Introducción a las redes GPRS:

1. Introducción. Datos a través del móvil 

EL AUTÉNTICO PROGRESO 
Utilización de Datos a través del móvil

Ya se ha tomado por costumbre. Cada cuatro o cinco años entramos en una nueva era: de la Información, de la Comunicación, del Conocimiento, de la Economía Global, la Era Internet... Y ahora que hemos cruzado el umbral de una nueva Era de verdad –la Era de la Comunicación sin cables (Wireless)–, nos cuesta reconocer la evidencia.

La nueva tecnología, en el conjunto de sus variantes, provoca que nuestras costumbres estén cambiando a velocidad de vértigo. El futuro que se avecina es una combinación de información, comunicación, conocimiento, economía global e Internet. Todo ello, con una disponibilidad total en el tiempo y en el espacio, gracias a un instrumento imprescindible ya en nuestras vidas: el teléfono móvil. 

El auténtico progreso viene de la mano de la utilización de datos a través del móvil. O, conforme a la terminología al uso, de los Servicios avanzados de datos en movilidad. En línea con la velocidad de innovación a que estamos acostumbrados en el mundo de los móviles, en poco más de dos años hemos asimilado el fenómeno de los mensajes cortos, estamos en fase de incorporar la información WAP a nuestras vidas, nos disponemos a sumergirnos en la nueva tecnología GPRS y ya sabemos cual será el siguiente paso, la ultimísima generación: UMTS. 

Este desafío exige de los operadores una respuesta puntual y efectiva, que se traduce en importantes esfuerzos de innovación y adquisición de conocimientos. Y que exige multimillonarias inversiones, lo que supone una importante creación de valor para la sociedad española y un aporte decisivo a la vitalidad de nuestra economía.
 

1.1 El avance de la tecnología, un factor clave

El incremento de los servicios de datos, vídeo y multimedia sobre móviles ocurrirá gracias a la promesa de mayores anchos de banda a través de tecnologías como GPRS o UMTS.
Estas tecnologías están diseñadas para el manejo eficaz de recursos escasos, como son las frecuencias, mediante la "transmisión por paquetes".
Los Servicios avanzados de datos en movilidad engloban básicamente tres tecnologías diferentes: GSM, GPRS y UMTS.

La primera de ellas, GSM (Global System for Mobile Communications), actualmente en servicio, permite acceder de manera sencilla al mundo de la información principalmente en forma de texto.

La tecnología GPRS (General Packet Radio Service), capaz de proporcionar una velocidad de transferencia de datos mayor que GSM, utiliza el concepto de comunicación por paquetes, en vez de la tradicional por circuitos empleada en GSM. Mientras en circuitos se ocupa el recurso durante toda la comunicación, en paquetes sólo se requieren cuando existe algo que transmitir o recibir. 

El incremento de servicios de datos, vídeo y multimedia con anchos de banda elevados vendrá de la mano de tercera generación:UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
 

1.2 Los móviles están cambiando de vida... y nuestra vida

¿Se imagina salir de casa un sábado por la noche sin cartera ni dinero? ¿Cree que la única opción, en ese caso, se reduce a sentarse en un banco y lamentarse del olvido? Nada más lejos de la realidad. Los Servicios avanzados de datos en movilidadle permitirán disfrutar de una velada con cuantos ingredientes se le ocurran. Y todo, cómo no, desde su móvil. 

Sin apenas advertirlo, la comunicación móvil se ha convertido en una herramienta imprescindible en el trabajo, el ocio y la familia. La utilización de información en movilidad, donde sea, cuando lo precisemos y de la forma que nos resulte más útil y cómoda, se ha instaurado como habitual entre nosotros. ¿Podría concebir hoy alguien, en el colmo de los despropósitos, una sociedad desprovista de comunicaciones móviles? 

A corto plazo vamos a disponer también de soluciones para los negocios que harán cambiar buena parte de los procesos que hoy día se utilizan en las empresas, mejorando así, sensiblemente, la eficacia de la gestión y la atención al cliente. El verdadero valor añadido de un móvil no se limita a posibilitar la conversación; por muy importante que sea hoy este tipo de comunicación oral, a medio plazo pasará a representar apenas una mínima parte de las funciones y desarrollos que se podrán llevar a cabo desde terminales móviles.
 

2. Usos. ¿Qué se puede hacer con un móvil que no sea hablar?

El valor aportado por los Servicios avanzados de datos en movilidad hacen que podamos hablar con propiedad de una nueva etapa en las comunicaciones. Según que su utilización sea particular, profesional o corporativa, estos servicios suponen una valiosa aportación a nuestra vida privada, nuestra productividad profesional o a la relación con nuestros clientes.

Repasemos de forma resumida algunas de las aplicaciones personales y de negocio que actualmente o en un futuro muy próximo podremos incorporar a nuestra vida diaria.
 

2.1 Aplicaciones Personales

- Información, como noticias, deportes, tráfico, el tiempo, finanzas, recetas, etc. 
- Directorio: páginas amarillas, páginas blancas, restaurantes, cines, servicios. 
- Comunicación: mensajes cortos, chats, correo electrónico. 
- Navegación geográfica: búsqueda de direcciones, sugerencia de trayectos. 
- Ocio: juegos, sorteos de lotería.
- Comercio electrónico: compra de bienes y servicios, reserva de entradas. 
- Financieros: banca móvil, transacciones bursátiles. 
- Internet: navegación. 
- Multimedia: envío y recepción de música, fotos, gráficos y vídeo. 

La evolución será muy rápida y nos permitirá obtener cada vez un mayor valor de estos servicios por su avance en tres áreas clave: 

. Utilización de la localización geográfica, de forma que en base a la localización del usuario se pueda ofrecer un mayor valor con información de la zona o la ciudad donde se encuentra.
. Profundización en la personalización de los servicios en base a las costumbres de uso y preferencias, pudiendo llegarse a la creación de servicios muy especializados para segmentos de población o personas concretas. 
. Capacidad gráfica de los teléfonos, permitiendo una mayor riqueza de imágenes, hasta llegar a capacidades de vídeo y fotografía.
 

Tecnología GPRS. Ejemplos de uso

Conexión WAP

 

e-mail Chat  Banca online Navegación geográfica Páginas amarillas Acceso a información seleccionada

Acceso a servicios que nos facilitan la vida

Asistente personal

 

Agenda individual o de grupo Listín telefónico  Lista de tareas Tablón de anuncios

Eficiencia personal y profesional

 
 

2.2 Aplicaciones de Negocio

• Oficina remota: correo electrónico, agenda, lista de tareas pendientes, listín de empleados.
• Acceso a los sistemas corporativos: consultas a bases de datos y aplicaciones corporativas.
• Acceso a la Intranet de la compañía. 
• Transferencia de ficheros: descarga de documentos, imágenes, hojas de cálculo. 
• Aplicaciones de productividad móvil: automatización de la fuerza de ventas, gestión de equipos de trabajo remotos. 
• Aplicaciones de atención al cliente: información de pedidos, envíos, precios y disponibilidades. La evolución en este segmento vendrá dada más que por la evolución de la tecnología, por el desarrollo de nuevas aplicaciones de negocios que faciliten el cambio de los procesos en las empresas. En este sentido hay infinidad de iniciativas en marcha que sin duda revolucionarán la forma de gestionar las empresas a corto y medio plazo, al incorporar el concepto de movilidad a los procesos de negocio. 
• Desarrollos a medida realizados por empresa innovadoras para sus procesos internos como medio de conseguir ventajas competitivas permanentes. 
• Desarrollos estándar realizados por miles de pequeñas empresas de software en todo el mundo, con una altísima capacidad de innovación, que han revolucionado ya el mundo de internet y comienzan a abordar el mundo de las soluciones móviles.
• Desarrollos de software realizados por grandes empresas multinacionales que ayudarán a crear estándares de aplicaciones y facilitarán el acceso a servicios innovadores. 
 

Tecnología GPRS. Ejemplos de uso

Conexión móvil a internet

 

Acceso a internet sin limitaciones

Disponibilidad de la información en cualquier lugar y momento

Conexión móvil a intranet

 

Introducción de pedidos Consulta de cuentas de clientes Información de productos Acceso a B. de Datos Generación de documentos a distancia

Eficiencia interna Calidad de servicio a clientes

 
 

3. Beneficios. Las ventajas de la Tecnología GPRS

La mayor ventaja de GPRS no es la tecnológica en si misma sino los servicios que facilita. Es la llave para comenzar a abordar cambios en los procesos internos que mejoran la eficiencia interna y la relación con los clientes, al eliminar barreras estáticas en la comunicación.

Entre las ventajas puramente tecnológicas respecto a la tecnología GSM, podemos destacar las siguientes: 

1 Utilización de la voz y los datos a través del teléfono móvil, gracias a la separación de canales que transmiten de forma paralela. Podrá mantener conversaciones sin cortar la transmisión de datos. 

2 Acceso permanente (always on) para datos. En contraste con la modalidad de conexión por llamada utilizada en GSM, permite ahorrar el tiempo de conexión cada vez que se requiere una información. 

3 Velocidad de transmisión de datos, que permitirá aproximarse rápidamente a velocidades a las que estamos acostumbrados en las líneas fijas. Aunque en sus comienzos serán de 20 kbps., en pocos meses se pasará a más del doble, con lo que en poco tiempo la velocidad cuadriplicará el rendimiento de la tecnología GSM. Y el multiplicador continuará creciendo. 

4 Facturación basada en el volumen de datos transferidos, en lugar de tarifas basadas en tiempo de conexión, con el consiguiente ahorro de costes cuando los volúmenes de transferencia sean mínimamente elevados.
 

4.Terminales. ¿Qué tipo de terminales se utilizarán con la Tecnología GPRS?

Los beneficios que la tecnología GPRS aporta supone la necesidad de subir un escalón en la gama de teléfonos móviles, utilizando modelos más potentes que los actuales para que puedan manejar conjuntamente datos y voz, y que estén diseñados pensando en la funcionalidad requerida para servicios datos. 

Por ello, está próximo un cambio de tendencia en los terminales que irán desarrollando cada vez más capacidades de representación de la información con mayores pantallas, formas diferentes a las hoy conocidas y especialización de terminales según su uso: preferentemente voz; o voz y datos; o preferentemente datos.

Así, veremos a corto plazo cinco tipos de terminales GPRS que irán desarrollando capacidades adicionales a medida que la tecnología vaya avanzando: 

1. Teléfonos móviles similares a los actuales, con visor cada vez mayor y con mejor resolución. Estos terminales permitirán el uso de información escrita o gráfica de forma resumida y podrán cubrir la función de modem inalámbrico cuando se conectan a un ordenador portátil.

2. Terminales tipo agenda electrónica con funciones mixtas de voz y datos, que dispondrán de pantallas de mayor tamaño y capacidad gráfica, con un formato similar a los teléfonos móviles.

3. Terminales tipo ordenador personal de mano (PDA "Personal Digital Assistant"), con pantalla plana de mayor formato y gran capacidad gráfica.

4. Ordenadores portátiles que utilicen para su conexión inalámbrica un teléfono móvil GPRS o una tarjeta PCMCIA con capacidad de comunicación wireless. 

5. Dispositivos muy diversos que utilizarán comunicación móvil y que estarán adaptados a una función muy especializada, como sistemas de navegación en los coches, tarjetas de comunicación inalámbrica en máquinas autoservicio, dispositivos de telemedida y telecontrol especializados, etc.
 

5. Apartado Técnico. Sección especial para técnicos

5.1 La Tecnología GPRS ( General Packet Radio Service) 

Si usted dispone de un móvil GSM, tiene abiertas muchas posibilidades de comunicación, aparte de la habitual llamada de voz. En efecto, puede entrar en la comunicación de datos simplemente mandando un mensaje corto escrito con el teclado alfanumérico de su teléfono o bien puede dar un paso más si dispone de un PC portátil y una tarjeta de comunicación PCMCIA, con lo que podrá realizar una conexión remota vía GSM a los servidores de datos públicos o privados. Sin embargo, desafortunadamente, usted percibirá una diferencia notable respecto a su servicio fijo, puesto que su comunicación únicamente le proporcionará una velocidad de transferencia nominal de 9.600 kbit/s. y, además, quizá tenga una sorpresa desagradable cuando le cobren por todo el tiempo de duración de su conexión.

El párrafo anterior resume los problemas que han reducido la utilización de los servicios de datos sobre GSM: su gran diferencia en velocidad respecto a los accesos fijos y su coste, fruto de considerar la conexión como orientada a circuitos.

GPRS, acrónimo de General Packet Radio Service, es considerado como la extensión del servicio GSM con mayor potencial para proporcionar el salto cualitativo de los datos sobre servicios móviles. GPRS supone integrar en el sistema GSM un nuevo concepto de red y con él una nueva arquitectura específicamente diseñada para facilitar el acceso a las redes de paquetes, mayoritariamente orientadas al protocolo IP.

El concepto principal que gobierna el comportamiento de GPRS es su orientación a la comunicación de paquetes. La diferencia principal entre una comunicación orientada a circuitos y una orientada a paquetes es la utilización de los recursos de red; mientras en circuitos se ocupa el recurso durante toda la comunicación, en paquetes sólo se requiere cuando existe algo que transmitir o recibir. Si pensamos, por ejemplo, en un acceso a internet, una conexión de paquetes únicamente usaría los recursos cuando el usuario estuviera bajando una página, no cuando la estuviera consultando. Esto posibilita una mejora en la eficacia de uso de los recursos y permite tarificar no por tiempo de conexión sino por volumen de datos intercambiado.

Como se aprecia en la figura 1, GPRS está basado en la arquitectura GSM incorporando dos nuevos nodos, el SGSN (Serving GPRS Support Node) y el GGSN (Gateway GPRS Support Node), cuyas misiones son complementarias. A nivel general, el SGSN es el que se encargará de toda la gestión de la movilidad, y mantenimiento del enlace lógico entre móvil y red, mientras que el GGSN es el que proporciona acceso a las redes de datos actuales, sobre todo a las basadas en IP.

A nivel radio, los cambios requeridos son pocos, ligados únicamente a la introducción de una comunicación de paquetes sobre el interfaz aire. Básicamente se necesita introducción de SW a nivel de BTS y un nuevo HW en BSC, la PCU (Packet Control Unit), encargada de manejar la comunicación de paquetes.

La mejora de velocidad se produce mediante el concurso de unos nuevos esquemas de codificación de canal junto con la posibilidad de multislot para un único usuario. En teoría se podría llegar hasta los 171 kbit/s. por usuario, aunque por limitaciones de terminales y condiciones de radio se puede considerar un valor práctico de aproximadamente 52 kbit/s.

A partir de la BSC es necesario la introducción de una nueva red completamente orientada a paquetes. Se trata de una red con dos nuevos nodos, el SGSN y el GGSN, y con un backbone basado en IP. El concepto clave que guía la transmisión en este entorno es el tunneling que se basa en el encapsulado de los datos con introducción de cabeceras de direcciones de destino y origen, en la actualización de tablas de enrutamiento existentes (tanto en el SGSN y el GGSN) y en la asignación de una dirección IP al móvil. Todas estas acciones se realizan mediante un mecanismo iniciado por el móvil, el PDP Context Activation. En este proceso, el móvil envía hacia el SGSN la dirección del punto de salida a la red IP a la que quiere conectarse, el cual es capaz de encontrar con esta dirección la dirección del GGSN hacia el que debe enrutar el paquete. Otro parámetro que envía el móvil es su dirección IP, si la tiene asignada de forma fija, o bien requiere al GGSN que le asigne una forma dinámica (esta dirección puede ser pública o privada). Una vez realizado este proceso ya es posible la comunicación, según refleja la figura 2.

En resumen, GPRS define un método óptimo de acceso a redes IP, permitiendo al sistema GSM proporcionar capacidad y velocidades de acceso a internet e intranets, mejorando adicionalmente la eficacia de la red. Finalmente, GPRS proporcionará la posibilidad de desarrollar las redes GSM de hoy orientándolas hacia la red de tercera generación, UMTS, puesto que la capacidad para crear nuevos servicios basados en el ubicuo IP y su flexibilidad de tarificar lo convierten en la plataforma perfecta para enlazar con la próxima generación del sistema de telecomunicaciones móviles.

5.2 Glosario
 

Backbone:   Término inglés que se traduce por "red básica" o "red troncal".   BSC:   Base Station Controller / Controlador de estaciones base   BTS: Base Transceiver Station / Estación base transceptora, es lo que comúnmente llamamos antena   GGSN: Gateway GPRS Support Node / Pasarela del nodo de soporte GPRS   GPRS: General Packet Radio Service / Servicio genérico de paquetes por radio.   GSM: Global System for Mobile communications / Sistema global para comunicaciones móviles   IP: Internet Protocol / Protocolo de internet; es el utilizado en esta red de redes para el envío de datos.   PC: Personal Computer / Ordenador personal   PCMCIA: Personal Computer Memory Card International Association Card. Se trata de una tarjeta de memoria o de un dispositivo de entrada/salida cuyas dimensiones son las de una tarjeta de crédito y se introduce en una ranura de un PC, normalmente de un portátil.   PCU: Packet Control Unit / Unidad de control de paquetes. PDP Contex Activation: Contexto de activación PDP (packet data protocol-protocolo de paquetes de datos).   SGSM Serving GPRS Support Node / Nodo servidor de soporte GPRS.   UMTS Universal Mobile Telecommunications System / Sistema universal de telecomunicaciones móviles.