| Artículos | 01 JUL 2001

Servicios de datos móviles con GPRS

José M. Huidobro.
GPRS (General Packet Radio Service) es un paso en la evolución de las redes GSM hacia las redes de 3ª Generación, que viene a introducir la conmutación de paquetes como hito principal, aumentando significativamente la velocidad pero sin llegar a los 2 Mbit/s que puede alcanzar UMTS, o ni siquiera a los 384 kbit/s de EDGE. Requiere, sin embargo, poca inversión de red, lo que es una ventaja para su despliegue, y ofrece a los operadores la posibilidad de lanzar servicios que pueden ser ya considerados como de 3G, por lo que está teniendo una gran aceptación. Con todo, si bien ya se ha lanzado comercialmente en muchos países, España entre ellos, todavía sigue siendo escasa la disponibilidad de terminales y de aplicaciones específicas, por lo que habrá que esperar algún tiempo antes de llegar a disponer de un número de usuarios significativo. En realidad, los servicios sobre GSM/GPRS crearán un mercado que la tecnología UMTS consolidará. En este informe se analizan tanto sus bases tecnológicas, como el nuevo modelo de negocio que introduce, los servicios ya disponibles en nuestro país y su papel en la problemática actual de las telecomunicaciones móviles.

Hoy la voz es la aplicación más utilizada, tanto en redes telefónicas fijas como móviles, pero se aprecia una tendencia creciente hacia la incorporación de datos, con toda la gama de servicios y aplicaciones que ello conlleva. Estos datos generarán tráfico en las redes y, en consecuencia, nuevos ingresos para los operadores, compensando la bajada que experimentan los ingresos asociados a la voz, a causa de la disminución de los precios que se produce gracias a un mercado en competencia.
En las redes telefónicas fijas (RTC o RDSI, con o sin ADSL), el acceso masivo a Internet ha hecho que la media de ocupación de las líneas se duplique en apenas 5 años, pasando de unos 10 minutos por línea/día en el año 1995, cuando se lanzó InfoVía, a 20 minutos en el año 2000. En las redes telefónicas móviles sucede algo similar, y el fenómeno más notorio que se aprecia es el envío de mensajes cortos (SMS), que está sobrepasando cualquier expectativa, estimándose que se envían en todo el mundo una media de 15.000 millones de SMS por mes. Y esta cifra va en aumento: en el caso de España viene a suponer ya en torno a un 10% de los ingresos que obtienen los operadores. Gracias a que los mensajes SMS se envían por la red de señalización, la red que se encarga de enviar las llamadas de voz no se congestiona.
Pero, actualmente, estamos asistiendo a otros modos de uso de los teléfonos móviles, de los que WAP es un claro ejemplo, a pesar de que su éxito comercial no haya sido del todo tal como se preveía (se llegó a confundir el concepto, pero, finalmente, todos se han dado cuenta de que WAP no es poner Internet en el móvil). Sin embargo, se espera que el lanzamiento de GPRS sobre las actuales redes GSM (que sobrepasan los 500 millones de usuarios) sea mucho más factible. No en vano esta tecnología introduce una mayor eficacia en el uso de la red al introducir la conmutación de paquetes, y permite mayores velocidades de acceso, que hacen que la transferencia de información y las transacciones se realicen en un tiempo aceptable: el concepto de Internet Móvil comienza a ser una realidad.

Datos en GSM convencional
Desde su fase inicial (fase 1), las redes móviles GSM (2ª Generación) ofrecen servicios de transmisión de datos. Sin embargo, se trata de servicios con modalidad de transferencia por conmutación de circuitos, es decir, la red, una vez establecida la conexión física entre dos usuarios, dedica los recursos propios hasta que no es solicitada expresamente la desconexión, independientemente del hecho de que los dos usuarios se intercambien datos durante todo el tiempo de conexión.
Esta modalidad de transferencia es óptima sólo en el caso de que los dos usuarios tengan que intercambiarse una cantidad significativa de datos (transferencia de ficheros o archivos con gran cantidad de bytes), pero resulta ineficiente cuando los datos a transferir son de pequeña entidad o en el caso más frecuente de que el tráfico de datos sea de tipo interactivo o transitorio. Es decir, el tiempo de uso efectivo de los recursos de la red supone sólo una parte con respecto al tiempo total de conexión (como, por ejemplo, la navegación en Internet a través de WWW). Esto significa que GSM se enfrenta al mismo problema que la RTC hace unos años: prever una modalidad de transferencia por paquetes de datos, en la que los datos de los usuarios, contenidos en un campo de información, con indicación del remitente y del destinatario, pueden ser transportados por la propia red sin necesidad de una estrecha asociación con un circuito físico.
Ya se ha dado un paso intermedio en esa dirección con el GSM de fase 2, previendo servicios con acceso a las redes de conmutación de paquetes. Sin embargo, sigue siendo necesario establecer una conexión física (por conmutación de circuitos) en la red de radio, incluso cuando se accede a un canal virtual (CV) de la red de paquetes. El resultado es que se sigue infrautilizando y el usuario ocupa un canal de tráfico (por cuyo uso tendrá que pagar en función del tiempo empleado) para conectarse a otra red que emplee la conmutación de paquetes; además, se cobra por cantidad de información transferida y no por tiempo de conexión.

Funcionamiento
Con el sistema GPRS, introducido por ETSI (European Telecommunication Standard Institute) para la fase 2+ del sistema GSM, el acceso a la red de paquetes se lleva al nivel del usuario del móvil a través de protocolos como TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), X.25 y Frame Relay, sin necesidad de utilizar conexiones intermedias por conmutación de circuitos.
Al contrario que el servicio de transferencia de datos con modalidad de conmutación de circuitos, en el que se requiere un tiempo para el establecimiento de la conexión y cada conexión establecida se dedica sólo al usuario que la ha solicitado, el servicio GPRS permite la transmisión de paquetes en modalidad link by link, es decir, los paquetes de información se encaminan en fases separadas a través de los diversos nodos de soporte del servicio, denominados genéricamente GSN (Gateway Support Node). Así, por ejemplo, una vez que un paquete ha sido transmitido por la interfaz de radio (Um), se liberan los recursos, que pueden ser utilizados por algún otro usuario, y el paquete se vuelve a enviar sucesivamente de nodo a nodo hasta alcanzar su destino.
En las redes GSM los recursos se gestionan según la modalidad resource reservation, es decir, se emplean desde el mismo momento en que la petición de servicio se ha llevado a término. En GPRS, sin embargo, se adopta la técnica del context reservation, es decir, se tiende a preservar las informaciones necesarias para soportar ya sea las peticiones de servicio de forma activa o las que se encuentran momentáneamente en espera. Por tanto, los recursos de radio se ocupan sólo cuando hay necesidad de enviar o recibir datos y no en otros momentos. Los mismos recursos de radio de una celda se dividen así entre todas las estaciones móviles (MS), aumentando notablemente la eficacia del sistema.
El servicio GPRS, en consecuencia, está dirigido a aplicaciones que tienen las siguientes características: transmisión poco frecuente de peque

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