Células de Telefonía Móvil

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Reyes Cuéllar Jeniffer
Reyes Cabeza Jessica Lucero
Macias Castillo Moisés Ruy
Guzmán Pérez Luis Daniel
Cómo funciona la telefonía móvil
Los teléfonos móviles funcionan enviando y recibiendo
señales de radio de baja potencia. Las señales se
intercambian con antenas que están conectadas a
transmisores y receptores de radio, comúnmente
conocidos como estaciones base de telefonía móvil. Las
estaciones base están conectadas al resto de las redes de
telefonía fija y móvil y pasan la señal / llamada a esas
redes.
Como primer paso en el proceso, el teléfono verifica que
haya cobertura en la zona donde se hace la llamada.
Una vez que el teléfono verificó que existe suficiente
fuerza de señal para hacer la llamada, establece una
conexión con una estación base de telefonía móvil
cercana. Esta estación base establece la llamada y la
mantiene durante todo el tiempo que el usuario
mantiene la llamada y permanece dentro del rango de
esa estación base.
Debido a que las estaciones están distribuidas sobre un área
de cobertura del sistema y se administran, también se
controlan, por un controlador de sitio de
células computarizado que maneja un control del sitio de la
célula y funciones de conmutación. El conmutador se llama
Oficina de Conmutación de Telefonía Móvil (MSTO). Una
estación base se compone de un transmisor/receptor de baja
potencia en elevación alta. La función de la estación base es
una interfaz entre los teléfonos móviles celulares y el MSTO.
Se comunica con el MSTO sobre enlaces de información
dedicadas, metálicas y no metálicas, y se comunica con las
unidades móviles, sobre las ondas del aire, utilizando un
canal de control.
 La función de MSTO es controlar el procesamiento y
establecimiento de llamadas así como la realización de
llamadas, lo cual incluye señalización, supervisión,
conmutación y distribución de canales de RF.
 El MSTO también proporciona una administración
centralizada y el mantenimiento crítico para toda la
red e interfaces con la Red de Telefonía Pública
Conmutada (PSTN), asimismo los servicios de
telefonía con líneas alámbricas convencionales.
Estructura básica de una red celular
Distribución
La operadora reparte el área en varios espacios llamados
células, normalmente hexagonales, creando una
inmensa red de hexágonos. De ahí viene el nombre de
celular. La forma hexagonal es la forma geométrica que
permite ocupar todo el espacio, cosa que no ocurriría si
fueran circunferencias.
En esencia, un teléfono móvil necesita tener a la “vista”
una estación base de telefonía móvil. En otras palabras,
la señal de radio del teléfono a la estación base debe ser
ininterrumpida. Las colinas, los árboles y los edificios
altos pueden oscurecer esta línea de visión y por lo tanto
las estaciones base deben ser cuidadosamente ubicadas
para maximizar la cobertura disponible.
Concepto Celular
Cuando la telefonía móvil dejo de tener una sola
estación base por red para migrar a la telefonía celular
se corrigieron muchos problemas. Las claves de este
concepto fueron develadas en 1947 por investigadores
de los laboratorios Bell y otras compañías de
telecomunicaciones alrededor del mundo. Se determino
que si se subdividía una area goegrafica relativamente
grande en , llamada zona de cobetura, en secciones as
pequeñas llamadas celulas, el reuso de frecuencias
podria ser empleado para incrementar
considerablemente la capacidad del canal
Célula
Una célula es una zona geográfica de cobertura
proporcionada por una estacion base. La forma
hexagonal fue elegida porque provee la transmision mas
efectiva al aproximarla con una forma circular y permite
unirse a otras sin dejar huecos. Una celula se define por
su tamaño fisico, pero mas importantemente por la
cantidad de trafico y población que existe con ella.
El tamaño de la celula varia dependiendo de la densidad
de usuarios. Por ejemplo, en una zona rural se coloca
una macrocelula. Este tipo de celula tiene una cobertura
aproximada de 1 a 15 millas a la redonda con una
potencia que varia desde 1 hasta 20 watts
Reutilización de frecuencias
Básicamente la reutilización de frecuencias permite que
un gran numero de usuarios puedan compartir un
numero limitado de canales disponibles en la región.
Esto se logra asignando el mismo grupo de frecuencias a
mas de una célula. La condición para que esto se pueda
hacer es la distancia entre ellas, de no hacerlo la
interferencia seria alta. A cada estación base se le asigna
un grupo de canales que son diferentes de los de las
células vecinas, y las antenas de las estaciones base son
elegidas para lograr un patrón de cobertura dentro de la
célula por medio de la modificación de parámetros
como ganancia y directividad
Cuando se diseña un sistema usando celulas
hexagonales, los transmisores de las estaciones base se
colocan en el centro de las celulas o en tres de los seis
vertices. Normalmente se usan antenas
omnidireccionales para el primer caso y antenas
sectorizadas para el segundo. Esta sectorización es una
forma de subdividir la celula y lograr mayor capacidad
El concepto de reutilización de frecuencia puede
representarse matemáticamente considerando un
sistema con cierto numero de canales disponibles.
F= GN
F= Numero de canales Full duplex disponibles en un
cluster
G= Numero de canales en una celula
N= Numero de canales en un cluster o factor de
reutilizacion de frecuencia
Se denomina Cluster a las celulas que colectivamente
usan un conjunto de canales disponibles. Es necesario
decir que no es posible darle cualquier valor a N por la
geometria de las celulas. Algunos valores posibles son;
3, 4, 7, 12, 13, 19 y 27. Los mas comunes son el 3 y 7.
Cuando un cluster es multiplicado m veces dentro de un
sistema el numero total de canales puede expresarse
como: C= mGN
Donde C= Capacidad del canal
m= numero de clusters
Algunos ejemplos de cluster
C= 3
Algunos ejemplos de cluster
C= 4
Algunos ejemplos de cluster
C= 7
Algunos ejemplos de cluster
Cluster de 7 celdas