REDES DE CELULARES

INTRODUCCION

Es un hecho indudable que en los últimos tiempos se ha producido un espectacular desarrollo tecnológico en todas las áreas relativas a las telecomunicaciones móviles, acompañado de un espectacular crecimiento en el número de suscriptores, que ya supera en muchos países, y en tan solo una década desde el inicio de las operaciones, el número de suscriptores en las redes de telefonía fija que tienen más de un siglo de existencia. La telefonía fija es una tecnología de más de 100 años de evolución y satisface una necesidad básica de los seres humanos, la comunicación a distancia. Esta comunicación se limita al intercambio de la voz de los participantes de una conversación.

Las redes de telefonía móvil se basan en el concepto de celdas, es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un área geográfica.

as redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda, denominado "estación base" (o Estación base transceptora, BTS).

Cuanto menor sea el radio de una celda, mayor será el ancho de banda disponible. Por lo tanto, en zonas urbanas muy pobladas, hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kilómetros que proporcionan cobertura.

En una red celular, cada celda está rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexágono). Para evitar interferencia, las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia. En la práctica, dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diámetro de la celda.

OBJETIVOS

 Conexiones de voz/datos móvil.

 Concentrador en el aire.

 Comunicación personal.

 Calidad de telefonía fija.

 Capacidad razonable mas área de cobertura.

REDES DE CELULARES

Una red de celdas o red celular es una red formada por celdas de radio (o simplemente celdas) cada una con su propio transmisor, conocidas como estación base. Estas celdas son usadas con el fin de cubrir diferentes áreas para proveer cobertura de radio sobre un área más grande que el de una celda. Las redes de celdas son inherentemente asimétricas con un conjunto fijo de transceptores principales, cada uno sirviendo una celda y un conjunto de transceptores distribuidos (generalmente, pero no siempre, móviles.

VENTAJAS

Estas redes ofrecen varias ventajas comparadas con soluciones alternativas:

 Incrementan la capacidad

 Reducen el uso de energía

 Tienen mejor cobertura

 Tienen acceso a internet

TECNOLOGIA DE ACCESO CELULAR

El requerimiento principal de una red en el concepto celular es encontrar una manera de que cada estación distribuida distinga la señal de su propio transmisor de la señal de otros transmisores. Hay dos soluciones a esto, acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA del inglés Frequency Division Multiple Access) y multiplexación por división de código (CDMA del inglés Code Division Multiple Access). FDMA funciona usando frecuencias diferentes entre celdas vecinas. Encontrando la frecuencia de la celda elegida las estaciones distribuidas pueden descartar las señales de las celdas vecinas. El principio de CDMA es más complejo, pero consigue el mismo resultado; los transceptores distribuidos pueden seleccionar una celda y escucharla. Otros métodos disponibles de multiplexación como la de acceso múltiple por división de polarización (PDMA del inglés Polarisation Division Multiple Access) y acceso múltiple por división de tiempo (TDMA del inglés Time Division Multiple Access) no pueden ser usados para separar las señales de una celda con la de su vecina ya que los efectos varían con la posición y esto hace que la separación de la señal sea prácticamente imposible. TDMA sin embargo es usado en combinación con FDMA o CDMA en algunos sistemas para otorgar múltiples canales entre el área de cobertura de una sola celda.

MENSAJES DE DIFUSION Y PAGINACION

Prácticamente todos los sistemas celulares tienen algún mecanismo de mensajes de difusión. Éste puede ser usado para distribuir información a muchos móviles, por ejemplo, en los sistemas de telefonía celular, el uso más importante de los mensajes de difusión es para configurar el canal para las comunicaciones uno a uno entre el transceptor móvil y la estación base. Esto es llamado paginación.

Los detalles del proceso de paginación varían de red a red, pero normalmente se conoce un número limitado de celdas donde el teléfono se encuentra (este grupo de celdas es llamado área de localización en los sistemas GSM o área de ruteo en los UMTS). La paginación comienza enviando mensajes de difusión en estas celdas. Los mensajes de paginación pueden ser usados para transferir información. Esto se usa, por ejemplo, en los sistemas CDMA para el envió de mensajes SMS.

REUTILIZACION DE FRECUENCIAS

El incremento en la capacidad de una red celular, comparando con una red con un solo transmisor, viene con el hecho de que la misma radio frecuencia puede ser usada en un área diferente para una transmisión completamente diferente. Si hubiera un solo transmisor, solo una transmisión puede ser realizada en cualquier frecuencia dada. Desafortunadamente es inevitable cierto nivel de interferencia en la señal producida por las otras celdas que usan la misma frecuencia. Esto significa que en un sistema estándar FDMA habrá al menos un hueco entre celdas que utilicen la misma frecuencia.

El factor de reutilización de frecuencia es que tan seguido se puede utilizar la misma frecuencia en una red. Esto es 1/n donde n es el número de celdas que no pueden utilizar una frecuencia para transmisión.

Los sistemas CDMA usan una banda de frecuencia mayor para alcanzar la misma tasa de transmisión que FDMA, pero compensan esto y que poseen un factor de reutilización de 1. En otras palabras, cada celda usa la misma frecuencia y los diferentes sistemas están separados por códigos en lugar de frecuencias.

MOVIMIENTO DE CELDA A CELDA Y TRASPASO

El uso de múltiples celdas significa que, si los transceptores distribuidos son móviles y se mueven de un lugar a otro, pueden también cambiar de celda.

...