la mayoría de los casos notificaciones o paginas alfanuméricas, pero se están descubriendo nuevos usos, que han hecho que este mercado explote. •. Servicios de notificación: Los servicios de notificación son unos servicios SMS ampliamente utilizados. Ejemplos de servicios de notificación usando SMS son.

(46) - 46 -. los mensajes de notificación de correo de voz, notificación de correo electrónico, recordatorio de citas, horarios de reuniones, etc. •. Interconexión de redes de correo electrónico: Los servicios de correo electrónico existentes pueden ser fácilmente integrados con SMS para proveer correo electrónico bidireccional a la mensajería corta.. •. Interconexión de redes de búsqueda: Servicios de búsqueda integrados con SMS pueden permitir a los abonados inalámbricos digitales ser accesibles a través de interfaces de búsqueda existentes en otras redes.. •. Servicios de información: Se puede proporcionar una amplia variedad de servicios de información, incluyendo partes meteorológicos, información del trafico, información de entretenimiento (cines, teatros, conciertos), información financiera (cotizaciones de bolsa, servicios bancarios, servicios de corretaje, etc.), y directorios.. •. Servicios de datos móviles: El SMSC también puede ser usado para enviar datos inalámbricos cortos. Los datos inalámbricos pueden ser servicios interactivos donde las llamadas de voz estén involucradas.. Algunos ejemplos de servicios de esta naturaleza incluyen despachos rápidos, manejo de inventarios, confirmación de itinerarios, procesamiento de órdenes de ventas y manejo de contactos de clientes. •. Atención de clientes y administración: El SMSC también puede ser usado para transferir datos binarios que pueden ser interpretados por la estación móvil, sin ser presentados al cliente. Esta capacidad le permite a los operadores administrar sus clientes al proveerlos de la capacidad de programar las estaciones móviles..