Despliegue de Un Sistema de Telefonía Móvil GSM

5/24/2018 Despliegue de Un Sistema de Telefona Mvil GSM

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Despliegue de un sistema de telefona mvilGSM/GPRS en las comarcas de Tarragona

Titulacin: Enginyeria Tcnica de Telecomunicacions, especialitat en Telemtica.

Fecha de presentacin:Septiembre de 2007.AUTOR: lvaro Ruano FernndezDIRECTOR:Jess Brezmes Llecha


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ndice

1 INTRODUCCIN ....................................................................................... 6

1.1 Antecedentes .................................................................... ................................................... 6

1.2 Objetivos..............................................................................................................................7

2 CONCEPTOS DE REDES GSM/GPRS..................................................... 8

2.1 Introduccin GSM..............................................................................................................82.1.1 Caractersticas generales del sistema GSM.................................................................82.1.2 Bandas de frecuencia ................................................................ ..................................9

2.1.2.1 GSM modo extendido................................................................................................102.1.2.2 GSM-1800 .................................................................. ............................................... 10

2.1.3 Modulacin GMSK...................................................................................................112.1.3.1 Espectro de potencia..................................................................................................12

2.2 Organizacin jerrquica del acceso TDMA ............................................................... ....132.2.1 Tipos de rfagas en el sistema GSM.........................................................................13

2.2.1.1 Rfaga normal............................................................................................................132.2.1.2 Rfaga de correccin de frecuencia...........................................................................152.2.1.3 Rfaga de sincronizacin...........................................................................................152.2.1.4 Rfaga de acceso........................................................................................................162.2.1.5 Rfaga de relleno.......................................................................................................16

2.2.2 Estructura jerrquica de las tramas en el sistema GSM ............................................ 172.2.2.1 Generacin de multitramas en el sistema GSM.........................................................18

2.3 Canales lgicos..................................................................................................................182.3.1 Canales de trfico......................................................................................................182.3.2 Canales de radiodifusin (BCH Broadcast Channels)............................................192.3.3 Canales de control dedicados (DCCH Dedicated Control Channels) ....................192.3.4 Canales comunes de control (CCCH Common Control Channels)........................202.3.5 Resumen....................................................................................................................20

2.4 Procedimientos de sincronizacin y llamada..................................................................202.4.1 Sincronizacin entre el terminal mvil y la base ...................................................... 20

2.4.1.1 Sincronizacin inicial ........................................................................... .....................212.4.1.2 Sincronismo en rgimen permanente.........................................................................21

2.4.2 Registro y actualizacin de la localizacin del terminal mvil.................................212.4.3 Establecimiento de llamada desde la estacin base...................................................222.4.4 Establecimiento de llamada desde el terminal mvil ................................................ 22

2.5 Multiplexado ....................................................... .............................................................. 232.5.1 Multiplexado de los canales lgicos..........................................................................23

2.5.1.1 Canales de trfico ...................................................................... ................................232.5.1.2 Canales de sealizacin y control..............................................................................232.5.1.3 Combinacin IV ...................................................... .................................................. 242.5.1.4 Combinacin V..........................................................................................................24

2.6 Codificacin de canal y entrelazado................................................................................252.6.1 Canales vocales.........................................................................................................25

2.6.1.1 Codificacin...............................................................................................................252.6.1.2 Entrelazado................................................................................................................25

2.6.2 Canales de datos a 9,6 Kb/seg...................................................................................26

2.6.2.1 Codificacin...............................................................................................................262.6.2.2 Entrelazado................................................................................................................262.6.3 Canales de datos a 2,4 Kb/seg...................................................................................28


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2.6.3.1 Codificacin...............................................................................................................282.6.3.2 Entrelazado................................................................................................................28

2.6.4 Canales de sealizacin.............................................................................................282.6.4.1 Codificacin...............................................................................................................28

2.6.5 Resumen de codificacin de canal ............................................................ ................29

2.7 Miscelneos .................................................................. ..................................................... 292.7.1 Autentificacin..........................................................................................................29 2.7.2 Cifrado ................................................................ ...................................................... 302.7.3 Slow Frequency Hopping..........................................................................................31

2.8 Introduccin a la funcionalidad .......................................................................... ............312.8.1 Funciones de un sistema mvil .......................................................................... .......31

2.8.1.1 Operaciones bsicas...................................................................................................312.8.1.2 Enganche a la estacin base.......................................................................................322.8.1.3 Camping.....................................................................................................................322.8.1.4 Acceso a la estacin base...........................................................................................332.8.1.5 Establecimiento de la llamada ................................................................... ................332.8.1.6 Monitorizacin...........................................................................................................34

2.8.1.7 Traspaso o Handover.................................................................................................342.8.1.8 Modos de traspaso o handover...................................................................................362.8.1.9 Tipos de traspaso segn quien ordena el mismo........................................................362.8.1.10 Handover sin sealizacin ........................................................................... ............372.8.1.11 Control de potencia..................................................................................................372.8.1.12 Time Advance..........................................................................................................382.8.1.13 Salto lento en frecuencia..........................................................................................382.8.1.14 Transmisin discontinua..........................................................................................392.8.1.15 Paging o procedimiento de bsqueda ........................................................... ...........402.8.1.16 reas de localizacin...............................................................................................412.8.1.17 Attach/Detach ................................................................ .......................................... 42

2.9 Arquitectura del sistema GSM........................................................................................422.9.1 Introduccin..............................................................................................................42 2.9.2 Caractersticas principales de la red de sealizacin.................................................44

2.9.2.1 Seal digital ................................................................. .............................................. 442.9.2.2 Jerarqua digital: niveles de multiplexado ................................................................. 442.9.2.3 Estructura del interfaz Abis .................................................................. .....................452.9.2.4 Interfaces ................................................................ ................................................... 45

2.9.3 Elementos de la arquitectura de red GSM.................................................................462.9.3.1 Mobile STATION (MS) .......................................................... ..................................462.9.3.2 Subscriber Identity Module (SIM).............................................................................462.9.3.3 Base Station Subsystem (BSS) ............................................................ ......................472.9.3.4 Base Transceiver Station (BTS) ......................................................................... .......472.9.3.5 Configuraciones de las BTS ............................................................. .........................472.9.3.6 Base Station Controller (BSC)...................................................................................482.9.3.7 Network and Switching Subsystem (NSS) ................................................................ 482.9.3.8 Mobile Switching Center and Gateway MSC (MSC y GMSC).................................482.9.3.9 Home Location Register (HLR) .................................................................. ..............492.9.3.10 Visitors Location Register (VLR)............................................................................502.9.3.11 Autothentication Center (AUC)...............................................................................512.9.3.12 Equipment Identity Register (EIR)..........................................................................522.9.3.13 Transcoder and Rate Adaptation Unit (TRAU) ....................................................... 52

2.10 Introduccin al Sistema GPRS........................................................................................522.10.1 Caractersticas de GPRS .................................................................. .........................532.10.2 Arquitectura del sistema GPRS.................................................................................53

2.10.2.1 Packet Control Unit (PCU)......................................................................................542.10.2.2 Gateway GPRS Support Node (GGSN) .................................................................. 542.10.2.3 Serving GPRS Support Node (SGSN).....................................................................54

2.10.3 Contexto PDP............................................................................................................55


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2.10.4. Transferencia de paquetes de informacin ..................................................................... 55

2.11 Interfaz aire GPRS...........................................................................................................562.11.1 Canales lgicos ................................................................. ........................................56

2.11.1.1 Packet Broadcast Control Channel (PBCCH)..........................................................562.11.1.2 Packet Common Control Channel (PRACH)........................................................... 56

2.11.1.3 Packet Traffic Channels (PTCH).............................................................................572.11.2 Estructura de trama y multitrama en GPRS.............................................................. 57

2.12 Calidad de servicio en el sistema GPRS..........................................................................582.12.1 Prioridad del servicio.......................................................................................................582.12.2 Fiabilidad.........................................................................................................................582.12.3 Retardo medio y en porcentaje.................................................................. ......................592.12.4 Caudal de pico.................................................................................................................592.12.5 Caudal medio...................................................................................................................59

3 ESTUDIO DE IMPLANTACIN DE UNA RED CELULAR GSM/GPRS . 61

3.1 Prefacio..............................................................................................................................61 3.2 Introduccin al estudio de coberturas ...................................................................... ......61

3.3 Zona de trabajo.................................................................................................................62

3.4 Estudio preliminar sobre el trfico de la zona .............................................................. .623.4.1Coordenadas UTM del trmino municipal de las poblaciones pertenecientes a la zona delestudio. . ....................................................... ................................................................... .......623.4.2Estudio de la distribucin de la poblacin en pueblos, ciudades y principales vas decomunicacin (censo 2005)........................................................................................................643.4.3Factores de crecimiento, distribucin, movilidad y variacin...........................................66

3.5 Estudio final de la densidad en trminos de trfico (Erlangs/ Km2)............................67

3.6 Planificacin radio GSM..................................................................................................693.6.1 Planificacin inicial...........................................................................................................703.6.2 Optimizacin del sistema ............................................................................ ......................713.6.3 Estudios de interferencia ......................................................... .......................................... 723.6.4 Posibles mejoras del sistema ............................................................. ................................743.6.5 Conclusiones del estudio de planificacin radio GSM......................................................75

3.7 Radio de cobertura...........................................................................................................753.7.1 Balance de potencias.................................................................................................763.7.2 Radio de cobertura en funcin de la QoS..................................................................78

3.8 Dimensionado de la red GSM/GPRS: Conceptos tericos............................................783.8.1 Introduccin..............................................................................................................78 3.8.2 Parmetros generales.................................................................................................79

3.8.2.1 Datos de poblacin bajo la celda ................................................................. ..............793.8.2.2 Datos de trfico por servicio......................................................................................793.8.2.3 Acceso aleatorio a mviles en GSM/GPRS...............................................................803.8.2.4 Canales de control......................................................................................................813.8.2.5 Canales de bsqueda de abonado mvil .................................................................. ..813.8.2.6 Attach/Detach de los terminales mviles...................................................................823.8.2.7 Localizacin de la posicin del terminal mvil ......................................................... 823.8.2.8 Interfaz radio GPRS...................................................................................................823.8.2.9 Calidad en el interfaz radio........................................................................................82

3.8.3 Diseo de la red GSM ...................................................................... .................................833.8.3.1 Dimensionado del Interfaz Radio ............................................................. .................833.8.3.2 Dimensionado del ncleo de red................................................................................88


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3.8.4 Diseo del servicio GPRS.........................................................................................913.8.4.1 Diseo del acceso radio ........................................................................... ..................913.8.4.2 Diseo del ncleo de red............................................................................................943.8.4.3 Interconexin con redes externas de datos.................................................................983.8.4.4 DNS y BG..................................................................................................................98

3.9 Dimensionado de la red GSM/GPRS: Zona de trabajo.................................................983.9.1 Demanda de Time Slots en GSM .................................................................... ................1013.9.2 Demanda de sealizacin........................................................................................102

3.9.2.1 Demanda en el SDCCH...........................................................................................1033.9.2.2 Dimensionado en el RACH .................................................................... .................1053.9.2.3 Dimensionado en el ACGH.....................................................................................1073.9.2.4 Canal PCH: Tiempo de envo del mensaje de paging..............................................108

3.9.3 Dimensionado radio GPRS ................................................................... ..................1113.9.3.1 Dimensionado del nmero de PDCH.......................................................................1113.9.3.2 Tiempo de trnsito en red GPRS ................................................................ .............1153.9.3.3 Ocupacin de los canales de sealizacin................................................................116

3.9.4 Integracin GSM/GPRS..........................................................................................118

4 CONCLUSIONES .................................................................................. 121

4.1 Consecucin de objetivos ................................................................... ............................121

4.2 Futuras implementaciones.............................................................................................121

5 BIBLIOGRAFA ..................................................................................... 122

6 ANEXOS................................................................................................ 123

6.1 Diagrama de radiacin de las antenas escogidas para la planificacin radio............123

6.2 Resultados de Coverage by transmitterurbano con 35 portadoras .............................124

6.3 Resultados de Coverage by transmitterrural con 35 portadoras.................................133


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Introduccin

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1 Introduccin

1.1 Antecedentes

Soy alumno de la Escola Tcnica Superior dEnginyeriade la Universitat Rovira i

Virgili y he cursado la totalidad de la Enginyeria Tcnica en Telecomunicacions,especialitat en Telemtica(a falta del presente Proyecto Final de Carrera).

En su da me interes por una asignatura optativa que se imparte dentro delprograma curricular de la carrera, llamada Telefonia Mbil, asignatura que sirvi depresentacin a las caractersticas ms relevantes de los sistemas mviles celulares y suevolucin futura. Esta asignatura se centra en las tecnologas mviles desplegadasactualmente y me permiti conocer los factores clave en la planificacin, diseo ydespliegue de una red mvil, as como el proceso de mejora de calidad y optimizacin.

Posteriormente, promovido por el inters en la presente materia, he realizado atravs de la Fundaci de la Universitat Politcnica de Catalunya, un Master enComunicaciones Mviles, contando con el mecenazgo de la Fundacin Vodafone.

El programa del Master proporciona un marco estructurado en el que se integrantodas las disciplinas necesarias para llegar a ser un profesional altamente cualificado enel sector de las comunicaciones mviles.

Se han estudiado en detalle los sistemas de redes mviles celulares: los sistemasGSM, la red de datos GPRS y el nuevo sistema de comunicaciones UMTS, que permitevelocidades mucho ms elevadas que las actuales en GSM y GPRS, particularmente en

sus variantes HSDPA y HSUPA.

Tambin se han proporcionado los conocimientos para entender las claves de otrastecnologas complementarias a las celulares anteriormente mencionadas, principalmenteen lo relativo a las redes de banda ancha Wi-Fi y WiMAX, entre otras, tales comoTETRA o Bluetooth. A su vez, se han desarrollado los conceptos necesarios paraentender una nueva rea de enorme potencial de crecimiento: la TV mvil.

Otro pilar bsico en el que se ha apoyado nuestro estudio en el Master lo haconstituido la capacitacin para el desarrollo de aplicaciones y contenidos especficos

para la confeccin de servicios en entornos mviles, dadas sus perspectivas de

crecimiento futuras.

Las grandes lneas anteriormente sealadas fueron precedidas por la introduccinde conceptos fundamentales en el rea de radiocomunicaciones y de redes, donde sededic una atencin especial a las redes Internet y a su gestin.

Cabe destacar que gracias al apoyo de Vodafone se han podido utilizarherramientas de gestin y anlisis que de otro modo no hubieran sido accesibles,herramientas que han sido primordiales para la realizacin de este proyecto.

Es por todo ello por lo que me siento capacitado a realizar un proyecto pionero enesta Universidad sobre Telefona Mvil y Redes Celulares.


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Introduccin

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1.2 Objetivos

Como ya se ha indicado anteriormente, el hecho de que este sea el primer proyectode estas caractersticas crea la necesidad de conformar un proyecto modelo paraque, si el estudiante lo desea, se pueda profundizar o ampliar en los temas que se

tratan en las siguientes pginas. Se ha credo por ello necesario, como primerobjetivo, dedicar una primera parte a realizar un estudio didctico sobre losaspectos ms bsicos del sistema celular GSM y su modificacin para podertransmitir datos, llamada GPRS.

Como segundo objetivo, apoyndonos en el punto anterior y gracias a lasherramientas propias de Vodafone, se ha realizado un estudio concreto sobre elterreno para la implantacin de un sistema celular GSM/GPRS.

De esta forma se crea un proyecto cerrado en contenido -contiene desde la teorabsica hasta la puesta en marcha de un sistema real- pero abierto a nuevas ideas yexpectativas.


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Conceptos de redes GSM/GPRS

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2 Conceptos de redes GSM/GPRS

2.1 Introduccin GSM

El Global System for Mobile Communications (Sistema Global para las

Comunicaciones Mviles), estndar creado por la Conferencia Europea deAdministraciones de Correos y Telecomunicaciones (CEPT, siglas de su nombre enfrancs Confrence Europenne des Administrations des Postes et desTlcommunications), fue adaptado y desarrollado por ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Institute) como estndar para la telefona mvileuropea.

Se trata de un estndar abierto, no propietario y evolutivo. Predomina su uso enEuropa y en el resto del mundo, siendo el 70% de los usuarios de telefona mvil losque utilizan este sistema.

A diferencia de sus antecesores, el sistema GSM es el primer sistema de telefonamvil en que tanto los canales de voz como los de sealizacin son digitales. Se diseas con el fin de poder aplicar con mayor facilidad sistemas y tcnicas de seguridad.

2.1.1 Caractersticas generales del sistema GSM

GSM tiene cuatro versiones principales basadas en la banda: GSM-850, GSM-900, GSM-1800 y GSM-1900. A pesar de ello en la mayor parte del mundo se utilizanlas bandas de 900 y 1800 MHz. GSM-850 y GSM-1900 fueron creadas debido a que enEstados Unidos las bandas de 900 y 1800 MHz ya estaban ocupadas con fines militares.

Parmetro GSMFrecuencia Transmisin (Mhz)Base Mvil 935-960MvilBase 890-915Tipo de Acceso Mltiple TDMAMtodo de Duplexado FDDAncho de Banda por radiocanal 200 KHz

N Canales trfico por radiocanal 8N Total de canales de trfico 1000Canal Vocal

Tipo de Modulacin GMSKVel. Transmisin /Desviacin de Frecuencia 270,8 Kb/sTipo de VOCODER y velocidad 13 Kb/sCanal de ServicioTipo de Modulacin GMSKVel. Transmisin 270 Kb/s (NRZ)

Tabla 2.1.Principales caractersticas de un sistema GSM-900.


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2.1.2Bandas de frecuencia

Figura 2.1. Bandas de frecuencia en el enlace ascendente y descendente.

El sistema GSM-900 opera en la banda de 890 a 960 MHz. Se trata de un sistemafull-duplex, es decir, puede transmitirse informacin de forma simultnea en ambasdirecciones (utiliza dos radiocanales por comunicacin) y con objeto de simplificar la

implementacin del circuito duplexor empleado para permitir la transmisin-recepcinsimultnea por una nica antena, se ha considerado una separacin mnima entre losradiocanales de ambas bandas de 45 MHz. Es decir se trata de un sistema FDD(Frequency Division Duplex).

Para el enlace ascendente (de mvil a base) se considera la banda comprendidaentre 890 MHz y 915 MHz, mientras que para el enlace descendente (de base a mvil)se considera la banda comprendida entre 935 MHz y 960 MHz. El ancho de banda decada radiocanal es de 200 KHz, por lo que se dispone en total de 125 radiocanales

bidirecionales, cada uno de ellos capaz de soportar hasta 8 usuarios simultneos.

Los canales se numeran de 0 a 124 mediante el denominado ARFCN (AbsoluteRadio Frequency Channel Number). El canal 0 es utilizado como banda de guarda entreGSM y otros sistemas, por lo que no se utiliza.

Conocido el ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number), quedenominamos como n, pueden obtenerse los valores absolutos de las frecuencias

portadoras de los distintos radiocanales.

Enlace ascendente:

F(MHz) = 890 + 0,2 n (MHz); 0 n 124 (2.1)Enlace descendente:

F(MHz) = 935 + 0,2 n (MHz); 0 n 124 (2.2)

n = Absolute Radio Frequency Channel Number (ARFCN)

Por lo tanto, para informar desde la base al mvil del radiocanal elegido paraoperar slo hay que indicar el parmetro ARFCN.


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Cada estacin base contiene de 1 a 16 radiocanales dependiendo de como se haplanificado la red y de la densidad de trfico en la zona de cobertura servida por laestacin base.

2.1.2.1 GSM modo extendido

Debido a la necesidad de ms canales surgi el modo extendido de GSM, el culhabilita 20 MHz adicionales. Se aaden 10 MHz al inicio de cada banda (ascendente ydescendente).

Enlace ascendente: 880MHz a 915 MHz. Enlace descendente: 925 MHz a 960 MHz.

El aumento de frecuencia posibilita obtener 50 nuevos canales numerados de 974a 1023. Puesto que el canal numerado 974 es el que ahora est situado en el extremoinferior de la banda, ahora se utiliza como canal de guarda, convirtindose el canal 0(antes canal de guarda) en un canal de uso convencional.

De la misma forma se pueden obtener los valores absolutos de las frecuenciasportadoras de los radiocanales aadidos en el modo extendido.

Enlace ascendente:

F(MHz) = 890 + 0,2(n -1024); 975 n 1023 (2.3)

Enlace descendente:

F(MHz) = 935 + 0,2(n -1024); 975 n 1023 (2.4)


2.1.2.2 GSM-1800

El espectacular xito del sistema GSM hizo que los operadores agotaran losradiocanales disponibles en la banda de 900 MHz en muy pocos aos y no fuerasuficiente con la aplicacin del sistema de GSM extendido. Por esta razn se busc una

banda disponible alrededor de los 2 GHz, que fuera compatible con el sistema UMTS,

ya en proceso de diseo.

En USA se opt por asignar una banda alrededor de 1900 MHz, mientras que enEuropa la banda asignada fue alrededor de 1800 MHz.

Obsrvese que el sistema opera aproximadamente al doble de la frecuenciaoriginal de GSM, lo que facilita la generacin de terminales duales. Por ejemplo, elhecho de generar las nuevas frecuencias portadoras puede hacerse de una formarazonablemente simple utilizando el mismo sintetizador que en la banda de 900 MHZ(convenientemente sintonizado) y utilizando un doblador de frecuencia.

Sin embargo al operar a frecuencia doble tambin implica ciertos problemas deimplementacin. As por ejemplo hay que dejar el doble (de hecho 95 MHz) de banda


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de guarda entre los canales del enlace ascendente y los canales del enlace descendente(banda de duplexado) para poder tener las mismas prestaciones que en GSM clsico por

parte del circuito de duplexacin. Teniendo en cuenta todos estos datos, la distribucinde frecuencias en el sistema GSM-1800 es la siguiente:

Enlace ascendente: 1710 MHz a 1785 MHz.

Enlace descendente: 1805 MHz a 1880 MHz.

En este caso los valores absolutos de frecuencia de cada radiocanal vienen dadospor:

Enlace ascendente:

F(MHz) = 1710.2 + 0,2(n - 512); 512 n 885 (2.5)

Enlace descendente:

F(MHz) = 1805.2 + 0,2(n - 512); 512 n 885 (2.6)


Obsrvese que ahora se han fijado entre 512 y 885 los valores del ARFCN paraevitar confusiones con el sistema GSM y GSM extendido.

Comparndolo con la versin de GSM que opera en la banda de 900 MHz,

observamos que ambos sistemas mantienen la misma estructura en cuanto acanalizacin, sealizacin, estructura de trama TDMA, etc. y la nica diferencia resideen que el sistema GSM-1800 tiene 75 MHz de banda asignada en lugar de los 25 MHzdel sistema GSM convencional. Es decir, se dispone de 374 radiocanales en lugar de los124 del sistema GSM convencional, permitiendo la coexistencia de un nmero mayorde operadores.

2.1.3Modulacin GMSK

La modulacin utilizada en el estndar GSM es la denominada GMSK (GaussianMinimum Shift Keying). Esta modulacin deriva de la denominada MSK (Minimum

Shift Keying) que es una modulacin digital de frecuencia cuyo ancho de banda esmnimo.

Tanto MSK como GMSK son modulaciones digitales de envolvente constante, porlo que son buenas candidatas para ser utilizadas en sistemas de comunicaciones mvilesen tanto que pueden ser amplificadas utilizando amplificadores de potencia de altorendimiento (por ejemplo amplificadores en clase C), lo que permite mejorar laeficiencia en potencia del sistema y aumentar la autonoma del transmisor mvil.

Aunque la modulacin MSK tiene un nivel de lbulos laterales menor que lamodulacin QPSK clsica (con pulso conformador rectangular), al tener garantizada lacontinuidad de fase, en sistemas de radiocomunicacin no se utiliza, pues an as elnivel de lbulos laterales es excesivamente elevado (los lbulos adyacentes estn slo


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23 dB atenuados con respecto al lbulo principal). Ello es debido a las transicionesbruscas de la seal en el dominio de la frecuencia.

Figura 2.2. Seal modulada con MSK.

Si se desea garantizar un nivel de lbulos laterales suficientemente bajo, no slohay que garantizar continuidad de fase sino tambin continuidad de frecuencia y de sus

sucesivas derivadas. Por esta razn, en el caso de modulacin GMSK se parte de unamodulacin MSK y se introduce un filtro de pre-modulacin Gaussiano frente almodulador digital de frecuencia MSK.

Figura 2.3.Seal modulada con GMSK.

2.1.3.1 Espectro de potencia

El espectro de la seal GMSK se extiende fuera de la banda asignada a unradiocanal. Por consiguiente se trata de un sistema que produce interferencias entredistintos usuarios que operan en radiocanales contiguos.

Figura 2.4.Espectro de una seal GMSK.


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Sin embargo ello no constituye un problema para el sistema, puesto que lossistemas de telefona mvil celular son sistemas limitados por interferencias, debido a laexistencia de clulas relativamente cercanas servidas por estaciones base que operancon los mismos radiocanales que la estacin base a la que se encuentra sintonizado elusuario en cuestin. En este tipo de sistemas las prestaciones del mismo dependen

fundamentalmente de la relacin seal-interferencia y no de la relacin seal-ruido.

Cabe subrayar que la presencia de interferencia en los canales adyacentesocasionada por la modulacin no constituye ningn problema en el sistema GSM. Enefecto, para una tasa de error (Bit Error Ratio o BER) de 0,01, la degradacin (conrespecto a un sistema ideal en la que no existiera radiacin procedente del canaladyacente) en las prestaciones del sistema introducida por la presencia de canalesadyacentes es de 0,5 dB si se considera el canal inmediatamente adyacente (f = 200KHz) y de 0,1 dB si se considera que el radiocanal que genera la seal interferente estsituado dos radiocanales adyacente ms all del canal til (f = 400 KHz).

2.2 Organizacin jerrquica del acceso TDMA

2.2.1 Tipos de rfagas en el sistema GSM

En un sistema de acceso TDMA los usuarios emiten a rfagas, en intervalos detiempo predefinidos. Puesto que el sistema GSM tiene como mtodo de acceso unsistema TDMA, resulta conveniente pasar a describir los distintos tipos de rfagadefinidos en el mismo.

Bsicamente cabe distinguir entre:

Rfaga NORMAL. Rfagas especficas:

Enlace descendente:

oRfaga de CORRECCIN DE FRECUENCIA.oRfaga de SINCRONIZACIN.

Enlace ascendente:

oRfaga de ACCESO.

Rfagas de RELLENO (Dummy Burst).

2.2.1.1 Rfaga normal

Figura 2.5.Estructura de una rfaga normal.


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La rfaga contiene 148 bits, de modo que su duracin es de 546,12 seg. De estos148 bits slo 114 contienen informacin de usuario, el resto son bits de sealizacin ycontrol del sistema. Ello representa una eficiencia del 77%.

Los 3 bits de inicio y cola (T bits) sirven para inicializar al igualador. Los 2 bits S

(Stealing flag) indican si la rfaga transporta informacin de control urgente en lugar deinformacin de usuario. Obsrvese que existe uno en cada extremo de la rfaga desincronizacin, puesto que es posible transmitir informacin de control urgenteutilizando slo media rfaga de informacin (57 bits).

La secuencia de sincronizacin se utiliza para estimar la respuesta impulsional delcanal. Esta secuencia de sincronizacin est situada en la mitad de la rfaga paraminimizar el efecto del desplazamiento Doppler. Existen un total de 8 secuencias desincronizacin diferentes, de modo que bases relativamente prximas que utilicen losmismos radiocanales utilizan secuencias de sincronizacin diferentes. De este modo se

protege al usuario mvil frente a interferencias de clulas vecinas.

El periodo de guarda es de 8,25 bits equivalente a 30,4 seg aproximadamente.Este periodo es similar al transitorio de potencia (siendo este de aproximadamente 28seg.). Durante este tiempo el nivel del amplificador de potencia aumenta o disminuye70 dB. Puesto que una variacin tan brusca de nivel puede dar lugar a seales espreas ala salida del mismo, durante este transitorio no se transmite informacin. Adems, el

periodo transitorio ascendente de la rfaga puede coincidir con el periodo transitoriodescendente de la rfaga anterior.

Durante la transmisin de los 148 bits de la rfaga, la variacin del nivel depotencia no puede ser superior a 1dB.

Figura 2.6.Nivel de potencia durante una rfaga normal.


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2.2.1.2 Rfaga de correccin de frecuencia

Figura 2.7.Estructura de una rfaga de correccin de frecuencia.

Durante esta rfaga se transmite un tono puro desplazado de la frecuenciaportadora 67,5 Khz. La transmisin de dicho tono tiene por objeto permitir lasincronizacin del mvil al reloj maestro del sistema (ajuste fino del receptor del mvil)que est ubicado en la estacin base.

La transmisin de esta rfaga de frecuencia seguida de la rfaga de sincronizacin,

que se explicar a continuacin, permite la sincronizacin temporal del sistema. Enefecto, el sistema slo validar la rfaga de sincronizacin si previamente ha detectadola rfaga de correccin de frecuencia, de modo que la probabilidad de sincronizacinfalsa del sistema es extraordinariamente pequea.

La rfaga de correccin de frecuencia est compuesta por 142 smbolos iguales,todos de valor 0 lgico, que al entrar en el modulador GMSK dan lugar a un tono

puro que tiene por duracin aproximadamente la duracin de la rfaga.

Como en el caso de la rfaga normal, tambin se incluyen tres bits de cabecera yotros tres bits de cola, y un periodo de guarda de 8,25 bits equivalente a 30,4 seg.,similar al transitorio de potencia.

2.2.1.3 Rfaga de sincronizacin

Figura 2.8. Estructura de una rfaga de sincronizacin.

Junto con la rfaga de correccin de frecuencia esta es la primera rfaga quedetecta el mvil al conectarse a la red.

Contiene tres bis de cabecera y otros tres bits de cola, 78 bits de informacincodificados y una secuencia de sincronizacin de 64 bits. Esta secuencia desincronizacin se utiliza para detectar, mediante un proceso de correlacin, esta rfagade sincronizacin. Por ello la longitud de la secuencia de sincronizacin essensiblemente mayor que en el caso de una rfaga normal, con objeto de aumentar la

probabilidad de sincronizacin del mvil.

Los bits codificados contienen, el Identificador de Estacin Base, que permiteconocer la secuencia de entrenamiento de 26 bits (de entre las ocho posibles) que se


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utilizar en la transmisin de la rfaga normal y los Identificadores de TramaMultitrama y Supertrama necesarios para la completa sincronizacin del sistema.

Obviamente toda esta informacin va convenientemente codificada, mediante laconcatenacin de un cdigo cclico y otro convolucional de tasa 1/2, para protegerla

frente a las anomalas que introduce la propagacin radioelctrica. La informacin sincodificar incluida en estos campos consiste en 25 bits distribuidos de la siguiente forma:

6 bits para el identificador de estacin de base Base Station Identity Code(BSIC)de los cuales 3 bits son para identificar al operador Public Land Mobile Network(PLMN) y otros 3 bits para identificar la base propiamente Base Station ColorCode(BCC).

19 bits para Numero de Identificacin de Trama (RFN) de los cuales 11 bits(denominados T1) identifican la supertrama (est numerada de 0-2047 como sever posteriormente), 5 bits (denominados T2) para el identificador la multitramade los canales de informacin de usuario que se agrupan en una supertrama de 26tramas y 3 bits (denominados T3) para el identificador de dcada en unasupertrama de 51 tramas, utilizada para los canales de sealizacin. Obsrvese queslo se precisan tres bits en T3 puesto que el nmero de trama para los canales desealizacin siempre es la unidad.

2.2.1.4 Rfaga de acceso

Figura 2.9. Estructura de una rfaga de acceso.

Permite el acceso del mvil a la red segn un protocolo ALOHA.

Est compuesta por 8 bits de cabecera y tres de cola, una secuencia desincronizacin nica para el sistema y que tiene una mayor duracin para facilitar lasincronizacin del mvil y un mensaje encriptado de 36 bits. El tiempo de guarda

previsto es equivalente a 60 bits.

El mayor nmero de bits de inicio y cola (tail bits) facilita el modo de operacindel igualador. Por su parte, el elevado tiempo de guarda permite evitar colisiones conotras rfagas que deban de recibirse en el receptor de la base con anterioridad o

posterioridad al intervalo de tiempo destinado al acceso.

2.2.1.5 Rfaga de relleno

Figura 2.10.Estructura de rfaga de relleno.


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Las rfagas de relleno se utilizan para garantizar que la portadora que contiene lasrfagas de correccin de frecuencia y de sincronizacin sea la de mayor potencia deentre todas las que emite la estacin base a la que quiere conectarse el mvil.

Ello permite simplificar la sincronizacin del sistema, puesto que el receptor del

mvil simplemente necesita seleccionar la portadora de mayor nivel para estar seguroque dispondr de las rfagas de correccin de frecuencia y sincronizacin que lepermiten iniciar el proceso de sincronizacin del mvil al sistema.

El contenido de los bloques de datos de las secuencias de relleno est predefinido,de modo que no puedan confundirse con una rfaga de trfico convencional.

2.2.2 Estructura jerrquica de las tramas en el sistema GSM

Figura 2.11. Estructura de tramas del sistema GSM.

Los intervalos (slots) en donde se alojan las rfagas del sistema GSM se agrupanen bloques de ocho para formar una trama de duracin 4,615 mseg.

En el caso de slots que contiene informacin de trfico de usuario se forma unamultitrama a partir de la repeticin de 26 tramas, es decir con una duracin de 120

mseg., mientras que si el slot contiene informacin de sealizacin, el periodo derepeticin de la multitrama es de 51 tramas, equivalente a 235,38 mseg. Con este simplemecanismo se consigue diferenciar claramente en la estructura temporal (timming) delsistema GSM la informacin de usuario de la informacin de sealizacin interna delsistema.

Posteriormente ambos tipos de slots tienen el mismo periodo de repeticin entrminos de supertrama (6,12 seg.) y de hipertrama (3 h. 28 min. 53 seg. 760 mseg.). Enefecto, cada supertrama est formada por 51 multitramas en el caso de informacin deusuario o de 26 multitramas en el caso de sealizacin, dando lugar a un periodo derepeticin comn de 6,12 seg. Anlogamente una hipertrama est compuesta por 2048supertramas.


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Obsrvese que la estructura temporal del sistema GSM se repite cada tres horas ymedia aproximadamente.

2.2.2.1 Generacin de multitramas en el sistema GSM

Figura 2.12.Ubicacin de slots dentro de las tramas.

A continuacin se muestra el procedimiento de repeticin de un slot en el caso degenerar una multitrama de sealizacin (slot 0) y de la misma manera en una multitramade usuario (slot i).

Figura 2.13.Slot 0 en multitrama de sealizacin.

Figura 2.14.Slot i en multitrama de usuario.

2.3 Canales lgicos

Un canal lgico no es ms que una combinacin ordenada de rfagas dentro deuna estructura de trama. En el sistema GSM existen dos tipos de canales lgicos:

Canales de TRFICO. Canales de CONTROL.

Dentro de los canales de control podemos distinguir:

Canales de RADIODIFUSIN (BCH). Canales de CONTROL DEDICADOS (DCCH). Canales COMUNES DE CONTROL (CCCH).

2.3.1 Canales de trfico

Transmiten informacin generada por el usuario (voz digitalizada y/o datos).Pueden clasificarse en:


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Traffic Channel/Full-rate Speech (TCH/FS), transmite informacin de vozdigitalizada a 13 Kb/seg.

Traffic Channel/Half-rate Speech (TCH/HS), transmite informacin de vozdigitalizada a 6,5 Kb/seg. Permite doblar aproximadamente el nmero de usuariosdel sistema.

Traffic Channel/Full-rate Data (TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4), transmiteinformacin de datos a 9,6, 4,8 o 2,4 Kb/s.

Traffic Channel/Half-rate Data(TCH/H4.8, TCH/H2.4), transmite informacin dedatos a 4,8 o 2,4 Kb/s.

Todos estos canales lgicos utilizan una rfaga normal para su transmisin.

2.3.2 Canales de radiodifusin (BCH Broadcast Channels)

Proporcionan al mvil informacin suficiente para su sincronizacin con la red.Pueden distinguirse tres tipos de canales de radiodifusin:

BCCH (Broadcast Control Channel). Se utiliza para informar al mvil deparmetros del sistema, necesarios para identificar la red y acceder a la misma. Enparticular transmite la identificacin de la celda, rea de localizacin, organizacinde los canales lgicos CCCH y parmetros de los grupos de bsqueda (paging).Se transmite dentro de una rfaga normal y la informacin til de cada bloqueBCCH ocupa 23 octetos (184 bits).

FCCH (Frequency Correction Channel). Informa al mvil de la frecuenciaportadora de la estacin base. Permite la sintona de los receptores mviles. Setransmite dentro de una rfaga de correccin de frecuencia.

SCH (Synchronization Channel) Permite identificar la estacin base sintonizada ysincronizarse con la estructura de trama. Informa al mvil de la secuencia deentrenamiento que utiliza la base y que es necesaria para la demodulacin de larfaga. Se transmite dentro de una rfaga de sincronizacin.

2.3.3 Canales de control dedicados (DCCH Dedicated Control Channels)

Se utilizan para transmitir informacin de control entre la red y el mvil, o inclusoentre los propios transceptores de radio. Pueden distinguirse tres tipos de canales decontrol dedicados:

SACCH (Slow Associated Control Channel).Transmite informacin de controldedicada al mantenimiento del enlace. Se utiliza siempre asociado a un canal detrfico. En el enlace descendente transmite el valor de potencia a transmitir y elvalor del Time Advance. En el enlace ascendente transmite medidas realizadas porel mvil para los procesos de transferencia de llamada (Handover). Se transmitedentro de una rfaga normal.

FACCH (Fast Associated Control Channel). Reemplaza a un canal de trfico ysirve para transmitir informaciones de control urgentes. Se transmite dentro de unarfaga normal.

SDCCH (Stand-alone Dedicated Control Channel). Se utiliza para intercambiar

mensajes entre el mvil y la base, una vez el mvil ha accedido a una rfaga yantes de establecer la comunicacin. Se transmite dentro de una rfaga normal.


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2.3.4 Canales comunes de control (CCCH Common Control Channels)

Permiten el establecimiento del enlace entre el mvil y la base. Puede distinguirseentre:

Originados en la base:

PCH (Paging Channel). Avisa al mvil de las llamadas entrantes procedentes dela estacin base. Se transmite dentro de una rfaga normal.

AGCH (Access Grant Channel). Concede o niega la llamada solicitada por elmvil. En caso de concesin de llamada tambin informa del valor del TimeAdvance. Se transmite dentro de una rfaga normal.

Originados en el terminal:

RACH (Random Access Channel). Se utiliza por el mvil para realizar unapeticin de llamada. Se transmite dentro de una rfaga de acceso.

Todos los canales comunes de control se transmiten en una multitrama de 51tramas.

2.3.5 Resumen

A continuacin un pequeo resumen de todos los canales lgicos del sistema GSMy el sentido en el que pueden ser transmitidos siendo el enlace ascendente el que va delmvil a la base y el descendente de la base al mvil.

Canal lgico Sentido de la transmisinTCH Bidireccional

SACCH BidireccionalFACCH BidireccionalBCCH Enlace DescendenteFCCH Enlace DescendenteSCH Enlace DescendentePCH Enlace Descendente

RACH Enlace AscendenteAGCH Enlace Descendente

SDCCH BidireccionalTabla 2.2.Canales lgicos del sistema GSM.

2.4 Procedimientos de sincronizacin y llamada

2.4.1 Sincronizacin entre el terminal mvil y la base

En el proceso de sincronizacin del terminal mvil a una estacin de base, cabedistinguir dos fases: Sincronizacin inicial, y sincronismo en rgimen permanente.


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2.4.1.1 Sincronizacin inicial

Para sincronizar el mvil a la estacin base, el sistema GSM utiliza la rfaga decorreccin de frecuencia ms la rfaga de Sincronizacin. Primero se detecta la rfagade correccin de frecuencia. Este es un procedimiento simple puesto que durante esta

rfaga slo se transmite un tono puro, de modo que por tcnicas de procesado de sealpuede detectarse fcilmente su presencia. Una vez detectada la rfaga de frecuencia seconoce que la siguiente rfaga es de sincronizacin. Dentro de esta rfaga se busca lasecuencia de sincronismo de 64 bits y mediante un proceso de correlacin se detecta su

pico. Una vez detectada la posicin del pico de correlacin puede establecerse el iniciotemporal de la rfaga de sincronismo. Adems de la medida de correlacin tambin es

posible establecer el sincronismo de bit.

2.4.1.2 Sincronismo en rgimen permanente

Puesto que la distancia entre el mvil y la base varia al desplazarse el primero, se

requiere un ajuste continuo del sincronismo, puesto que vara el tiempo de propagacin.En efecto, si no existiera este ajuste de sincronizacin continuo, rfagas emitidas pormviles a distinta distancia de la base podran colisionar, ocasionando la destruccin de

parte de la informacin transmitida. Para solucionar este problema, se tiene que ajustarel instante de emisin de cada mvil de modo que se compense el tiempo de

propagacin y las rfagas procedentes de distintos mviles lleguen a la baseperfectamente alineadas. El mecanismo utilizado para ello es el denominado TimeAdvance(TA). El valor del TA se suministra por la base al mvil a travs de los canalesde control.

2.4.2 Registro y actualizacin de la localizacin del terminal mvil

El procedimiento de actualizacin de la localizacin se genera debido a:

Desplazamiento del mvil a una nueva rea de localizacin. Peticin desde la red (registro del mvil).

En la Tabla 2.3 se muestran los canales lgicos utilizados en el procedimiento deregistro y actualizacin de la localizacin del terminal mvil, la direccin detransmisin de dichos canales lgicos y la funcionalidad de los mismos.

Canal lgico Base Mvil ComentariosRACH Peticin de canalAGCH Asignacin de canal

SDCCH Peticin de actualizacin del registro del mvil. Setransmite en el canal asignado por AGCH.

SDCCH Peticin de autentificacin desde la RED.SDCCH Respuesta de autentificacin desde el mvil.SDCCH Peticin de transmisin en modo cifrado.SDCCH Respuesta a la peticin de transmisin en modo cifrado

SDCCH Confirmacin por parte de la red de la localizacin delmvil. Asignacin temporal de identidad (TMSI) yactualizacin del HLR.

SDCCH Reconocimiento de la asignacin desde el mvil.


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SDCCH La RED libera el canal de transmisin.Tabla 2.3.Registro y actualizacin de la localizacin del terminal mvil.

2.4.3 Establecimiento de llamada desde la estacin base

En la Tabla 2.4 se muestran los canales lgicos utilizados en el procedimiento deestablecimiento de llamada desde la estacin base, la direccin de transmisin de dichoscanales lgicos y la funcionalidad de los mismos.

Canal lgico Base Mvil ComentariosPCH Llamada al mvil desde la RED

RACH Peticin de canal por parte del mvilAGCH Asignacin de canal

SDCCH Respuesta a la llamada de la REDSDCCH Peticin de autentificacin desde la REDSDCCH Respuesta de autentificacin desde el mvil

SDCCH Peticin de transmisin en modo cifradoSDCCH Respuesta a la peticin de transmisin en modo cifradoSDCCH Mensaje de inicio de la llamada entranteSDCCH ConfirmacinSDCCH Asignacin de un canal de trficoFACCH Reconocimiento del canal de trfico

FACCH Alerta (ahora el usuario que llama oye el timbre deltelfono)

FACCH Mensaje de conexin cuando el mvil activa lallamada

FACCH Aceptacin del mensaje de conexinTCH Intercambio de datos (voz) entre los usuarios

Tabla 2.4.Establecimiento de llamada desde la estacin base.

2.4.4 Establecimiento de llamada desde el terminal mvil

En la grfica se muestran los canales lgicos utilizados en el procedimiento deestablecimiento de llamada desde el terminal mvil, la direccin de transmisin dedichos canales lgicos y la funcionalidad de los mismos.

Canal lgico Base Mvil Comentarios

RACH

Peticin de canal por parte del mvilAGCH Asignacin de canalSDCCH Respuesta a la llamada de la REDSDCCH Peticin de autentificacin desde la REDSDCCH Respuesta de autentificacin desde el mvilSDCCH Peticin de transmisin en modo cifrado

SDCCH Respuesta a la peticin de transmisin en modocifrado

SDCCH Inicializacin SET-UP

SDCCH "Proceeding message" (la red ruta la llamada haciasu destino)

SDCCH Asignacin de un canal de trficoFACCH Reconocimiento del canal de trfico


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FACCH Alerta (ahora el usuario que llama oye el timbre deltelfono)

FACCH Mensaje de conexin cuando el destinatario aceptala llamada

FACCH Aceptacin del mensaje de conexin

TCH Intercambio de datos (voz) entre los usuariosTabla 2.5.Establecimiento de llamada desde el terminal mvil.

2.5 Multiplexado

2.5.1 Multiplexado de los canales lgicos

Cada rfaga o Time Slot de una trama tiene asignada una estructura demultiplexado de canales lgicos particular, en bloques de 26 o 51 tramas, dependiendode si se estn transmitiendo canales de trfico o canales de sealizacin.

Se definen siete posibles combinaciones de multiplexado. Las tres primerascorresponden a canales de trfico y el resto corresponden a canales de sealizacin ycontrol:

2.5.1.1 Canales de trfico

Se multiplexan en una estructura de multitrama de 26 tramas.

Combinacin I TCH/FS+FACCH/FS+SACCH/FS

Combinacin IITCH/HS(0)+FACCH/HS(0)+SACCH/HS(0)TCH/HS(1)+FACCH/HS(1)+SACCH/HS(1)

Combinacin III TCH/HS(0,1)+FACCH/HS(0,1)+SACCH/HS(0,1)Tabla 2.6. Combinaciones de multiplexado I, II y III.

2.5.1.2 Canales de sealizacin y control

Se multiplexan en una estructura de multitrama de 51 tramas.

Combinacin IV FCCH+SCH+CCCH+BCCHCombinacin V FCCH+SCH+CCCH+BCCH+SDCCH/4+SACCH/4Combinacin VI CCCH+BCCHCombinacin VII SDCCH/8+SACCH/8

Tabla 2.7.Combinaciones de multiplexado IV, V, VI y VII.

La combinacin IV corresponde a la del estndar de GSM y la combinacin V seutiliza en clulas con un nmero limitado de portadoras (1 o 2). Ambas combinacionesse excluyen mutuamente.

Las combinaciones VI y VII son combinaciones auxiliares de la combinacin IV,se utilizan cuando la red requiere sealizacin adicional.


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2.5.1.3 Combinacin IV

Como ya hemos indicado anteriormente, es la combinacin propia del estndar deGSM y se utiliza en clulas con elevado trfico que requieren el uso de variosradiocanales. Incluye canales lgicos tanto de tipo BCH como CCCH.

Figura 2.15.Estructura de trama de la combinacin IV.

Como podemos observar en la imagen anterior, en el enlace ascendente slo setransmiten canales RACH. En el enlace descendente se pueden distinguir 5 conjuntos de10 tramas y una trama vaca. Destacamos que:

Cada conjunto empieza con FCCH/SCH para facilitar la sincronizacin. El primer bloque transmite BCCH y el resto se dedican al CCCH (PCH y AGCH).

Si en una trama no hay informacin a transmitir, se emiten rfagas de relleno. De

esta forma la portadora que contienen esta estructura emite con mayor potencia yfacilita al mvil tanto la sincronizacin con la estacin base como la medida de sealrecibida de otras estaciones cercanas.

2.5.1.4 Combinacin V

Se transmite en el Time Slot 0 de una de las frecuencias portadoras asignadas a laclula. Incluye canales lgicos del tipo BCH, CCCH, SDCCH y sus asociados.

Figura 2.16.Estructura de trama de la combinacin V.

Existen dos estructuras de multitrama que se transmiten consecutivamente ya que

slo existen dos sub-canales de SACCH en cada multitrama y la informacin contenidaen este canal se reparte en cuatro tramas.


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Para posibilitar una respuesta rpida del mvil a los requerimientos de la base,entre un canal SDCCH enviado por la estacin base (enlace descendente) y suhomlogo del enlace ascendente slo transcurren 15 tramas (aprox. 70 mseg.).

2.6 Codificacin de canal y entrelazado

2.6.1 Canales vocales

2.6.1.1 Codificacin

Cada 20 mseg. el VOCODER entrega 260 bits (Net Bit Rate: 13 Kb/s) quepresentan distintos grados de importancia:

Clase Ia: 50 Bits, Clase Ib: 132 Bits, Clase Ic: 78 Bits

Los bits ms importantes se protegen utilizando cdigos correctores de errores. Se

utilizan cdigos bloque y convolucionales, dando lugar a 456 bits codificados cada 20mseg. (Gross Bit Rate: 22,8 Kb/s).

Los bits de clase Ia, que son los ms importantes, se codifican primero con uncdigo cclico que aade tres bits CRC que se utilizan para detectar si el bloque se hatransmitido sin errores.

Posteriormente los 53 bits codificados mas los 132 correspondientes al bloque Ib ycuatro bits nulos aadidos al final del paquete, se codifican nuevamente mediante uncdigo convolucional de tasa 1/2 para generar 378 bits codificados.

A estos 378 bits codificados se les agregan los 78 bits del bloque Ic, que al serpoco relevantes no pasan por el proceso de codificacin, para formar un bloque de 456bits que entra al sistema de entrelazado.

Figura 2.17.Proceso de codificacin de canal vocal.

2.6.1.2 Entrelazado

Para realizar el proceso de entrelazado, los bits a transmitir se escriben por

columnas en una matriz de 8 filas y 57 columnas, y se transmiten leyndolos por filasdurante ocho rfagas consecutivas, tal como se muestra en la Tabla 2.8.


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Puesto que en una rfaga normal pueden transmitirse hasta 114 bits deinformacin, queda claro que cada rfaga contiene la contribucin de dos bloquesconsecutivos de voz. Obsrvese que la duracin de cuatro tramas es aproximadamenteigual a 18,5 mseg., por lo que se entiende que en cada rfaga se transmiten bits de lamuestra de voz actual y de la muestra anterior.

Rfaga Simb.(1) Simb.(2) Simb.(3) Simb.(4) Simb.(113) Simb.(114)N S0(i) S4(i-1) S8(i) S12(i-1) ... S448(i) S452(i-1)

N+1 S1(i) S5(i-1) S9(i) S13(i-1) ... S449(i) S453(i-1)N+2 S2(i) S6(i-1) S10(i) S14(i-1) ... S450(i) S454(i-1)N+3 S3(i) S7(i-1) S11(i) S15(i-1) ... S451(i) S455(i-1)N+4 S0(i+1) S4(i) S8(i+1) S12(i) ... S448(i+1) S452(i)N+5 S1(i+1) S5(i) S9(i+1) S13(i) ... S449(i+1) S453(i)N+6 S2(i+1) S6(i) S10(i+1) S14(i) ... S450(i+1) S454(i)N+7 S3(i+1) S7(i) S11(i+1) S15(i) ... S451(i+1) S455(i)

Tabla 2.8.Proceso de entrelazado de canal vocal.

2.6.2 Canales de datos a 9,6 Kb/seg.

2.6.2.1 Codificacin

Figura 2.18.Proceso de codificacin de canal de datos a 9,6 Kb/seg.

Aunque la velocidad nominal de los datos es 9.6 Kb/seg., a los bloques de datos

(192 bits) generados cada 20 mseg. se les aade en el terminal de usuario bits deinformacin y control hasta generar 240 bits, que son los que se entregan al equipoGSM.

Estos 240 bits, junto con cuatro bits nulos aadidos al final del paquete, entran enun codificador convolucional de tasa 1/2 para dar lugar a un bloque de 488 bitscodificados. De estos 488 bits codificados se elimina uno por cada bloque de 15(puncturing), quedando reducidos a 456 bits que se entregan al bloque de entrelazado.

2.6.2.2 Entrelazado

Bloques datos Rfaga(K) a (K+5) n S(12,K)+S(24,K+1)+S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(6,K+5)


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n+1 S(6,K)+S(24,K+1)+S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(12,K+5)n+2 S(24,K+1)+S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(18,K+5)n+3 S(18,K+1)+S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(24,K+5)

(K+1) a (K+6) n+4 S(12,K+1)+S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(24,K+5)+S(6,K+6)n+5 S(6,K+1)+S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(24,K+5)+S(12,K+6)n+6 S(24,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(24,K+5)+S(18,K+6)

n+7 S(18,K+2)+S(24,K+3)+S(24,K+4)+S(24,K+5)+S(24,K+6).. . ..(K+5) a (K+10) n+20 S(12,K+5)+S(24,K+6)+S(24,K+7)+S(24,K+8)+S(24,K+9)+S(6,K+10)

n+21 S(6,K+5)+S(24,K+6)+S(24,K+7)+S(24,K+8)+S(24,K+9)+S(12,K+10)n+22 S(24,K+6)+S(24,K+7)+S(24,K+8)+S(24,K+9)+S(18,K+10)n+23 S(18,K+6)+S(24,K+7)+S(24,K+8)+S(24,K+9)+S(24,K+10)Tabla 2.9.Proceso de entrelazado de canal de datos a 9,6 Kb/seg.

El entrelazado de seales de datos es ms complejo y profundo que el aplicado alas seales vocales. Los bloques de datos codificados se reparten entre 22 rfagas. Laestructura se repite cada cuatro tramas dando lugar a un entrelazado diagonal.

Los 456 bits codificados se dividen en: 16 bloques de 24 bits, 2 bloques de 18 bits,2 bloques de 12 bits y 2 bloques de 6 bits.

Cada rfaga contiene informacin sobre 5 o 6 bloques de datos codificadosconsecutivos:

Bloques de 24 bits ms 1 bloque 18 bits. Bloques de 24 bits ms 1 bloque de 12 bits ms 1 bloque de 6 bits.

Figura 2.19.Estructura de entrelazado de canal de datos a 9,6 Kb/seg.


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2.6.3 Canales de datos a 2,4 Kb/seg.

2.6.3.1 Codificacin

Figura 2.20.Proceso de codificacin de canal de datos a 2,4 Kb/seg.

Aunque la velocidad nominal de los datos es 2.4 Kb/seg., en el terminal de usuariose aaden bits de sealizacin y control a los bloques de 48 bits generados cada 20mseg. hasta dar lugar a 72 bits (3.6 Kb/seg.), que son los que se entregan al equipoGSM.

Estos 72 bits junto con cuatro bits nulos aadidos al final del paquete entran en uncodificador convolucional de tasa 1/6 para dar lugar a un bloque de 456 bitscodificados.

2.6.3.2 Entrelazado

El entrelazado de estos bits sigue la misma estructura que el entrelazado de laseal vocal. Es decir, los 456 bits se reparten entre 8 rfagas siguiendo un entrelazadodiagonal.

2.6.4 Canales de sealizacin

2.6.4.1 Codificacin

Figura 2.21.Proceso de codificacin de canal de sealizacin.


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Como en el caso de los bits de clase Ia de la seal vocal, los bits de los canales desealizacin van protegidos por un doble proceso de codificacin concatenado. En

primer lugar los 184 bits de informacin se entregan a un cdigo bloque, que aade 40bits de redundancia. Este cdigo permite detectar y corregir rfagas de errores.

Estos 224 bits, junto con cuatro bits nulos aadidos al final del paquete, entran enun codificador convolucional de tasa 1/2 para dar lugar a un bloque de 456 bitscodificados.

2.6.5Resumen de codificacin de canal

Canal lgico EntradaKb/sBloque

Entrada CodificacinBloqueSalida Entrelazado

TCH/FS IaIbIc

135013278

Paridad (3 bits)Convolucional 1/2

Ninguno456 8 medias rfagas

TCH/F9.6TCH/H4.8

126 240

Convolucional 1/2Punctured 1 cada 15 456 22 porciones desiguales

TCH/F4.8TCH/H2.4

63.6

120144

Aadir 32 (u 8) 0Convolucional 1/3

456 22 porciones desiguales

TCH/F2.4 3.6 72 Convolucional 1/6 456 8 medias rfagas

SCH 25Paridad 10 bits

Convolucional 1/278

Rfaga desincronizacin

RACH 8Paridad 6 bits

Convolucional 1/236 Rfaga de acceso

AGCHSDCCHSACCHBCCH

184Fire code 224/184Convolucional 1/2

456 4 rfagas

Tabla 2.10.Cuadro resumen de codificacin de canal.

2.7 Miscelneos

2.7.1 Autentificacin

El procedimiento de autentificacin garantiza que el usuario mvil pertenece a lared gestionada por un determinado operador. El procedimiento se basa en comprobar laidentidad del usuario mediante el parmetro SRES, generado a partir del algoritmo decifrado A3. Para ello, una vez el mvil ha establecido la conexin a la red, esta lesolicita la transmisin de dicho valor, que es calculado a partir del parmetro Ki

almacenado en la tarjeta SIM y de un valor aleatorio, que la base a transmitidopreviamente y que cambia cada vez que se establece una conexin.

A su vez la estacin base ha realizado el mismo clculo y comprueba si el SRESenviado por el mvil coincide con el SRES generado por ella. En el caso de que amboscoincidan, esto implica que el mvil se ha autentificado correctamente y por lo tanto se

prosigue con el establecimiento de la conexin, mientras que en caso contrario deniegael acceso al mvil.

En la parte de la red (estacin base) los parmetros RAND y SRES son generadosen el AUR y transferidos al HLR y al VLR.


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Figura 2.22.Procedimiento de autentificacin.

2.7.2 Cifrado

El cifrado aade privacidad al sistema y afecta tanto a los canales de trfico comoa los canales de control dedicado. Se realiza despus de la codificacin delcorrespondiente canal lgico mediante una operacin XOR con una secuencia especficaque se obtiene mediante un algoritmo de cifrado denominado A5.

La secuencia de cifrado cambia de trama en trama y son distintas en el enlaceascendente y en el descendente.

Para generar una secuencia de cifrado se utiliza el nmero de trama y una clave(Kc) que se genera a partir de un nmero aleatorio (RAND) transmitido por la baseutilizando un algoritmo especfico denominado A8, que est almacenado en la tarjeta

SIM. El nmero aleatorio RAND (de 128 bits) cambia cada vez que se inicia unacomunicacin.

Figura 2.23.Proceso de cifrado y descifrado de la seal.


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2.7.3 Slow Frequency Hopping

Figura 2.24.Esquema de Slow Frequency Hopping.

Slow Frequency Hopping es una tcnica de diversidad y mejora las prestacionesdel sistema en aproximadamente 2 dB.

Para entrar en modo de operacin SFH la red informa al mvil del conjunto defrecuencias asignadas y del algoritmo de salto. El algoritmo de salto queda definidomediante el denominado Frequency-Hopping Sequence Number(HSN), mientras que lafrecuencia inicial dentro del conjunto de frecuencias asignadas lo proporciona eldenominadoMobile Allocation Index Offset(MAIO).

Se definen un total de 64 secuencias de salto. Existe una secuencia cclica(HSN=0) y 63 secuencias aleatorias (HSN=1, 63). La asignacin de una secuencia desalto se realiza por celda, de modo que todos los transmisores tienen la misma secuenciade salto. Para evitar que se interfieran unos con los otros a cada uno se le asigna unvalor de MAIO diferente, de modo que las secuencias que se observan entretransmisores son distintas.

En el sistema de FH en Banda Base, el nmero de frecuencias de salto coincidecon el nmero de transceptores, por lo que la mejora en la calidad de la llamada eslimitada (depende de dicho nmero). En el caso de FH sintetizado cada transceptor escapaz de sintetizar cualquiera de las frecuencias asignadas a la celda, de modo que son

posibles ms frecuencias que transceptores (existe una mejor proteccin frente ainterferencias).

2.8 Introduccin a la funcionalidad2.8.1 Funciones de un sistema mvil

2.8.1.1 Operaciones bsicas

Un sistema de comunicaciones mviles no slo trata de dar una comunicacinradio mvil, sino que debe ofrecer una comunicacin equivalente a la telefnica. Paraconseguir este objetivo es necesario dotar al sistema de funciones adicionales que lossistemas de telefona fija no disponen, tales como:

Acceso a la estacin base. Medida de la calidad de la comunicacin.


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Traspaso de la llamada. Localizacin. Bsqueda. Control de potencia. Escucha de la estacin base.

2.8.1.2 Enganche a la estacin base

Lo primero que debe hacer un terminal que aparece en un sistema mvil (steestaba apagado o fuera de cobertura) es buscar un canal por el que recibir los avisos dellamada entrante (pagings o bsquedas). La mayora de sistemas tienen unaconfiguracin variable (nmero de frecuencias, estructura de los canales,..) siendonecesario para el terminal conocer estos detalles para interoperar correctamente con lared fija.

Por estos dos motivos apuntados es preciso que el terminal seleccione la mejorestacin base que le pueda dar esta informacin y se quede a la escucha. Esta operacin(bsqueda y escucha de la estacin base) es la que conocemos como enganche.

La seleccin de estacin base se hace con un criterio de potencia recibida. Elmvil explora todos los canales de control difundidos que recibe y elige aquel que leofrece mayor nivel de potencia. En el caso de que existan varios operadores o sistemascon cobertura solapadas, el terminal deber seleccionar la estacin base que adems

pertenezca a su sistema.

Toda estacin base difundir informacin de control de forma ms o menos

permanente.

2.8.1.3 Camping

Como ya hemos comentado el terminal debe estar a la escucha de una estacinbase de forma permanente para detectar:

Cambios en la configuracin del sistema

Por razones de gestin del sistema se puede modificar la estructura de canales enfuncin del tiempo y del emplazamiento. El mvil deber escuchar los canales de

control que le darn informacin sobre la configuracin.

Mensajes de control dirigidos al mvil

La presencia de una llamada entrante dirigida a un mvil se notifica con unmensaje de control que es difundido por la celda. El mvil debe contestar a este mensaje

para confirmar su presencia y su disponibilidad para cursar la llamada. Para que elmvil no pierda ninguna llamada es imprescindible que el terminal est escuchando elcanal de control.


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Identidades

Por razones de gestin se difunden de forma peridica las identidades de las reasde servicio de donde se encuentra el terminal.

El desplazamiento del mvil modifica los niveles de seal que se reciben de unaestacin base y fuerza a que el terminal monitorice de forma continua el nivel de sealde los canales de control que recibe de otras estaciones base. Si detecta una mejor que laque est usando deber enganchase a esta.

2.8.1.4 Acceso a la estacin base

La estacin base dispone de un canal de control a disposicin de todos losterminales que estn acampados en la celda. Este canal es un recurso compartido portodos los mviles. El uso de un canal de este tipo debe hacerse con mensajes cortos queutilicen este recurso el mnimo tiempo.

El uso compartido de una canal se puede organizar de diferentes formas:

Por consulta. De forma peridica. Al azar.

De todas las posibles la que se escogi para GSM es la mas simple, que es elacceso al azar o aleatorio. Esta tcnica consiste en que cualquier usuario puedatransmitir sin ninguna coordinacin entre ellos.

El resultado de la falta de coordinacin es que si ms de un usuario decidetransmitir simultneamente superpondr (colisionar) su seal a la de otro usuario y elresultado ser un mensaje que no tendr sentido para la estacin base.

Un terminal que haya accedido espera de la base un mensaje de reconocimiento.Si transcurrido un tiempo no se recibe, el terminal puede concluir que se ha producidouna colisin y por ello debe reintentar la transmisin.

Si los terminales intentan la retransmisin de forma inmediata una vez handetectado la falta de reconocimiento puede suceder que vuelva a colisionar en todos sus

intentos. Para evitar esta situacin la retransmisin se hace una vez ha transcurrido untiempo aleatorio.

2.8.1.5 Establecimiento de la llamada

Cuando se ha de establecer una llamada se precisa de un radiocanal que la puedasoportar. La eleccin de este canal la puede hacer la estacin base segn una asignacin

previa (sistemas estticos); el terminal (sistemas dinmicos); o entre los dos (sistemassemiestticos).

El canal que se asigna en una fase inicial de la llamada no tiene porque coincidircon el que finalmente se use para la llamada. Puede existir una sealizacin previa alestablecimiento de la llamada que use un canal de menor capacidad.


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La red fija del sistema mvil y el terminal pueden precisar conocer ciertainformacin previa a cualquier establecimiento de llamada. Esta informacin es relativaa versiones o actualizaciones de los protocolos que incorpora el sistema, a las potenciasa las que se puede transmitir, al nmero de canales que se pueden manejar, as como acorrecciones en el funcionamiento del sistema, etc.

2.8.1.6 Monitorizacin

Una vez el canal est establecido se ha de garantizar que la calidad que se ofreceal usuario en el canal sea suficiente. Si la calidad se degrada, se deber intentar cambiarde canal.

La monitorizacin de la calidad del canal se hace en la red fija y en ocasionestambin en el terminal. En cualquier caso se deben de tener en cuenta los dos sentidosde la comunicacin.

La medida del canal se puede hacer en base a un parmetro o a un conjunto de losmismos. La eleccin de varios parmetros puede permitir dar una respuesta msadecuada al problema del canal.

Los parmetros mas usados son los siguientes:

Potencia recibida: Es el parmetro ms simple de medir. En un sistema celular esteparmetro no es muy representativo ya que la calidad viene dada por la relacinseal a interferencia, ms que por el nivel de seal.

Relacin S/I: Est relacionado con la calidad de la comunicacin, pero es difcil de

medir. Delay spread: El canal puede producir que los pulsos se ensanchen y por lo tantose interpreten errneamente.

Tasa de error: Para sistemas digitales este parmetro es el ms usado.

2.8.1.7 Traspaso o Handover

Figura 2.25.Tipos de traspaso o handover.


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El handover, traspaso o handoff es la operacin de cambio de canal empleado enla comunicacin. Los traspasos se pueden catalogar en tres tipos segn los motivos quelo han generado. As tenemos:

Traspaso de rescate

Se inicia cuando se decide que el canal presenta mala calidad y que este tiene quecambiarse por otro mejor. Si el traspaso resulta imposible y la comunicacin continuaen mala calidad se deber finalizar la comunicacin y liberar el canal.

Traspaso de trfico

Cuando una celda tiene un trfico elevado y las celdas vecinas tienen canaleslibres se pueden traspasar a las celdas con menos trfico comunicaciones de la celdacongestionada. Los mviles ms aptos para ser traspasados son aquellos que estn en la

parte exterior de la celda y que pueden recibir servicio de las celdas colindantes. Este

tipo de traspaso tiende a reducir la probabilidad de bloqueo de llamadas, pero las hacems susceptible a interrupciones.

Traspaso de confinamiento

Este traspaso fuerza a que los mviles usen las estaciones base que estn msprximas y por ello se pueda transmitir con menos potencia y producir menosinterferencias.

La decisin de inicio de un traspaso ha de basarse en dos condiciones. Por un lado

tenemos la necesidad de cambiar de canal y por otro ha de existir un canal en unaestacin base que pueda soportar la llamada. La combinacin de todas estas condicionesse hace mediante un algoritmo que como resultado da la decisin de traspaso y sobreque estacin se debe realizar.

Los datos usados en un algoritmo de traspaso son estticos y dinmicos. En elprimer grupo de datos se engloban aquellos que son conocidos y fijos como laspotencias mximas del terminal mvil y de las estaciones base, tanto de la que cursa lallamada como de las vecinas.

En el grupo de datos dinmicos se engloban las medidas hechas por la estacin

base o el terminal. Entre las medidas ms usuales podemos encontrar las siguientes:

Tasa de error: Este parmetro es muy prximo al usuario y por ello puede darindicaciones de la calidad que est recibiendo.

Nivel de potencia recibida: La estacin base mide el nivel de potencia recibida delterminal y el terminal el que le llega de la estacin base. En algunos sistemas elterminal mide el nivel de potencia que recibe de las celdas vecinas y en otros sonlas estaciones base vecinas las que miden la seal del terminal que desea hacer untraspaso.

Time Advance: La estacin base puede conocer el tiempo de propagacin de unaseal en su camino de ida y vuelta desde un terminal. Con este tiempo calcula ladistancia entre el terminal y la base.


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2.8.1.8 Modos de traspaso o handover

El traspaso supone dejar el canal en uso y continuar la comunicacin sobre uno denuevo. Este cambio puede implicar una interrupcin de la comunicacin. Cuando unhandover es imperceptible (sin corte de la comunicacin) se dice que es seamless.

Si catalogamos el traspaso segn la forma como se hace el paso de lacomunicacin de un canal a otro podemos distinguir los siguientes tipos:

Hard handover

Para este caso se tiene en todo momento un solo canal con datos de usuario. Setiene antes del handover el canal con trfico de usuario, se crea el nuevo canal y se dejade usar el canal viejo. En el momento del cambio de canal se puede producir un periodode tiempo en el que no tengamos canal para la comunicacin. Se ha abandonado el viejoy el nuevo no est aun activo con datos de usuario. El uso de hard handover no implica

que el traspaso no sea seamless.

Soft handover

Este tipo de traspaso precisa que el cambio de canal sea suave, en el sentido deque el canal viejo slo se abandona cuando el nuevo est ya establecido y ofrezca unacalidad aceptable. El soft handover es costoso en recursos (tenemos dos canalesocupados durante el traspaso) y complejo a nivel de red fija del sistema mvil (la mismainformacin viaja por varios caminos y ha de ser combinada para obtener un nico flujode datos).

Softer handover

Concepto definido en UMTS para definir un handover entre sectores de un mismoemplazamiento (Nodo B en la terminologa UMTS).

2.8.1.9 Tipos de traspaso segn quien ordena el mismo

En este apartado podemos diferenciar entre un traspaso backward si se ordena eltraspaso desde el canal viejo o forward si este se notifica al mvil desde la nuevaestacin base. El procedimiento backward es el ms comn y tiene, de forma general los

siguientes pasos.

La estacin base notifica la necesidad de hacer un traspaso de la llamada y a la vezindica el canal elegido para el traspaso.

El terminal sintoniza el canal nuevo e intenta acceder a la nueva estacin base. La nueva estacin base detecta el acceso y lo notifica al elemento de control. El elemento de control conmuta la comunicacin de la estacin base vieja a la

nueva.

Para ciertos tipos de sistema mvil el punto de acceso de la red mvil a la fija espermanente durante toda la comunicacin. Si el mvil se desplaza y se produce untraspaso se prolongar la comunicacin hacia la nueva estacin base, pero manteniendoel punto de acceso. En esta situacin si se produce otro handover este se cataloga como


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third e implica la creacin de un nuevo camino desde el punto de acceso a la nuevaestacin base y la liberacin del camino por la red fija anterior. Si por el contrario elmvil vuelve a la estacin base original este se denomina back e implica la liberacindel circuito que tenamos por la red fija.

2.8.1.10 Handover sin sealizacin

Figura 2.26.Handover sin sealizacin.

En ciertas situaciones la degradacin de la calidad de la comunicacin es tanrpida que no permite la sealizacin desde la estacin base indicando que se debe

realizar un traspaso. En este caso el mvil perder la comunicacin inicindose unproceso de re-enganche. Este proceso consiste en la bsqueda de una estacin base (lamisma que tenamos o diferente) para poder seguir con la comunicacin.

El re-enganche es difcil ya que precisa que en un tiempo corto el mvil puedaengancharse a una nueva estacin base y sealizar con ella. La nueva estacin aldetectar el acceso para un re-enganche debe buscar la anterior estacin base y conmutarla comunicacin.

2.8.1.11 Control de potencia

La interferencia es el factor que limita la capacidad de un sistema mvil. Una delas formas de reducir la interferencia es limitando la potencia de los terminales yestaciones base al mnimo. Si un mvil est prximo a una estacin base la potencia conla que deber transmitir para llegar con calidad a la estacin base es baja. Por elcontrario, si est lejos de la misma, el nivel de potencia deber ser mayor.

El control de potencia tiene por objetivo hacer que se transmita la mnima potenciaen cada caso. Si un sistema no dispone de control de potencia todos los mvilestransmitirn con una potencia fija suficiente para alcanzar la estacin base desde elvrtice de la celda. Esta potencia sera la ideal para un mvil situado en los limites de lacelda, pero sera superior a la necesaria para un mvil prximo a la estacin base. Esteexceso de potencia implica una interferencia y un consumo de batera superior al quetendramos si slo se emitiese la potencia necesaria.


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Los criterios que sigue el control de potencia para el ajuste del nivel de seal sonel nivel de potencia recibido o la relacin S/I.

Existen dos formas bsicas de implementar un control de potencia. Una de ellas seconoce como bucle abierto, en la que el dispositivo vara su potencia transmitida segn

el nivel de potencia recibido. La otra alternativa, la de bucle cerrado, es aquella en laque el dispositivo vara su potencia segn las indicaciones de potencia recibida del otroextremo.

Si se usa la relacin S/I como criterio se corre el riesgo de hacer un sistemainestable en el que todos los terminales y estaciones base acaben transmitiendo amxima potencia.

2.8.1.12 Time Advance

Para los sistemas que funcionan con una estructura TDMA se debe aadir al

conjunto de funciones una de avance temporal.

En un sistema TDMA es preciso que las rfagas emitidas por los terminalesencajen en la trama de la estacin base. En un sistema mvil los terminales se puedenalejar de la estacin base haciendo variar el instante de tiempo de llegada de la rfaga.Esta variacin del tiempo puede hacer que la rfaga llegue a ocupar el siguiente slotinterfirindolo.

La solucin comentada consiste en dotar a la estacin base de un mecanismo quevare el instante de tiempo de transmisin de la rfaga para que compense el

movimiento del terminal haciendo encajar la rfaga en el slot.2.8.1.13 Salto lento en frecuencia

Figura 2.27.Esquema de salto lento en frecuencia.


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Como ya se apunt, el canal radio de una comunicacin mvil sufre de unaatenuacin rpida. La frecuencia con la que un mvil sufre una atenuacin profundadepende de la longitud de onda de la portadora y de la velocidad del terminal. Si unmvil se desplaza lentamente este sufrir pocas atenuaciones, pero por contrapartida

puede permanecer en esta situacin una mayor parte del tiempo. Una atenuacin

profunda producir una rfaga de errores de longitud la duracin de la atenuacin.

Para combatir el efecto de las rfagas de errores se puede usar el entrelazado queconsiste en distribuir los errores de la rfaga para as poder corregirlos fcilmente.

Cuando un mvil se desplaza a cierta velocidad la duracin de los periodosatenuados son cortos y la codificacin de canal puede corregir los errores que se

produzcan. En el caso de tener mviles de baja velocidad el anterior razonamiento no secumple degradndose la calidad debido a los errores. Para poder corregir este problemase puede usar el salto en frecuencia lento. Este mtodo va cambiando la frecuencia de la

portadora y por ello la posicin de los nulos de seal recibida. Este cambio es

equivalente al que tendramos con un terminal mvil que se desplazase a una velocidadelevada y por ello compensable con una codificacin de canal.

2.8.1.14 Transmisin discontinua

Figura 2.28.Modelo de transmisin discontinua.

E

Despliegue de Un Sistema de Telefonía Móvil GSM

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