INTRODUCCIÓN

Las tecnologías inalámbricas están teniendo mucho auge y desarrollo en estos últimos años, una de las que ha tenido un gran desarrollo ha sido la telefonía celular, desde sus inicios a finales de los 70s ha revolucionado enormemente las actividades que realizamos diariamente. Los teléfonos celulares se han convertido en una herramienta primordial para la gente común y de negocios, las hace sentir más segura y las hace más productivas.

A pesar que la telefonía celular fue concebida para la voz únicamente, debido a las limitaciones tecnológicas de esa época, la tecnología celular de hoy en día es capaz de brindar otro tipo de servicios tales como datos, audio y video con algunas limitaciones, pero la telefonía inalámbrica del mañana hará posible aplicaciones que requieran un mayor consumo de ancho banda.

OBJETIVO GENERAL.

Investigar sobre la administración de redes celulares con la ayuda de distintos documentos relacionados al tema para con el único motivo de aprender sobre su administración.

1. Introducción a la Telefonía Celular.

1.1. Conceptos.

La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red.

Figura 1: Estación Base de telefonía móvil (Celular).

El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico que permite tener acceso a la red de telefonía celular o móvil. Se denomina celular debido a las antenas repetidoras que conforman la red, cada una de las cuales es una célula, si bien existen redes telefónicas móviles satelitales. Su principal característica es su portabilidad, que permite comunicarse desde casi cualquier lugar. Aunque su principal función es la comunicación de voz, como el teléfono convencional, su rápido desarrollo ha incorporado otras funciones como son cámara fotográfica, agenda, acceso a Internet, reproducción de vídeo e incluso GPS y reproductor mp3.

1.2. Historia de la Telefonía Celular.

Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía celular" al introducir el primer radioteléfono en 1973 en los Estados Unidos mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 en que aparece el primer sistema comercial en Tokio Japón por la compañía NTT (Nippon Telegraph & Telephone Corp.)

El primer antecedente respecto al teléfono móvil es de la compañía Motorola, con su modelo DynaTAC 8000X. El modelo fue diseñado por el ingeniero de Motorola Rudy Krolopp en 1983. El modelo pesaba poco menos que un kilo y un valor de casi 4.000 dólares. Krolopp se incorporaría posteriormente al equipo de investigación y desarrollo de Motorola liderado por Martin Cooper. Tanto Cooper como Krolopp aparecen como propietarios de la patente original. A partir del DynaTAC 8000X, Motorola desarrollaría nuevos modelos como el Motorola MicroTAC, lanzado en 1989, y el Motorola StarTAC, lanzado en 1996 al mercado.

El Dr. Martin Cooper es considerado el inventor del primer teléfono portátil. Considerado como "el padre de la telefonía celular"; siendo gerente general de sistemas de Motorola realizó una llamada a sus competidores de AT&T desde su teléfono celular, transformándose en la primera persona en hacerlo.

Figura 2: Martin Cooper con el teléfono DinaTAC.

En 1977 los teléfonos celulares se hacen públicos, dando comienzo las pruebas en el mercado. La ciudad de Chicago fue la primera en comenzar con 2000 clientes. Eventualmente otras líneas de prueba aparecieron en Washington D.C. y Baltimore.

En 1983 Chicago, Washington D.C. y Baltimore son los escenarios de los primeros lanzamientos de sistemas comerciales de telefonía celular en Estados Unidos.

En 1983 la AMPS (Sistema Avanzado de Telefonía Móvil) es lanzada usando frecuencias de banda desde 800 MHz. hasta 900 MHz y de 30 Khz. de ancho de banda para cada canal como un sistema totalmente automatizado de servicio telefónico. Es el primer estándar en telefonía celular en el mundo.

En 1986 con ese punto de partida, en varios países se diseminó la telefonía celular como una alternativa a la telefonía convencional inalámbrica. Para 1986 los usuarios de telefonía celular llegan a los 2 millones sólo en Estados Unidos.

Debido a esta gran aceptación, el servicio comenzó a saturarse rápidamente, creándose así la necesidad de desarrollar e implantar otras formas de acceso múltiple al canal y transformar los sistemas analógicos a digitales, con el objeto de darle cabida a más usuarios

En 1987 la Industria llega a los 1000 millones de dólares en ganancias.

En 1988 cambió muchas de las tecnologías típicas del pasado. Se crea un nuevo estándar, el TDMA Interim Standard 54, el cual es oficializado en 1991.

Motorola introduce el teléfono móvil DynaTAC, el primer radioteléfono puramente "móvil". El teléfono, apodado "el ladrillo", tenía una hora de tiempo de conversación y ocho horas de tiempo en modo en espera.

En 1996 Bell Atlantic Mobile lanza la primera red comercial CDMA en los Estados Unidos.

En 1997 los usuarios de la industria inalámbrica —celular, PCS y ESMR— superan los 50 millones.

Entra en uso la red digital e inalámbrica de voz y datos (2G)

13 de Octubre de 2003 – 20° Aniversario de las Comunicaciones Inalámbricas Comerciales.

Presente en Estados Unidos, América Latina y Asia:

Más de 182 millones de Americanos son usuarios de telefonía móvil. 200,000 es el número de veces por día en las que alguien llama por ayuda

desde un teléfono móvil. En América Latina 37 de cada cien habitantes son abonados de la telefonía

móvil. Esto determina unos 190 millones de usuarios de la telefonía móvil, contra 88 millones de la telefonía fija.

El crecimiento experimentado por la telefonía móvil en el Caribe entre 1997 y 2003 fue del 25%, dos veces y media más que el crecimiento de la telefonía fija.

En cuanto a tecnología, en la región 73.3 millones de abonados emplean la segunda generación (GSM), 2.2 millones mantienen la analógica, la primera del mercado, y dos millones siguen empleando el sistema de busca personas como medio de comunicación.

La situación en Asia es bastante distinta. Si bien la penetración en el mercado de la telefonía celular se mantiene por debajo del 25%, la mayoría de los mercados asiáticos se saturarían mucho antes que los mercados de Japón o Europa Occidental debido a los relativos bajos ingresos. Esto es particularmente cierto para China, India e Indonesia, los cuales colectivamente conforman más del 70% de los habitantes de la región. Sin embargo, el promedio de penetración del mercado en estos países se acerca sólo a 17%, y se mantendrá por debajo del 35% durante los siguientes 5 años.

En la sección anterior se presentó una muestra de la evolución de la telefonía celular a lo largo de los años. Las distintas necesidades y avances dieron lugar a generaciones tecnológicas bien diferenciadas que se comentan a continuación.

En dicha evolución se aprecia como se van cumpliendo las necesidades del mercado para tener acceso múltiple al canal de comunicación, así como la necesaria migración de los sistemas analógicos a sistema digital con el fin de permitir mayor volumen de usuarios y ofrecer los niveles de seguridad que se demandaban.

1.3. Generaciones de la telefonía celular.

1.3.1. Generacion 0 (0G).

0G representa a la telefonía móvil previa a la era celular. Estos teléfonos móviles eran usualmente colocados en autos o camiones, aunque modelos en portafolios también eran realizados. Por lo general, el transmisor (Transmisor-Receptor) era montado en la parte trasera del vehículo y unido al resto del equipo (el dial y el tubo) colocado cerca del asiento del conductor.

Eran vendidos a través de WCCs (Empresas Telefónicas alámbricas), RCCs (Empresas Radio Telefónicas), y proveedores de servicios de radio doble vía. El mercado estaba compuesto principalmente por constructores, celebridades, etc.

Esta tecnología, conocida como Autoradiopuhelin (ARP), fue lanzada en 1971 en Finlandia; conocido ahora como el país con la primera red comercial de telefonía móvil.

1.3.2. Generacion 1 (1G).

La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979, si bien proliferó durante los años 80. Introdujo los teléfonos "celulares", basados en las redes celulares con múltiples estaciones de base relativamente cercanas unas de otras, y protocolos para el "traspaso" entre las celdas cuando el teléfono se movía de una celda a otra.

La transferencia analógica y estrictamente para voz son características identificadoras de la generación. Con calidad de enlaces muy reducida, la velocidad de conexión no era mayor a (2400 bauds). En cuanto a la transferencia entre celdas, era muy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad (Basadas en FDMA, Frequency Division Multiple Access), lo que limitaba en forma notable la cantidad de usuarios que el servicio podía ofrecer en forma simultánea ya que los protocolos de asignación de canal estáticos padecen de ésta limitación.

Con respecto a la seguridad, las medidas preventivas no formaban parte de esta primitiva telefonía celular. La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System), desarrollada principalmente por Bell. Si bien fue introducida inicialmente en los Estados Unidos, fue usada en otros países en forma extensiva. Otro sistema conocido como Sistema de Comunicación de Acceso Total (TACS) fue introducido en el Reino Unido y muchos otros países.

Si bien había diferencias en la especificación de los sistemas, eran conceptualmente muy similares. La información con la voz era transmitida en forma de frecuencia modulada al proveedor del servicio. Un canal de control era usado en forma simultánea para habilitar el traspaso a otro canal de comunicación de serlo necesario.

La frecuencia de los canales era distinta para cada sistema. MNT usaba canales de 12.5KHz, AMPS de 30KHz y TACS de 25KHz.

A su vez, el tamaño de los aparatos era mayor al de hoy en día; fueron originalmente diseñados para el uso en los automóviles. Motorola fue la primera compañía en introducir un teléfono realmente portátil.

Figura 3: Motorola DynaTAC.

Estos sistemas (NMT, AMPS, TACS, RTMI, C-Netz, y Radiocom 2000) fueron conocidos luego como la Primera Generación (G1) de Teléfonos Celulares.

Esta generación utilizaba principalmente los siguientes estándares:

AMPS (Sistema telefónico móvil avanzado): Se presentó en 1976 en Estados Unidos y fue el primer estándar de redes celulares. Utilizada principalmente en el continente americano, Rusia y Asia, la primera generación de redes analógicas contaba con mecanismos de seguridad endebles que permitían hackear las líneas telefónicas.

TACS (Sistema de comunicaciones de acceso total): Es la versión europea del modelo AMPS. Este sistema fue muy usado en Inglaterra y luego en Asia (Hong-Kong y Japón) y utilizaba la banda de frecuencia de 900 MHz.

ETACS (Sistema de comunicaciones de acceso total extendido): Es una versión mejorada del estándar TACS desarrollado en el Reino Unido que utiliza una gran cantidad de canales de comunicación.

NMT: Es un sistema celular que usa una red normal de arquitectura jerárquica. Frecuencias emparejadas son usadas para comunicaciones entre teléfonos móviles y estaciones base. Los terminales móviles transmiten en la banda de 450MHz y recibe en la banda de 460MHz, así que la separación es de 10Mhz. Dos secciones del espectro de 4,5MHz son usadas por estas redes, divididas en canales de 25kHz.

Celdas relativamente largas son usadas con longitudes que pueden llegar a 50Km.

El sucesor de NMT-450; el NMT-900 utiliza un rango de frecuencias mayor y es usado en varios sistemas. Varios parámetros habían cambiado: dos de las secciones del espectro de 25MHz son usadas y la separación dúplex se incremento a 45MHz.

El espacio del canal es dividido a 12,5MHz acomodando más usuarios en el espectro limitado. El sistema usa celdas con un diámetro de 0,5 a 3 Km. A partir de aquí los teléfonos de bolsillos llegaron a ser posibles.

Los servicios soportados están limitados desde un celular y un Terminal móvil.

Servicios de datos no son soportados aunque dispone de un ancho de banda de 3kHz que permite el uso de módems telefónicos. Las comunicaciones móviles se encuentran difíciles dependiendo tanto de las interrupciones en las radiotransmisiones como la atenuación.

Con la aparición de una segunda generación totalmente digital, la primera generación de redes celulares se volvió obsoleta.

1.3.3. Generacion 2 (2G).

Si bien el éxito de la 1G fue indiscutible, el uso masivo de la propia tecnología mostró en forma clara las deficiencias que poseía. El espectro de frecuencia utilizado era insuficiente para soportar la calidad de servicio que se requería. Al convertirse a un sistema digital, ahorros significativos pudieron realizarse. Un número de sistemas surgieron en la década del 90´ debido a estos hechos, y su historia es tan exitosa como la de la generación anterior. La Segunda Generación (2G) de telefonía celular, como ser GSM, IS-136 (TDMA), iDEN and IS-95 (CDMA) comenzó a introducirse en el mercado.

La primera llamada digital entre teléfonos celulares fue realizada en Estados Unidos en 1990. En 1991 la primera red GSM fue instalada en Europa.

La generación se caracterizó por circuitos digitales de datos conmutados por circuito y la introducción de la telefonía rápida y avanzada a las redes. Usó a su vez acceso múltiple de tiempo dividido (TDMA) para permitir que hasta ocho usuarios utilizaran los canales separados por 200MHz. Los sistemas básicos usaron frecuencias de banda de 900MHz, mientras otros de 1800 y 1900MHz. Nuevas bandas de 850MHz fueron agregadas en forma posterior. El rango de frecuencia utilizado por los sistemas 2G coincidió con algunas de las bandas utilizadas por los sistemas 1G (como a 900Hz en Europa), desplazándolos rápidamente.

La introducción de esta generación trajo la desaparición de los "ladrillos" que se conocían como teléfonos celulares, dando paso a pequeñísimos aparatos que entran en la palma de la mano y oscilan entre los 80-200gr. Mejoras en la duración de la batería, tecnologías de bajo consumo energético.

EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celular actuales. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System por Mobile Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón.

Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades de información por voz más altas, pero limitados en comunicación de datos. Se pueden ofrecer servicios auxiliares, como datos, fax y SMS (Short Message Service). La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de encripción. En Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS (Personal Communication Services).

Los principales estándares de telefonía móvil de G2 son:

GSM (Sistema global para las comunicaciones móviles): El estándar más usado en Europa a fines de siglo XX y también se admite en Estados Unidos. Este estándar utiliza las bandas de frecuencia de 900 MHz y de 1800 MHz en Europa. Sin embargo, en Estados Unidos la banda de frecuencia utilizada es la de 1900 MHz. Por lo tanto, los teléfonos móviles que pueden funcionar tanto en Europa como en Estados Unidos se denominan teléfonos de tribanda.

CDMA (Acceso múltiple por división de código): Utiliza una tecnología de espectro ensanchado que permite transmitir una señal de radio a través de un rango de frecuencia amplio.

TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo): Emplea una técnica de división de tiempo de los canales de comunicación para aumentar el volumen de los datos que se transmiten simultáneamente. Esta tecnología se usa, principalmente, en el continente americano, Nueva Zelanda y en la región del Pacífico asiático.

Gracias a la G2, es posible transmitir voz y datos digitales de volúmenes bajos, por ejemplo, mensajes de texto (SMS siglas en inglés de Servicio de mensajes cortos) o mensajes multimedia (MMS siglas en inglés de Servicio de mensajes multimedia). El estándar GSM permite una velocidad de datos máxima de 9,6 kbps.

Se han hecho ampliaciones al estándar GSM con el fin de mejorar el rendimiento. Una de esas extensiones es el servicio GPRS (Servicio general de paquetes de radio) que permite velocidades de datos teóricas en el orden de los 114 Kbits/s pero con un rendimiento cercano a los 40 Kbits/s en la práctica. Como esta tecnología no se encuentra dentro de la categoría "G3", se la llama G2.5.

El estándar EDGE (Velocidades de datos mejoradas para la evolución global) anunciado como G2.75, cuadriplica las mejoras en el rendimiento de GPRS con la tasa de datos teóricos anunciados de 384 Kbps, por lo tanto, admite aplicaciones de multimedia. En realidad, el estándar EDGE permite velocidades de datos teóricas de 473 Kbits/s pero ha sido limitado para cumplir con las especificaciones IMT-2000 (Telecomunicaciones móviles internacionales-2000) de la ITU (Unión internacional de telecomunicaciones).

1.1.4. Generacion 2.5 (2.5G)

Una vez que la segunda generación se estableció, las limitantes de algunos sistemas en lo referente al envío de información se hicieron evidentes. Muchas aplicaciones para transferencia de información eran vistas a medida que el uso de laptops y del propio Internet se fueron popularizando. Si bien la tercera generación estaba en el horizonte, algunos servicios se hicieron necesarios previa a su llegada.

El General Packet Radio Service (GPRS) desarrollado para el sistema GSM fue de los primeros en ser visto. Hasta este momento, todos los circuitos eran dedicados en forma exclusiva a cada usuario. Este enfoque es conocido como "Circuit Switched", donde por ejemplo un circuito es establecido para cada usuario del sistema. Esto era ineficiente cuando un canal transfería información sólo en un pequeño porcentaje. El nuevo sistema permitía a los usuarios compartir un mismo canal, dirigiendo los paquetes de información desde el emisor al receptor. Esto permite el uso más eficiente de los canales de comunicación, lo que habilita a las compañías proveedoras de servicios a cobrar menos por ellos.

Aún más cantidad de mejoras fueron realizadas a la taza de transferencia de información al introducirse el sistema conocido como EDGE (Enhanced Data rates aplicado a GSM Evolution). Éste básicamente es el sistema GPRS con un nuevo esquema de modulación de frecuencia.

Mientras GPRS y EDGE se aplicaron a GSM, otras mejoras fueron orientadas al sistema CDMA, siendo el primer paso de CDMA a CDMA2000 1x.

2.5G provee algunos de los beneficios de 3G (por ejemplo conmutación de datos en paquetes) y puede usar algo de la infraestructura utilizada por 2G en las redes GSM and CDMA. La tecnología más comunmente conocida de 2.5G es GPRS (nombrada anteriormente), que provee transferencia de datos a velocidad moderada usando canales TDMA no utilizados en la red GSM. Algunos protocolos, como ser EDGE para GSM y CDMA2000 1x-RTT para CDMA, califican oficialmente como servicios "3G" (debido a que su taza de transferencia de datos supera los 144 kbit/s), pero son considerados por la mayoría como servicios 2.5G (o 2.75G, que luce aún mas sofisticado) porque son en realidad varias veces más lentos que los servicios implementados en una red 3G.

Mientras los términos "2G" y "3G" están definidos oficialmente, no lo está "2.5G". Fue inventado con fines únicamente publicitarios.

Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica para actualizar a 3G.

1.1.5. Generacion 3 (3G).

No mucho luego de haberse introducido las redes 2G se comenzó a desarrollar los sistemas 3G. Como suele ser inevitable, hay variados estándares con distintos competidores que intentan que su tecnología sea la predominante. Sin embargo, en

forma muy diferencial a los sistemas 2G, el significado de 3G fue estandarizado por el proceso IMT-2000. Este proceso no estandarizó una tecnología sino una serie de requerimientos (2 Mbit/s de máxima taza de transferencia en ambientes cerrados, y 384 kbit/s en ambientes abiertos, por ejemplo). Hoy en día, la idea de un único estándar internacional se ha visto dividida en múltiples estándares bien diferenciados entre sí.

Existen principalmente tres tecnologías 3G. Para Europa existe UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) usando CDMA de banda ancha (W-CDMA). Este sistema provee transferencia de información de hasta 2Mbps.

Están a su vez las evoluciones de CDMA2000. La primera en ser lanzada fue CDMA2000 1xEV-DO, donde EV-DO viene de Evolution Data Only. La idea atrás de este sistema era que muchas de las aplicaciones sólo requirieran conexión de datos, como sería el caso si se usara el celular para conectar una PC a Internet en forma inalámbrica. En caso de requerir además comunicación por voz, un canal 1X estándar es requerido. Además de usar tecnología CDMA, EV-DO usa tecnología TDMA para proveer de la velocidad de transferencia necesaria y mantener la compatibilidad con CDMA y CDMA2000 1X.

La siguiente evolución de CDMA2000 fue CDMA2000 1xEV-DV. Esto fue una evolución del sistema 1X totalmente distinto a CDMA2000 1xEV-DO, ofreciendo servicios totales de voz y datos. Este sistema también es compatible con CDMA y CDMA2000 1X y es capaz de ofrecer tasas de transferencia de 3.1Mbps.

Estos dos protocolos usaron lo que se conoce como FDD (Frequency Division Duplex), donde los links de ida y vuelta usan distintas frecuencias. Dentro de UMTS existe una especificación conocida como TDD (Time Division Duplex), donde los links poseen la misma frecuencia pero usan distintos segmentos de tiempo. Sin embargo, TDD no se implementará en los mercados por un tiempo.

Un tercer sistema 3G fue desarrollado en China que usa TDD. Conocido como TD-SCDMA (Time Division Synchronous CDMA), usa un canal de 1.6MHz y fue pensado para que abarque el mercado Chino y de los países vecinos.

Algunos de los sistemas 2.5G, como ser CDMA2000 1x y GPRS, proveen de algunas de las funcionalidades de 3G sin llegar a los niveles de transferencia de datos o usos multimedia de la nueva generación. Por ejemplo, CDMA2000-1X puede, en teoría, transferir información hasta a 307 kbit/s. Justo por encima de esto se encuentra el sistema EDGE, el cual puede en teoría superar los requerimientos de los sistemas 3G; aunque esto es por tan poco que cualquier implementación práctica quedaría probablemente por debajo del límite deseado.

Al comienzo del siglo 21, sistemas 3G como UMTS y CDMA2000 1xEV-DO han comenzado a estar al alcance del público en los países del primer mundo. Sin embargo, el éxito de estos sistemas aún está por probarse.

1. Los teléfonos celulares, por sofisticados que sean y luzcan, no dejan de ser radio transmisores personales.

Siendo un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, los sonidos se convierten en señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite.

Para entender mejor cómo funcionan estos sofisticados aparatos puede ayudar compararlos con una radio de onda corta (OC) o con un walkie-talkie. Un radio OC es un aparato simple. Este permite que dos personas se comunique utilizando la misma frecuencia, así que sólo una persona puede hablar al tiempo.

Un teléfono celular es un dispositivo dual, esto quiere decir que utiliza una frecuencia para hablar, y una segunda frecuencia aparte para escuchar. Una radio OC tiene 40 canales. Un teléfono celular puede utilizar 1664 canales. Estos teléfonos también operan con "células" (o "celdas") y pueden alternar la célula usada a medida que el teléfono es desplazado. Las células le dan a los teléfonos un rango mucho mayor a los dispositivos que lo comparamos. Un walkie-talkie puede transmitir hasta quizás una milla. Una radio OC, debido a que tiene un poder mucho más alto, puede transmitir hasta 5 millas. Alguien que utiliza un teléfono celular, puede manejar a través de toda la ciudad y mantener la conversación todo el tiempo. Las células son las que dan a los teléfonos celulares un gran rango.

En un radio simple, ambos transmisores utilizan la misma frecuencia. Sólo uno puede hablar al tiempo

En un radio dual, los dos transmisores utilizan diferentes frecuencias, así que dos personas pueden hablar al mismo tiempo.

Los teléfonos celulares son duales.

El teléfono celular estándar de la primera generación estableció un rango de frecuencias entre los 824 Megahertz y los 894 para las comunicaciones analógicas.

Para enfrentar la competencia y mantener los precios bajos, este estándar estableció el concepto de dos portadores en cada mercado, conocidos como portadores A y B. A cada portador se le da 832 frecuencias de voz, cada una con una amplitud de 30 Kilohertz. Un par de frecuencias (una para enviar y otra para recibir) son usadas para proveer un canal dual por teléfono. Las frecuencias de transmisión y recepción de cada canal de voz están separadas por 45 Megahertz.

Cada portador también tiene 21 canales de datos para usar en otras actividades.

La genialidad del teléfono celular reside en que una ciudad puede ser dividida en pequeñas "células" (o celdas), que permiten extender la frecuencia por toda una ciudad. Esto es lo que permite que millones de usuarios utilicen el servicio en un territorio amplio sin tener problemas.

He aquí como funciona. Se puede dividir un área (como una ciudad) en células.

Cada célula es típicamente de un tamaño de 10 millas cuadradas (unos 26Km2).

Las células se imaginan como unos hexágonos en un campo hexagonal grande, como este:

Sin embargo, el tamaño de las células puede variar mucho dependiendo del lugar en que se encuentre. Las estaciones de base se separan entre 1 a 3 Km. en zonas urbanas, aunque pueden llegar a separarse por más de 35Km en zonas rurales.

En zonas muy densamente pobladas o áreas con muchos obstáculos (como ser edificios altos), las células pueden concentrarse en distancias cada vez menores.

Algunas tecnologías, como los PCS (Personal Communication Services), requieren células muy cercanas unas de otras debido a su alta frecuencia y bajo poder en el que operan.

Los edificios pueden, a su vez, interferir con el envío de las señales entre las células que se encuentren más lejanas, por lo que algunos edificios tienen su propia "microcélula." Los subterráneos son típicos escenarios donde una microcélula se hace necesaria. Microcélulas pueden ser usadas para incrementar la capacidad general de la red en zonas densamente pobladas como ser los centros capitalinos.

Debido a que los teléfonos celulares y las estaciones de base utilizan transmisores de bajo poder, las mismas frecuencias pueden ser reutilizadas en células no adyacentes.

Cada celda en un sistema análogo utiliza un séptimo de los canales de voz disponibles. Eso es, una celda, más las seis celdas que la rodean en un arreglo hexagonal, cada una utilizando un séptimo de los canales disponibles para que cada celda tenga un grupo único de frecuencias y no haya colisiones entre células adyacentes.

Esta configuración puede verse en forma gráfica en la siguiente figura:

Puede observarse un grupo de células numerado en la parte superior.

De esta forma, en un sistema analógico, en cualquier celda pueden hablar 59 personas en sus teléfonos celulares al mismo tiempo. Con la transmisión digital, el número de canales disponibles aumenta. Por ejemplo el sistema digital TDMA puede acarrear el triple de llamadas en cada celda, alrededor de 168 canales disponibles simultáneamente.

Cada célula tiene una estación base que consta de una torre y un pequeño edificio en donde se tiene el equipo de radio. Cada célula utiliza un séptimo de los 416 canales duales de voz. Dejando entonces a cada célula aproximadamente los 59 canales disponibles nombrados anteriormente.

Si bien los números pueden variar dependiendo de la tecnología usada en el lugar, las cantidades sirven para mostrar cómo funciona esta tecnología; que en caso de tratarse de una generación más moderna, puede de todas formas extrapolarse directamente.

Los teléfonos celulares poseen unos transmisores de bajo poder dentro de ellos.

Muchos teléfonos celulares tienen 2 fuerzas de señal: 0.6 Watts y 3 Watts (como comparación, la mayoría de los radios de onda corta transmiten a 5 Watts). La estación base también transmite a bajo poder. Los transmisores de bajo poder tienen 2 ventajas:

El consumo de energía del teléfono, que normalmente opera con baterías, es relativamente bajo. Esto significa que bajo poder requiere baterías pequeñas, y esto hace posible que existan teléfonos que caben en la mano. A su vez aumenta en forma considerable el tiempo en que se puede usar el teléfono entre carga y carga de la batería.

Las transmisiones de las estaciones base y de los teléfonos no alcanzan una distancia más allá de la célula. Es por esto que en la figura de arriba en cada celda se pueden utilizar las mismas frecuencias sin interferir unas con otras.

Las transmisiones de la base central y de los teléfonos en la misma celda no salen de ésta. Por lo tanto, cada celda puede reutilizar las mismas 59 frecuencias a través de la ciudad.

La tecnología celular requiere un gran número de estaciones base para ciudades de cualquier tamaño. Una ciudad típica grande puede tener cientos de torres emisoras.

Pero debido a que hay tanta gente utilizando teléfonos celulares, los costos se mantienen bajos para el usuario. Cada portador en cada ciudad tiene una oficina central llamada MTSO (PSTN en el diagrama siguiente). Esta oficina maneja todas las conexiones telefónicas y estaciones base de la región.

Típica torre de transmisión de telefonía celular

Cuando el usuario desea realizar una llamada, el teléfono celular envía un mensaje a la torre solicitando una conexión a un número de teléfono específico. Si la torre dispone de los suficientes recursos para permitir la comunicación, un dispositivo llamado "switch" conecta la señal del teléfono celular a un canal en la red de telefonía pública. La llamada en este momento toma un canal inalámbrico así como un canal en la red de telefonía pública que se mantendrán abiertos hasta que la llamada se concluya.

El diagrama que se muestra a continuación gráfica lo descrito anteriormente.

Digamos que usted tiene un celular, lo enciende, y alguien trata de llamarle. La MTSO recibe la llamada, y trata de encontrarlo. Desde los primeros sistemas la MTSO lo encontraba activando su teléfono (utilizando uno de los canales de control, ya que su teléfono se encuentra siempre escuchando) en cada célula de la región hasta que su teléfono respondiera. Entonces la estación base y el teléfono decidirán cuál de los 59 canales en su teléfono celular usará. Ahora estará conectado a la estación base y puede empezar a hablar y escuchar.

A medida que usted se mueva en la célula, la estación base notará que la fuerza de su señal disminuye. Entretanto, la estación base de la célula hacia la que se está moviendo (que está escuchando la señal) será capaz de notar que la señal se hace más fuerte.

Las dos estaciones base se coordinan a sí mismas a través del MTSO, y en algún punto su teléfono obtiene una señal que le indica que cambie de frecuencia. Este cambio hace que su teléfono mude su señal a otra célula.

En sistemas modernos los teléfonos esperan una señal de identificación del sistema (IDS) del canal de control cuando se encienden. El teléfono también transmite una propuesta de registro y la red mantiene unos datos acerca de su ubicación en una base de datos (de esta forma es que la MTSO sabe en que célula se encuentra si quiere timbrar su teléfono). A medida que se mueve entre células, el teléfono detecta los cambios en la señal, los registra y compara para con los de la nueva célula cuando cambia de canal. Si el teléfono no puede hallar canales para escuchar se sabe que está fuera de rango y muestra un mensaje de "sin servicio".

Éste es, en forma bastante simplificada, el funcionamiento de la telefonía celular; abarcando desde el aspecto teórico en la división de las zonas geográficas en

células, hasta el intercambio de ondas electro magnéticas necesario para establecer una sencilla comunicación entre dos teléfonos celulares. Si bien puede enfocarse el tema de manera mucho más técnica, deteniéndose más en aspectos de frecuencia y amplitud de las ondas por ejemplo, preferimos darle un enfoque más general, dando sí algunos datos técnicos específicos que nos parecieron de mayor relevancia para el entendimiento general del tema.

2. Estandares Americanos y Europeos.

2.1. El estándar americano: AMPS

Los sistemas de primera generación como es éste usaban la modulación en frecuencia, y frequency shift keying para la señalización. Como anteriormente se ha dicho anteriormente la técnica de acceso que utilizaban era FDMA.

Los parámetros básicos de este estándar son los que se adjuntan a continuación:

El propósito general de estas redes eran el de proporcionar cierta movilidad a aquellos usuarios que viajaran en sus coches. Al principio se pensó que este estándar no tendría límites y que la división de celdas sería ilimitada. Pero esto se vió que no iba a ser así cuando instalaron las primeras redes a principios de los años 80 debido a que Con las celdas cada vez más pequeñas, se volvía imposible colocar las estaciones base en los lugares donde la cobertura sería óptima

Como hemos dicho utiliza una modulación FSK que es la más simple de las modulaciones digitales y por lo tanto es de bajo desempeño. Es similar a la modulación de frecuencia (FM), pero más sencillo, dado que la señal moduladora es un tren de pulsos binarios que solo varía entre dos valores de tensión discretos.

Arquitectura AMPS

Un pequeño dibujo que muestre claramente la arquitectura celular AMPS es que sigue a continuación:

En la arquitectura AMPS se puede diferenciar tres componentes principales : estación base, estación móvil y centro de conmutación para la telefonía móvil. A continuación se describirán cada una de ellas más detenidamente:

Interconexión del sistema

Todo comienza cuando el móvil quiere comunicarse con la estación base más cercana sobre uno de los canales de voz asignados para esa celda. La estación base lo que hace es conectarse a través de los troncales a la MSC (Mobile Switching Central) más cercana, el cual le proviene de la red pública.

Posteriormente se transmiten unos datos para el establecimiento de la conexión, y una vez conseguido se podrá transmitir datos entre el usuario móvil y la central a través del aire. Luego la voz se conmuta desde la MSC hacia la PSTN (Public Switched Telephone Network).

Ocurre a veces que se produce un deterioro de la calidad de transmisión de una llamada y se procede entonces a realizar un cambio de celda; este proceso se conoce como handoff o handover. Como consecuencia de esto la voz se transmite desde el MSC a una nueva estación base, lo cual implica la reselección del modo de conmutación del MSC.

Mobile Switching Center (MSC)

El MSC constituye el interfaz entre el sistema de radio y el sistema de telefonía pública. Todas las llamadas desde y hacia el usuario móvil son conmutadas desde la MSC además de proveer de todas las funciones de señalización necesarias. El MSC está vinculado a las estaciones base mediante un grupo de líneas de voces y dos o más líneas de datos, por los cuales intercambian información para el procesado de llamadas. Además se encarga también de la tasación de la llamada indicando día nº llamado y tiempo. En resumidas cuentas las funciones más importantes del centro de conmutación móvil son:

Establecer llamadas Asignar canales

Termina llamadas

Interconecta con la red publica

Tarifa

Estación base

La estación base está compuesta básicamente por:

Los componentes de la estación base son:

Interfaz de Radio: Medio para la señal entre el MSC y la BS

Grupo de canales de radio que a su vez está formado por varios componentes:

Unidad de canal: empleadas para cursar una única llamada telefónica por vez

Transmisores receptores

Receptor de intensidad del canal:

Oscilador de referencia

Probador de canal

Unidad de monitoreo de potencia

Sistema de antena

Unidad de control: constituye la parte inteligente de la unida de canal. La unidad de control no maneja las señales de voz

Unidad de canal de respaldo: La célula es incapaz de proporcionar cualquier servicio cuando su canal de control no está en operación Siempre que un canal de control llega a caer en falla, un canal de voz predefinido se encarga automáticamente de las funciones del canal de control

Estación móvil

La unidad móvil, o estación móvil (MS), es el equipo de abonado, que tiene un receptor y un transmisor así como una unidad lógica para la señalización con la estación base.

Parámetros de un sistema AMPS

Los principales parámetros de un sistema AMPS son:

Tolerancia en la ubicación de la estación base: Este nivel decrece gradualmente a medida que la tolerancia de la posición se incrementa de 0 a ¼ del radio de la celda, pero decrementa rápidamente más allá de este punto de quiebre. Por lo tanto la tolerancia fue determinada en ¼ del radio de la celda.

Radio máximo de la celda

Radio mínimo de la celda: Esta definido en una milla (1.6 Km), el limite lo dan la instalación correcta de las estaciones base y el proceso de hand-off, transferencia de llamadas entre celdas.

Tasa de reuso co-canal: D/R tiene impacto tanto en la calidad como en la capacidad del sistema.

Arquitectura de Control

Interfaces del sistema

Los dos interfaces de la tecnología AMPS son los que a continuación se describen:

Interfaz de red: El sistema AMPS esta diseñado para atender al usuario dentro de una determinada área (ALM: area local mobil o Área de servicio Móvil MSA).

Cuando el usuario esta dentro de esa área se lo llama home mobile y cuando esta fuera visitante o roamer.El usuario móvil tendrá un número telefónico, asignado según un plan de numeración estándar, con el fin de poder acceder a la red. El mismo habilita al sistema para conectarse con la red a través del uso de técnicas de señalización.

Interfaz de usuario:La información de start up (digital) lleva la identificación del usuario llamante así como los dígitos pregrabados del abonado llamado.La mejor ventaja del prellamado es que no se ocupan los canales de radio hasta no enviar los datos mediante la tecla send

Técnicas de control:

Supervisión:

Se usa una combinación de tonos fuera de banda para detectar los cambios en el estado en el teléfono y asegurar una señal adecuada de RF durante la llamada.

Son conocidos como tono de señalización ST y tono de audio supervisión SAT.

SAT: Es utilizado para la supervisión de la calidad de transmisión. Es enviado continuamente durante la transmisión de voz. La BS envía un SAT y la unidad móvil lo reenvía, cerrando así el lazo. Si la BS recibe otro SAT entiende que hay interferencia

ST: Es enviado solamente por la unidad móvil cuando el usuario es desconectado, transferido (hand-off), etc. Es de 10 KHz. Sirve como “Señalización de línea”.

Búsqueda y acceso: Búsqueda o paging es el proceso que determina si un móvil esta capacitado para recibir llamada entrante. La función complementaria para comenzar una llamada se denomina acceso. Esta función involucra:

Informar al sistema la presencia del móvil.

Enviar la identificación del móvil.

Esperar la designación del canal.

El plan usado por AMPS para búsqueda y acceso utiliza un conjunto de canales especiales en las BS que se los llama canales de set up o de control. Estos canales son distribuidos en las estaciones bases y la búsqueda se debe realizar sobre todo el MSA

Colisión en la captura del canal de control:

El inicio de una llamada es aleatorio tanto en el espacio como en el tiempo. Debido a que todos los móviles, dentro de una celda, compiten por el mismo canal de control se debieron diseñar métodos de acceso como ser colocar en el canal directo bits de identificación de ocupado-desocupado.

ROAMING

La palabra roaming significa moverse alrededor de, caminar, vagabundear.

Esta palabra fue adoptada para ser usada en telefonía celular para describir el efecto que el abonado móvil pueda moverse de un área de servicio a otra mientras que está utilizando el mismo. El servicio a los abonados móviles visitantes puede ser brindado automáticamente o con asistencia de operadora. Esto indica dos tipos de roaming:

Roaming Automático Roaming Manual

Cuando el roaming es usado, entonces los MSCs proveerán de servicio al visitante y son llamados MSCs cooperantes. En caso de roaming automático, la transferencia de información entre MSCs, llamada señalización de roaming (señalización MSC) entra en acción empleando la señalización por canal común CCITT N0 7.

Desde el punto de vista del MSC, los abonados que están suscriptos a este MSC están considerados como abonados propios, y el MSC es su central de casa (MSC-H). Los abonados propios residen normalmente en el área de servicio de éste MSC.

Los abonados localizados en el área de servicio de un MSC cooperante son considerados como abonados roaming (roamers-vagabundos). Desde el punto de vista del MSC, los abonados suscriptos a otro MSC pero que comúnmente se encuentran en el área de servicio del MSC en cuestión son considerados como abonados visitantes y el MSC es la central visitada (MSC-V).

Para el enrutamiento de llamadas (en la red celular y algunas veces con la PSTN) para un abonado roaming, se emplea un número roaming (RN). Se específica inicialmente una serie de números roaming en el MSC como series de números interna. Cuando un nuevo visitante aparece, un número roaming es tomado y dispuesto para el número de la estación móvil del visitante (durante su presencia).

Las llamadas desde los visitantes se manejan en la misma forma que las llamadas de los propios abonados.

Un abonado suscripto en un MSC así como en otro (s) MSC (s) es llamado abonado no residente. Un abonado no residente puede ser localizado con diferentes números de abonado, dependiendo de la posición esperada. El sistema no tiene ninguna información acerca de la localización del abonado.

2.2. El estándar Europeo GSM.

Como se ha dicho GSM es el estándar europeo para la segunda generación de telefonía móvil, de la cual podemos describir mútiples características. Las bandas de frecuencia en las que trabaja son:

Transmisión de la estación móvil: 890-915 MHz Transmisión de la estación base: 935-960 MHz

Tiene una separación dúplex de 45MHz y tiene una separación de canales de 200 Khz con una selectividad de canal adayacente de 18dB.

Utiliza una modulación GMSK y una relación de protección para interferencia co-canal de 9dB y para los adyacentes de -9dB. Tiene una PIRE máxima de las estaciones base de 500W de portadora.

La potencia nominal de las estaciones móviles pude ser de diversos tipos debido a que hay 5 tipos diferentes y sus valores son : 0´8, 2, 5, 8 o 20 W. En el caso de las estaciones base tendremos 7 posibles valores, cada uno asignados a los 7 tipos de estaciones base existentes, y que0 van desde 2´5 a 320 W.

GSM tiene una estructura celular y reutilización de manera que pueden utilizarse celdas convencionales de radio variable 35Km (zonas rurales) y 1 Km (zonas urbanas). En regiones en elevada densidad de tráfico pueden sectorizarse las celdas mediante el empleo de antenas direccionales. La reutilización posible equivale a una agrupación de 9 o 12 celdas o bien 7 celdas para uso omnidireccional.

Acceso múltiple: TDMA con 8 intervalos de tiempo por trama. La duración de cada intervalo es de 0,577ms. La trama comprende 8 canales físicos que transportan lo canales lógicos de tráfico y señalización (control). Se dispone también de un sistema de multiramas: uno que consta de 26 tramas con intervalos de 120ms, y otra que consta de 51 tramas con intervalos de 236ms.

Tiene dos canales de tráfico para voz y datos respectivamente. El primero de ellos se definió el denominado canal de velocidad completa que hace uso de un codificador vocal que proporciona una señal digital de13Kb/s. Tras la codificación de canal, la velocidad binaria bruta es de 22,8Kb/s. El segundo de los canales se sustenta sobre el canal de tráfico a velocidades de 2,4 4,8 y 9,6 Kb/s con diferentes procedimientos de adaptación de la velocidad, codificación de cnal y entrerlazado.

También se admiten servicios de datos naturaleza no transparente con una velocidad binaria de 12Kb/s.

Entre los canales de control existentes se han dispuesto de tres categorías, como son:

Difusión (broadcast), mediante los cuales se transmite información desde la estación base a los móviles para ser usada por todos ellos.

Comunes pueden ser usados por todos los móviles, pero la información que se transmite en un momento determinado se refiere a uno de ellos.

Dedicados para su uso es preciso una asignación de canal de tráfico. Se asocian el establecimiento de una comunicación o a la señalización intercambiada en el curso de la misma.

Los interfaces que la red pública móvil terrestre tendrá son, una conexión con la red telefónica conmutada y la red digital de servicios integrados. GSM utiliza una señalización entre las estaciones base y la MSC que sigue un procedimiento

parecido a ISDN. Entre las MSC se utiliza un Sistema se Señalización No. 7 del CCITT.

En cuanto a la seguridad GSM dispone capacidades de Cifrado de las comunicaciones de voz y datos y un completo sistema de autentificación para el acceso al sistema por parte de los terminales. También ofrece la posibilidad de que los móviles puedan realizar la transmisión en la modalidad de saltos de frecuencia bajo mandato de la red, para lograr una mayor protección gracias a la diversidad de frecuencia. También se puede transmitir sólo cuando haya señal moduladora a fin de economizar la duración de la bateria de los terminales portátiles y reducir interferencias.

La arquitectura GSM

Un esquema de la arquitectura GSM puede ser por ejemplo el que se adjunta a continuación y cuyos componentes principales son:

Estación móvil (MS)

Está formada por la estación móvil y el SIM (Subscritor Identity Module).

El SIM es una pequeña tarjeta inteligente que sirve para identificar las características de nuestro Terminal. Esta tarjeta se interior del móvil y permite al usuario a acceder a todos los servicios que haya disponibles por su operador, sin la tarjeta SIM el operador no nos sirve para nada porque no podemos hacer uso de la red. El SIM está protegido por un número de cuatro dígitos que recibe el nombre de PIN o Personal Identification Number. La mayor ventaja de las tarjetas SIM es que proporcionan movilidad al usuario ya que puede cambiar de terminal y llevarse consigo el SIM. Una vez que se introduce el PIN en el terminal, el terminal va a ponerse a buscar redes GSM que estén disponibles y va a tratar de validarse en ellas, una vez que la red (generalmente la que tenemos contratada) ha validado nuestro terminal el teléfono queda registrado en la célula que lo ha validado.

Estación base

Sirve para conectar a las estaciones móviles con los NSS, además de ser los encargados de la transmisión y recepción. Consta de dos elementos: BSC (Base Station Controller) que se utilizan como controladores de los BTS y BTS ( Base transceiver Station) que consta de las antenas y transceivers que serán utilizados durante la conexión.

Subsistemas de Conmutación y Red (NSS)

Se encarga de administrar las comunicaciones que se realizan entre los diferentes usuarios de la red. Para poder hacer este trabajo la NSS se divide en 7 partes:

MSC (Mobile Services Switching Center) que forma la parte central de la NSS y se encarga de las funciones de conmutación dentro de la red así como de proporcionar la conexión entre redes.

MSC (Gateway Mobile Services Switching Center) sirve de mediador entre las redes de telefonía fija y la red GSM.

HLR (Home Location Registrer) base de datos que contiene información sobre los usuarios conectados a una determinada MSC.

VLR (Visitor Location Registrer) contiene toda la información sobre un usuario necesaria para que dicho usuario pueda acceder a los servicios de red.

AuC (Authentication Center) proporciona los parámetros necesarios para la autenticación de usuarios.

EIR (Equipment Identy Registrer) contiene una base de datos con todos los terminales que son válidos para ser utilizados en la red.

GIWU (GSM Interworking Unit) Sirve como interfaz de comunicación entre diferentes redes para comunicación de datos.

Los subsistemas de soporte y operación (OSS)

Los OSS se conectan a diferentes NSS y MSC para controlar y monitorizar toda la red GSM. La tendencia actual en estos sistemas es que dado que el número de BSS se está incrementando se pretender delegar funciones que actualmente se encarga de hacerlas el subsistema OSS en las BTS de manera que se reduzcan los costes de mantenimiento del sistema.

Necesidades que GSM viene a satisfacer

Las necesidades que viene a cubrir GSM son las limitaciones de la primera generación de telefonía móvil como se describen a continuación:

Uso más eficiente de la banda de frecuencias: uso radio frecuencia digital en vez de analógica.

Mayor calidad de voz usando en este caso digitalización de 13 bits muestreada a 8KHz y empleando complejos codificadores de voz.

Más confiabilidad: eficiente control de errores durante la transmisión por aire, usando codificación por bloque para el 20% más importante de bits, seguida de codificación convencional al 70% dejando el 30% restante sin codificar.

Seguridad: necesidad de tener una comunicación libre de interferencias sin pérdidas en la cobertura minimizando posibles inconvenientes propios de un enlace en movimiento.

Mejorar el proceso de traspaso de la transmisión de una celda a otra (Handoff): el teléfono envía constantemente datos acerca de la recepción de su

celda y de las celdas vecinas proporcionando información para evaluar mejor el traspaso y hacerlo más confiable, independiente de la velocidad del móvil.

Problemas de transmisión

Como todo estándar tiene beneficios también tiene sus inconvenientes como pueden ser:

Pérdidas debido a la distancia porque la potencia entregada a la antena disminuye con respecto a la distancia y a la frecuencia de la transmisión. A mayor frecuencia mayor pérdida.

Desvanecimiento debido a la existencia de obstáculos físicos (montañas, edificios, árboles…).

Desvanecimiento total: la señal necesita ser recibida con un mínimo de fuerza, bajo ese umbral la información se pierde, este valor de umbral se llama Sensibilidad del Receptor.

Alineamiento temporal: El TDMA requiere que la estación móvil transmita sólo en el intervalo de tiempo asignado y que permanezca en silencio el resto del tiempo. De otro modo interfiere con otras transmisiones que usan el mismo canal. Si el móvil se aleja de la estación, la información tarda más tiempo en llegar. Como consecuencia, el móvil demora en responder, haciendo uso de tiempo destinado a otras transmisiones, interfiriéndolas.

Dispersión en el tiempo: solo aparecen el la transmisión digital ya que el receptor se confunda al recibir simultáneamente un 0 y un 1 que si bien han sido enviados por separado y secuencialmente, el segundo ha tomado una ruta más rápida que el primero, llegando ambos al mismo tiempo.

Soluciones a éstos problemas

Las posibles soluciones a estos problemas de transmisión que GSM propone pueden ser:

Codificación de la voz: permite reducir la cantidad de bits usando algoritmos matemáticos.

Codificación de canal: se realizan procesos de codificación agregando bloques de bits de redundancia y también de codificación de convolución.

Entrelazado

Salto de frecuencia: el sistema cambia el sistema en uso hasta que el problema desaparece.

Diversidad de antena: la idea es utilizar dos canales de recepción que se vean afectados de diferente forma por los desvanecimientos eligiendo en cada momento la mejor de las dos.

Ecualizador: este problema viene a solucionar la Interferencia simulando un canal ideal y comparándolo con la información que se está recibiendo y encontrando un valor probable para ese bit.

Avance en el tiempo: si la estación móvil se aleja de la base durante la llamada, debe enviar una ráfaga por adelantado respecto del tiempo de sincronización, sin embargo hay un límite de cuánto antes, para evitar que se mezclen con otros intervalos de tiempo.

Servicios que ofrece al usuario

Los servicios básicos de telecomunicación que GSM ofrece al los usuarios se dividen en dos categorías principales:

Teleservicios: aquellos que permiten al abonado comunicarse con otro abonado.

Servicios portadores: permite al abonado móvil el envío de datos.

Servicios básicos

Algunos de los Teleservicios básicos que la red GSM pueden ser:

Voz: capacidad de recibir y de enviar llamadas hacia o desde todo el mundo tanto con abonados fijos como con abonados móviles.

Llamadas de emergencia: posibilita al abonado hacer llamadas de emergencia pulsando un botón aún sin contar con la tarjeta SIM.

Fax

Servicios de mensajes cortos: es posible enviar un mensaje de hasta 160 caracteres desde y hacia un terminal móvil. Si el móvil no esta conectado o fuera de cobertura, el mensaje se almacena en la central de mensajes hasta que el abonado se conecte, avisándoles de la existencia de dicho mensaje.

Buzón de voz: consiste en un contestador incorporado en la red y controlado por el abonado. Las llamadas pueden ser desviadas al buzón del abonado accediendo posteriormente a él con un código personal.

Buzón de fax: permite al usuario recibir mensajes de fax en cualquier máquina a través de su móvil.

Voz y fax alternados: permite que durante una llamada el abonado intercambie entre voz y fax. Se pueden conmutar varias veces.

Entre los servicios portadores básicos; que soportan la transmisión de datos síncronos y asíncronos a velocidades de hasta 9.6Kbit/seg, se pueden distinguir los siguientes:

Tráfico hacia la red telefónica (PSTN): para enviar el tráfico de datos hacia la red pública es necesario seleccionar un módem.

Tráfico hacia la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN)

Acceso a otras redes de datos asíncronos: soporta tráfico hacia las redes públicas de conmutación de paquetes y conmutación de circuitos , necesitando un interfaz en función de cada propósito.

Servicios suplementarios

Los servicios elaborados ya sean completando o modificando los teleservicios y los servicios portadores se denominan servicios suplementarios, de los que se pueden destacar:

Desvío de llamada: facilidad para desviar llamadas entrantes a otro número según sea la situación (móvil apagado, ocupado, no contesta…) todo sin necesidad de apagar el móvil.

Restricción de llamadas salientes: se puede activar o desactivar desde el terminal, pudiendo restringir todas las llamadas salientes, las llamadas salientes internacionales o bien las llamadas salientes internacionales de la propia red PLMN (Red Pública Móvil).

Restricción de llamadas entrantes: se pueden restringir todas las llamadas o solo aquellas que procedan de la red PLMN propia. Esto permite al usuario no pagar por las llamadas entrantes sin apagar el equipo.

Aviso de tarifa: proporciona información de la tarifa de llamada en progreso ya que hay algunos tramos que paga el abonado que recibe la llamada.

Llamada en espera: notificar al usuario a través del móvil que tiene una llamada que puede rechazar, contestar o ignorar.

Multiconferencia: permite al abonado establecer una conversación desde tres a seis abonados al sistema.

Módulo de Identificación de Abonado (SIM)

Excepto por las llamadas de emergencia, las estaciones móviles sólo se pueden utilizar si contienen la tarjeta SIM válida. La estación móvil debe contener una función de seguridad para la autentificación de la identidad del usuario. La tarjeta almacena tres tipos de información relacionada con el abonado:

Datos fijos que se almacenan antes que se venda la suscripción; por ejemplo la clave de autentificación y algoritmo de seguridad.

Datos de red temporales

Datos relativos al servicio. Por ejemplo preferencia de idioma y aviso de tarifa.

La tarjeta SIM (Subscriber Identity Module) contiene información para los operadores dentro de la red GSM. Esta información puede estar relacionada con el abonado, con los servicios contratados a él, e información relativa a la red móvil, como la localización. Existen almacenamientos de tipo obligatorio y opcional.

En el almacenamiento obligatorio la tarjeta SIM contiene información administrativa para el funcionamiento del equipo. Como el modo de operación, identidad internacional del abonado, información sobre localización, medidor de tiempo, preferencias de idioma y por supuesto, el número de identificación del equipo en la red.

La tarjeta SIM permite bloquear y prohibir las operaciones en la red GSM.

Para desbloquearla, el usuario debe introducir la clave de desbloqueo.

Ventajas de GSM

La arquitectura abierta de GSM ofrece una compatibilidad superior con sistemas, equipos y aplicaciones desarrolladas alrededor del mundo. Las principales ventajas y beneficios son:

Seguridad, privacidad y flexibilidad: a través de la tarjeta SIM que lleva cada teléfono, el usuario obtiene una mayor flexibilidad en la manera como usa sus teléfono sin perder la seguridad y privacidad de sus comunicaciones.

Innovación constante: los avances más populares e importantes en la comunicación así como en los servicios de valor agregado más exitosos se han dado en las redes GSM.

Roaming universal: en el futuro los fabricantes de teléfonos construirán unidades que puedan operar en todas las cuatro frecuencias brindándole una verdadera experiencia de roaming universal.

Terminales: los modelos GSM ofrecen más beneficios, funciones y diseños más atractivos. Estos celulares son más económicos comparados con los TDMA y CDMA, gracias a las economías de escala que otorga fabricar para el 70% de los suscriptores de telefonía celular del mundo.

Coexistencia de estándares

Los principales problemas de coexistencia que nos podemos encontrar en la segunda generación, tendrán lugar entre los diferentes sistemas europeos, americano y asiático. Estos se solucionarán mediante tecnologías en los móviles conocidas como banda dual, Tribanda y Quatribanda.

La banda dual permite las comunicaciones móviles en Europa. Las bandas que dan cobertura en Europa son la 900 y la 1800 mediante GSM,así hablamos de GSM 900 y GSM 1800. Usualmente la cobertura en 1800 MHz corresponde a las áreas urbanas mientras que la de 900 MHz corresponde a las suburbanas, esto se debe, a que la red GSM 900 tiene más alcance pero tiene menos capacidad de penetración, por eso es ideal para ser utilizada en espacios abiertos, y menos indicada en las ciudades o en zonas verticalmente urbanizadas.

La conmutación entre las dos redes se hace automáticamente cuando una de ellas está saturada o no posee cobertura suficiente. La banda GSM 900 está cada vez más saturada por lo que los dispositivos de banda dual poseen una ventaja respecto a los dispositivos GSM normales al poder conmutar a una segunda banda de comunicaciones.

La tecnología tribanda viene a extender las bandas de comunicación en telefonía móvil existentes al mercado Americano. En este caso, se añade a las anteriores la banda en 1900 MHz, con lo que los dispositivos tribanda funcionan a 900/1800/1900 MHz.

La tecnología quatribanda aplia la cobertura al Sureste asiático y Japón. Las anteriores frecuencias se amplían con GSM 850 MHZ, de forma que los dispositivos Quatribanda operan a 850/900/1800/1900 MHz en redes GSM.

2.3. El estándar americano CDMA (Acceso multiple por división de codigo).

Es una técnica que emplea una serie de códigos especiales para proporcionar múltiples canales de comunicación dentro de un solo segmento dedicado del espectro electromagnético. Los actuales sistemas de telefonía celular dividen el ancho de banda disponible en canales que se distribuyen entre las diferentes celdas que componen el sistema. En CDMA la división de los distintos canales de comunicación se realiza empleando diferentes códigos dentro de una misma porción de espectro con un ancho de banda mucho mayor que el de un sistema convencional. Este objetivo se consigue mediante una técnica denominada espectro ensanchado (spread espectrum), la cual fue empleada por primera en el año 1949 y cuya aplicación ha venido siendo fundamentalmente de tipo militar.

En CDMA las señales pueden ser recibidas en presencia de niveles muy altos de interferencia. Aunque el límite práctico depende de las condiciones del canal, la recepción puede tener lugar en presencia de señales interferentes 18dB por encima del nivel de la señal deseada. Debido a esta característica, los canales disponibles se pueden reutilizar en todos los sectores de todas las celdas. La mitad de la interferencia total provendrá de la propia celda y la otra mitad provendrá de las celdas adyacentes, encontrándose todas ellas operando en la misma frecuencia.

CDMA utiliza una velocidad básica de 9600 bits/s en cada canal de comunicación. Esta velocidad es incrementada hasta los 1,2288 Mbits/s que se emplean para transmitir la señal por el canal de radio. La señal es transmitida utilizando QPSK.

Estos 9600 bits/s empleados por este sistema incluyen tanto la transmisión de la voz codificada como la señalización y la codificación para corrección de errores.

CDMA utiliza un serie de técnicas de diversidad que se clasifican en:

Diversidad espacial: consiste en emplear más de una antena en la estación base. Junto con ésta se emplea lo que se conoce como traspaso sin ruptura que consiste en que antes de que del traspaso de la llamada de una celda a otra, ambas mantendrán el enlace con el móvil de manera simultánea.

Diversidad en frecuencia: en un entorno con multitrayecto aparecen desvaneciemientos de la señal que en el dominio de la frecuencia aparecen como filtros de ranura. El ancho de banda de frecuencia puede variar siendo suficiente para afectar a 10 canales analógicos pero sólo se elimina el 25% de CDMA.

Diversidad en el tiempo: existen dos formas, en la primera de ellas se utiliza un receptor RAKE que está formado por varias ramas que incluyen un retardo variable. Variando el retardo se consigue que la señales con diversidad en el tiempo se combinen de manera óptima. La segunda forma es usando códigos de corrección de errores seguidos de entrelazado. La pérdida de bits tiende a estar agrupada en el tiempo mientras que los algoritmos de corrección de errores funcionan mejor con los bits distribuidos. El entrelazado ayuda a la aleatorización de estos bits.

En CDMA un aumento de la potencia transmitida por un móvil afecta a todas las demás comunicaciones debido a que se incrementa la interferencia experimentada por las señales de todos los demás usuarios.

CDMA intenta que todas las señales lleguen con la misma potencia usando dos formas de control: bucle abierto o bucle cerrado. La primera se emplea para cuando la señal recibida por el móvil es alta reducirla y si es baja aumentarla. La segunda de las formas consiste en una realimentación activa desde la estación base indicando al móvil que aumente o disminuya la frecuencia.

Diferencias de CDMA con sistemas analógicos y digitales

Todos los usuarios comparten la misma frecuencia. Para un sistema completamente cargado se pueden soportar hasta 35 comunicaciones en una misma frecuencia. Los canales son dúplex a dos frecuencias con un ancho de banda aproximadamente 1,23MHz separados 45MHz ambos sentidos de transmisión. La banda utilizada es de la 800MHz. En las estaciones base sólo es necesario un transmisor/receptor por cada celda o sector.

Los distintos canales de comunicación se diferencian por el código empleado. No es necesario realizar una planificación de frecuencias como en los sistemas celulares convencionales.

El límite del sistema no es estricto, es decir, la aparición de nuevos usuarios añade más interferencia al sistema lo cual provoca una mayor tasa de error en todas las comunicaciones. También el sistema CDMA se beneficia del ciclo de actividad de la

voz lo cual provoca un considerable incremento respecto de la capacidad teórica del sistema, evaluada para un ciclo de actividad vocal.

Comparación de CDMA respecto a GSM

CDMA es la base del sistema IS-95 desarrollado por Qualcomm. El área de cobertura de IS-95 depende del número de usuarios activos (carga de cada celda). Esto significa que el tamaño de la celda en un sistema IS-95 CDMA decae a medida que el número de usuarios se incrementa.

El mayor sustento para CDMA ha sido su incremento en capacidad. Este importante requisito puede ser logrado a través de un acceso múltiple eficiente, codificación adecuada y tipo de modulación. Los límites de la cantidad de la celda son impuestos por la cantidad del espectro disponible y por el grado de interferencia de cocanales.

2.3.1. CDMA2000

CDMA2000 es una familia de estándares de telecomunicaciones móviles de tercera generación (3G) que utilizan CDMA, un esquema de acceso múltiple para redes digitales, para enviar voz, datos, y señalización (como un número telefónico marcado) entre teléfonos celulares y estaciones base.

Ésta es la segunda generación de la telefonía celular digital IS-95.

CDMA (code division multiple access ó acceso múltiple por división de código) es una estrategia de multiplexado digital que transmite flujos de bits. Básicamente, CDMA permite que múltiples terminales compartan el mismo canal de frecuencia, identificándose el "canal" de cada usuario mediante (secuencias PN).

CDMA2000 ha tenido relativamente un largo historial técnico, y aún sigue siendo compatible con los antiguos estándares en telefonía CDMA (como cdmaOne) primero desarrollado por Qualcomm, una compañía comercial, y propietario de varias patentes internacionales sobre la tecnología.

Los estándares CDMA2000 CDMA2000 1x, CDMA2000 1xEV-DO, y CDMA2000 1xEV-DV son interfaces aprobadas por el estándar ITU IMT-2000 y un sucesor directo de la 2G CDMA, IS-95 (cdmaOne). CDMA2000 es estandarizado por 3GPP2.

CDMA2000 es una marca registrada de la Telecommunications Industry Association (TIA-USA) en los Estados Unidos, no del término genérico CDMA. (Similarmente Qualcomm bautizó y registró el estándar 2G basado en CDMA, IS-95, como cdmaOne).

CDMA2000 es un competidor incompatible con otros estándares 3G como W-CDMA (UMTS).

Debajo están las diferencias entre los diferentes tipos de CDMA2000, en orden de complejidad ascendente:

CDMA2000 1x

CDMA2000 1x, el núcleo del estándar de inferfaz inalámbrica CDMA2000, es conocido por muchos términos: 1x, 1xRTT, IS-2000, CDMA2000 1X, 1X, y cdma2000 (en minúsculas). La designación "1xRTT" (1 times Radio Transmission Technology) es usada para identificar la versión de la tecnología CDMA2000 que opera en un par de canales de 1,25-MHz (1,25 MHz una vez, opuesto a 1,25 MHz tres veces en 3xRTT). 1xRTT casi duplica la capacidad de voz sobre las redes IS-95. Aunque capaz de soportar altas velocidades de datos, la mayoría de desarrollos están limitados a una velocidad pico de 144 kbits/s. Mientras 1xRTT es calificado oficialmente como una tecnología 3G, 1xRTT es considerado por algunos como una tecnología 2.5G (o a veces 2.75G). Esto ha permitido que sea implementado en el espectro 2G en algunos países limitando los sistemas 3G a ciertas bandas.

Las principales diferencias entre la señalización IS-95 e IS-2000 son: el uso de una señal piloto sobre el reverse link del IS-2000 que permite el uso de una modulación coherente, y 64 canales más de tráfico sobre el forward link de manera ortogonal al set original. Algunos cambios también han sido hechos a la capa de enlace de datos para permitir el mejor uso de los servicios de datos IS-2000 como protocolos de control de accesos a enlaces y control QoS. En IS-95, ninguna de estas características han estado presentes, y la capa de enlace de datos básicamente consistía en un "mejor esfuerzo de entrega". En este orden siguió siendo utilizado para voz.

En los Estados Unidos, Verizon Wireless, Sprint PCS, Alltel, y U.S. Cellular utilizan 1x.

CDMA2000 3x

CDMA2000 3x utiliza un par de canales de 3,75-MHz (p.ej., 3 X 1,25 MHz) para alcanzar mayores velocidades de datos. La versión 3x de CDMA2000 es algunas veces referidas como Multi-Carrier o MC. La versión 3x de CDMA2000 no ha sido implementada y no está en desarrollo actualmente.

CDMA2000 1xEV-DO

CDMA2000 1xEV-DO (1x Evolution-Data Optimized, originalmente 1x Evolution-Data Only), también referido como 1xEV-DO, EV-DO, EVDO, o sólo DO, es una evolución de CDMA2000 1x con una alta velocidad de datos [High Data Rate (HDR)] y donde el forward link es multiplexado mediante división de tiempo. Este estándar de interfaz 3G ha sido denominada IS-856.

CDMA2000 1xEV-DO en su última revisión, Rev. A, soporta una velocidad de datos en el enlace de bajada (forward link) de hasta 3,1 Mbps y una velocidad de datos en el enlace de subida (reverse link) de hasta 1,8 Mbps en un canal de radio dedicado a transportar paquetes de datos de alta velocidad. 1xEV-DO Rev. A fue primero desarrollado en Japón y sigue siendo desarrollado en América del Norte en el 2006. La Rev. 0 es actualmente desarrollada en América del Norte y presenta un pico en la velocidad de datos en el enlace de bajada de 2,5 Mbps y un pico en la velocidad de datos en el enlace de subida de 154 Kbps.

Verizon Wireless, Sprint Nextel Corporation, Iusacell, Bell Canada, y TELUS son las que han implementado 1xEV-DO en América del Norte, y Alaska Communications Systems (ACS) está implementando 1xEV-DO en los centros principales de población en Alaska. En México, la compañía Iusacell tiene implementado 1xEV-DO bajo el nombre de Iusacell BAM. En Venezuela, la compañía estatal Movilnet, ofrece desde el año 2006 la tecnología EVDO. En Ecuador lo hace Telecsa S.A. con su marca comercial Alegro PCS

El operador japonés KDDI usa la marca "CDMA 1X WIN" para su red CDMA2000 1xEV-DO, pero ésta es sólo una referencia construida para sus antiguas promociones de marketing.

CDMA2000 1xEV-DV

CDMA2000 1xEV-DV (1x Evolution-Data/Voice), soporta una velocidad de datos en el enlace de bajada (forward link) de hasta 3,1 Mbps y una velocidad de datos en el enlace de subida (reverse link) de hasta 1,8 Mbps.

1xEV-DV también puede soportar una operación concurrente con los usuarios de voz 1x, usuarios de datos 1x y usuarios de datos de alta velocidad 1xEV-DV en el mismo canal de radio.

En el 2005, Qualcomm detuvo el desarrollo de EV-DV hasta nuevo aviso, debido a la falta de interés por parte de las operadoras, sobre todo porque Verizon y Sprint están utilizando EV-DO.

2.3.2. W-CDMA (Acceso multiple por división de código de banda ancha).

Wideband Code Division Multiple Access (en español Acceso múltiple por división de código de banda ancha) cuyo acrónimo es WCDMA es una tecnología móvil inalámbrica de tercera generación que aumenta las tasas de transmisión de datos de los sistemas GSM utilizando la interfaz aérea CDMA en lugar de TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) y por ello ofrece velocidades de datos mucho más altas en dispositivos inalámbricos móviles y portátiles que las ofrecidas hasta el momento.

WCDMA es la conexión 3G para GSM, mientras que EV-DO lo es para IS-95/cdmaONE (conocido popularmente como CDMA).

WCDMA soporta de manera satisfactoria una tasa transferencia de datos que va de 144 hasta 512 Kbps para áreas de cobertura amplias y éstos pueden llegar hasta los 2Mbps para mayor cobertura en áreas locales. En sistemas de WCDMA la interfaz aérea de CDMA se combina con las redes basadas en GSM. El estándar de WCDMA fue desarrollado como el proyecto de la sociedad de la tercera generación (3GPP) que apunta a asegurar interoperabilidad entre diversas redes 3G.

El estándar que ha surgido con este proyecto de la sociedad 3GPP, se basa en el sistema móvil universal de la telecomunicación de ETSI (UMTS) y se conoce comúnmente como acceso de radio terrestre de UMTS (UTRA). El esquema del

acceso para UTRA es el acceso múltiple por división de códigos por espectro expandido en secuencia directa (DS-CDMA). La información se extiende por una ventana de aproximadamente 5 MHz. Este ancho de banda amplia es el que ocupa un canal Wideband CDMA o WCDMA.

En WCDMA, existen dos modos de operación:

TDD: En este método bidireccional, las transmisiones del enlace ascendente y del descendente son transportadas en la misma banda de frecuencia usando intervalos de tiempo (slots de trama) de forma síncrona. Así las ranuras de tiempo en un canal físico se asignan para los flujos de datos de transmisión y de recepción.

FDD: Los enlaces de las transmisiones de subida (uplink) y de bajada (downlink) emplean dos bandas de frecuencia separadas para este método a dos caras. Un par de bandas de frecuencia con una separación especificada se asigna para cada enlace. Puesto que diversas regiones tienen diversos esquemas de asignación de la frecuencia, la capacidad de funcionar en modo de FDD o TDD permite la utilización eficiente del espectro disponible.

Características del WCDMA

Las características operacionales de la interfaz de radio de WCDMA se enumeran a continuación:

Alta velocidad de transmisión de datos: 398 Kbps con área de cobertura amplia, 2 Mbps de cobertura local.

Alta flexibilidad del servicio: ayuda a que los servicios varíen de acuerdo con las características de cada conexión.

Dúplex de la división de la frecuencia (FDD) y dúplex de división de tiempo (TDD).

Ayuda para la capacidad futura y la cobertura que realizan las tecnologías a gusto de las antenas adaptantes, de las estructuras avanzadas del receptor y de la diversidad del transmisor.

Ayuda de la inter-frecuencia entregada y esta es entregada a otros sistemas, incluyendo al GSM.

Acceso eficiente del paquete.

Especificaciones técnicas de WCDMA

Especificaciones técnicas

La tarifa de la viruta se puede ampliar a dos o tres veces los 3.84 estándares Mcps de acomodar las tarifas de datos más arriba de 2 Mbps. La trama del portador de 200 kilociclos se ha elegido para facilitar coexistencia e interoperabilidad con el G/M.

2.3.3. CDMA450.

CDMA450 es una tecnología ideal para expandir los servicios avanzados de telecomunicaciones basados en IMT-2000 en la región. CDMA450 usada para ofrecer servicios de voz y datos de alta velocidad en ambientes fijos, móviles y de movilidad restringida cubriendo tanto áreas rurales, como urbanas y suburbanas.

CDMA450 combina la tecnología de 3G CDMA2000 con la banda de frecuencia baja de 450 MHz. CDMA2000 ofrece una de las más altas eficiencias y performance de red de la industria para suministrar servicios inalámbricos avanzados. Es la tecnología de 3G más eficiente desde el punto de vista del uso de espectro para servicios de voz (168 usuarios de voz en 5 MHz) al tiempo que suministra velocidades de transmisión de datos de banda ancha de hasta 3.1 Mbps con EVDO Rev. A. La eficiencia de CDMA permite servicios de voz de gran calidad, banda ancha “always-on” y servicios multimedia. La banda de 450-470 MHz es una frecuencia baja con una gran propagación y una muy buena penetración “in-building”, permitiendo la provisión de servicios inalámbricos avanzados sobre grandes áreas con un número mínimo de estaciones radiobases y con costos de inversión, mantenimiento y operación de redes significativamente reducidos.

Tanto autoridades regulatorias regionales como mundiales han reconocido el valor de la banda de 450 MHz y están apoyando su uso mediante tecnología de 3G IMT. recomendando el uso de esta banda y la de 410-430 MHz para servicios digitales en áreas rurales.

Actualmente, en el mundo hay 84 operaciones CDMA450 en 50 países, en tanto se están implementando o analizando implementar redes en otros países. Operadores grandes como Telefónica y Telmex han desplegado redes de CDMA450, así como operadores pequeños tales como Valtron (Perú), Etapa (Ecuador) y CoTeCal (Argentina). El espectro de 450 MHz, está ganando popularidad en todo el mundo para el servicio de telefonía básica, debido a su alcance y de fomento de la penetración en comparación con los tradicionales bandas celulares y PCS. Aunque el espectro de 450 MHz se destinan en gran parte del mundo, es actualmente infrautilizado. Estos atributos lo convierten en un atractivo espectro de apoyo a la introducción o ampliación de servicios inalámbricos en las zonas rurales.

Ahora bien, para poder avanzar más decisivamente en la implementación de redes CDMA450 es necesario acciones concretas de tres actores fundamentales: el gobierno, los operadores y los fabricantes.

2.4. Canales de Control y trafico.

Capa de radio y control de radio: subsistema de estaciones base o BSS

Esta capa de red se ocupa de proporcionar y controlar el acceso de los terminales al espectro disponible, así como del envío y recepción de los datos.

División en celdas: estaciones base o BS

El sistema debe ser capaz de soportar una gran carga de usuarios, con muchos de ellos utilizando la red al mismo tiempo. Si sólo hubiera una antena para todos los usuarios, el espacio radioeléctrico disponible se saturaría rápidamente por falta de ancho de banda. Una solución es reutilizar las frecuencias disponibles. En lugar de poner una sola antena para toda una ciudad, se colocan varias, y se programa el sistema de manera que cada antena emplee frecuencias distintas a las de sus vecinas, pero las mismas que otras antenas fuera de su rango. A cada antena se le reserva cierto rango de frecuencias, que se corresponde con un cierto número de canales radioeléctricos (cada uno de los rangos de frecuencia en que envía datos una antena). Así, los canales asignados a cada antena de la red del operador son diferentes a los de las antenas contiguas, pero pueden repetirse entre antenas no contiguas.

Además, se dota a las antenas de la electrónica de red necesaria para comunicarse con un sistema central de control (y la siguiente capa lógica de la red) y para que puedan encargarse de la gestión del interfaz radio: el conjunto de la antena con su electrónica y su enlace con el resto de la red se llama estación base (BS, Base Station). El área geográfica a la que proporciona cobertura una estación base se llama celda o célula (del inglés cell, motivo por el cual a estos sistemas se les llama a veces celulares). A este modelo de reparto del ancho de banda se le denomina a veces SDMA o división espacial.

El empleo de celdas requiere de una capa adicional de red que es novedosa en el estándar GSM respecto a los sistemas anteriores: es el controlador de estaciones base, o BSC, (Base Station Controller) que actúa de intermediario entre el “corazón” de la red y las antenas, y se encarga del reparto de frecuencias y el control de potencia de terminales y estaciones base. El conjunto de estaciones base coordinadas por un BSC proporcionan el enlace entre el terminal del usuario y la siguiente capa de red, ya la principal, que veremos más adelante. Como capa de red, el conjunto de BSs + BSC se denomina subsistema de estaciones base, o BSS (Base Station subsystem).

Una estación base GSM puede alcanzar un radio de cobertura a su alrededor desde varios cientos de metros (en estaciones urbanas) hasta un máximo práctico de 35 km (en zonas rurales), según su potencia y la geografía del entorno. Sin embargo, el número de usuarios que puede atender cada BS está limitado por el ancho de banda (subdividido en canales) que el BSC asigna a cada estación, y aunque podría pensarse que las estaciones base deberían tener una gran potencia para cubrir mayor área, tienen una potencia nominal de 320 W como máximo (frente a las antenas de FM o televisión, que poseen potencias de emisión de miles de Watts, un valor casi despreciable) y de hecho siempre emiten al menor nivel de potencia posible para evitar interferir con celdas lejanas que pudieran emplear el mismo rango de frecuencias, motivo por el cual es raro que se instalen modelos de más de 40 W. Es más, en zonas urbanas muy pobladas o túneles se instala un mayor número de BSs de potencia muy limitada (menor que 2,5 W) para permitir la creación de las llamadas pico y microceldas, que permiten mejor reutilización de las frecuencias (cuantas más estaciones, más reutilización de frecuencias y más usuarios admisibles al mismo tiempo) o bien dan cobertura en lugares que una BS normal no alcanza o precisan de gran capacidad (túneles de metro o de carreteras, espacios muy concurridos, ciudades muy pobladas).

Por tanto, en zonas donde exista una gran concentración de usuarios, como ciudades, debe instalarse un gran número de BSs de potencia muy limitada, y en zonas de menor densidad de uso, como áreas rurales, puede reducirse el número de estaciones y ampliar su potencia. Esto asegura además mayor duración de la batería de los terminales y menor uso de potencia de las estaciones base.

Además, el terminal no se encuentra emitiendo durante el transcurso de toda la llamada. Para ahorrar batería y permitir un uso más eficiente del espectro, se emplea el esquema de transmisión TDMA (Time Division Multiple Access, o acceso múltiple por división del tiempo). El tiempo se divide en unidades básicas de 4,615 ms, y éstas a su vez en 8 time slots o ranuras de tiempo de 577 μs. Durante una llamada, se reserva el primer time slot para sincronización, enviada por la BS; unos slots más tarde, el terminal emplea un slot para enviar de terminal a BS y otro para recibir, y el resto quedan libres para el uso de otros usuarios en la misma BS y canal. Así se permite un buen aprovechamiento del espectro disponible y una duración de batería superior, al no usar el emisor del terminal constantemente sino sólo una fracción del tiempo.

Handover: el controlador de estaciones base o BSC

Al mismo tiempo, la comunicación no debe interrumpirse porque un usuario se desplace y salga de la zona de cobertura de una BS, deliberadamente limitada para que funcione bien el sistema de celdas. Tanto el terminal del usuario como la BS calibran los niveles de potencia con que envían y reciben las señales e informan de ello al controlador de estaciones base o BSC (Base Station Controller). Además, normalmente varias estaciones base al mismo tiempo pueden recibir la señal de un terminal y medir su potencia. De este modo, el controlador de estaciones base o BSC puede detectar si el usuario va a salir de una celda y entrar en otra, y avisa a ambas BSs y al terminal para el proceso de salto de una BS a otra: es el proceso conocido como handover o traspaso entre celdas, una de las tres labores del BSC, que en uso–. En ese caso el BSC remite al terminal a otra estación contigua, menos saturada, incluso aunque el terminal tenga que emitir con más potencia. Por eso es habitual percibir cortes de la comunicación en zonas donde hay muchos usuarios al mismo tiempo. Esto nos indica la segunda y tercera labor del BSC, que son controlar la potencia y la frecuencia a la que emiten tanto los terminales como las BSs para evitar cortes con el menor gasto de batería posible.

Señalización

Además del uso para llamadas del espectro, reservando para ello los canales precisos mientras se estén usando, el estándar prevé que el terminal envíe y reciba datos para una serie de usos de señalización, como por ejemplo el registro inicial en la red al encender el terminal, la salida de la red al apagarlo, el canal en que va a establecerse la comunicación si entra o sale una llamada, la información del número de la llamada entrante... Y prevé además que cada cierto tiempo el terminal avise a la red de que se encuentra encendido para optimizar el uso del espectro y no reservar capacidad para terminales apagados o fuera de cobertura.

Este uso del transmisor, conocido como ráfagas de señalización, ocupa muy poca capacidad de red y se utiliza también para enviar y recibir los mensajes cortos SMS sin necesidad de asignar un canal de radio. Es sencillo escuchar una ráfaga de señalización si el teléfono se encuentra cerca de un aparato susceptible de captar interferencias, como un aparato de radio o televisión.

En GSM se definen una serie de canales para establecer la comunicación, que agrupan la información a transmitir entre la estación base y el teléfono. Se definen los siguientes tipos de canal:

Canales de trafico

(Traffic Channels, TCH): albergan las llamadas en proceso que soporta la estación base.

Canales de control.

Canales de difusión (Broadcast Channels, BCH).

Canal de control broadcast (Broadcast Control Channel, BCCH): comunica desde la estación base al móvil la información básica y los parámetros del sistema.

Canal de control de frecuencia (Frequency Control Channel, FCCH): comunica al móvil (desde la BS) la frecuencia portadora de la BS.

Canal de control de sincronismo (Synchronization Control Channel, SCCH). Informa al móvil sobre la secuencia de entrenamiento (training) vigente en la BS, para que el móvil la incorpore a sus ráfagas.

Canales de control dedicado (Dedicated Control Channels, DCCH).

Canal de control asociado lento (Slow Associated Control Channel, SACCH).

Canal de control asociado rápido (Fast Associated Control Channel, FACCH).

Canal de control dedicado entre BS y móvil (Stand-Alone Dedicated Control Channel, SDCCH).

Canales de control común (Common Control Channels, CCCH).

Canal de aviso de llamadas (Paging Channel, PCH): permite a la BS avisar al móvil de que hay una llamada entrante hacia el terminal.

Canal de acceso aleatorio (Random Access Channel, RACH): alberga las peticiones de acceso a la red del móvil a la BS.

Canal de reconocimiento de acceso (Access-Grant Channel, AGCH): procesa la aceptación, o no, de la BS de la petición de acceso del móvil.

Canales de Difusión Celular (Cell Broadcast Channels, CBC).

El Canal de Radio

Características del Canal de Radio

Las buenas noticias son que el canal de radio móvil de 900 MHz es lineal. Cualquier otra propiedad del canal a esas frecuencias es mala. Podemos ocupar el canal de radio mediante las alteraciones de la amplitud, frecuencia o fase de la portadora. Cualquiera de estos tres parámetros de la portadora se puede alterar, y estas alteraciones pueden llevar información que nosotros medimos en bits o símbolos por segundo. El espectro de radio es un recurso fijo y valioso con un valor incalculable. Los diseñadores de sistemas deben basar su estudio en mandar la información en el segmento más estrecho que se pueda del espectro asignado por cualquier cuerpo regulador. Hay dos fuentes de problemas dentro del canal: el ruido y las interferencias de las cuales ya hemos hablado anteriormente.

Condiciones Estáticas

Primero, vamos a considerar el caso en que ni el móvil se está moviendo, ni hay nada más moviéndose cerca. El canal es en este caso inusual un canal con ruido

blanco gausiano y aditivo (AGWN). Todos los datos además, están sujetos al efecto multipath, zonas con sombras, y retardos que pueden ser de incluso varios microsegundos. La ecualización del canal mediante filtros adaptativos se usa para eliminar la interferencia intersimbólica a velocidades altas. Finalmente, el receptor local genera su propio ruido.

Condiciones Dinámicas

Si suponemos que el móvil se mueve (como es evidente), añadimos los efectos de la propagación terrestre, que está dominada por la influencia más destructiva de todas: los desvanecimientos Rayleigh. Dado que las ondas de radio pueden seguir una variedad de caminos hasta el receptor móvil, pueden ocurrir cambios de fase, que son dependientes de la frecuencia. Este tipo de desvanecimientos ocurren con una distribución estadística llamada distribución Rayleigh. La distribución tipo Rayleigh tiene una función de densidad de probabilidad dada por donde s es el valor rms del voltaje recibido antes de la detección de envolvente, y s2 es la potencia media de la señal recibida antes de la detección de envolvente. La probabilidad de que la envolvente de la señal recibida no exceda un valor especificado R está data por la correspondiente función de distribución acumulativa

Frecuencias y Canales Lógicos

GSM utiliza dos bandas de 25 MHz para transmitir y para recibir (FDD). La banda de 890-915 MHz se usa para las transmisiones desde la MS hasta el BTS ("uplink") y la banda de 935-960 MHz se usa para las transmisiones entre el BTS y la MS ("downlink"). GSM usa FDD y una combinación de TDMA y FHMA para proporcionar a las estaciones base y a los usuarios un acceso múltiple. Las bandas de frecuencias superiores e inferiores se dividen en canales de 200 KHz llamados ARFCN ("Absolute Radio Frequency Channel Number" ó Números de Canales de Radio Frecuencia Absolutos). El ARFCN denota un par de canales "uplink" y "downlink" separados por 45 MHz y cada canal es compartido en el tiempo por hasta 8 usuarios usando TDMA.

Cada uno de los 8 usuarios usan el mismo ARFCN y ocupan un único slot de tiempo (ST) por trama. Las transmisiones de radio se hacen a una velocidad de 270.833 kbps usando modulación digital binaria GMSK ("Gaussian Minimum Shift Keying") con BT=0.3. El BT es el producto del ancho de banda del filtro por el periodo de bit de transmisión. Por lo tanto la duración de un bit es de 3.692 ms, y la velocidad efectiva de transmisión de cada usuario es de 33.854 kbps (270.833 kbps/8 usuarios). Con el estándar GSM, los datos se envían actualmente a una velocidad máxima de 24.7 kbps. Cada TS tiene un tamaño equivalente en un canal de radio de 156.25 bits, y una duración de 576.92 µs como se muestra en la Figura 18, y una trama TDMA simple en GSM dura 4.615 ms. El número de total de canales disponibles dentro de los 25 MHz de banda es de 125 (asumiendo que no hay ninguna banda de guarda). Dado que cada canal de radio está formado por 8 slots de tiempo, hacen un total de 1000 canales de tráfico en GSM. En implementaciones prácticas, se proporciona una banda de guarda de la parte más alta y más baja de espectro de GSM, y disponemos tan solo de 124 canales. La combinación de un número de ST y un ARFCN constituyen un canal físico tanto para el "uplink" como para el "downlink". Cada canal físico en un sistema GSM se puede proyectar en

diferentes canales lógicos en diferentes tiempos. Es decir, cada slot de tiempo específico o trama debe estar dedicado a manipular el tráfico de datos (voz, facsímil o teletexto), o a señalizar datos (desde el MSC, la estación base o la MS). Las especificaciones GSM definen una gran variedad de canales lógicos que pueden ser usados para enlazar la capa física con la capa de datos dentro de las capas de la red GSM. Estos canales lógicos transmiten eficientemente los datos de usuario, a parte de proporcionar el control de la red en cada ARFCN. GSM proporciona asignaciones explícitas de los slots de tiempo de las tramas para los diferentes canales lógicos.

Los canales lógicos se pueden separar en dos categorías principalmente: Los Canales de Tráfico (TCHs) - Los Canales de Control.

Los TCHs llevan voz codificada digitalmente o datos y tienen funciones idénticas y formatos tanto para el "downlink" como para el "uplink". Los canales de control llevan comandos de señalización y control entre la estación base y la estación móvil. Se definen ciertos tipos de canales de control exclusivos para el uplink o para el downlink. Hay seis clases diferentes de TCHs y un número aún mayor de Canales de Control, que vamos a describir brevemente a continuación.

Canales de Tráfico

Los canales de tráfico en GSM pueden ser de velocidad completa ("full-rate") o de velocidad mitad ("half-rate"), y pueden llevar voz digitalizada o datos de usuario. Cuando transmitimos a velocidad completa, los datos están contenidos en un ST por trama. Cuando transmitimos a velocidad mitad, los datos de usuario se transportan en el mismo slot de tiempo, pero se envían en tramas alternativas.

En GSM, los datos TCH no se pueden enviar en el TS 0 ("time slot 0") sobre ciertos ARFCNs ya que este TS está reservado para los canales de control en la mayoría de las tramas. Además, cada trece tramas TCH se envía un canal de control asociado lento (SACCH) o tramas "idle". La Figura 18 ilustra los datos de un TCH se envían en tramas consecutivas. A cada grupo de 26 tramas consecutivas TDMA se le llama multitrama. De cada 26 tramas, la decimotercera y la vigesimosexta se corresponden con datos SACCH, o tramas "idle". La 26ª trama contiene bits idle para el caso cuando se usan TCHs a velocidad completa, y contiene datos SACCH cuando se usa TCHs a velocidad mitad.

Los TCHs se usan para llevar voz codificada o datos de usuario. Se definen en GSM dos formas generales de canales de tráfico:

Canal de Tráfico a Velocidad completa (TCH/F). Este canal transporta información a una velocidad de 22.8 kbps.

Canal de Tráfico a Velocidad Mitad (TCH/H). Este canal transporta información a una velocidad de 11.4 kbps.

Para transportar voz codificada se van a utilizar dos tipos de canales:

Canal de tráfico a velocidad completa para voz (TCH/FS). Lleva voz digitalizada a 13 kbps. Después de la codificación del canal la velocidad es de 22.8 kbps.

Canal de tráfico a velocidad mitad para voz (TCH/HS). Ha sido diseñado para llevar voz digitalizada que ha sido muestreada a la mitad que la de un canal a velocidad completa. En este aspecto GSM se ha anticipado a la disponibilidad de codificadores normalizados de voz a velocidades de unos 6.5 kbps. Después de la codificación del canal, la velocidad es de 11.4 kbps.

Para llevar datos de usuario se definen los siguientes tipos de canales de tráfico:

Canal de Tráfico a velocidad completa para datos a 9.6 kbps (TCH/F9.6). Lleva datos de usuario enviados a 9600 bps. Con la codificación de corrección de errores aplicada según el estándar GSM, los datos se envían a 22.8 bps.

Canal de Tráfico a velocidad completa para datos a 4.8 kbps (TCH/F4.8). Lleva datos de usuario enviados a 4800 bps. Con la codificación de corrección de errores aplicada según el estándar GSM, los datos se envían a 22.8 bps.

Canal de Tráfico a velocidad completa para datos a 2.4 kbps (TCH/F2.4). Lleva datos de usuario enviados a 2400 bps. Con la codificación de corrección de errores aplicada según el estándar GSM, los datos se envían a 22.8 bps.

Canal de Tráfico a velocidad mitad para datos a 4.8 kbps (TCH/H4.8). Lleva datos de usuario enviados a 4800 bps. Con la codificación de corrección de errores aplicada según el estándar GSM, los datos se envían a 11.4 bps.

Canal de Tráfico a velocidad mitad para datos a 2.4 kbps (TCH/H2.4). Lleva datos de usuario enviados a 2400 bps. Con la codificación de corrección de errores aplicada según el estándar GSM, los datos se envían a 11.4 bps.

Canales de Control

Se definen tres categorías de canales de control: difusión ("broadcast" ó BCH), comunes (CCCH) y dedicados (DCCH). Cada canal de control consiste en varios canales lógicos distribuidos en el tiempo para proporcionar las funciones de control necesarias en GSM. Los canales de control downlink BCH y CCCH se implementan sólo en ciertos canales ARFCN y se localizan en slots de tiempo de una forma específica. Concretamente, éstos canales se localizan solo en el TS 0 y se emiten sólo durante ciertas tramas dentro de una secuencia repetitiva de 51 tramas (llamada multitrama de control del canal) sobre aquellos ARFCNs que se diseñan como canales "broadcast". Desde TS1 hasta TS7 se lleva canales de tráfico regulares.

En GSM se definen 34 ARFCNs como canales "broadcast" estándar. Para cada canal "broadcast", la trama 51 no contiene ningún canal "downlink" BCH o CCCH y se considera como una trama idle. Sin embargo, el canal "uplink" CCH puede recibir transmisiones durante el TS 0 de cualquier trama (incluso la trama "idle"). Por otra

parte, los datos DCCH se pueden enviar durante cualquier slot de tiempo y en cualquier trama, y hay tramas completas dedicadas específicamente para algunas transmisiones DCCH. Vamos a pasar a describir los diferentes tipos de canales de control.

Canales "Broadcast" (BCH)

El BCH opera en el "downlink" de un ARFCN específico dentro de cada celda, y transmite datos sólo en el primer slot (TS 0) de algunas tramas GSM. Al contrario que los TCHs que son dúplex, los BCHs solo usan el "downlink". El BCH sirve como un canal guía para cualquier móvil cercano que lo identifique y se enganche a él. El BCH proporciona sincronización para todos los móviles dentro de la celda y se monitoriza ocasionalmente por los móviles de celdas vecinas para recibir datos de potencia y poder realizar las decisiones de handover. Aunque los datos BCH se transmiten en TS0, los otros siete slots de una trama GSM del mismo ARFCN están disponibles para datos TCH, DCCH ó están fijados por ráfagas vacías ("dummy").

Dentro de los canales BCH se definen tres tipos de canales separados que tienen acceso al TS0 durante varias tramas de la multitrama de control formada por 51 tramas. La Figura 19 muestra cómo se colocan las tramas en un BCH. Vamos a describir los tres tipos de canales BCH.

Canal de Control de "Broadcast" (BCCH)- El BCCH es un canal downlink que se usa para enviar información de identificación de celda y de red, así como características operativas de la celda (estructura actual de canales de control, disponibilidad de canales, y congestión). El BCCH también envía una lista de canales que están en uso en una celda. Desde la trama 2 a la 5 de una multitrama de control están contenidos los datos BCCH. Debe notarse que en la Figura 19 el TS0 contiene datos BCCH durante tramas específicas, y contiene otro tipo de canales BCH, canales de control comunes (CCCHs), o tramas idle, en otras tramas hasta completar las 51 tramas que forman la multitrama de control.

Canal Corrector de Frecuencia (FCCH) - El FCCH es una ráfaga de datos que ocupa el TS0 para la primera trama dentro de la multitrama de control, y que se repite cada diez tramas. El FCCH permite a cada estación móvil sincronizar su frecuencia interna de oscilación a la frecuencia exacta de la estación base.

Canal de Sincronización (SCH) - El SCH se envía en el TS0 de la trama inmediatamente después del FCCH y se usa para identificar a la estación base servidora mientras que permite a cada móvil la sincronización de las tramas con la estación base. El número de trama (FN), que oscila entre 0 hasta 2,715,647, se envía con el código de identificación de la estación base (BSIC) durante la ráfaga SCH. El BSIC es asignado individualmente a cada BTS en un sistema GSM. Dado que un móvil puede estar hasta a 30 km de la BTS, es necesario frecuentemente ajustar la temporización de un usuario móvil particular de forma que la señal recibida en la estación base se sincroniza con el reloj de la estación base.

Canales de Control Comunes (CCCH)

En aquellos ARFCN reservados para BCHs, los canales de control comunes ocupan el TS0 de cada trama que no esté ocupada por los BCHs o por tramas idle. Un CCCH puede estar formado por tres tipos diferentes de canales: el canal de búsqueda (PCH) "downlink", el canal de acceso aleatorio (RACH) "uplink", y el canal de acceso concedido (AGCH) "downlink". Como vemos en la Figura 19, los CCCHs son los más comunes dentro de los canales de control y se usan para buscar a los abonados, asignar canales de señalización a los usuarios, y recibir contestaciones de los móviles para el servicio. Vamos a describir estos tipos de canales.

Canal de Búsqueda (PCH) - El PCH proporciona señales de búsqueda a todos los móviles de una celda, y avisa a los móviles si se ha producido alguna llamada procedente de la PTSN. El PCH transmite el IMSI (Identificación de Abonado Móvil Internacional) del abonado destino, junto con la petición de reconocimiento de la unidad móvil a través de un RACH. Alternativamente, el PCH se puede usar para proporcionar envíos de mensajes tipo ASCII en las celdas, como parte del servicio SMS de GSM.

Canal de Acceso Aleatorio (RACH) - El RACH es un canal "uplink" usado por el móvil para confirmar una búsqueda procedente de un PCH, y también se usa para originar una llamada. El RACH usa un esquema de acceso slotted ALOHA. Todos los móviles deben de pedir acceso o responder ante una petición por parte de un PCH dentro del TS0 de una trama GSM. En el BTS, cada trama (incluso la trama idle) aceptará transmisiones RACH de los móviles durante TS0. Para establecer el servicio, la estación base debe responder a la transmisión RACH dándole un canal de tráfico y asignando un canal de control dedicado (SDCCH) para la señalización durante la llamada. Esta conexión se confirma por la estación base a través de un AGCH.

Canal de Acceso Concedido (AGCH) - El AGCH se usa por la estación base para proporcionar un enlace de comunicaciones con el móvil, y lleva datos que ordenan al móvil operar en un canal físico en particular (en un determinado TS y en un ARFCN) con un canal de control dedicado. El ACCH es el último mensaje de control enviado por la estación base antes de que el abonado es eliminado del control del canal de control. El ACCH se usa por la estación base para responder a un RACH enviado por una MS en la trama CCCH previa.

Canales de Control Dedicados (DCCH)

Hay tres tipos de canales de control dedicados en GSM, y, como los canales de tráfico, son bidireccionales y tienen el mismo formato y función en el uplink y en el downlink. Como los TCHs, los DCCHs pueden existir en cualquier slot de cualquier ARFCN excepto en el TS0 de los ARFCN de los BCHs. Los Canales de Control Dedicados (SDCCH) se usan para proporcionar servicios de señalización requeridos por los usuarios. Los Canales de Control Asociados Lentos y Rápidos (SACCH y FACCH) se usan para supervisar las transmisiones de datos entre la estación móvil y la estación base durante una llamada.

Canales de Control Dedicados (SDCCH) - El SDCCH lleva datos de señalización siguiendo la conexión del móvil con la estación base, y justo antes de la conexión lo crea la estación base. El SDCCH se asegura que la MS y la estación base

permanecen conectados mientras que la estación base y el MSC verifica la unidad de abonado y localiza los recursos para el móvil. El SDCCH se puede pensar como un canal intermedio y temporal que acepta una nueva llamada procedente de un BCH y mantiene el tráfico mientras que está esperando que la estación base asigne un TCH. El SDCCH se usa para enviar mensajes de autenticación y de alerta (pero no de voz). A los SDCCH se les puede asignar su propio canal físico o pueden ocupar el TS0 del BCH si la demanda de BCHs o CCCHs es baja.

Canal de Control Asociado Lento (SACCH) - El SACCH está siempre asociado a un canal de tráfico o a un SDCCH y se asigna dentro del mismo canal físico. Por tanto, cada ARFCN sistemáticamente lleva datos SACCH para todos sus usuarios actuales. El SACCH lleva información general entre la MS y el BTS. En el downlink, el SACCH se usa para enviar información lenta pero regular sobre los cambios de control al móvil, tales como instrucciones sobre la potencia a transmitir e instrucciones específicas de temporización para cada usuario del ARFCN. En el uplink, lleva información acerca de la potencia de la señal recibida y de la calidad del TCH, así como las medidas BCH de las celdas vecinas. El SACCH se transmite durante la decimotercera trama (y la vigesimosexta si se usa velocidad mitad) de cada multitrama de control (ver Figura 18), y dentro de esta trama, los 8 slots se usan para proporcionar datos SACCH a cada uno de los 8 usuarios (ó 16) del ARFCN.

Canales de Control Asociados Rápidos (FACCH) - El FACCH lleva mensajes urgentes, y contienen esencialmente el mismo tipo de información que los SDCCH. Un FACCH se asigna cuando un SDCCH no se ha dedicado para un usuario particular y hay un mensaje urgente (como una respuesta de handover). El FACCH gana tiempo de acceso a un slot "robando" tramas del canal de tráfico al que está asignado. Esto se hace activando dos bits especiales, llamados bits de robo ("stealing bits"), de una ráfaga TCH. Si se activan los stealing bits, el slot sabe que contiene datos FACCH y no un canal de tráfico, para esa trama.

CONCLUSIONES

La telefonía celular ha avanzado con gran rapidez a lo largo de sus diferentes generaciones donde fue evolucionando en la velocidad, seguridad y transparencia en el proceso de comunicación entre usuarios.

GSM es el estándar que ha predominado en la actualidad ya que esta abarca varias de las tecnologías que pertenecen a generaciones anteriores lo que la hace mucho mas segura, rápida y usada a nivel mundial.

Durante el desarrollo de este proyecto se observo una gran evolución como por ejemplo: GSM, CDMA2000,PCS entre otras los cual nos permite hoy en dia tener un servicio de telefonía inalámbrica de alta calidad.

RECOMENDACIONES

Se investigue mas ha fondo sobre cada uno de los estándares que existe hoy en dia y asi comprender cual de estos seria el mas optimo para nuestro país tomando en cuenta cada una de las limitaciones que contiene estos estándares.

Permitir el acceso a toda la información relacionada sobre el tema de redes celulares inalámbricas del país ya que no existe la información necesaria para conocer como se está trabajando actualmente en el Ecuador en este caso: PORTA, MOVISTAR, ALEGRO PCS.

BIBLIOGRAFIA

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