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Para teléfonos móviles / celulares, consulte Teléfono móvil .

Un teléfono inalámbrico o un teléfono portátil es un teléfono en el que el auricular es portátil pero se puede usar como comunicación telefónica de línea fija , solo que opera por transmisión de radiofrecuencia y no por un cable aislado físico o una línea telefónica. La estación base está conectada a la red telefónica a través de una línea telefónica como un teléfono con cable, y también sirve como cargador para cargar las baterías del teléfono . El alcance es limitado, generalmente al mismo edificio o a una distancia corta de la estación base.

Un teléfono inalámbrico se diferencia de un teléfono móvil por el alcance limitado y por la estación base en las instalaciones del abonado. Los estándares actuales de teléfonos inalámbricos, como PHS y DECT , han desdibujado la línea que alguna vez fue clara entre los teléfonos inalámbricos y móviles al implementar el traspaso celular (traspaso); varias funciones avanzadas, como transferencia de datos; e incluso, a escala limitada, itinerancia internacional . En modelos especializados, las estaciones base son mantenidas por un operador de red móvil comercial y los usuarios se suscriben al servicio.

En 1994, se introdujeron los teléfonos inalámbricos digitales en el rango de frecuencia de 900 MHz. Las señales digitales permitieron que los teléfonos fueran más seguros y disminuyeron las escuchas ilegales; era relativamente fácil escuchar a escondidas las conversaciones de teléfonos inalámbricos analógicos. En 1995, se introdujo el espectro ensanchado digital (DSS) para teléfonos inalámbricos. Esta tecnología permitió difundir la transmisión de voz digital en múltiples frecuencias, mejorando la privacidad y reduciendo la interferencia entre diferentes suscriptores.

A diferencia de un teléfono con cable, un teléfono inalámbrico necesita la red eléctrica para alimentar la estación base. El teléfono inalámbrico funciona con una batería recargable , que se carga cuando el teléfono se guarda en su base. [1]

Historia [ editar ]

La radiotelefonía (telefonía sin cables) fue anterior a los teléfonos inalámbricos en al menos dos décadas. El primero, el MTS, o servicio de telefonía móvil, entró en servicio en 1946. Debido a que la gama estaba destinada a cubrir la mayor área de servicio posible, la capacidad era extremadamente baja y la tecnología de tubos temprana hizo que el equipo fuera bastante grande y pesado. El radioteléfono de segunda generación, o IMTS, o Servicio de telefonía móvil mejorado se puso en marcha en 1964.

A partir de 1963, un pequeño equipo de ingenieros de Bell Laboratories se encargó de desarrollar un teléfono inalámbrico dúplex práctico y completamente funcional. El equipo estaba formado (en orden alfabético): SM Baer, ​​GC Balzer, JM Brown, WF Clemency, M. Rosenthal y W. Zinsmeister, bajo la dirección de WD Goodale, Jr.

En 1964, los modelos de placa de pruebas estaban funcionando en el laboratorio. Durante 1964-65, estos fueron refinados y empaquetados para probarlos en las instalaciones de Bell Labs Holmdel NJ. El sistema operó bajo una licencia experimental en canales controlados por cristal en las bandas de 35 y 43 MHz utilizando FM, un transmisor de baja potencia y un superhet sensible.receptor. Se proporcionó una supervisión completa de todas las funciones del teléfono, incluido el colgado y la marcación, a través de un sistema de supervisión de tono fuera de banda. El modelo desarrollado para uso doméstico fue diseñado para parecerse a un auricular de teléfono estándar (aunque voluminoso). La estación base era una pequeña caja conectada a una red telefónica estándar. Se construyeron alrededor de 50 unidades en un taller de modelos de Western Electric en Andover Mass. Para pruebas de campo en dos ubicaciones de Bell System en el área de Boston y Phoenix. El proyecto general se describió en Bell Laboratories Record, Volumen 45 (1967). [2]

En 1966, George Sweigert presentó una solicitud de patente para un " aparato de comunicaciones inalámbricas dúplex completo ". Se le concedió la patente de EE.UU. 3.449.750 en junio de 1969. [3] Sweigert, un operador de radio en la Segunda Guerra Mundial estacionado en las islas del Pacífico Sur de Guadalcanal y Bougainville , desarrolló el concepto de dúplex completo para personal no capacitado, para mejorar las comunicaciones en el campo de batalla para los comandantes superiores.

Sweigert fue un defensor activo de la conexión directa de productos electrónicos de consumo a las líneas telefónicas propiedad de AT&T a fines de la década de 1960. Las compañías telefónicas en ese momento no permitían que se conectaran equipos de terceros a sus líneas; la mayoría de los teléfonos fueron fabricados por Western Electric y alquilados al cliente por AT&T. El acoplador Carterfone , un dispositivo tosco para interconectar una radio bidireccional con el teléfono, llevó a la revocación de la prohibición de la Comisión Federal de Comunicaciones sobre el acoplamiento directo de equipos de consumo a líneas telefónicas (conocida como la decisión histórica Carterfone) el 26 de junio de 1968 Los teléfonos inalámbricos originales, como el Carterfone, estaban conectados acústicamente (no eléctricamente) a la red telefónica pública.

En 1977, Douglas G. Talley y L Duane Gregory obtuvieron la patente estadounidense 4.039.760 para un enlace de comunicación de voz dúplex que incluye controles provistos entre una estación base conectada directamente a una línea telefónica de una central telefónica y una unidad móvil que consta de una pequeña y compacta conexión inalámbrica. instrumento telefónico que contiene transmisores, receptores y circuitos de control alimentados por un paquete de baterías recargables. Se transmite y detecta un solo tono lógico para todo el control lógico de las señales de llamada, las señales de colgado y descolgado y los pulsos de marcación.

Frecuencias [ editar ]

En los Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones ha asignado siete bandas de frecuencia para usos que incluyen teléfonos inalámbricos. Estos son:

  • 1.7 MHz (1.665–1.770 MHz, FM de banda estrecha) [4] Los teléfonos inalámbricos fabricados después del 1 de octubre de 1984 no pueden usar esta banda y debían usar las frecuencias más nuevas (más altas) de 43-50 MHz, aunque teléfonos más antiguos , en los pares de frecuencias más antiguos, aún podría usarse. [5]
  • 27 MHz, cerca del servicio de radio Citizens Band (CB) con algunas frecuencias 26.010, 26.050, 26.380, 26.419 y 27.095 MHz. Estos se emparejaron inicialmente con las frecuencias de 1,7 MHz, luego, más tarde, con las frecuencias de 49 MHz. Las señales fueron modulación de frecuencia FM .
  • 43–50 MHz (Base: 43,72–46,97 MHz, Auricular: 48,76–49,99 MHz, FM) Asignado en diciembre de 1983 y aprobado para su uso a mediados de 1984 para 10 canales. 15 canales adicionales asignados el 5 de abril de 1995. [6]
  • 900 MHz (902–928 MHz, atribuidos en 1993)
  • 1,9 GHz (1880-1900 MHz, utilizado para comunicaciones DECT fuera de EE. UU.)
  • 1,9 GHz (1920-1930 MHz, desarrollado en 1993 y asignado en octubre de 2005, especialmente con DECT 6.0 )
  • 2,4 GHz (2400-2500 MHz, asignado en 1998)
  • 5,8 GHz (5725–5875 MHz, asignados en 2003 debido al hacinamiento en la banda de 2,4 GHz)

La sobrepoblación de asignaciones de frecuencias anteriores llevó a los usuarios a dejar de usar equipos telefónicos que operaban en esas frecuencias, dejando esas bandas relativamente despejadas. Los aficionados a la radio controlan el uso de los equipos más antiguos con actividad telefónica en la banda de transmisión AM de EE. UU., Algunas frecuencias de 27 MHz y la mayoría de las frecuencias más antiguas de 43-50 MHz.

Los teléfonos inalámbricos de 1,7 MHz fueron los primeros modelos disponibles en los minoristas y, en general, se pueden identificar por sus grandes antenas telescópicas de metal. Los canales justo por encima de la banda de transmisión de AM fueron seleccionados manualmente por el usuario. Algunas de las frecuencias utilizadas ahora forman parte de la banda de radio AM expandida y cualquier persona con una radio AM puede escucharlas. Hay informes de personas que todavía usan estos teléfonos y los usan como estaciones de radio AM improvisadas que se pueden escuchar en un par de cuadras de la ciudad. [7] Estos modelos se volvieron obsoletos porque son susceptibles a escuchas e interferencias de luces fluorescentes y sistemas de encendido de automóviles. Sin embargo, en condiciones ideales, podrían tener 0,5 millas (0,80 km) o más de alcance.

Los teléfonos inalámbricos de 43–50 MHz tenían una gran base instalada a principios de la década de 1990 y presentaban antenas flexibles más cortas y selección automática de canales. Debido a su popularidad, el hacinamiento de la banda llevó a la asignación de frecuencias adicionales; por lo tanto, los fabricantes pudieron vender modelos con 25 canales en lugar de solo 10 canales. Aunque son menos susceptibles a las interferencias que las unidades AM anteriores, estos modelos ya no están en producción y se consideran obsoletos porque sus frecuencias se escuchan fácilmente en prácticamente cualquier escáner de radio. Los modelos avanzados comenzaron a utilizar la inversión de voz como una forma básica de codificación para ayudar a limitar las escuchas ilegales no autorizadas . [8] Estos teléfonos comparten la banda de 49,8 MHz (49,830 - 49,890) con algunos monitores inalámbricos para bebés..

Los teléfonos inalámbricos de 900 MHz rara vez se venden, pero tienen una base instalada enorme. Las características incluyen antenas aún más cortas, hasta 30 canales de selección automática y mayor resistencia a las interferencias. Disponible en varias variedades; espectro ensanchado analógico, analógico (ancho de banda de 100 kHz), espectro ensanchado digital y digital, la mayoría de los que se venden en la actualidad son modelos analógicos de bajo costo, que aún son susceptibles de escucha. Las variantes digitales aún se pueden escanear, pero se reciben como un silbido digital y, por lo tanto, son difíciles de escuchar. La transmisión digital es inmune a la interferencia estática, pero puede experimentar un desvanecimiento de la señal (breve silencio) cuando el teléfono se sale del alcance de la base. Las variantes más nuevas de Digital Spread Spectrum (DSS) distribuyen su señal en un rango de frecuencias, proporcionando más resistencia al desvanecimiento de la señal.Esta tecnología permitió que la información digital se distribuyera en pedazos entre varias frecuencias entre el receptor y la base, haciendo casi imposible escuchar a escondidas la conversación inalámbrica. La FCC solo permite que los teléfonos modelo DSS transmitan a la potencia máxima de 1 vatio, lo que permite un mayor alcance en comparación con los modelos analógicos y digitales más antiguos.[9]

Prácticamente todos los teléfonos nuevos vendidos en los EE. UU. Utilizan las bandas de 1,9 GHz, 2,4 GHz o 5,8 GHz, aunque los teléfonos heredados pueden seguir utilizándose en las bandas más antiguas. No existe un requisito específico para ningún modo de transmisión en particular en 1.9, 2.4 y 5.8, pero en la práctica, tienen características digitales como DSSS , FHSS y DECT .

Algunos teléfonos inalámbricos que se anuncian como 5.8 GHz en realidad transmiten de base a teléfono en 5.8 GHz y transmiten de teléfono a base en 2.4 GHz o 900 MHz, para conservar la vida de la batería.

La banda de 1,9 GHz es utilizada por el popular estándar telefónico DECT y se considera más segura que las otras frecuencias compartidas.

Rendimiento [ editar ]

Muchos teléfonos inalámbricos de principios del siglo XXI son digitales. La tecnología digital ha ayudado a proporcionar un sonido claro y a limitar las escuchas ocasionales. Muchos teléfonos inalámbricos tienen una estación base principal y pueden agregar hasta tres o cuatro bases adicionales. Esto permite múltiples canales de voz que permiten conferencias telefónicas de tres vías entre las bases. Esta tecnología también permite usar varios teléfonos al mismo tiempo, y hasta dos teléfonos pueden tener conversaciones separadas con partes externas.

Los fabricantes suelen anunciar que sus sistemas de frecuencias más altas mejoran la calidad y el alcance del audio. En el caso ideal, las frecuencias más altas en realidad tienen una peor propagación de la señal, como lo muestra la ecuación de transmisión básica de Friis , y la pérdida de ruta tiende a aumentar también a frecuencias más altas. Las influencias prácticas sobre la calidad y el alcance son la intensidad de la señal , la calidad de la antena , el método de modulación utilizado y la interferencia, que varía localmente.

" Llanura de servicio telefónico antiguo (POTS)" teléfonos fijos están diseñados para la transferencia de audio con una calidad que es sólo adecuado para que las partes se entienden entre sí. El ancho de banda típico es de 3,6 kHz; sólo una fracción de las frecuencias que los humanos pueden escuchar, pero lo suficiente para que la voz sea inteligible. Ningún teléfono puede mejorar esta calidad, ya que es una limitación del propio sistema telefónico. Sin embargo, los teléfonos de mayor calidad pueden transferir esta señal al teléfono con menos interferencia en un rango mayor. La mayoría de los teléfonos inalámbricos, sin importar qué banda de frecuencia o método de transmisión se utilice, casi nunca igualarán exactamente la calidad de sonido de un teléfono con cable de alta calidad conectado a una buena línea telefónica.. Esta limitación se debe a una serie de problemas, incluidos los siguientes:

  • Tono local : escuchar el eco de la propia voz en el altavoz del receptor
  • Una cantidad notable de ruido de fondo constante (esto no es interferencia de fuentes externas, sino ruido dentro del sistema telefónico inalámbrico)
  • La respuesta de frecuencia no es la respuesta de frecuencia completa disponible en un teléfono fijo con cable

La mayoría de los fabricantes afirman un alcance de unos 30 metros (98 pies) para sus sistemas de 2,4 GHz y 5,8 GHz, pero los modelos económicos a menudo no cumplen esta afirmación.

Sin embargo, la frecuencia más alta a menudo trae ventajas. La banda de 900 MHz y 2,4 GHz se utiliza cada vez más para una serie de otros dispositivos, incluidos el monitor para bebés , el horno microondas , Bluetooth y LAN inalámbrica ; por lo tanto, es probable que un teléfono inalámbrico sufra interferencias de las señales transmitidas por esos dispositivos y también pueda generar interferencias. También es posible que un teléfono inalámbrico interfiera con el estándar inalámbrico 802.11a , ya que el estándar 802.11a se puede configurar para operar en el rango de 5.8 GHz. Sin embargo, esto se puede solucionar fácilmente reconfigurando el dispositivo de LAN inalámbrica para que funcione en la banda de 5,180 GHz a 5,320 GHz.

La nueva banda de 1,9 GHz está reservada para su uso por teléfonos que utilizan el estándar DECT , lo que debería evitar problemas de interferencia que se ven cada vez más en las bandas sin licencia de 900 MHz, 2,4 GHz y 5,8 GHz.

Seguridad [ editar ]

Muchas señales de teléfonos analógicos son captadas fácilmente por escáneres de radio , lo que permite a cualquier persona dentro del alcance escuchar conversaciones (aunque esto es ilegal en muchos países). Aunque todavía se producen muchos de estos modelos analógicos, se dispone de tecnología digital moderna para reducir el riesgo de escuchas ilegales . El espectro ensanchado digital (DSS) normalmente utiliza saltos de frecuencia para difundir la señal de audio (con un ancho de banda de 3 kHz) en un rango mucho más amplio de frecuencias de forma pseudoaleatoria . Difundir la señal en un ancho de banda más amplio es una forma de redundancia y aumenta la relación señal / ruido., lo que produce un mayor alcance y menos susceptibilidad a las interferencias. Las bandas de frecuencia más alta proporcionan más espacio para estas señales de ancho de banda amplio.

Para un receptor analógico como un escáner, una señal DSS suena como ráfagas de ruido. Solo la unidad base que usa un número pseudoaleatorio coincidente puede decodificar la señal, y elige uno de los miles de códigos únicos cada vez que se devuelve el teléfono a la base. Además, la naturaleza digital de la señal aumenta su tolerancia al ruido y algunos sistemas incluso cifran la señal digital para mayor seguridad.

Microteléfonos inalámbricos [ editar ]

Existen teléfonos inalámbricos en itinerancia que no están conectados a ninguna estación base en particular, pero que tampoco utilizan las redes tradicionales de teléfonos móviles (celulares). Estos utilizan más comúnmente tecnologías digitales como DECT , espectro sin licencia de 2.4 GHz o tecnología LAN inalámbrica basada en estándares 802.11a / b / g. El auricular del teléfono inalámbrico debe conectarse a un punto de acceso inalámbrico o estación base que admita la misma tecnología. También se requiere una función de gestión de llamadas y una puerta de enlace a la red telefónica pública conmutada (PSTN). Esto puede o no estar integrado en la estación base. Los teléfonos que utilizan acceso inalámbrico a datos pueden utilizar un servicio de voz sobre IPpuntos, utilizando así una conexión a Internet de banda ancha para diferir la conexión a la PSTN a una puerta de enlace remota operada por el proveedor de servicios, cerca del destino de la llamada. Existen equivalentes analógicos y pueden proporcionar un mayor alcance, pero con una posible pérdida de confidencialidad y calidad de voz. La mayoría de los sistemas digitales tienen encriptación inherente u ofrecen encriptación opcional. [10]

Salud y seguridad [ editar ]

Artículo principal: Salud y dispositivos electrónicos inalámbricos

A diferencia de los teléfonos con cable que se alimentan con las baterías de la estación central de la compañía telefónica, una estación base de teléfono inalámbrico requiere energía eléctrica para funcionar. Durante una interrupción del suministro eléctrico, la estación base inalámbrica no estará operativa, mientras que los equipos cableados pueden seguir funcionando. [11]

Ver también [ editar ]

  • Carterfone
  • Alianza de convergencia fijo-móvil
  • Teléfono móvil
  • Sistema de teléfono manual personal (PHS) en Japón y China
  • Espectro ensanchado

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Cómo funcionan los teléfonos inalámbricos" . 2000-12-11 . Consultado el 16 de agosto de 2017 .
  2. ^ "Coleccionistas de teléfonos" .
  3. ^ Patente de EE. UU. 3.449.750 APARATO DE SEÑALIZACIÓN Y COMUNICACIÓN POR RADIO DÚPLEX PARA TELÉFONO PORTÁTIL ... GH SWEIGERT
  4. ^ "Servicio de teléfonos inalámbricos" por Christopher Kite, Radio-Electronics , mayo de 1985, páginas 77-80, 118.
  5. ^ "Los teléfonos inalámbricos mejoran, son más seguros" . El Post-Creciente . 19 de mayo de 1985. p. D-6 . Consultado el 24 de agosto de 2017 , a través de Newspapers.com.
  6. ^ "FCC aprueba 25 canales para teléfonos" . Newspapers.com . 6 de abril de 1995. p. 8B . Consultado el 24 de agosto de 2017 .
  7. ^ "Hoja de datos de teléfono inalámbrico de 1,7 MHz y notas de aplicación - Archivo de hoja de datos" . www.datasheetarchive.com . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  8. ↑ bhojas (24 de abril de 2018). "Sistemas telefónicos inalámbricos - Preguntas y respuestas sobre comunicaciones móviles e inalámbricas" . Sanfoundry . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  9. ^ "Cómo funcionan los teléfonos inalámbricos" . HowStuffWorks . 2000-12-11 . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
  10. ^ "El mejor teléfono inalámbrico" . The New York Times . 2020-10-15. ISSN 0362-4331 . Consultado el 23 de marzo de 2021 . 
  11. ^ Harris J. Andrews, J. Alexander Bowers, The Pocket Disaster Survival Guide: Qué hacer cuando se apagan las luces , Simon y Schuster, 2010 ISBN 151072043X , capítulo 2 "Preparación para un apagón" 

Patentes [ editar ]

  • Patente estadounidense 174465 , AG Bell, "Telegraph", expedida el 1876-03-07 
  • Patente de EE. UU . 775337 , ROBERTO LANDELL DE MOTYRA, "TELÉFONO INALÁMBRICO", expedida el 22 de noviembre de 1904 
  • Patente de EE.UU. 3449750 , GH Sweigert, "Aparato de señalización y comunicación por radio dúplex", expedida el 10 de junio de 1969 
  • Enlace de patentes

Enlaces externos [ editar ]

  • Revisión de las asignaciones de frecuencia para teléfonos inalámbricos
  • Decisión de Carterphone
  • Cómo funcionan los teléfonos inalámbricos
  • Información sobre teléfonos inalámbricos digitales de espectro ensanchado