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Sistema avanzado de telefonía móvil

Teléfono móvil Motorola DynaTAC 8000X TACS

Advanced Mobile Phone System ( AMPS ) fue un estándar de sistema de telefonía móvil analógico desarrollado originalmente por Bell Labs y posteriormente modificado en un esfuerzo cooperativo entre Bell Labs y Motorola. Se introdujo oficialmente en América el 13 de octubre de 1983, [1] [2] [3] y también se implementó en muchos otros países, incluidos Israel en 1986, Australia en 1987, Singapur en 1988 y Pakistán en 1990. [4] Fue el principal sistema de telefonía móvil analógico en América del Norte (y otros lugares) durante la década de 1980 y la de 2000. A partir del 18 de febrero de 2008, los operadores de los Estados Unidos ya no estaban obligados a admitir AMPS y empresas como AT&T y Verizon Communications han descontinuado este servicio de forma permanente. El AMPS se suspendió en Australia en septiembre de 2000, en la India en octubre de 2004, [4] [5] en Israel en enero de 2010 y en Brasil en 2010. [6]

Historia

Los primeros intentos de desarrollar redes celulares comenzaron en Bell Labs y con investigaciones realizadas en Motorola . En 1960, John F. Mitchell [7] [8] [9] se convirtió en el ingeniero jefe de Motorola para sus productos de comunicación móvil y supervisó el desarrollo y la comercialización del primer buscapersonas que utilizaba transistores.

Motorola ya fabricaba teléfonos móviles para automóviles desde hacía tiempo, pero estos modelos grandes y pesados ​​consumían demasiada energía como para permitir su uso sin el motor del automóvil en marcha. El equipo de Mitchell, que incluía al Dr. Martin Cooper , desarrolló la telefonía celular portátil. Cooper y Mitchell estaban entre los empleados de Motorola a los que se les concedió una patente para este trabajo en 1973. La primera llamada realizada con el prototipo se conectó, según se informa, a un número equivocado. [10] [11]

Mientras Motorola desarrollaba un teléfono celular, entre 1968 y 1983 Bell Labs elaboró ​​un sistema llamado Advanced Mobile Phone System (AMPS), que se convirtió en el primer estándar de red celular en los Estados Unidos. El primer sistema se implementó con éxito en Chicago, Illinois, en 1979. Motorola y otros diseñaron y construyeron los teléfonos celulares para este y otros sistemas celulares. Louis M. Weinberg, director de marketing de AT&T, fue nombrado el primer presidente de la corporación AMPS. Ocupó este puesto durante la puesta en marcha de la subsidiaria AMPS de AT&T.

Martin Cooper , ex director general de la división de sistemas de Motorola, dirigió un equipo que produjo el primer teléfono celular en 1973 y realizó la primera llamada telefónica desde él. En 1983, Motorola presentó el DynaTAC 8000x , el primer teléfono celular disponible comercialmente lo suficientemente pequeño como para transportarlo fácilmente. Más tarde presentó el llamado Bag Phone .

En 1992, el primer teléfono inteligente , llamado IBM Simon , utilizaba AMPS. Frank Canova dirigió su diseño en IBM y se presentó ese año en la feria de la industria informática COMDEX . BellSouth comercializó una versión refinada del producto para los consumidores en 1994 con el nombre de Simon Personal Communicator . Simon fue el primer dispositivo al que se puede denominar correctamente "teléfono inteligente", aunque ese término aún no se había acuñado. [12] [13]

Tecnología

AMPS es una tecnología celular de primera generación que utiliza frecuencias separadas , o "canales", para cada conversación. Por lo tanto, requería un ancho de banda considerable para una gran cantidad de usuarios. En términos generales, AMPS era muy similar al antiguo Servicio de Telefonía Móvil Mejorado "0G" al que reemplazó, pero utilizaba considerablemente más potencia de procesamiento para seleccionar frecuencias, transferir conversaciones a líneas terrestres y gestionar la facturación y el establecimiento de llamadas.

Lo que realmente diferenciaba a AMPS de los sistemas anteriores era la funcionalidad de configuración de llamadas "de back end". En AMPS, los centros celulares podían asignar canales de manera flexible a los teléfonos móviles en función de la intensidad de la señal, lo que permitía reutilizar la misma frecuencia, sin interferencias, si las ubicaciones estaban lo suficientemente separadas. Los canales se agrupaban de modo que un conjunto específico fuera diferente del que se utilizaba en la celda cercana. Esto permitía dar soporte a una mayor cantidad de teléfonos en un área geográfica. Los pioneros de AMPS acuñaron el término "celular" debido al uso de pequeñas "celdas" hexagonales dentro de un sistema. [14] [15]

AMPS tenía muchas debilidades en comparación con las tecnologías digitales actuales. Como estándar analógico, era susceptible a la estática y al ruido, y no había protección contra las escuchas clandestinas mediante un escáner o un televisor antiguo que pudiera sintonizar los canales 70 a 83. [16]

Clonación

Martin Cooper, de Motorola, en 2007, recreando la primera llamada privada con un teléfono móvil portátil en un prototipo de mayor tamaño en 1973.

En la década de 1990, una epidemia de "clonación" costó a las compañías de telefonía celular millones de dólares. [17] Un espía con equipo especializado podía interceptar el ESN (número de serie electrónico) y el MDN o CTN (número de directorio móvil o número de teléfono celular) de un teléfono. El número de serie electrónico, un número de 12 dígitos enviado por el teléfono al sistema celular para fines de facturación, identificaba de manera única ese teléfono en la red. El sistema luego permitía o deshabilitaba llamadas y/o funciones en función de su archivo de clientes. Una persona que interceptara un par ESN/MDN podría clonar la combinación en un teléfono diferente y usarlo en otras áreas para hacer llamadas sin pagar.

La clonación de teléfonos celulares se hizo posible con tecnología disponible en el mercado en la década de 1990. Los posibles clonadores necesitaban tres elementos clave:

  1. Un receptor de radio, como el Icom PCR-1000, que pudiera sintonizar el canal inverso (la frecuencia en la que los teléfonos AMPS transmiten datos a la torre)
  2. Una PC con una tarjeta de sonido y un programa de software llamado Banpaia
  3. Un teléfono que podría usarse fácilmente para clonar, como el Oki 900

La radio, al sintonizarse en la frecuencia adecuada, recibiría la señal transmitida por el teléfono móvil que se iba a clonar, que contenía el par ESN/MDN del teléfono. Esta señal se introduciría en la entrada de audio de la tarjeta de sonido del PC y Banpaia decodificaría el par ESN/MDN a partir de esta señal y lo mostraría en la pantalla. El hacker podría entonces copiar esos datos en el teléfono Oki 900 y reiniciarlo, tras lo cual la red telefónica no podría distinguir el Oki del teléfono original cuya señal había recibido. Esto le daba al clonador, a través del teléfono Oki, la capacidad de utilizar el servicio de telefonía móvil del abonado legítimo cuyo teléfono había sido clonado –tal como si ese teléfono hubiera sido robado físicamente, excepto que el abonado conservaba su teléfono, sin saber que había sido clonado– al menos hasta que ese abonado recibiera su siguiente factura.

El problema se volvió tan grave que algunas compañías de telefonía celular exigieron el uso de un PIN antes de realizar llamadas. Finalmente, las compañías de telefonía celular pusieron en marcha un sistema llamado RF Fingerprinting, mediante el cual podían determinar diferencias sutiles en la señal de un teléfono con respecto a otro y apagar algunos teléfonos clonados. Sin embargo, algunos clientes legítimos tuvieron problemas con esto si realizaban ciertos cambios en su propio teléfono, como reemplazar la batería y/o la antena.

El Oki 900 podía escuchar llamadas telefónicas AMPS inmediatamente sin necesidad de realizar modificaciones de hardware. [18]

Normas

AMPS fue estandarizado originalmente por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) como EIA/TIA/IS-3. EIA/TIA/IS-3 fue reemplazado por EIA/TIA-553 y el estándar provisorio TIA. Con las tecnologías digitales, el costo del servicio inalámbrico es tan bajo que el problema de la clonación prácticamente ha desaparecido.

Bandas de frecuencia

El servicio celular AMPS operaba en la banda celular de 850 MHz . Para cada área de mercado, la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC) permitió dos licenciatarios (redes) conocidos como operadores "A" y "B". Cada operador dentro de un mercado utilizaba un "bloque" específico de frecuencias que consistía en 21 canales de control y 395 canales de voz. Originalmente, la licencia del lado B (cableado) generalmente era propiedad de la compañía telefónica local, y la licencia A (no cableada) se otorgaba a los proveedores de telefonía inalámbrica.

En el momento de la aparición de la telefonía celular en 1983, la FCC había concedido a cada operador dentro de un mercado 333 pares de canales (666 canales en total). A finales de los años 80, la base de suscriptores de la industria celular había crecido hasta alcanzar millones en todo Estados Unidos y se hizo necesario añadir canales para disponer de capacidad adicional. En 1989, la FCC concedió a los operadores una ampliación de los 666 canales anteriores a los 832 finales (416 pares por operador). Las frecuencias adicionales eran de la banda reservada para una futura (inevitable) expansión. Estas frecuencias estaban inmediatamente adyacentes a la banda celular existente. Estas bandas se habían asignado anteriormente a los canales de televisión UHF 70 a 83.

Cada canal dúplex estaba compuesto por 2 frecuencias . 416 de ellas estaban en el rango de 824 a 849 MHz para transmisiones desde estaciones móviles a estaciones base, emparejadas con 416 frecuencias en el rango de 869 a 894 MHz para transmisiones desde estaciones base a estaciones móviles. Cada sitio celular usaba un subconjunto diferente de estos canales que sus vecinos para evitar interferencias. Esto reducía significativamente la cantidad de canales disponibles en cada sitio en sistemas del mundo real. Cada canal AMPS tenía un ancho de banda unidireccional de 30 kHz, para un total de 60 kHz para cada canal dúplex.

En los EE. UU. se aprobaron leyes que prohibían la aceptación y venta por parte de la FCC de cualquier receptor que pudiera sintonizar los rangos de frecuencia ocupados por los servicios celulares AMPS analógicos. [ ¿Por qué? ] Aunque el servicio ya no se ofrece, estas leyes siguen vigentes (aunque es posible que ya no se apliquen). [19] [20]

AMPLIFICADORES DE BANDA ESTRECHA

En 1991, Motorola propuso una mejora de AMPS conocida como AMPS de banda estrecha (NAMPS o N-AMPS). [21]

AMPLIFICADORES DIGITALES

Más tarde, muchas redes AMPS se convirtieron parcialmente a D-AMPS , a menudo denominado TDMA (aunque TDMA es un término genérico que se aplica a muchos sistemas celulares 2G). D-AMPS, implementado comercialmente desde 1993, [22] fue un estándar digital 2G utilizado principalmente por AT&T Mobility y US Cellular en los Estados Unidos, Rogers Wireless en Canadá, Telcel en México, Telecom Italia Mobile ( TIM ) en Brasil, VimpelCom en Rusia, Movilnet en Venezuela y Cellcom en Israel. En la mayoría de las áreas, D-AMPS ya no se ofrece y ha sido reemplazado por redes inalámbricas digitales más avanzadas.

Tecnologías sucesoras

AMPS y D-AMPS han sido reemplazados por CDMA2000 o GSM , que permiten transferencias de datos de mayor capacidad para servicios como WAP , Sistema de mensajería multimedia (MMS) y acceso inalámbrico a Internet. Hay algunos teléfonos capaces de soportar AMPS, D-AMPS y GSM en un solo teléfono (utilizando el estándar GAIT ).

Los amplificadores analógicos están siendo reemplazados por digitales

En 2002, la FCC decidió que a partir del 18 de febrero de 2008, los operadores A y B ya no tendrían que ofrecer servicios AMPS. Todos los operadores AMPS se han convertido a un estándar digital como CDMA2000 o GSM. Las tecnologías digitales como GSM y CDMA2000 admiten múltiples llamadas de voz en el mismo canal y ofrecen funciones mejoradas como mensajería de texto bidireccional y servicios de datos.

A diferencia de lo que ocurre en Estados Unidos, la Comisión Canadiense de Radio, Televisión y Telecomunicaciones (CRTC) e Industry Canada no han establecido ningún requisito para mantener el servicio AMPS en Canadá. Rogers Wireless ha desmantelado su red AMPS (junto con IS-136 ); las redes se cerraron el 31 de mayo de 2007. Bell Mobility y Telus Mobility , que operaban redes AMPS en Canadá, anunciaron que observarían el mismo calendario que el establecido por la FCC en Estados Unidos y, como resultado, no comenzarían a desmantelar sus redes AMPS hasta después de febrero de 2008. [23]

OnStar dependía en gran medida del servicio AMPS norteamericano para sus suscriptores porque, cuando se desarrolló el sistema, AMPS ofrecía la cobertura inalámbrica más completa en los EE. UU. En 2006, ADT solicitó a la FCC que extendiera la fecha límite de AMPS debido a que muchos de sus sistemas de alarma todavía usaban tecnología analógica para comunicarse con los centros de control. [24] Las compañías celulares que poseen una licencia A o B (como Verizon y Alltel) estaban obligadas a proporcionar servicio analógico hasta el 18 de febrero de 2008. Sin embargo, después de ese momento, la mayoría de las compañías celulares estaban ansiosas por cerrar AMPS y usar los canales restantes para servicios digitales. OnStar realizó la transición al servicio digital con la ayuda de la tecnología de transporte de datos desarrollada por Airbiquity, pero advirtió a los clientes que no podían actualizarse al servicio digital que su servicio expiraría permanentemente el 1 de enero de 2008. [25]

Despliegues comerciales de AMPS por país

Véase también

Citas

  1. ^ AT&T Tech Channel (13 de junio de 2011). «AT&T Archives: Testing the First Public Cell Phone Network» (Archivos de AT&T: Prueba de la primera red pública de telefonía móvil). Techchannel.att.com. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2013. Consultado el 28 de septiembre de 2013 .
  2. ^ Línea privada Archivado el 10 de junio de 2012 en Wayback Machine.
  3. ^ MilestonesPast Archivado el 6 de octubre de 2011 en Wayback Machine.
  4. ^ ab "Diez años de GSM en Australia". AMTA . Asociación Australiana de Telecomunicaciones Móviles. 2003. Archivado desde el original el 20 de julio de 2008 . Consultado el 16 de agosto de 2008 .
  5. ^ "Inicio | PTA". pta.gov.pk .
  6. Estado, Agencia (16 de julio de 2010). "Celulares analógicos están extintos en Brasil, diz Anatel". Tecnología y Juegos .
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  8. ^ "Los gigantes de la telefonía". Historyofthecellphone.com. 11 de junio de 2009. Archivado desde el original el 17 de enero de 2013. Consultado el 28 de septiembre de 2013 .
  9. ^ "¿Quién inventó el teléfono celular?". Brophy.net. 7 de agosto de 2012. Consultado el 28 de septiembre de 2013 .
  10. ^ Un ejecutivo de Motorola ayudó a impulsar la revolución celular y supervisó el desafortunado proyecto Iridium, The Wall Street Journal , Remembrances, 20 y 21 de junio de 2009, pág. A10
  11. ^ Lane, Clare (17 de junio de 2009). «John F. Mitchell, 1928–2009: fue presidente de Motorola de 1980 a 1995». Chicago Tribune . Consultado el 5 de diciembre de 2011 .
  12. ^ Sager, Ira (29 de junio de 2012). "Antes de que aparecieran el iPhone y Android, llegó Simon, el primer teléfono inteligente". Bloomberg Businessweek . Bloomberg LP Archivado del original el 1 de julio de 2012 . Consultado el 30 de junio de 2012 . Simon fue el primer teléfono inteligente. Hace veinte años, imaginó nuestra vida móvil llena de aplicaciones, al comprimir las funciones de un teléfono celular, un buscapersonas, un fax y una computadora en un ladrillo negro de 500 gramos.
  13. ^ Schneidawind, John (23 de noviembre de 1992). "Poindexter señala los errores de la PC; Big Blue lo revela". USA Today . p. 2B.
  14. ^ W. Rae Young, "AMPS: Introducción, antecedentes y objetivos", Bell System Technical Journal, vol. 58, 1, páginas 1–14, enero de 1979. (Nota: Young fue el ingeniero de Bell Labs que inventó el concepto de celda hexagonal).
  15. ^ ZC Fluhr y Philip T. Porter, "AMPS: Control Architecture", Bell System Technical Journal, vol. 58, 1, páginas 1–14, enero de 1979. (Nota: Porter fue el ingeniero de Bell Labs que propuso que las torres de telefonía celular estuvieran en las esquinas de los hexágonos en lugar de en los centros y que tuvieran antenas direccionales que transmitieran/recibieran en 3 direcciones en 3 celdas hexagonales adyacentes).
  16. ^ "Llamadas analógicas de teléfono móvil en canales UHF de un televisor". YouTube .
  17. ^ O'Malley, Kathy (19 de marzo de 1995). "AUMENTA EL COSTOSO FRAUDE DE TELÉFONOS CELULARES CON LA 'CLONACIÓN' DE NÚMEROS". Chicago Tribune . Consultado el 18 de junio de 2019 .
  18. ^ Takedown, ISBN 0786862106 , Tsutomu Shimomura John Markoff – Shimomura describe cómo demostró una Oki 900 envuelta en plástico durante un testimonio en la sala del tribunal 
  19. ^ "¿Por qué las bandas celulares están bloqueadas en los receptores?". Foro-Discusión general sobre tecnología y política . Arrl.org . Consultado el 28 de septiembre de 2013 .
  20. ^ 47cfr15.121 http://edocket.access.gpo.gov/cfr_2010/octqtr/47cfr15.121.htm y http://wireless.fcc.gov/services/index.htm?job=service_home&id=cellular Archivado el 26 de octubre de 2011 en Wayback Machine .
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Referencias