10.2.1.2 Centrales de conmutación para telefonía móvil:
Dan servicio a las estaciones base y a su vez se conectan con las centrales de la red telefónica fija para poder establecer conversaciones tanto entre teléfonos móviles como entre teléfonos móviles y fijos. Se encuentran implementadas físicamente en centrales de conmutación digital del tipo AXE o similar.
1.2.1.3 Zona de cobertura:
La zona de cobertura del servicio contempla la totalidad del territorio nacional, especialmente las áreas urbanas y vías de comunicación más importantes. La superficie total a la que se extiende el servicio es dividida en subáreas o celdas atendidas por una estación base.
10.2.1.4 Estación móvil:
Es el terminal telefónico móvil y proporciona las mismas prestaciones que un teléfono convencional. Para hacer uso del servicio telefónico el abonado debe encontrarse dentro de una zona denominada zona de cobertura; en este caso el propio teléfono móvil indicará al usuario cuando se encuentra dentro de la zona de cobertura.
10.2.2 Estructura celular y funcionamiento:
La comunicación base-móvil o móvil-base en una frecuencia específica sólo es posible si no se supera una distancia entre ellos denominada radio de cobertura, cuyo valor es proporcional a la altura de las antenas de la estación móvil y la estación base. Para una más eficaz utilización de los 180 canales que se tienen disponibles en este sistema, se emplea la filosofía de subdividir la superficie total a cubrir en zonas más pequeñas llamadas celdas o células, a las que se asigna una estación base con un cierto número de frecuencias o canales.
Se puede dividir la superficie total a cubrir en celdas de modo que las frecuencias que se les asignen a dos celdas contiguas no sean las mismas, ya que de lo contrario se interferiría mutuamente. La distancia de separación entre celdas se denomina distancias cocanal o de reutilización y es determinada por la potencia de la estación base. Reutilizando frecuencias, un sistema celular puede cursar un tráfico superior al número de frecuencias asignadas a la banda. Juntando núcleos de tres o menos células al primero podremos ir cubriendo el espacio en el que se necesite cobertura.
Si en una célula se necesitan más canales, se pueden subdividir, siguiendo la misma filosofía, en células más pequeñas trabajando con menores potencias, por lo que las distancias a cubrir son menores y el número de canales totales para la misma superficie aumenta. Las características fundamentales son: – Reutilización de frecuencias. -División celular.-Compartición de los circuitos radioeléctricos.-Función de seguimiento roaming.-Función de traspaso handover.
10.2.2.1 Forma geométrica de las células:
La forma geométrica más conveniente para las células ha de estar de acuerdo con dos criterios: – Se debe procurar que no existan huecos o solapamientos en los bordes.-Se debe buscar la forma que para un radio dado R se obtenga la mayor superficie posible.
El primer criterio nos impide elegir el círculo. Las alternativas posibles son: el triángulo, el cuadrado y el hexágono. En realidad, las células no son hexagonales, sino que tienen una forma irregular determinada por parámetros como la propagación de las ondas de radio en el terreno, obstáculos y las restricciones de la estación base debidas a factores geográficos.
10.2.2.2 Handover entre células:
Un teléfono móvil está situado en una celda determinada y bajo el control de la estación base de dicha celda. Cuando un móvil deja una celda, su estación base detecta que la señal del teléfono se apaga y pregunta a todas las estaciones adyacentes qué potencia tienen de ella.
La estación base entonces transfiere su propiedad a la celda que obtuviera la mayor señal, esto es, a la nueva celda donde se localice el teléfono. El teléfono es informado y su hubiera una llamada a medio transcurso, se cuestionaría el cambiar al nuevo canal. Este proceso es llamado handoff o handover y suele hacerse en 300 mseg.
10.2.2.3 Función de seguimiento roaming:
Esta función posibilita que un usuario pueda utilizar el sistema celular independientemente del lugar en que se encuentre. Para ello es necesario dividir el área total cubierta por el sistema celular en un conjunto de áreas de localización y al mismo tiempo mantener un registro donde siempre esté actualizada la posición del usuario, para que las llamadas dirigidas a él puedan ser convenientemente encaminadas hacia el área de localización en la que se encuentre.
Un área de localización puede estar constituida por una o varias células; en este último caso el aviso de una llamada hacia un usuario debe transmitirse a través de todas las células incluidas dentro del área de localización.
10.2.2.4 Técnicas para aumentar la capacidad de los sistemas celulares:
Existen básicamente dos técnicas: la subdivisión de las células en otras más pequeñas y la sectorización.
La subdivisión de una célula suele hacerse reduciendo a la mitad el radio de la célula, esto implica: -Reducir por cuatro la superficie.-Aumentar la capacidad de tráfico por un factor aproximadamente igual a cuatro.-Aumentar el número de estaciones base y emplazarlas de forma más precisa.-Y aumento en el tráfico de señalización al aumentar el número de handovers.
El proceso de subdivisión tiene un límite fijado por las tolerancias de los emplazamientos y la complejidad y la carga del procesamiento de llamadas, que suele corresponder a un radio de 1,5 km. Se puede proceder a una subdivisión adicional, sin necesidad de emplear más estaciones base, sectorizando la cobertura. Para ello se subdivide una célula en tres sectores a los que se da servicio desde vértices alternos del hexágono mediante tres estaciones base con haces de antena de 120º. Con ello se pueden cubrir sectores de células vecinas, lo cual supone un ahorra de estaciones base.
10.2.2.5 Asignación de frecuencias entre células:
Podríamos suponer que a cada célula se le asigna de forma fija un número de canales. Pero si en una célula existe congestión y en otra contigua hay canales libres, podríamos pensar en tomar prestados algunos de estos canales sólo durante el periodo de congestión. Así pues, el principio general de la asignación dinámica es que cualquier canal puede ser utilizado en cualquier célula. El análisis del tráfico es por ello bastante complejo, por lo que se puede recurrir a la simulación por ordenador para el estudio y dimensionamiento de estos sistemas.