¿Qué son los D-AMPS en 2G?

¿Qué son D-AMPS en 2G?

D-AMPS, o sistema de telefonía móvil digital avanzado, es una tecnología de comunicación inalámbrica de segunda generación (2G) que se utilizó ampliamente en los Estados Unidos a finales del siglo XX. D-AMPS representó un avance significativo con respecto a su predecesor, el sistema analógico avanzado de telefonía móvil (AMPS), al introducir tecnología digital para mejorar la calidad de la voz, mejorar la capacidad y varios otros beneficios. En esta explicación detallada, profundizaremos en los aspectos clave de D-AMPS, incluida su historia, especificaciones técnicas y cómo funcionaba.

Contexto histórico:

D-AMPS se desarrolló como un reemplazo digital del sistema analógico AMPS, que fue la primera red celular ampliamente implementada en los Estados Unidos. AMPS, introducido en la década de 1980, utilizaba técnicas de modulación analógica para transmitir voz y datos a través de ondas de radio. Si bien AMPS supuso un avance significativo en su época, padecía limitaciones en términos de capacidad de llamadas, calidad de voz y susceptibilidad a interferencias. Para abordar estos problemas, se introdujo D-AMPS.

Avances digitales:

D-AMPS, también conocido como IS-54 e IS-136, llevó la tecnología digital a las comunicaciones celulares. Empleó diversas técnicas digitales para mejorar la eficiencia y el rendimiento de la red móvil. Estos son algunos de los avances digitales clave en D-AMPS:

Compresión de voz digital: D-AMPS utilizó algoritmos de compresión de voz digital para convertir señales de voz analógicas a formato digital. Esto permitió un uso más eficiente del ancho de banda disponible y una mejor calidad de voz en comparación con AMPS.
Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA): D-AMPS utilizó TDMA, un método de acceso digital, para dividir el espectro de frecuencia en intervalos de tiempo. Cada canal se dividió en tres franjas horarias, lo que permitió que varios usuarios compartieran la misma frecuencia. Esto aumentó significativamente la capacidad de la red en comparación con AMPS, que utilizaba una señal analógica continua.
Reutilización de frecuencia: D-AMPS empleó una arquitectura celular con celdas divididas en sectores. Esto permitió la reutilización de frecuencias en diferentes células, aumentando aún más la capacidad de la red y reduciendo la interferencia.
Corrección de errores: La tecnología digital en D-AMPS permitió técnicas de corrección de errores, lo que mejoró la confiabilidad de la transmisión de datos.

Especificaciones técnicas:

Para proporcionar una comprensión más detallada de D-AMPS, exploremos sus especificaciones técnicas:

Bandas de frecuencia: D-AMPS operaba en dos bandas de frecuencia: la banda de 800 MHz y la banda de 1900 MHz. La banda de 800 MHz se utilizó principalmente para áreas urbanas y suburbanas, mientras que la banda de 1900 MHz, también conocida como PCS (Personal Communications Service), se implementó en áreas urbanas más densamente pobladas.
Canales: Los canales D-AMPS tenían 30 kHz de ancho y estaban divididos en tres intervalos de tiempo, cada uno de los cuales albergaba una única conversación. Esta estructura TDMA permitía hasta tres conversaciones simultáneas en un solo canal.
Esquema de modulación: D-AMPS utilizó una forma de modulación digital conocida como manipulación por desplazamiento de fase en cuadratura diferencial π/4 (π/4 DQPSK) para la transmisión de datos. Este esquema de modulación proporcionó un uso eficiente del ancho de banda y resistencia a la interferencia multitrayectoria.
Velocidad de datos: D-AMPS ofrecía velocidades de datos de hasta 14,4 kbps, lo que era adecuado para servicios de datos básicos como mensajes de texto y aplicaciones de datos simples.

Operación:

D-AMPS operó de una manera que permitió una comunicación eficiente de voz y datos dentro de su área de cobertura. Así es como funcionó:

Registro: Cuando un dispositivo móvil se encendía o ingresaba a un área de cobertura de D-AMPS, iniciaba un proceso de registro con el celular más cercano. Durante el registro, el dispositivo proporcionó información a la red, como su Número de identificación móvil (MIN) y Número de serie electrónico (ESN).
Configuración de llamada: Para realizar una llamada, el usuario marcaba el número deseado en su dispositivo móvil. La solicitud de llamada se envió al celular más cercano, que luego enrutó la llamada al destino apropiado.
Compresión de voz: la voz del usuario fue muestreada, digitalizada y comprimida utilizando algoritmos de compresión de voz digital. Estos datos de voz comprimidos se transmitieron luego en uno de los intervalos de tiempo del canal asignado.
Operación TDMA: TDMA permitió que varios usuarios compartieran la misma frecuencia dividiéndola en franjas horarias. A cada usuario se le asignó un intervalo de tiempo específico para su conversación, lo que garantizó que pudieran ocurrir múltiples conversaciones simultáneamente en el mismo canal.
Transmisiones: a medida que un dispositivo móvil se movía de una celda a otra, D-AMPS facilitó transferencias perfectas. El sistema transferiría la llamada en curso de un celular a otro sin interrumpir la conversación.

Ventajas y limitaciones:

D-AMPS aportó varias ventajas al mundo de las comunicaciones móviles:

Calidad de voz mejorada: Las técnicas de modulación y compresión de voz digital dieron como resultado una mejor calidad de voz en comparación con sistemas analógicos como AMPS.
Mayor capacidad: la estructura TDMA y la reutilización de frecuencia permitieron acomodar a más usuarios en el mismo espectro de frecuencia, lo que aumentó la capacidad general de la red.
Servicios de datos: Si bien se diseñó principalmente para la comunicación de voz, D-AMPS admitía servicios de datos básicos, como mensajes de texto y aplicaciones de datos de baja velocidad.

Sin embargo, D-AMPS también tenía limitaciones:

Velocidad de datos limitada: D-AMPS tenía una velocidad de datos máxima de 14,4 kbps, lo que lo hacía inadecuado para servicios de datos de alta velocidad que se volverían populares en generaciones posteriores de tecnología móvil.
Problemas de compatibilidad: D-AMPS no estaba estandarizado globalmente, lo que limitaba su compatibilidad internacional. Se utilizó principalmente en los Estados Unidos y algunos otros países.
Eficiencia del espectro: si bien son más eficientes que los sistemas analógicos, los D-AMPS aún enfrentan desafíos en términos de eficiencia del espectro en comparación con tecnologías 2G posteriores como GSM.

Legado y evolución:

D-AMPS desempeñó un papel crucial en la evolución de las comunicaciones móviles al introducir la tecnología digital y allanar el camino para tecnologías 2G y 3G más avanzadas. A medida que crecía la demanda de velocidades de datos más altas y servicios más avanzados, D-AMPS se fue eliminando gradualmente en favor de tecnologías como GSM (Sistema global para comunicaciones móviles) y CDMA (Acceso múltiple por división de código).

En conclusión, D-AMPS, o Sistema Digital Avanzado de Telefonía Móvil, supuso un hito importante en la historia de las comunicaciones móviles. Llevó la tecnología digital a las redes 2G, mejoró la calidad de la voz, aumentó la capacidad y sentó las bases para futuros avances en el mundo de las comunicaciones inalámbricas. Si bien ha sido reemplazada en gran medida por tecnologías más avanzadas en los tiempos modernos, su legado continúa influyendo en el diseño y operación de las redes móviles actuales.