Tipos de redes utilizadas en telefonía celular

Tipos de redes utilizadas en telefonía celular

• Digital contra Analógico.

Actualmente, en los Estados Unidos se ha adoptado una sola clase de red analógica conocida como el Sistema Telefónico Móvil Avanzado (AMPS) el cual se encuentra siendo reemplazado por diversos sistemas digitales nuevos que vienen apareciendo.

El principal problema de los sistemas analógicos es que presentan un límite para el número de usuarios que pueden contener. Esto significa que por cada usuario se asigna una frecuencia y debido al ancho de banda limitado para la transmisión, se tiene un límite de frecuencias por área que pueden existir al mismo tiempo, lo cual por efecto, limita el número de usuarios que se puede soportar en simultáneo. Esta viene a ser una de las razones principales por las que el sistema analógico viene siendo reemplazado por los sistemas digitales.

Actualmente, los proveedores de redes celulares se encuentran investigando dos tecnologías que permitan el ingreso a la era digital. Estas tecnologías son el TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) y el CDMA (Acceso Múltiple por División 1de Código). De estas dos, la técnica más popular es la del CDMA debido a que es capaz de manejar mayores transmisiones por frecuencia, puede generar velocidades de transmisión de datos más altas y transmisiones más seguras que el TDMA. Además, el sistema CDMA proporciona un control adicional de los niveles de potencia de transmisión, lo cual permite que una mayor vida a las baterías de los terminales celulares y menos interferencia entre cada celda.

Sin embargo, algunos sistemas analógicos todavía son utilizados internacionalmente debido a que muchas redes no han sido convertidas al formato digital. En muchos países es mucho menos costoso proporcionar servicios celulares que servicio Inalámbricas. Los sistemas analógicos internacionales son el NMT (Telefonía Móvil Nórdica) y el TACS (Sistemas de Comunicación de Acceso Total), los cuales se emplean en su mayoría fuera de Europa.

Ahora, en cuanto al estándar digital más usado internacionalmente, se tiene el GSM. Este estándar europeo ha sido adoptado por muchas regiones del mundo incluidas algunas zonas de los Estados Unidos. El GSM proporciona una solución celular netamente digital a través de su interface aérea TDMA. Existen diferencias entre el GSM Norteamericano y el global. Estas diferencias son básicamente el número de transmisiones por canal (8 para el GSM global y 2 para el de Estados Unidos) y el espaciamiento en frecuencia entre canales.

• Operaciones Celulares.

Lo primero que se debe saber sobre una red celular es que se diseña dependiendo del mercado. Es decir, el número de personas con un equipo móvil y la zona geográfica donde estos se encuentran, define el tipo de red celular a ser instalada. En la industria inalámbrica, las áreas de cobertura se conocen como áreas estadísticas metropolitanas (MSA) y áreas estadísticas rurales (RSA). Está permitido que dos portadores proporcionen servicios celulares dentro de cada MSA o RSA. Esto significa que las frecuencias se asignan a ambos portadores en bloques. Los dos bloques de frecuencia dentro de un área de mercado se etiquetan como sistema A o sistema B. Los teléfonos celulares deben estar en la capacidad de poder trabajar en ambos sistemas sin importar la tecnología de esa red. Es decir, si el sistema A es una red AMPS analógica y el sistema B es una red CDMA, los usuarios podrán utilizar sus teléfonos en ambos sistemas.

Dentro de cada bloque de frecuencia existen 21 canales de establecimiento o control. Estos canales funcionan en dos modos hacia delante y en reversa. El canal hacia delante se utiliza para reconocer el estado de la unidad móvil mientras que el reverso lo utiliza la unidad móvil para solicitar una llamada. Cuando un teléfono celular se prende inmediatamente buscará dentro de los 21 canales de control la señal de mayor potencia. Cada canal de control se encuentra asociado con una zona celular. Cuando la unidad móvil determina que señal es la de mayor potencia envía una solicitud de llamada al sitio celular por su canal de control. Así, el sitio celular determinará cuál canal de voz se encuentra disponible y se lo asignará a ese terminal celular asignándole una frecuencia. Entonces, si se realiza una llamada por ese teléfono celular, la voz se conectará a la central por medio de esa frecuencia asignada.

El corazón de las redes celulares es el MSC (Mobile Switching Center), el cual se encarga de administrar el enrutamiento de las llamadas dentro de la red. También controla los handoffs y los accesos a ciertas características de los sistemas y accesos a las bases de datos de la red. Existe un MSC por cada MSA o RSA. El MSC también se encarga de coordinar los cambios de un sitio celular a otro, también envía alertas a los teléfonos móviles, registra los momentos en que cada celular es prendido y administra las conexiones con la red PSTN.

Todos los MSC proporcionan acceso con el HLR que es una base de datos. Esta base de datos proporciona información acerca de todos los usuarios de una misma área local. El teléfono celular está suscrito con un número serial, un MIN (o identificación. En el sistema IDEN es conocido como IMEI ID) y el número telefónico celular. Toda esta información del equipo está almacenada en el HLR. Así, cada usuario debe pertenecer a una área local. De esta manera, cualquier llamada fuera de esta área necesitará de un servicio de roaming que puede ser proporcionada por la misma compañía u otro proveedor de servicio. Así, los datos del teléfono de un usuario y los servicios por los que paga se encuentran localizados dentro de la base de datos del área local asignada. Cuando un usuario viaja, la compañía que le brinda el servicio celular debe ser capaz de identificar el área local al que el usuario se ha movilizado. Esto también lo identifica a través del HLR.

Por otro lado, los MSA o RSA tienen acceso a un VLR. Esta es una base de datos de ubicaciones. El HRL solamente conoce el último que da servicio a un usuario. Esta información permanece hasta que la actualiza el VLR que justamente se encarga de reconocer el último sitio donde el terminal móvil se ha ubicado para proporcionarle así el servicio de telefonía.

Entonces, el proceso de conexión de un terminal celular es el siguiente. Cuando un usuario realiza una llamada telefónica, el proveedor del servicio de telefonía enrutará la llamada a su MSC de su área local. El MSC consultará con su base de datos la última localización del usuario cuando hizo la última llamada. Luego, el MSC buscará en el HRL donde se encuentra el MIN de ese terminal celular. En caso de no encontrar el MIN en su base de datos, entonces se pasará a examinar el VLR. Este VLR identificará

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