Modulo_RedesAvanzadas_2013_2.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTIANCIA- UNAD

2013

Redes Y Sistemas Avanzados de Telecomunicaciones

Ingeniera De Telecomunicaciones

Hugo Orlando Perez Navarro

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA -UNAD REDES Y SERVICIOS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES I-208003

OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

Presentar las caractersticas ms relevantes de los nuevos sistemas de

comunicaciones mviles GSM, GPRS, EDGE, UMTS; as como de los nuevos

sistemas (LTE, WIMAX) y las herramientas que permitirn a estos sistemas operar

en entornos multimedia basados en protocolos y aplicaciones derivadas de

internet.

OBJETIVOS ESPECFICOS DEL CURSO

Introducir los conceptos bsicos de las comunicaciones mviles: caractersticas

del canal mvil, tcnicas de acceso mltiple, comunicaciones celulares.

Describir la arquitectura de los sistemas bsicos de comunicaciones mviles:

GSM, GPRS y UMTS.

Presentar los aspectos bsicos de los nuevos sistemas inalmbricos

emergentes.

COMPETENCIA GENERAL DE APRENDIZAJE

Al finalizar el curso el estudiante estar en capacidad de comprender los

conceptos necesarios para el desarrollo y estudio de sistemas de comunicaciones

mviles. Descripcin de los sistemas de comunicaciones mviles ms relevantes:

GSM, GPRS, UMTS y WIMAX


UNIDAD 1: INTRODUCCION A LAS COMUNICACIONES MVILES

1. INTRODUCCIN A LAS COMUNICACIONES MOVILES

1.1 Historia de las comunicaciones mviles

La utilizacin de las ondas radioelctricas se revel desde hace tiempo como el

nico medio eficaz de establecer comunicaciones con puntos mviles, y lo seguir

siendo durante mucho tiempo, ya que las ondas de radio gozan de la propiedad de

salvar obstculos, y el resto de las interacciones conocidas por la fsica actual no

puede propagarse a grandes distancias.

Desgraciadamente el espectro radioelctrico es un recurso limitado cuya

utilizacin racional slo ha sido posible mediante una reglamentacin muy estricta

que permite la optimizacin de la asignacin de frecuencias.

Los primeros sistemas diseados en los aos 20 para uso de la polica en EE.UU,

asignaban a cada vehculo policial un canal de radio, que permaneca permanente

ocupado pese a que los agentes no se estuvieran comunicando con la central.

Tal despilfarro de recursos fue posible porque la nica ocupacin del espectro, en

aquellos tiempos, era la que hacan las emisoras de radiodifusin. En los aos 60,

con la proliferacin de las cadenas de radio y televisin, el uso cada vez ms

frecuente de los radio enlaces de microondas, los enlaces de satlite, etc., la

ocupacin del espectro preocupaba ya de tal manera, que la telefona mvil se vio

obligada a evolucionar hacia sistemas basados fundamentalmente en un

aprovechamiento mejor del espectro disponible.

El primer avance significativo fue la introduccin del trunking automtico. El

sistema trunking consiste en la asignacin de un canal libre existente dentro de un

conjunto de canales disponibles, y que se mantiene solamente durante el tiempo

que el canal est siendo utilizado en la conversacin, pasando al estado de


disponible para otro usuario cuando haya terminado la conversacin que se

desarrollaba a travs de l. De este modo, el nmero de canales que hay que

instalar y que ocupar en el espectro se reduce notablemente.

Cuando el sistema gana inteligencia y la asignacin de canal se realiza de manera

automtica, sin la intervencin de un operador humano, nos encontramos con el

trunking automtico. El paso siguiente en el aprovechamiento del espectro

radioelctrico es el concepto celular, propuesto por la "Bell South" a principios de

los aos setenta.

1.2 Generaciones

La movilidad de los extremos de la comunicacin excluye casi por completo la

utilizacin de cables para alcanzar dichos extremos. Por tanto utiliza bsicamente

la comunicacin va radio.

Esta se convierte en una de las mayores ventajas de la comunicacin va radio: la

movilidad de los extremos de la conexin. Otras bondades de las redes

inalmbricas son el ancho de banda que proporcionan, el rpido despliegue que

conllevan al no tener que llevar a cabo obra civil.

Sin embargo el cable es ms inmune a amenazas externas, como el ruido o las

escuchas no autorizadas, y no tiene que competir con otras fuentes por el espacio

radioelctrico. Dos, tres y ms cables pueden ser tendidos a lo largo de la misma

zanja, y tomando las medidas adecuadas, no han de producirse interferencias.

Imaginar cuatro o cinco antenas apuntando en la misma direccin.

Histricamente la comunicacin va radio se reservaba a transmisiones uno a

muchos, con grandes distancias a cubrir. Tambin era til en situaciones en las

que la orografa dicultase en exceso el despliegue de cables. Fundamentalmente

se utilizaba para transmitir radio y TV. Por el contrario, las comunicaciones

telefnicas utilizaban cables. Todo esto nos lleva a la actual situacin, en la que ya

no est tan claro cuando es mejor una u otra opcin.


En cuanto a las comunicaciones mviles, no aparecen a nivel comercial hasta

nales del siglo XX. Los pases nrdicos, por su especial orografa y demografa,

fueron los primeros en disponer de sistemas de telefona mvil, eso s, con un

tamao y unos precios no muy populares. Radio bsquedas, redes mviles

privadas o Trunking, y sistemas de telefona mvil mejorados fueron el siguiente

paso. Despus lleg la telefona mvil digital, las agendas personales,

miniordenadores, laptops y un sinfn de dispositivos dispuestos a conectarse va

radio con otros dispositivos o redes. Y nalmente la unin entre comunicaciones

mviles e Internet, el verdadero punto de inexin tanto para uno como para otro.

1.3 La evolucin en datos

Si bien la digitalizacin resulta decisiva en las perspectivas de negocio de la

telefona mvil, ser la diversificacin instrumental (respecto de los terminales) y

de servicios (respecto del acceso) la que, de manera un tanto inopinada, extraiga

a la telefona mvil del mbito estricto de la tecnologa de voz para convertirla en

una tecnologa de acceso a datos, iniciando as su proceso de mediatizacin.

En este sentido, la implantacin de los mensajes cortos (SMS) constituye un hito

sociolgico y comercial que slo recientemente empieza a ser estudiado

(Fortunati, 2000; Eldridge y Grinter, 2001) y que ha sido sealado como eptome

de oportunidad de negocio sobrevenida (Mattinen, 2002; Telefnica Mviles,

2004). Desde su implantacin en 1994, el SMS ha alcanzado una penetracin de

entre el 70 y el 90 % entre los usuarios jvenes (de 14 a 30 aos) (Mattinen,

2002).

A las condiciones de ahorro en los costes de la comunicacin (limita el tiempo de

conexin al momento del envo), seguridad de destino (ms del 90 % de los

mensajes personales son respondidos inmediatamente o en un lapso de tiempo

breve) y discrecin (el nivel de interferencia en la vida cotidiana es menor que el

de la conversacin), el SMS aade dos componentes clave: de un lado, la

configuracin de su uso como conector emocional (uso generalizado del SMS en

grupos primarios como prueba de proximidad emocional y/o afectiva) (Eldridge y


Grinter, 2001; Lasen, 2002); por otro, su versatilidad como conector institucional

(canal de comunicacin comercial, empresarial-organizacional, etc.) (Fortunati,

2000). Pero, sobre todo, la importancia del SMS en la evolucin de la telefona

mvil reside en que implica una ruptura en la concepcin de la tecnologa (paso de

la transmisin de voz a la transmisin de datos), abriendo la puerta al desarrollo

del telfono mvil como dispositivo de acceso a contenidos y publicidad (paso de

la conectividad interindividual a la conectividad medio/usuario).

La implantacin masiva del SMS, por tanto, constituye el punto de inflexin por el

que la telefona mvil pasa a ser, con pleno derecho, un factor relevante de la

Sociedad de la Informacin. En este sentido, la propia evolucin tecnolgica y de

uso del SMS se plantea como un correlato de la evolucin de la telefona mvil en

cuanto a aplicaciones y servicios:

Por una parte, el incremento y diversificacin de formatos de datos demanda

un desarrollo coherente de estndares tecnolgicos de intercambio: el EMS

(Enhanced Messaging Service) aade al envo de texto la posibilidad de transmitir

imgenes, animaciones y sonidos en soporte SMS para GSM y GPRS; y, a partir

de 2002, el MMS (Multimedia Messaging Service) hace posible el envo

de datos en forma de imgenes (JPEG), vdeo (MPEG), sonido (MP3, MIDI) y

aplicaciones (JAVA) para GPRS y 3G.

Finalmente, a partir de los estndares 3G, 3.5 G e iMode, el IMS incorpora la

transmisin de datos en formato IP, planteando el horizonte de una creciente

compatibilidad con los estndares de Internet.

1.4 Tercera Generacin

La 3G o Tercera Generacin de comunicaciones mviles representan el conjunto

de estndares diseados con el objetivo de implantar unas redes completamente

nuevas que soportaran mayor capacidad para la transmisin de datos en

movilidad frente a sistemas anteriores. El desarrollo de la 3G supone la llegada de

la banda ancha a las comunicaciones mviles.


Ya en 1985, la Unin Internacional de Telecomunicaciones (ITU) comenz a

definir la visin de lo que hoy se conoce como sistemas de comunicaciones

mviles de 3G, denominados por aquel entonces como Future Public Land Mobile

Telecommunications Systems (FPLMTS) y posteriormente International Mobile

Telecommunications-2000 (IMT-2000).

Desde entonces la ITU comenz a dar los pasos necesarios hacia la 3G,

reservando las bandas frecuencias a nivel internacional que en el futuro

emplearan los sistemas 3G. Al mismo tiempo defini los principales objetivos de

la familia de estndares IMT-2000:

Mayor eficiencia y capacidad que las generaciones anteriores.

Nuevos servicios, tales como la conexin de PCs a travs de redes mviles

y aplicaciones multimedia.

Ancho de banda dinmico, es decir, adaptable a las necesidades de cada

aplicacin.

Mayor flexibilidad en trminos de utilizacin de mltiples estndares,

bandas de frecuencia y compatibilidad con estndares predecesores.

Itinerancia entre redes basadas en estndares distintos.

Integracin de las redes satlite y de acceso fijo inalmbrico en las propias

redes celulares.

Mayor velocidad de acceso, inicialmente de hasta 384 kbps para

comunicaciones mviles y de 2 Mbps para accesos fijos hasta alcanzar en el

futuro los 20 Mbps.

Con estas premisas en 1998 la ITU recibi 15 propuestas remitidas por diferentes

grupos y asociaciones para convertirse en estndares 3G. En este proceso

numerosas iniciativas se unieron para ofrecer candidaturas de mayor solidez,


hasta configurar finalmente la lista de estndares aceptada por la ITU en mayo de

2000.

Gracias al esfuerzo de armonizacin realizado a nivel internacional la lista de

estndares 3G englobados bajo las siglas IMT-2000 qued del siguiente modo: W-

CDMA, Time Divisin-CDMA (TD-CDMA) conocido tambin como Time Divisin

Dplex (TDD), Time Division-SynchronousCDMA (TD-SCDMA), CDMA2000 y

UWC-136.

W-CDMA es parte de una especificacin ms amplia conocida como Universal

Mobile Telecommunication System (UMTS), que cont con el apoyo de grupos de

Japn (Association of Radio Industries and Businesses, ARIB) y Europa (ETSI).

Se trata de un estndar compatible con el estndar GSM (ntese sin embargo que

el sistema GSM no es compatible con W-CDMA; se dice por tanto que W-CDMA

es compatible hacia atrs con GSM).

CDMA2000 cont por su parte con el apoyo de organizaciones de Estados Unidos

(Telecommunications Industry Association, TIA) y de Corea del Sur

(Telecommunications Technology Association, TTA), pensado para ser compatible

hacia atrs con el estndar IS-95B (CDMAOne).

La TIA propuso tambin otro estndar, UWC-136, finalmente adoptado para

garantizar la compatibilidad hacia atrs con los sistemas IS-136. Posteriormente el

Universal Wireless Communications Consortium (UWCC) denomin a este

estndar como TDMA-EDGE e IS-136HS. Cabe destacar que el estndar es

compatible hacia atrs con IS-136 y GSM.

En resumen, existen distintos sistemas y estndares 3G que han surgido en

diferentes reas geogrficas, todos ellos con caractersticas tcnicas propias

(rango de frecuencias del espectro y tecnologas de multiplexacin,

principalmente).


Los sistemas de 3G suponen un paso definitivo en el proceso de convergencia en

servicios, ya que adems de implementar una arquitectura abierta, dinmica y de

fcil interoperabilidad ofrecen unas velocidades de acceso suficientes para el

desarrollo de servicios multimedia en movilidad.

1.5 Cuarta Generacin

Cuando la 3G comenz a comercializarse recientemente, antes incluso de que la

3G fuera lanzada ya haba comenzado a gestarse el concepto de 4G e incluso de

una 5G.

De este modo, siguiendo el paradigma de evolucin tecnolgica por generaciones

mviles, se esperaba que la 4G siguiera a la 3G, apareciendo los primeros

sistemas comerciales entre 2010 y 2015, como una red de radio de banda ancha

de gran velocidad. Esta visin, conocida como evolucin lineal de la 4G, no cuenta

con el consenso de todos los agentes de la industria del mvil y ha sido objeto de

numerosas crticas en diferentes foros organizados por la ITU o el WWRF entre

otros.

La visin lineal contempla el desarrollo de redes 4G que ofrecen velocidades de

acceso superiores a los 100 Mbps, y que se comercializaran una vez que los

sistemas 3G hubieran alcanzado todo su potencial tecnolgico y de negocio.

Adems, las redes 4G permitiran la interoperabilidad e interconexin completa

con otros dispositivos mviles. En cuanto a su topologa, se confiaba en que el

diseo seguira el patrn de una red celular al igual que las generaciones

precedentes.

Esta visin no es compartida por todo el mundo, existiendo la opinin de que la

evolucin de las comunicaciones mviles se encuentra en un momento de ruptura

del ciclo lineal al que hemos asistido en la ltima dcada. De este modo la 4G se

concibe como una evolucin convergente, basada en la combinacin de mltiples

redes y tecnologas mviles y de acceso inalmbrico, que complementaran a los

actuales sistemas 3G. Estas tecnologas complementarias tendran su mximo


exponente en los sistemas de acceso fijo inalmbrico (que ofrecen movilidad

limitada) WiFi, WiMAX y sus sucesivas evoluciones.

En cualquier caso es pronto para conocer cul ser la configuracin futura de la

4G, por lo que durante los sucesivos aos se espera que convivan tanto sistemas

y estndares desarrollados con una filosofa continuista o lineal con respecto a las

generaciones anteriores, como sistemas hbridos que combinen las prestaciones

de los sistemas celulares actuales con los de acceso inalmbrico de banda ancha.

El mayor o menor xito de ambas opciones es difcil de valorar y responder a

complejas combinaciones de factores como la futura gestin del espectro

radioelctrico, la evolucin tecnolgica de procesadores, bateras, terminales y

equipos de red, o la habilidad de los operadores para abstraer al usuario de las

complejidades tcnicas y ofrecer al usuario los servicios y aplicaciones que

demanda.

2. CONCEPTOS BSICOS SOBRE COMUNICACIONES MOVILES

2.1 Composicin de un sistema de comunicaciones mviles

Lo primero a lo que nos enfrentamos al disear la estructura de red para un

sistema de telefona mvil es la limitacin en el rango de frecuencias disponibles.

Cada "conversacin" (o cada cliente de trfico de datos) requiere un mnimo

de ancho de banda para que pueda transmitirse correctamente. A cada operador

en el mercado se le asigna cierto ancho de banda, en ciertas frecuencias

delimitadas, que debe repartir para el envo y la recepcin del trfico a los distintos

usuarios (que, por una parte, reciben la seal del otro extremo, y por otra envan

su parte de la conversacin). Por tanto, no puede emplearse una sola antena

para recibir la seal de todos los usuarios a la vez, ya que el ancho de banda no

sera suficiente; y adems, deben separarse los rangos en que emiten unos y

otros usuarios para evitar interferencias entre sus envos. A este problema, o ms

bien a su solucin, se le suele referir como reparto del espectro o divisin del

acceso al canal. El sistema GSM basa su divisin de acceso al canal en combinar


los siguientes modelos de reparto del espectro disponible. El primero es

determinante a la hora de especificar la arquitectura de red, mientras que el resto

se resuelve con circuitera en los terminales y antenas del operador:

Empleo de celdas contiguas a distintas frecuencias para repartir mejor las

frecuencias (SDMA, Space Divisin Multiple Access o acceso mltiple por divisin

del espacio); reutilizacin de frecuencias en celdas no contiguas;

Divisin del tiempo en emisin y recepcin mediante TDMA (Time Divisin

Multiple Access, o acceso mltiple por divisin del tiempo);

Separacin de bandas para emisin y recepcin y subdivisin en canales

radioelctricos (protocolo FDMA, Frequency Divisin Multiple Access o acceso

mltiple por divisin de la frecuencia);

Variacin pseudoaleatoria de la frecuencia portadora de envo de terminal a

red (FHMA, Frequency Hops Multiple Access o acceso mltiple por saltos de

frecuencia).

La BSS, capa inferior de la arquitectura (terminal de usuario BS BSC),

resuelve el problema del acceso del terminal al canal. La siguiente capa (NSS) se

encargar, por un lado, del enrutamiento (MSC) y por otro de la identificacin del

abonado, tarificacin y control de acceso (HLR, VLR y dems bases de datos del

operador). Este prrafo con tantas siglas se explica a continuacin con ms calma,

pero sirve de resumen general de la arquitectura de red empleada.

Por otra parte, las comunicaciones que se establezcan viajarn a travs de

distintos sistemas. Para simplificar, se denomina canal de comunicaciones a una

comunicacin establecida entre un sistema y otro, independientemente del mtodo

que realmente se emplee para establecer la conexin. En GSM hay definidos una

serie de canales lgicos para el trfico de llamadas, datos, sealizacin y dems

propsitos.


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, as como del envo y recepcin de los datos.

Divisin en celdas: estaciones base o BS

Figura 1. Esquema general de una red GSM.

El sistema debe ser capaz de soportar una gran carga de usuarios, con muchos

de ellos utilizando la red al mismo tiempo. Si slo hubiera una antena para todos

los usuarios, el espacio radioelctrico disponible se saturara rpidamente por falta

de ancho de banda. Una solucin 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 nmero

de canales radioelctricos (cada uno de los rangos de frecuencia en que enva

datos una antena). As, 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.


Adems, se dota a las antenas de la electrnica de red necesaria para

comunicarse con un sistema central de control (y la siguiente capa lgica de la

red) y para que puedan encargarse de la gestin del interfaz radio: el conjunto de

la antena con su electrnica y su enlace con el resto de la red se llama estacin

base (BS, Base Station). El rea geogrfica a la que proporciona cobertura una

estacin base se llama celda o clula (del ingls 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 divisin espacial.

El empleo de celdas requiere de una capa adicional de red que es novedosa en el

estndar GSM respecto a los sistemas anteriores: es el controlador de estaciones

base, o BSC, (Base Station Controller) que acta de intermediario entre el

corazn 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 ms adelante. Como capa

de red, el conjunto de BSs + BSC se denomina subsistema de estaciones base, o

BSS (Base Station subsystem).

Una estacin base GSM puede alcanzar un radio de cobertura a su alrededor

desde varios cientos de metros (en estaciones urbanas) hasta un mximo prctico

de 35 km (en zonas rurales), segn su potencia y la geografa del entorno. Sin

embargo, el nmero de usuarios que puede atender cada BS est limitado por el

ancho de banda (subdividido en canales) que el BSC asigna a cada estacin, y

aunque podra pensarse que las estaciones base deberan tener una gran

potencia para cubrir mayor rea, tienen una potencia nominal de 320 W como

mximo (frente a las antenas de FM o televisin, que poseen potencias de emisin

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 ms de 40 W. Es ms, en zonas urbanas muy pobladas o

tneles se instala un mayor nmero de BSs de potencia muy limitada (menor que


2,5 W) para permitir la creacin de las llamadas pico y microceldas, que permiten

mejor reutilizacin de las frecuencias (cuantas ms estaciones, ms reutilizacin

de frecuencias y ms usuarios admisibles al mismo tiempo) o bien dan cobertura

en lugares que una BS normal no alcanza o precisan de gran capacidad (tneles

de metro o de carreteras, espacios muy concurridos, ciudades muy pobladas).

Por tanto, en zonas donde exista una gran concentracin de usuarios, como

ciudades, debe instalarse un gran nmero de BSs de potencia muy limitada, y en

zonas de menor densidad de uso, como reas rurales, puede reducirse el nmero

de estaciones y ampliar su potencia. Esto asegura adems mayor duracin de la

batera de los terminales y menor uso de potencia de las estaciones base.

Adems, el terminal no se encuentra emitiendo durante el transcurso de toda la

llamada. Para ahorrar batera y permitir un uso ms eficiente del espectro, se

emplea el esquema de transmisin TDMA (Time Divisin Multiple Access, o

acceso mltiple por divisin del tiempo). El tiempo se divide en unidades bsicas

de 4,615 ms, y stas a su vez en 8 time slots o ranuras de tiempo de 577 s.

Durante una llamada, se reserva el primer time slot para sincronizacin, enviada

por la BS; unos slots ms 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. As se permite un buen aprovechamiento del espectro

disponible y una duracin de batera superior, al no usar el emisor del terminal

constantemente sino slo una fraccin del tiempo.

Handover: el controlador de estaciones base o BSC

Al mismo tiempo, la comunicacin 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 envan y reciben las seales e

informan de ello al controlador de estaciones base o BSC (Base Station

Controller). Adems, normalmente varias estaciones base al mismo tiempo

pueden recibir la seal 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 estacin contigua, menos saturada, incluso aunque el terminal

tenga que emitir con ms potencia. Por eso es habitual percibir cortes de la

comunicacin 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 batera posible.

Sealizacin

Adems del uso para llamadas del espectro, reservando para ello los canales

precisos mientras se estn usando, el estndar prev que el terminal enve y

reciba datos para una serie de usos de sealizacin, 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 comunicacin si entra o sale una llamada, la informacin

del nmero de la llamada entrante... Y prev adems 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 rfagas de sealizacin, ocupa muy poca

capacidad de red y se utiliza tambin para enviar y recibir los mensajes cortos

SMS sin necesidad de asignar un canal de radio. Es sencillo escuchar una rfaga

de sealizacin si el telfono se encuentra cerca de un aparato susceptible de

captar interferencias, como un aparato de radio o televisin.

En GSM se definen una serie de canales para establecer la comunicacin, que

agrupan la informacin a transmitir entre la estacin base y el telfono. Se definen

los siguientes tipos de canal:


Canales de trfico (Traffic Channels, TCH): albergan las llamadas en

proceso que soporta la estacin base.

Canales de control.

Canales de difusin (Broadcast Channels, BCH).

Canal de control broadcast (Broadcast Control Channel, BCCH):

comunica desde la estacin base al mvil la informacin bsica y los

parmetros del sistema.

Canal de control de frecuencia (Frequency Control Channel, FCCH):

comunica al mvil (desde la BS) la frecuencia portadora de la BS.

Canal de control de sincronismo (Synchronization Control Channel,

SCCH). Informa al mvil sobre la secuencia de entrenamiento

(training) vigente en la BS, para que el mvil la incorpore a sus

rfagas.

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

Canal de control asociado lento (Slow Associated Control Channel,

SACCH).

Canal de control asociado rpido (Fast Associated Control Channel,

FACCH).

Canal de control dedicado entre BS y mvil (Stand-Alone Dedicated

Control Channel, SDCCH).

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

Canal de aviso de llamadas (Paging Channel, PCH): permite a la BS

avisar al mvil 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 mvil a la BS.

Canal de reconocimiento de acceso (Access-Grant Channel, AGCH):

procesa la aceptacin, o no, de la BS de la peticin de acceso del

mvil.

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


2.2 Subsistema de red y conmutacin o NSS

El subsistema de red y conmutacin (Network and Switching System o NSS),

tambin llamado ncleo de red (Core Network), es la capa lgica de enrutamiento

de llamadas y almacenamiento de datos. Notemos que, hasta el momento, slo

tenamos una conexin entre el terminal, las estaciones base BS y su controlador

BSC, y no se indicaba manera de establecer conexin entre terminales o entre

usuarios de otras redes. Cada BSC se conecta al NSS, y es ste quien se encarga

de tres asuntos:

Enrutar las transmisiones al BSC en que se encuentra el usuario

llamado (central de conmutacin mvil o MSC).

Dar interconexin con las redes de otros operadores.

Dar conexin con el subsistema de identificacin de abonado y las

bases de datos del operador, que dan permisos al usuario para

poder usar los servicios de la red segn su tipo de abono y estado de

pagos (registros de ubicacin base y visitante, HLR y VLR).

Central de conmutacin mvil o MSC

La central de conmutacin mvil o MSC (Mobile Switching Central) se encarga de

iniciar, terminar y canalizar las llamadas a travs del BSC y BS correspondientes

al abonado llamado. Es similar a una centralita telefnica de red fija, aunque como

los usuarios pueden moverse dentro de la red realiza ms actualizaciones en su

base de datos interna.

Cada MSC est conectado a los BSCs de su rea de influencia, pero tambin a su

VLR, y debe tener acceso a los HLRs de los distintos operadores e interconexin

con las redes de telefona de otros operadores.


Registros de ubicacin base y visitante (HLR y VLR)

El HLR (Home Location Register, o registro de ubicacin base) es una base de

datos que almacena la posicin del usuario dentro de la red, si est conectado o

no y las caractersticas de su abono (servicios que puede y no puede usar, tipo de

terminal, etctera). Es de carcter ms bien permanente; cada nmero de telfono

mvil est adscrito a un HLR determinado y nico, que administra su operador

mvil.

Al recibir una llamada, el MSC pregunta al HLR correspondiente al nmero

llamado si est disponible y dnde est (es decir, a qu BSC hay que pedir que le

avise) y enruta la llamada o da un mensaje de error.

El VLR (Visitor Location Register o registro de ubicacin de visitante) es una base

de datos ms voltil que almacena, para el rea cubierta por un MSC, los

identificativos, permisos, tipos de abono y localizaciones en la red de todos los

usuarios activos en ese momento y en ese tramo de la red. Cuando un usuario se

registra en la red, el VLR del tramo al que est conectado el usuario se pone en

contacto con el HLR de origen del usuario y verifica si puede o no hacer llamadas

segn su tipo de abono. Esta informacin permanece almacenada en el VLR

mientras el terminal de usuario est encendido y se refresca peridicamente para

evitar fraudes (por ejemplo, si un usuario de prepago se queda sin saldo y su VLR

no lo sabe, podra permitirle realizar llamadas).

Tengamos en cuenta que el sistema GSM permite acuerdos entre operadores

para compartir la red, de modo que un usuario en el extranjero por ejemplo

puede conectarse a una red (MSC, VLR y capa de radio) de otro operador. Al

encender el telfono y realizar el registro en la red extranjera, el VLR del operador

extranjero toma nota de la informacin del usuario, se pone en contacto con el

HLR del operador mvil de origen del usuario y le pide informacin sobre las

caractersticas de abono para permitirle o no realizar llamadas. As, los distintos

VLRs y HLRs de los diferentes operadores deben estar interconectados entre s

para que todo funcione. Para este fin existen protocolos de red especiales,


como SS7 o IS-41; los operadores deciden qu estndar escoger en sus acuerdos

bilaterales de roaming (itinerancia) e interconexin.

2.3 Establecimiento de llamada telefnica en sistema celular

Una red convergente est formada por:

Clientes, las estaciones de trabajo o dispositivos utilizados por los usuarios para

comunicarse con la red o con otros usuarios. Algunos ejemplos incluyen PC,

telfonos y cmaras de video.

Aplicaciones especcas para ambientes de estndares abiertos, como sistemas

de respuesta interactiva de voz (IVR, por sus siglas en ingls), centros de

llamadas multimedia y mensajera unicada, entre otras.

Infraestructura, que en realidad es la red sobre la cual residen clientes y

aplicaciones. La red est basada en IP, utilizando la inteligencia inherente a las

plataformas para ofrecer exibilidad y escalabilidad en el soporte a la

convergencia de diferentes medios.

En las redes de rea amplia (WAN, por sus siglas en ingls), es importante

considerar varios puntos para tener una red perfecta, con un eciente transporte

de datos, voz y video en un rea amplia. Estas consideraciones incluyen:

Calidad del Servicio (QoS):

Encolamiento.

Herramientas efectivas para los enlaces lentos.

Modelado del Trco.

Control de Admisin.

Compresin de voz y de encabezados IP.


Grupos de servidores para procesamiento de seales digitales.

Si bien la creacin de una red convergente tiene mltiples ventajas, algunos de los

sistemas de voz y video existentes en las empresas tendrn que pasar por un

proceso de migracin al Nuevo Mundo. La infraestructura debe incluir interfaces

y caractersticas necesarias para integrar PBX existentes, correo de voz y

sistemas de directorio a la nueva red. Los productos tpicos utilizados para crear

una infraestructura incluyen gateways de voz y de video, ruteadores, switches, y

sistemas de aplicaciones de voz.

2.4 Clasificacin de los sistemas de comunicaciones mviles y Modo de

funcionamiento

Primera Generacin

Los sistemas de comunicaciones mviles de primera generacin o 1G representan

al conjunto de estndares celulares que emplean tecnologas analgicas, por lo

que comnmente se habla indistintamente de sistemas analgicos o 1G.

Se trataba de sistemas pioneros que introducan por primera vez una

caracterstica revolucionaria para los servicios de comunicacin comerciales de los

aos 80, como era la movilidad. Por ello a pesar de que sus prestaciones fueron

ampliamente superadas por sistemas ms modernos (de 2G), significaron un

punto de partida de xito para el posterior desarrollo de las comunicaciones

mviles.

La principal caracterstica de estos sistemas era su capacidad para ofrecer

servicios de comunicacin de voz sobre conmutacin de circuitos. Adems de la

voz, permitan la transmisin de datos empleando mdems analgicos

convencionales, aunque con una capacidad muy limitada (difcilmente superaban

los 4800 bps). Una de las limitaciones de esta tecnologa es que la sealizacin se

realizaba "en banda", por lo que, adems de ser perceptible por el usuario, no

permita el uso de telefax y mdems.


Dentro la familia genrica de sistemas 1G, cabe destacar los siguientes

estndares

AMPS (Advanced Mobile Phone System) operaba en 800 MHz y fue

utilizado en buena parte de Amrica, frica, Europa del Este y Rusia.

ETACS (Extended Total Access Communications System) fue desplegado

principalmente en Europa, y utilizaba la banda de 900MHz.

NMT (Nordic Mobile Telephone) operaba en los pases escandinavos en la

banda de 900 MHz. Cuya versin, en la banda de 450 Mhz se utiliz en la

telefona mvil pblica de Espaa, an en la poca de monopolio. Con dicho

motivo en 1983 se estableci en Zamudio, Vizcaya, un fabricante de terminales y

estaciones base, Indelec, que fabric equipos NMT hasta que, cuando Philips

ces su actividad de fabricante de equipos y estaciones base NMT, fue adquirido

por Ericsson.

Segunda Generacin

La 2G o Segunda Generacin de comunicaciones mviles representa al conjunto

de familias de estndares y sistemas de comunicaciones mviles digitales de

banda estrecha.

Desde el nacimiento de los primeros sistemas comerciales analgicos de 1G a

finales de la dcada de los setenta y hasta comienzos de los noventa, se

comprob la necesidad de desarrollar estndares comunes a nivel regional, ya

que los sistemas 1G eran todos propietarios (desarrollados por empresas privadas

como AT&T, Motorola o Ericsson) y ello dificultaba el desarrollo de mercados de

mayor volumen de clientes.

Esta situacin desemboc en un proceso de estandarizacin que se desarroll en

el mbito de industrias regionales (EEUU, Canad, Europa, Japn y Corea del Sur

principalmente), lo que por un lado mejor la compatibilidad intrarregional pero

mantuvo las diferencias entre regiones.


Por ello la implantacin de los estndares se ha realizado tpicamente dentro de

las industrias de origen y sus reas econmicas de influencia. Esta regionalizacin

supuso tambin la utilizacin de diferentes bandas de frecuencia en funcin del

estndar

El fruto de este proceso fue un conjunto de sistemas 2G que supusieron un

importante salto cualitativo al introducir por primera vez la digitalizacin en los

servicios mviles de voz. Adems estos sistemas permitan tambin la transmisin

de datos a baja velocidad (desde 9,6 kbps hasta 14,4 kbps) y el intercambio de

mensajes entre usuarios.

Las dos principales industrias impulsoras de los sistemas 2G, EEUU y Europa,

desarrollaron numerosos estndares, de los que destacaron los siguientes por su

gran presencia en el mercado:

IS-136 o D-AMPS, en EEUU.

GSM, Global System for Mobile Communications, principalmente en

Europa.

ITU IS-95, tambin conocido como CDMAOne, muy extendido en EEUU y

Asia.

Segunda y Media Generacin 2.5G

El Grupo de Desarrollo CDMA, en colaboracin con el Grupo de Trabajo TR-45.5

de la Telecommunications Industry Association estadounidense (TIA), complet

una propuesta de estndar conocida como Radio Transmission Technology (RTT)

en 1998. Dicha propuesta trazaba la lnea de evolucin desde el estndar

CDMAOne (IS-95) hasta los futuros sistemas 3G, gracias a los estndares

intermedios IS-95 A, B y C. Esta transicin era mucho ms simple que la

equivalente de GSM a GPRS, ya que permita la reutilizacin de la mayor parte de

la infraestructura de la red, quedando las mejoras basadas en actualizaciones de

software, lo que ofreca importantes ahorros en el proceso de migracin.


As a finales de 1999, AirTouch Communications (actual Vodafone) y GTE

Wireless (actual Verizon Wireless) lanzaron un servicio de conmutacin de

circuitos de 14,4 kbps basado en el estndar IS-95A sobre sus redes CDMA.

Posteriormente el siguiente paso en la evolucin, el IS-95B, introduca velocidades

de 64 kbps, ya sobre conmutacin de paquetes. Este estndar fue utilizado en

Corea del Sur y Japn desde finales de 1999.

Por su parte, el IS-95C (tambin conocido como 1xRTT o CDMA2000 1x) ofreca

inicialmente velocidades de hasta 144 kbps. En enero de 2000, Qualcomm y

Hitachi anunciaron sus planes para desarrollar conjuntamente un estndar que

pudiera alcanzar velocidades de hasta 2,4 Mbps. As Qualcomm dise el sistema

conocido como High Data Rate (HDR) para implementarse en sus redes basadas

en la modulacin CDMA. Posteriormente el sistema HDR dio paso al TIA/EIA/IS-

856 CDMA2000, High Data Rate Air Interface Specifications, denominacin

formal del estndar conocido como 1xEV, adoptado por el 3GPP2 en 2001.

1xEV permite acceso mvil a Internet, email y transmisin de datos (incluidas

aplicaciones multimedia), adems de servicios de mensajera.

Tercera Generacin

La 3G o Tercera Generacin de comunicaciones mviles representa el conjunto de

estndares diseados con el objetivo de implantar unas redes completamente

nuevas que soportaran mayor capacidad para la transmisin de datos en

movilidad frente a sistemas anteriores. El desarrollo de la 3G supone la llegada de

la banda ancha a las comunicaciones mviles.

Ya en 1985, la Unin Internacional de Telecomunicaciones (ITU) comenz a

definir la visin de lo que hoy se conoce como sistemas de comunicaciones

mviles de 3G, denominados por aquel entonces como Future Public Land Mobile

Telecommunications Systems (FPLMTS) y posteriormente International Mobile

Telecommunications-2000 (IMT-2000).


Desde entonces la ITU comenz a dar los pasos necesarios hacia la 3G,

reservando las bandas frecuencias a nivel internacional que en el futuro

emplearan los sistemas 3G. Al mismo tiempo defini los principales objetivos de

la familia de estndares IMT-2000:

Mayor eficiencia y capacidad que las generaciones anteriores.

Nuevos servicios, tales como la conexin de PCs a travs de redes mviles

y aplicaciones multimedia.

Ancho de banda dinmico, es decir, adaptable a las necesidades de cada

aplicacin.

Mayor flexibilidad en trminos de utilizacin de mltiples estndares,

bandas de frecuencia y compatibilidad con estndares predecesores.

Itinerancia entre redes basadas en estndares distintos.

Integracin de las redes satlite y de acceso fijo inalmbrico en las propias

redes celulares.

Mayor velocidad de acceso, inicialmente de hasta 384 kbps para

comunicaciones mviles y de 2 Mbps para accesos fijos hasta alcanzar en el

futuro los 20 Mbps.

Cuarta Generacin

La 4G est basada totalmente en IP siendo un sistema de sistemas y una red de

redes, alcanzndose despus de la convergencia entre las redes de cables e

inalmbricas as como en ordenadores, dispositivos elctricos y en tecnologas de

la informacin as como con otras convergencias para proveer velocidades de

acceso entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una

calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad para


permitir ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier

lugar, con el mnimo costo posible.

El WWRF (Wireless World Research Forum) define 4G como una red que funcione

en la tecnologa de Internet, combinndola con otros usos y tecnologas tales

como Wi-Fi y WiMAX. La 4G no es una tecnologa o estndar definido, sino una

coleccin de tecnologas y protocolos para permitir el mximo rendimiento de

procesamiento con la red inalmbrica ms barata. El IEEE an no se ha

pronunciado designando a la 4G como ms all de la 3G.

En Noruega y Japn ya se est experimentando con las tecnologas de cuarta

generacin, estando TeliaSonera en el pas escandinavo y NTT DoCoMo en el

asitico, a la vanguardia. sta ltima realiz las primeras pruebas con un xito

rotundo (alcanz 100 Mbps en un vehculo a 200 km/h) y espera poder lanzar

comercialmente los primeros servicios de 4G en el ao 2010. En

Espaa Yoigoespera poder empezar a desplegar su red 4G en 2011.

El concepto de 4G englobado dentro de Beyond 3-G incluye tcnicas de

avanzado rendimiento radio como MIMO y OFDM. Dos de los trminos que

definen la evolucin de 3G, siguiendo la estandarizacin del 3GPP,

sern LTE (Long Term Evolution) para el acceso radio, y SAE (Service

Architecture Evolution) para la parte ncleo de la red. Como caractersticas

principales tenemos:

Para el acceso radio abandona el acceso tipo CDMA caracterstico

de UMTS.

Uso de SDR (Software Defined Radios) para optimizar el acceso radio.

La red completa prevista es todo IP.

Las tasas de pico mximas previstas son de 100 Mbps en enlace

descendente y 50 Mbps en enlace ascendente (con un ancho de banda en ambos

sentidos de 20Mhz).


Los nodos principales dentro de esta implementacin son el Evolved Node B

(BTS evolucionada), y el 'System Access Gateway', que actuar tambin como

interfaz a internet, conectado directamente al Evolved Node B. El servidor RRM

ser otro componente, utilizado para facilitar la inter-operabilidad con otras

tecnologas.

Tanto WiMax como LTE son tecnologas rivales en el mercado de cuarta

generacin de redes mviles, o 4G,

2.5 Sistemas Trunking

La radio Trunking recibi su nombre de la ' lnea interurbana ' que se utiliza en

comunicaciones comerciales del telfono.

Puesto simplemente, es un ' tronco ' una trayectoria de comunicacin entre dos o

ms puntos, tpicamente entre sede de la compaa del telfono y unos o ms

usuarios.

La lnea interurbana comparte el tiempo con varios y diversos usuarios, pero los

usuarios del servicio telefnico no necesitan estar enterados de este

compartimiento. Una parte pone una llamada a otra y se termina la llamada; el

funcionamiento interno del sistema de telfono es transparente a los usuarios.

El excedente a de la comunicacin por radio trunked el sistema es absolutamente

similar a tales sistemas de telfono. Las unidades de radio que transmiten y de

reciben se pueden pensar en cmo las partes a llamar y de recibir, y el sistema

trunking-radio se puede pensar en cmo el equipo de la compaa de telfono. En

vez de las lneas telefnicas, el sistema de radio utiliza los canales de radio para

poner llamadas.

Como con el sistema de telfono, los usuarios de radio no estn enterados de qu

canal de radio particular estn comunicando encima. Evidente es que una

trayectoria de comunicacin se ha establecido entre los usuarios.


El trunking es un sistema de radio de varios canales aumenta la eficacia del

sistema de radio dinmicamente manejando el uso de un canal de radio.

Esto es logrado por el control de computadora de los canales de radio y la

eliminacin virtual del retraso experimentado por las unidades del campo en la

obtencin de un canal de radio claro.

Cada trunked las aplicaciones de radio del sistema son dos tipos de designaciones

de canal de radio: control (o datos) y canales del trfico (o voz).

Un canal del control se debe sealar en cada sitio y los canales restantes se

utilizan como canales del trfico.

El canal del control se utiliza para enviar la informacin digital entre las unidades

de radio y el material informtico que controlan la operacin del sistema.

Los canales del trfico se utilizan para enviar las comunicaciones reales (voz o los

datos) entre las radios.

Un intercambio simplificado entre la unidad de radio y el equipo del sitio puede ser

descrito como sigue:

La unidad de radio escucha continuamente las instrucciones que esperan

del canal del control.

Cuando una llamada debe ser colocada, el usuario presiona su "put to talk"

el interruptor (PTT); la radio despus enva un mensaje digital corto sobre el canal

del control y dice a equipo del sitio que necesite un canal comunicarse.

El equipo del sitio oye el pedido un canal y asigna un canal de trabajo

disponible enviando un mensaje digital de vuelta sobre el canal del control.

La unidad de radio recibe la asignacin de trabajo del canal y fija su

transmisor y recibe frecuencias al nuevo canal.

La unidad de radio y el canal de trabajo realizan una "conexin de alta

velocidad".


La radio seala audiblemente al operador que se ha asignado un canal y

que las comunicaciones pueden comenzar.

Este procedimiento se puede repetir varias veces durante una secuencia de las

comunicaciones, y las transmisiones subsecuentes durante secuencia de las

comunicaciones se pueden hacer sobre de los canales de trabajo disponibles.

Todo que es evidente es que un canal claro est disponible para las

comunicaciones. El usuario no tiene que estar enterado de qu radiofrecuencias

particulares toma la comunicacin a lugares.

Un cdigo nico de la direccin se asigna a cada radio. Este cdigo identifica una

radio el llamar al equipo del sitio, y permite que el equipo del sitio llame unidades

de radio especficas. Las unidades de radio se pueden tambin repartir en ' grupos

de la charla de modo que los usuarios de radio con requisitos similares de la

comunicacin puedan comunicarse con uno a.

Si usted est interesado en los detalles tcnicos, el sistema del trunking de

Motorola SmartNet est utilizando tericamente hasta 760 frecuencias del canal,

espaciadas igualmente en los canales de transmisin 12.5kHz o 25kHz. Estn en

la mitad inferior del nmero de canal total, y recibiendo los canales est en el

superior. En el control (datos) acanale la estacin baja transmite 84 paquetes en

3600 bit/s con la modulacin directa de la frecuencia del portador usando ajuste

del cambio de la frecuencia (FSK). Estos paquetes contienen diversa informacin

como: sistema identificacin, datos y poca actual, ndice del canal que seala,

comando para la afiliacin de radio a los grupos y grupos que trabajan

frecuencias. El formato del paquete es absolutamente complejo porque necesita

asegurar descifrar correcto en el punto de la destinacin y un alto nivel de la

inmunidad de ruido. Encapsula la interpolacin de los datos, un mtodo error-

correccin circunvolucional y un CRC (control por redundancia cclico) para la

deteccin de error final, si cualquiera se fue despus del primer algoritmo error-

correcting. El Motorola SmartNet es actualmente el sistema lo ms comnmente


posible usado de la radio del trunking de Norteamrica. Tambin se utiliza

extensamente en Europa, Australia y otros pases.

El estndar MPT1327 para trunked que los sistemas de radio mviles se utilizan

principalmente en Europa, Australia, Canad y otros pases. Acomoda hasta 1024

canales, 12.5kHz o 25kHz aparte. El protocolo confa en el canal del control que

seala en 1200 bit/s usando el cambio rpido de la frecuencia que afina la

modulacin del subcarrier (FFSK), con una deteccin de error simple de 15-bit

CRC. Las ' 0 ' frecuencias binaria son 1800Hz y el ' 1 binario ' es tiempo del canal

del control 1200Hz. se divide en ms de la duracin 106,7 (128 paquetes), y un

mensaje que seala se puede enviar en cada ms.

3. CARACTERIZACIN DEL CANAL MVIL

3.1 Mecanismos y Aspectos bsicos de propagacin

El estudio de la transmisin de datos en sistemas mviles requiere, como paso

previo fundamental, la caracterizacin del entorno de propagacin, es decir, el

canal radio mvil. Las redes mviles presentan caractersticas de transmisin muy

diferentes de las de las redes tradicionales fijas. Estas caractersticas tienen su

origen tanto en la propia naturaleza del medio fsico utilizado (el canal radio) como

en los efectos debidos a la movilidad. Fundamentalmente son dos las

caractersticas diferenciales del canal radio mvil frente a la red fija: las altas tasas

de error y el ancho de banda reducido.

Tasas altas de error

La informacin enviada a travs del canal radio resulta, inevitablemente,

deteriorada. Algunas de las causas de este deterioro son:

Los obstculos reducen el nivel de la seal captada por el receptor. Esta

atenuacin, inherente al canal radio, es conocida como desvanecimiento lento o

ensombrecimiento (shadow fading o shadowing). La reduccin en el nivel de la


seal por causa de este desvanecimiento es transitoria si el obstculo en cuestin,

el emisor o bien el receptor, estn en movimiento. La duracin de la prdida de

seal puede durar unos pocos milisegundos o, incluso, prolongarse varios

segundos dependiendo de factores como la naturaleza del obstculo o la

velocidad del terminal.

La seal radio tambin puede verse sometida a reflexiones en obstculos

presentes en el camino pero no necesariamente en la lnea de visin del receptor.

Este fenmeno, conocido como propagacin multicamino, puede ocasionar la

llegada al receptor de seales con diferencias de fase tales, que su suma d lugar

a una interferencia destructiva cuyas consecuencias pueden llegar hasta la

cancelacin mutua, es decir, la eliminacin total de la potencia de seal en

recepcin. La propagacin multicamino da lugar a desvanecimientos rpidos o de

Rayleigh.

Las interferencias procedentes de transmisiones concurrentes pueden

degradar la relacin seal/interferente.

La limitacin de la potencia transmitida por los terminales mviles, debida

tanto a la necesidad de minimizar las interferencias como a consideraciones

relacionadas con su alimentacin mediante bateras contribuye, tambin, a la

presencia de altas tasas de error en los enlaces radio.

El ruido ambiente es inevitable en un entorno abierto y frgil como el canal

radio. En ncleos urbanos, este factor es especialmente influyente.

Experimentalmente, se ha constatado que las tasas de error en los canales radio

mviles varan dentro del rango 10 a 10 dependiendo de las condiciones del

enlace. Las redes fijas de fibra ptica presentan, en cambio, tasas inferiores a 10.

Hay que tener en cuenta, adems, que el efecto combinado de los mecanismos

generadores de errores en la mayora de canales es tal, que stos se producen en

forma de rfagas. Esto significa que los canales sufren periodos errticos durante

los cuales toda comunicacin a travs de ellos resulta inviable. Existe, por tanto,

cierta dependencia estadstica en la ocurrencia de los errores.


En concreto, el comportamiento de los canales radio est limitado por las

frecuentes rfagas de error causadas por los desvanecimientos, atenuaciones e

interferencias. Durante los periodos de rfaga, el terminal (o la estacin base)

recibe slo una seal muy dbil de manera que todos los intentos de transmisin

de datos resultan fallidos con muy alta probabilidad. En este estudio se analizar

el efecto de las elevadas tasas de error sobre el comportamiento del protocolo de

transporte TCP.

Ancho de Banda reducido

El espectro de radiofrecuencia es un recurso extremadamente valioso y, como tal,

es gestionado celosamente por las administraciones. Esto supone que el ancho de

banda disponible para la comunicacin entre el mvil y la estacin base es,

siempre, limitado. Por lo tanto, un aspecto primordial en el diseo de los sistemas

mviles debe ser el uso eficiente del ancho de banda disponible. As analizaremos

las ventajas e inconvenientes de incorporar mtodos de reduccin del tamao de

los paquetes de informacin que viajan por los enlaces mviles que permitan

utilizar de forma ms eficiente el ancho de banda disponible.

3.2 Aspectos bsicos en la planificacin

En las actividades relacionadas con la propagacin en la planeacin del proyecto

son:

1. Caracterizacin del canal mvil en banda estrecha

El objetivo es determinar la perdida bsica de propagacin entre el transmisor y

mltiples puntos situados en la zona de cobertura (mtodos de prediccin de

perdidas). Para esto se requiere delimitar la regin de cubierta por un transmisor y

el estudio de interferencias entre estaciones que utilicen las mismas frecuencias.


Perdida bsica

2. Caracterizacin del canal mvil en banda ancha

El objetivo es analizar el efecto de la propagacin multitrayecto en la tasa de

errores (BER) de las comunicaciones digitales, esto se debe a que el canal mvil

produce distorsin de la seal recibida, lo que produce errores en los bits

transmitidos.

Se logra con modelos tericos los cuales son complejos y para la implementacin

es mejor usar modelos de simulacin.

3. Desarrollo de modelos de simulacin

Se realiza en comunicaciones mviles de banda ancha y lo que se quiere es

estudiar la influencia de las prdidas de propagacin en la VER del enlace mvil

digital. Adems se quiere ver y corregir los efectos correctivos como recepcin por

diversidad, codificacin del canal entre otros.

La forma es trabajar el canal como un modelo donde este se simula como un filtro

variable consistente en una red de varias etapas, cada una de las cuales simula

un trayecto. (Modelos HW y SW).

4. Realizacin de medidas radioelctricas

Los modelos de prediccin de propagacin y modelos de simulacin deben

validarse. Las medidas se usan para:

- Resolver situaciones de cobertura dudosa


- Detectar interferencias

- Perfeccionar mtodos de proteccin (ej. Microceldas)

Las medidas se realizan tanto en banda estrecha como en banda ancha.

3.3 Caractersticas bsicas de la propagacin

Variabilidad de la propagacin

La seal del canal mvil tiene muchas variaciones de nivel, la causa es que el

nivel de la seal depende de la ubicacin del mvil, el cual se mueve. Esto

produce variaciones de la seal en el tiempo.

Figura 2 Para una potencia transmitida fija, la potencia recibida es una variable

aleatoria.

Calculo de la perdida bsica de propagacin

K: Constante. Depende del tipo de terreno, la frecuencia y la altura de las antenas.

Es la perdida para una distancia de referencia (K=lo).


N: Depende del medio de propagacin y de la altura de la antena de referencia.

En dB:

Valor mediano de la prdida de propagacin.

Se debe introducir el efecto aleatorio:

a. Efecto de obstculos, colinas, arboles, entre otros: Desvanecimiento

Lento o pos sombra (Shadow Fading).

b. Efecto del entorno inmediato al mvil (Circulo de radio 100) o

multitrayecto: Desvanecimiento rpido (Fast fading).

3.4 Modelos de propagacin

Los tipos de modelos que existen son:

- Modelos Clsicos

Utilizados hasta los aos 60s y son aplicables a Propagacin en reas

rurales y grandes zonas de cobertura sin reutilizacin de frecuencias.


Algunos ejemplos son: bacos de Bullington, Primeras curvas de

propagacin propuesta por CCIR, y ambos son aplicables a sistemas de

radiodifusin y sistemas mviles.

- Primera Mtodos Informatizados

Se inici en los aos 70s para medios rurales de la siguiente manera, se

obtienen datos perfiles del terreno a lo largo de radiales desde la estacin

base y luego estos datos se introducen en los programas informticos que

modelan la propagacin para posteriormente caracterizar el terreno

mediante un parmetro de ondulacin. Se utilizan las alturas efectivas de

las antenas como datos para programas basados en mtodos empricos

(modelo de Egli y Longely, Metodo Rice)

Para los modelos urbanos el modelo ms usado es el de Hata. Este modelo

est basado en curvas de propagacin de Okumura y es aplicable a una

amplia gama de frecuencias y alturas de estacines bases y estaciones

mviles. El modelo es sencillo de aplicar y es bastante exacto sin embargo

existen otros modelos que lo superan como el Walfisch-Bertoni. En la

siguiente figura se observa la diferencia.

Figura 3 Mtodos Informatizados

- Segunda Mtodos Informatizados


Zonas Rurales

Usan bases de datos del terreno (BDT o GIS) y proporcionan resultados de

cobertura que se imprimen sobre los propios mapas.

Zonas Urbanas

Se emplean procedimientos semi-empiricos y usan BDT de ciudades, un

ejemplo es COST 231.

En la siguiente figura se observan las dos zonas.

Figura 4 Zonas Urbana y Rural

- Mtodos Fsicos y Empricos

Usados en entornos Microcelulares y de interiores, los ms destacados son los

basados en la teora Geomtrica de la Difraccin (GTD). En ella se requiere gran

volumen de informacin obtenida de los BDT detalladas de ciudades y planos de

edificios.

Deben ser bastantes precisos (si no lo son, los errores son del orden de una zona

de cobertura). A continuacin se muestra una tabla donde se observa la

clasificacin de las celdas.


Tabla1. Clasificacin de las celdas

Clasificacin de los Modelos de propagacin:

Modelo de propagacin tierra plana

Cuando una onda plana incide sobre la superficie terrestre sufre una reflexin,

caracterizada por el coeficiente de reflexin, que relaciona el vector de intensidad

decampo de la onda reflejada con el de la onda incidente. La intensidad de campo

total recibida es igual a la suma vectorial de las correspondientes a las ondas

incidente y reflejada.

El coeficiente de reflexin depende de un modo complejo de la conductividad y de

la permitividad del suelo, de la frecuencia y del ngulo de incidencia de la onda.

Con un suelo perfectamente reflector la onda reflejada es de igual magnitud que la

incidente, dependiendo las relaciones de fase de la polarizacin de la onda. As,

teniendo en cuenta las condiciones de contorno en el suelo, las componentes con

polarizacin horizontal delos campos elctricos incidente y reflejado se cancelan

en la superficie del reflector (suelo), en tanto que las componentes verticales se

suman en dicha superficie cuando el ngulo de incidencia es pequeo. Por tanto,

en funcin de la distancia del trayecto y dela altura de las antenas, el rayo directo

y el rayo reflejado pueden verse total o parcialmente atenuados. Los efectos ms


importantes de la tierra sobre la propagacin de ondas se reflejan en la ecuacin

siguiente.

Modelos de propagacin para exteriores

La forma en que las ondas se propagan puede variar desde algo muy sencillo

hasta algo realmente complicado, las complicaciones en los medios de

propagacin son debidas a los obstculos ya sean naturales o artificiales que

provocan desviaciones de las ondas.

El modelado y prediccin de la forma en que las ondas electromagnticas se

propagan constituyen un campo de gran inters para el diseo de redes de

comunicaciones inalmbricas. Un modelo de propagacin es una ecuacin

normalmente dad en dB que trata de calcular y describir las prdidas de una seal

en determinado ambiente de propagacin.

La utilidad especfica de los modelos est en predecir la potencia de la seal que

se transmite y que se recibe a determinada distancia, aunque tambin se toman

en cuenta las variaciones de la potencia en el punto receptor.

Los tipos de modelos que existen son:

Modelo de propagacin para el espacio libre o Modelo de Friss

Este modelo no es tan til para aplicaciones en las que existen obstculos, se

requiere de una clara lnea de vista entre el transmisor y el receptor para poder

modelar con ayuda de este modelo, as como las caractersticas del espacio libre.

Las ecuaciones para este modelo son:


Tambin puede ser expresada en decibeles

Modelo de Okumura-Hata

Este es un tipo de modelo emprico, que se basa en los datos de las prdidas de

propagacin provistos por Okumura y es vlido para el rango frecuencias VHF y

UHF pero dentro de los lmites de los 150Mhz hasta los 1500Mhz.

Las prdidas en una rea urbana fueron presentadas en una formula general en

un ambiente urbano, sin embargo existen caracterizaciones de esta ecuacin para

distintos ambientes.


Para la ecuacin anterior se debe tomar en cuenta ciertas restricciones como:

De este modo para ciudades pequeas y medianas se tiene

Para un ambiente suburbano se tendr

Las reas rurales tendrn la siguiente ecuacin

Modelos de propagacin para microceldas

Junto con los ambientes de cobertura macro celular y micro celular, para los que

ya hoy en da existen una planificacin, existe otro tipo de ambiente de operacin

de las redes celulares, el futuro de las comunicaciones celulares evoluciona hacia

escenarios pico celulares.

Estos ambientes se caracterizan, desde el punto de vista de la propagacin, por

una presencia muy importante de obstculos dispersores. Ello provoca una

varianza muy importante en los niveles de potencia media recibidos en distintos

emplazamientos y una fuerte dispersin temporal de la onda que llega al receptor.


Modelos de propagacin para interiores

Para estudiar la propagacin de un ambiente inferior, se pueden considerar

configuraciones de los lugares donde ser realiza la comunicacin y

configuraciones de las zonas de cobertura donde proporcionan los servicios de red

y de esta forma poder caracterizar fsicamente el ambiente que puede variar con

respecto a la utilizacin del mismo.

La condicin de no tener lnea de vista provoca mayores problemas que la de

tenerla, as como la determinacin de la capacidad de los canales y la calidad de

los en laces. En el caso de un ambiente interior, ambas condiciones existen,

independientemente de que las seales recorran distancias muy cortas esto es

debido a la gran cantidad de obstculos presentes en el ambiente, como ya se

haba mencionado.

La configuracin de las zonas de cobertura se divide en 6 casos donde la divisin

obedece al tipo de enlace de comunicacin entre las terminales y la estacin de

base o repetidor.

Zona extragrande

Zona grande

Zona mediana

Zona pequea

Microzona

Sistema distribuido

Los tipos de modelos son:


Modelos electromagnticos

Las caractersticas de radio de la propagacin de los modelos electromagnticos

se pueden derivar solucionando directamente las ecuaciones de Maxwell para la

propagacin de la onda electromagntica. El mtodo del tiempo-dominio de la

diferencia finita (FDTD) es probablemente el mtodo ms popular para una

solucin numrica de las ecuaciones de Maxwell.

Modelos estadsticos

Este tipo de modelos no necesitan informaciones acerca de las paredes en las

construcciones. Lo nico que se requiere para los clculos en estos modelos es

una descripcin del tipo de construccin, por lo cual con saber si se propagan las

seales en su oficina, en un hotel, un hospital, un edificio viejo, una casa, estos

modelos pueden dar resultados.

Modelos empricos de trayectoria directa

Este tipo de modelos est basado en la trayectoria directa existen entre el

transmisor y el receptor, rayos futuros no son considerados en este tipo de

modelos. Estos modelos son en gran parte la base para el diseo y

caracterizacin de los ltimos modelos desarrollados.

Modelos empricos de multi-trayectoria

Este tipo de modelos principalmente se sostiene en clculos necesariamente

realizados por computadoras, por lo que diferentes tipos de trayectorias son

calculadas y almacenadas en las computadoras, con estos datos se obtiene una

prediccin de las perdidas

Cobertura de edificios desde el exterior

La extensin de la provisin de servicios celulares a entornos de interior de

edificios hace preciso considerar la penetracin de seal hacia y desde dichos


edificios. De este modo, es posible determinar niveles de interferencia no

deseados o incluso la posibilidad de extender el servicio proporcionado por

microcelulas en el exterior hacia el interior de determinados edificios.

Para penetracin en edificios se toman en cuenta diversos aspectos, de estos, los

principales son las caractersticas de los materiales de los que est construido el

edificio. Con esto se puede tener en una idea de las perdidas, mediante

mediciones hechas para un edificio en especfico o con modelos de propagacin

que incluyan las caractersticas de los materiales de construccin.

3.5 Canal multitrayecto

Al receptor llegan varias componentes a travs de diferentes caminos. Tales

componentes llegan en diferentes tiempos y con amplitud y fase aleatorias.

Figura 5. Multitrayecto

Caracterizacin del canal multitrayecto

Dispersin del retardo y Ancho de Banda de coherencia

Funcin de autocorrelacin de h (t ; )

Si hacemos t=0,


Figura 6. Funcin de Autocorrelacin

En la prctica, en lugar de medir la respuesta al impulso de un canal, se utiliza el

perfil de potencia recibida, es decir h(0;k). Medimos los niveles de potencia

recibida en funcin del retardo.

Retardo medio:

Dispersin rms del retardo rms delay spread


Figura 7. Dispersin de retardo

Tipos de desvanecimiento

Para adicionar el efecto del desvanecimiento lento en las prdidas de la seal en

un punto (x,y), se agrega una funcin aleatoria g(x,y) as:

Tras numerosas mediciones experimentales se ha llegado a la conclusin de que

g(x,y) puede modelarse mediante una variable aleatoria gaussiana log-normal.

Desvanecimiento Lento

Las perdidas sern en dB

Siendo

caracteriza la variabilidad del desvanecimiento lento. Depende del tipo de medio

(rural o urbano), de la extensin de la zona y de la ondulacin de terreno

circundante.

Desvanecimiento Rpido

El desvanecimiento rpido es significativo en recorridos con una longitud de 40

aproximadamente.

Se agrega a la prdida de propagacin un factor r(t,f) que depende de la distancia

(o el tiempo para una velocidad conocida del receptor) y de la frecuencia:


r(t,f) es una variable aleatoria proporcional al cuadrado de una magnitud que sigue

una distribucin Rayleigh.

Tcnicas de diversidad y combinacin

Diversidad

La diversidad de cdigo, es una tcnica empleada en un medio de transmisin con

el objetivo de enviar varias seales en un nico canal en entornos MIMO dando

lugar al cdigo espacio-tiempo. Este servicio proporciona altas tasas de

transmisin de datos con alta fiabilidad.

Tcnicas de combinacin

Las tcnicas de diversidad explotan el canal para transmitir una versin del seal

original, con el objetivo de recibir ste con la mejor calidad posible, siendo

transmitidas por las diferentes antenas transmisoras.

Existen varios tipos de diversidad:

Diversidad de espacio

Diversidad de frecuencia

Diversidad de tiempo

Diversidad de polarizacin

Diversidad de ngulo

Diversidad por seleccin

Diversidad por conmutacin

Diversidad por combinacin de razn mxima

De todas ellas, la ms destacable es un tipo de codificacin con diversidad

espacio-temporal basada en principios de ortogonalidad: STBC ortogonal.


UNIDAD 2: TCNICAS DE ACCESO MLTIPLE Y COMUNICACIONES

CELULARES

4. TCNICAS DE ACCESO MLTIPLE

Introduccin

El diseo de cualquier sistema de comunicaciones est muy condicionado por la

interfaz radioelctrica que utilice. En realidad la capacidad de los componentes y

elementos de la red fija, o de la red de transmisin, no suele ser una limitacin ni

un problema fundamental en el diseo de los sistemas de comunicaciones

mviles. La interfaz radioelctrica, sin embargo, ejerce una considerable influencia

en el diseo de todo el sistema, pudiendo llegar a condicionar su coste e incluso

muchas cualidades operacionales, entre ellas las eficiencia espectral

determinando el grado de aprovechamiento del espectro disponible.

Estando los sistemas celulares limitados por interferencia, el diseo de la interfaz

radioelctrica tendr como objetivo la maximizacin de la eficiencia espectral

manteniendo la interferencia dentro de valores razonables. Esto, adems, unido al

hecho de la variedad de escenarios y servicio que los sistemas de comunicaciones

personales deben soportar, hace que no se haya encontrado, por ahora, una

solucin ptima para todas las situaciones.

4.2 FDMA

La multiplexacin por divisin de frecuencia (MDF) o (FDM), del ingls Frequency

Divisin Multiplexing, es un tipo de multiplexacin utilizada generalmente en

sistemas de transmisin analgicos. La forma de funcionamiento es la siguiente:

se convierte cada fuente de varias que originalmente ocupaban el mismo espectro

de frecuencias, a una banda distinta de frecuencias, y se transmite en forma

simultnea por un solo medio de transmisin. As se pueden transmitir muchos

canales de banda relativamente angosta por un solo sistema de transmisin de

banda ancha.


El FDM es un esquema anlogo de multiplexado; la informacin que entra a un

sistema FDM es analgica y permanece analgica durante toda su transmisin.

Un ejemplo de FDM es la banda comercial de AM, que ocupa un espectro de

frecuencias de 535 a 1605 kHz. Si se transmitiera el audio de cada estacin con el

espectro original de frecuencias, sera imposible separar una estacin de las

dems. En lugar de ello, cada estacin modula por amplitud una frecuencia

distinta de portadora, y produce una seal de doble banda lateral de 10KHz.

Hay muchas aplicaciones de FDM, por ejemplo, la FM comercial y las emisoras de

televisin, as como los sistemas de telecomunicaciones de alto volumen. Dentro

de cualquiera de las bandas de transmisin comercial, las transmisiones de cada

estacin son independientes de las dems.

Una variante de MDF es la utilizada en fibra ptica, donde se multiplexan seales,

que pueden ser analgicas o digitales, y se transmiten mediante portadoras

pticas de diferente longitud de onda, dando lugar a la denominada multiplexacin

por divisin de longitud de onda, o WDM del ingls Wavelength Division

Multiplexing.

En la siguiente figura siguiente se representa, de forma muy esquematizada, un

conjunto multiplexor-demultiplexor por divisin de frecuencia para tres canales,

cada uno de ellos con el ancho de banda tpico del canal telefnico analgico (0,3

a 3,4 kHz).


Figura 8. Circuito simplificado del conjunto multiplexor-demultiplexor analgico

En esta figura, se puede ver como la seal de cada uno de los canales modula a

una portadora distinta, generada por su correspondiente oscilador (O-1 a O-3). A

continuacin, los productos de la modulacin son filtrados mediante filtros paso

banda, para seleccionar la banda lateral adecuada. En el caso de la figura se

selecciona la banda lateral inferior. Finalmente, se combinan las salidas de los tres

filtros (F-1 a F-3) y se envan al medio de transmisin que, en este ejemplo, debe

tener una de banda de paso comprendida, al menos, entre 8,6 y 19,7 kHz.

En el extremo distante, el demultiplexor realiza la funcin inversa. As, mediante

los filtros F-4 a F-6, los demoduladores D-1 a D-3 (cuya portadora se obtiene de

los osciladores O-4 a O-6) y finalmente a travs de los filtros paso bajo F-7 a F-9,

que nos seleccionan la banda lateral inferior, volvemos a obtener los canales en

su banda de frecuencia de 0,3 a 3,4 kHz.


4.2 TDMA

Figura 9. TDMA

La multiplexacin por divisin de tiempo (MDT) o (TDM), del ingls Time Division

Multiplexing, es el tipo de multiplexacin ms utilizado en la actualidad,

especialmente en los sistemas de transmisin digitales. En ella, el ancho de banda

total del medio de transmisin es asignado a cada canal durante una fraccin del

tiempo total (intervalo de tiempo).

En la figura siguiente se representa, esquematizada de forma muy simple, un

conjunto multiplexor-demultiplexor para ilustrar como se realiza la multiplexacin-

desmultiplexacin por divisin de tiempo.

Figura10. Conjunto multiplexor-demultiplexor por divisin de tiempo


En este circuito, las entradas de seis canales llegan a los denominados

interruptores de canal, los cuales se cierran de forma secuencial, controlados por

una seal de reloj, de manera que cada canal es conectado al medio de

transmisin durante un tiempo determinado por la duracin de los impulsos de

reloj.

En el extremo distante, el desmultiplexor realiza la funcin inversa, esto es,

conecta el medio de transmisin, secuencialmente, con la salida de cada uno de

los seis canales mediante interruptores controlados por el reloj del demultiplexor.

Este reloj del extremo receptor funciona de forma sincronizada con el del

multiplexor del extremo emisor mediante seales de temporizacin que son

transmitidas a travs del propio medio de transmisin o por un camino.

El Acceso mltiple por divisin de tiempo (Time Division Multiple Access o TDMA,

del ingls) es una tcnica de multiplexacin que distribuye las unidades de

informacin en ranuras ("slots") alternas de tiempo, proveyendo acceso mltiple a

un reducido nmero de frecuencias.

Tambin se podra decir que es un proceso digital que se puede aplicar cuando la

capacidad de la tasa de datos de la transmisin es mayor que la tasa de datos

necesaria requerida por los dispositivos emisores y receptores. En este caso,

mltiples transmisiones pueden ocupar un nico enlace subdividindole y

entrelazndose las porciones.

Esta tcnica de multiplexacin se emplea en infinidad de protocolos, sola o en

combinacin de otras, pero en lenguaje popular el trmino suele referirse al

estndar D-AMPS de celular empleado en Amrica.

Mediante el uso de TDMA se divide un nico canal de frecuencia de radio en

varias ranuras de tiempo (seis en D-AMPS y PCS, ocho en GSM). A cada persona

que hace una llamada se le asigna una ranura de tiempo especfica para la

transmisin, lo que hace posible que varios usuarios utilicen un mismo canal

simultneamente sin interferir entre s.


Existen varios estndares digitales basados en TDMA, tal como TDMA D-AMPS

(Digital-Advanced Mobile Phone System), TDMA D-AMPS-1900, PCS-

1900 (Personal Communication Services), GSM(Global System for Mobile

Communication, en el que se emplea junto con saltos en frecuencia o frequency

hopping ), DCS-1800 (Digital Communications System) y PDC (Personal Digital

Cellular).

Caractersticas

- Se utiliza con modulaciones digitales.

- Tecnologa simple y muy probada e implementada.

- Adecuada para la conmutacin de paquetes.

- Requiere una sincronizacin estricta entre emisor y receptor.

- Requiere el Time advance.

4.3 SSMA

CDMA

Suele utilizarse popularmente para referirse a una interfaz de aire inalmbrica

de telefona mvil desarrollada por la empresa Qualcomm, y aceptada

posteriormente como estndar por la TIA norteamericana bajo el nombre IS-95 (o,

segn la marca registrada por Qualcomm, "cdmaONE" y su sucesora CDMA2000).

En efecto, los sistemas desarrollados por Qualcomm emplean tecnologa CDMA,

pero no son los nicos en hacerlo.

Esta tecnologa, luego de digitalizar la informacin la transmite a travs de todo el

ancho de banda del que se dispone, a diferencia de TDMA y FDMA. Las llamadas

se sobreponen en el canal de transmisin, diferenciadas por un cdigo de

secuencia nico. Esto permite que los usuarios compartan el canal y la frecuencia.

Como es un mtodo adecuado para la transmisin de informacin encriptada, se

comenz a utilizar en el rea militar. Esta tecnologa permite comprimir de 8 a 10

llamadas digitales para que ocupen lo mismo que ocupa una llamada analgica.


En CDMA, la seal se emite con un ancho de banda mucho mayor que el

precisado por los datos a transmitir; por este motivo, la divisin por cdigo es una

tcnica de acceso mltiple de espectro expandido. A los datos a transmitir

simplemente se les aplica la funcin lgica XOR con el cdigo de transmisin, que

es nico para ese usuario y se emite con un ancho de banda significativamente

mayor que los datos.

Figura 11 Seal de datos CDMA

A la seal de datos, con una duracin de pulso Tb, se le aplica la funcin XOR con

el cdigo de transmisin, que tiene una duracin de pulso Tc. (Nota: el ancho de

banda requerido por una seal es 1/T, donde T es el tiempo empleado en la

transmisin de un bit). Por tanto, el ancho de banda de los datos transmitidos es

1/Tb y el de la seal de espectro expandido es 1/Tc. Dado que Tc es mucho

menor que Tb, el ancho de banda de la seal emitida es mucho mayor que el de la

seal original, y de ah el nombre de "espectro expandido".

Cada usuario de un sistema CDMA emplea un cdigo de transmisin distinto

Modulo_RedesAvanzadas_2013_2.pdf

Documents

Transcript of Modulo_RedesAvanzadas_2013_2.pdf