Captulo 4: INTRODUCCIN A LOS SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES MVILESEn este captulo se presenta una breve introduccin a los sistemas de radiocomunicaciones mviles. Estos sistemas permiten explotar en toda su extensin todas las potencialidades de los sistemas inalmbricos por la movilidad inherente al mismo. Son sistemas zonales lo que implica una variacin continua del trayecto radioelctrico.

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NDICEIntroduccin y generalidades.Clasificacin de los sistemas de radiocomunicaciones mviles.Sistemas de concentracin de enlaces (trunking).Dimensionamiento de la red celular.Propagacin en canales mviles.Proyecto de sistemas mviles

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BIBLIOGRAFATransmisin por radio. J.M. Hernando Rbano. Captulo 7. 2 Edicin. Editorial Centro de Estudios Ramn Areces.Comunicaciones Mviles. J.M. Hernando Rbano. 1 Edicin. Editorial Centro de Estudios Ramn Areces.Comunicaciones mviles GSM. Coordinador J.M. Hernando Rbanos. Fundacin Airtel.The Mobile Radio Propagation Channel . D.J. Parsons. Pentech Press 1992. F. Prez Fontn y A. Seone. Seminario Internacional de Comunicaciones Mviles Dpto. de Tecnologas de las Comunicaciones, Universidad de Vigo.

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INTRODUCCIN Y GENERALIDADES (I)Definicin: permiten el intercambio de informacin entre terminales mviles y/o terminales fijos con una calidad determinada.Se caracterizan por la movilidad por lo que son sistemas de cobertura zonal.Se estudiar el sistema mvil terrestre privado (PMR) o pblico (TMA):PMR:Origen: mbitos restringidos como tareas de despacho, gestin de flotas, mantenimiento de servicios pblicos (polica, bomberos,)Caractersticas: Cobertura bsicamente local.No estn conectados a la red telefnica pblica conmutada (RTPC).Tradicionalmente disponan de acceso FDMAProblema cuando aumenta el nmero de terminales: tendencia a sistemas trunking, de concentracin de enlaces.TMA (telefona mvil automtica):Sistemas de concentracin de enlaces.Interconexin entre redes mviles y la red telefnica pblica conmutada (RTPC).Utilizacin de tcnicas digitales: acceso TDMA y CDMATransmisin de voz y datos.

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INTRODUCCIN Y GENERALIDADES (II)Tipos de terminales:Estaciones fijas (no prevista para su utilizacin en movimiento):Estacin de base (EB-BS): se controla mediante una estacin de control fija; puede suministrar equipos de TX/RX juntos o separados.Estaciones de control gobiernan automticamente el funcionamiento de otra estacin de radio en un emplazamiento fijo.Estaciones repetidoras: retransmiten las seales recibidas.Estaciones mviles:Equipos porttiles o de mano;Equipos portamviles instalados temporalmente en vehculos.Equipos de control: dispositivos necesarios para el gobierno de EB.Nomenclatura de enlaces:Enlace descendente (DL):Sentido de comunicacin: EB a mvil. Distancia de cobertura: alcance.Enlace ascendente (UL):Sentido de comunicacin: mvil a EB. Distancia de cobertura: retroalcance. Debe procurarse igualdad entre alcance y retroalcance (simetra de enlace).

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INTRODUCCIN Y GENERALIDADES (II):ESTRUCTURA BSICA DE UN SISTEMA PMRGeneralmente el alcance es mayor que el retroalcanceConcepto de cobertura: debido a la variabilidad solo puede hablarse en sentido estadstico. Se utilizan dos grados de cobertura/porcentaje:Emplazamientos: tanto por ciento de lugares en donde se espera que haya enlace.Cobertura zonal: afecta a todo el rea en torno a la estacin base.Cobertura perimetral: afecta a una zona anular situada en el permetro.Tiempo: tanto por ciento de tiempo en que se espera que haya enlace. Radio de cobertura tiene una dependencia grande con la altura de la antena transmisora.Malla de comunicacionesCentralita telefnica privada

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CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILES (I).Por la modalidad de funcionamiento:Sistemas de radiotelefona: transmisin en ambos sentidos (EB-EM y EM-EB)Sistemas de radio-bsqueda (paging): transmisin en un sentido EB-EM.Por el sector de aplicacin:Radiotelefona mvil privada (PMR): accin local y no conectado a la RTPCRadiotelefona mvil pblica (PMT): Cobertura desde una nacin a continental y global.Conexin a la RPTC.Caractersticas de calidad similares a los del sistema pblico.Telefona inalmbrica. (Cordless Telephony y Wireless Telecommunications- WLAN)Por la banda de frecuencias utilizada.Banda VHF (30-300MHz; utilizada en sistemas PMR)Banda baja de 30 a 80 MHzBanda alta de 140 a 170 MHzBanda III de 223 a 235 MHzBanda UHFBanda baja de 406 a 470 MHz (sistemas PMR)Banda alta de 862 a 960 MHz (sistemas PMT)Banda de 1800 a 1900 MHz (sistemas PMT)

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CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILES (II).

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CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILES (III).Por la tcnica de acceso mltiple.FDMA: suelen ser de un solo canal por portadora (SCPC). Cada usuario utiliza frecuencias diferentes.TDMA: nicamente viable con transmisin digital; diferentes usuarios pueden compartir la misma frecuencia en intervalos diferentes.CDMA: se superpone a la informacin digital de cada usuario un cdigo que les es propio: secuencia directa (DS), por salto de frecuencias (FH) o por tcnicas hbridasPor la modulacin y canalizacin.Sistemas mviles analgicos (FDMA):Modulacin en frecuencia (FM) con algn tipo de preacentuacin o deacentuacinCanalizacin normal (f 25 KHz; fd= 5 KHz (PMR) o 9KHz (PMT)) o estrecha (f 12.5 KHz; fd= 1.5 KHz). Sistemas mviles digitales (TDMA):Modulacin digital con desplazamiento mnimo y prefiltrado gaussiano (GMSK)Canalizacin: mltiplo de 25 KHz (GSM: 200KHz)Sistemas mviles digitales (CDMA):Modulacin de fase coherente PSKCanalizacin de banda ancha del orden de 1.5 MHz

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CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILES (IV)Por el modo de explotacin: smplex, semidplex, dplex.Modo smplexA una frecuencia:Ventaja: sencillez, adems un mvil cuyo retroalcance no le permita llegar a la EB puede hacerlo a travs de otro mvilInconveniente: captura de una comunicacin por otra; captura por parte de una estacin base de la comunicacin de un mvil con otra estacin basePara solucionar lo ltimo se acude a separacin en frecuencia (4-5 MHz)Cuando hay varios equipos no hay reduccin en el espectro utilizado.A dos frecuencias: soluciona el anterior problema al precio de que los mviles no pueden hablar entre s.Modo semidplexSupera el problema de los smplex a dos frecuencias comunicndose los mviles (son smplex) entre s a travs de la estacin base (dplex).Modo dplexTanto mviles como EB disponen de duplexores. Se requiere un radiocanal diferente para enlazar cada mvil con la base.La comunicacin entre mviles slo puede hacerse a travs de la estacin base.

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CALIDAD DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILESCalidad de cobertura:Extensin: tamao de la zona de cobertura.Escenario: describe el entorno (calles y carreteras, interior de vehculos, edificios o tneles)Grado de cobertura (perimetral o zonal)Calidad de terminal (el alcance iguala al retroalcance)Calidad en cuanto a disponibilidad: se cuantifica mediante la prob. de bloqueo o congestin mediante la que se rechaza una tentativa de comunicacin.Calidad en cuanto a fiabilidad: porcentaje mximo admisible de interrupciones.Calidad en cuanto a fidelidad: grado de inteligibilidad o nmero de errores con que se recibe una comunicacin.Analgicos: mediante la relacin SINAD (Signal to Noise and Distortion Ratio)Digitales mediante la BER

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EVOLUCIN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILESSistemas de PMREn la actualidad ya se ha llegado a sistemas de concentracin digitales (TETRA)Sistemas de PMTMediados de los 60: sistema IMTS (Improved Mobile Telephone System) en USA. EBs de gran cobertura, con pequea dotacin de canales saturados con facilidad.Concepto de estructura celular (1947) y desarrollado 30 aos despus: disposicin de una banda de frecuencias importante y sistemas de sealizacin. En USA se desarrolla AMPS (Advanced Mobile Phone Service) en 800 MHzEn los pases nrdicos NMT450 primero y NMT900 despusEn Gran Bretaa se desarrolla TACS a 900 MHzEn Europa GSM (Groupe Special Mobile): reservar una banda de frecuencia y eleccin de multiacceso TDMA. Se desarrollan sistemas en USA y Japn paralelos.GSM se universaliza (Global System for Mobile Communications)DCS-1800 similar al GSM pero en la banda de 1800 MHzSistemas de tercera generacin: sistemas IMT2000 en USA y UMTS en Europa (inclusin de multimedia y servicios de banda ancha; disponibilidad de terminales muy ligeros)

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EVOLUCIN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES MVILES (II)Sistemas de telefona inalmbricaOrigen: telfono sin hilos. Estacin base conectada a la red analgica con un terminal porttil. Doble frecuencia en VHF baja 46-48 MHz (CT0)Segunda generacin (CT2): varios usuarios con acceso FDMA en 864-868 MHz.Sistema DECT proporciona centralitas automticas.Sistemas de radiobsquedaOrigen: equipos sencillos que transmiten mensajes alfanumricos.Estndar europeo ERMES: radiobsqueda internacional.Redes de rea local inalmbricasUtilizacin del recurso radio en las redes de rea local (LAN)Ventajas: flexibilidad. Inconveniente: Sensibilidad a interferencias y necesidad de definicin de una tcnica de acceso. Origen: USA: banda ISM, estndar IEEE 802.11, velocidades 2 Mbit/sEuropa: HIPERLAN, banda de trabajo 5.2 GHz; velocidades 20 MBit/s

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PROPAGACIN POR CANALES MVILESCaractersticas generales de los canales mviles.Cobertura zonal: necesidad de predicciones de propagacin.Multiplicidad de trayectos entre transmisor y receptor.Variabilidad de los trayectos debido al desplazamiento de los mviles lo que supone variacin con la distancia y el tiempo de las condiciones de propagacinRequisitos en la planificacin de sistemas mviles:Caracterizacin del canal en banda estrecha: determinacin de la prdida bsica de propagacin entre transmisor y mltiples puntos situados en la zona de cobertura:

Lb es la prdida bsica de propagacinLbf prdida bsica de propagacin en condiciones de espacio libreLex es la prdida por exceso debido a efectos del terrenoLent prdidas del entorno inmediato al receptorCaracterizacin del mvil en banda ancha: anlisis de los efectos del multitrayecto, sobre todo en zonas montaosas y urbanas.Desarrollo de modelos de simulacin lgicos (software) y fsicos (hardware)Realizacin de medidas radioelctricas para validar los anteriores puntos.

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CARACTERSTICAS BSICAS DE LA PROPAGACIN POR MVILES (I)Variabilidad: potencia transmitida es fija mientras que la recibida es una variable aleatoria.Prdida bsica de propagacin: k depende del tipo de terrenon es funcin del medio de propagacin y de la altura de la antenaLas leyes anteriores de propagacin proporcionan valores medianos.

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CARACTERSTICAS BSICAS DE LA PROPAGACIN POR MVILES (II)El entorno entre T y R vara: atenuacin variable, desvanecimiento lento

G(x,y) variable aleatoria de media 0 y desviacin tpica dBEl entorno inmediato al mvil en un radio de 100 es donde se producen las interacciones de ondas con estructuras prximas al RX: desvanecimiento rpido

La funcin R(t,f) depende de la distanciay de la frecuencia y es una funcin Rayleighde media 0

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CARACTERSTICAS BSICAS DE LA PROPAGACIN POR MVILES (III)Patrn de ondas estacionarias

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MTODOS DE PREDICCIN BASADOS EN MEDIDAS: OKUMURA-HATA (I, Okumura)El modelo de Okumura es uno de los ms usados en el mundo para la prediccin en reas urbanas.Comenz en base a una amplia campaa de medidas en Tokio para las bandas de 150, 450 y 900 MHz con antenas casi omnidireccionales en TX y RX.Se sacaron curvas de distribucin y se extrajo el valor medioSe aplica de 150MHz a 1920MHz pero tambin se usa fuera de ese rango.En distancia se cubre un rango de 1 a 100 KmSe puede usar con estaciones base de altura de 30 m a1000 m.No tienen en cuenta la ondulacin del terrenoSe dise en Tokio lo cual es importante por la ciudad de la que parten.El modelo se expresa como

L50 son las prdidas en el percentil LF prdidas en espacio libreG(hte) factor de la antena transmisoraG(hre) factor de la antena receptora y GAREA ganancia del entorno

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OKUMURA GRFICA DE ATENUACIN

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OKUMURA GRFICA DE CAMPO

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MODELO DE OKUMURA-HATAModelo de OkumuraBasado en medidas con correcciones hechas grficamente.Modelo de HataHata mejor el modelo mediante la sistemizacin y formulacin obtenida a partir de los grficos de Okumura

Este trmino representa el valor de 10na(hRX) correccin por altura de antena receptora.Para una ciudad pequea:

Para una ciudad grande

Es fundamental fijar los lmites de estabilidad

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CARACTERIZACIN EN BANDA ANCHA DE LOS CANALES RADIOELCTRICOSLa caracterizacin de un canal por medio de desvanecimiento no es vlida en banda ancha: efectos multitrayecto, variabilidad del canal con el tiempo.Efecto multitrayecto: dispersin temporal: exceso de retardo entre el primer eco y el i.En el dominio del tiempo: interferencia entre smbolos.En el dominio de la frecuencia: desvanecimiento selectivo en frecuencia (FSF).Ancho de banda de coherencia: grado de correlacin entre dos componentes separadas Bc. Si Bt

CARACTERIZACIN EN BANDA ANCHA DE LOS CANALES RADIOELCTRICOS (II)En radioenlaces digitales los anteriores efectos provocan una degradacin en la tasa de errores en los bits que llega a un valor umbral que no se reduce (I-BER).Compensacin del multitrayecto:Tcnicas de diversidadSaltos de frecuencia (frecuency hopping)Ecualizadores digitales en el receptor.Receptores de gran resolucin para separar los ecos (receptor RAKE) a partir de las caractersticas del canal.Utiliza sondeadores en banda estrecha y ancha para extraer la informacin del canal.

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MODELOS DE CANAL MULTITRAYECTOPor su naturaleza:Modelos matemticos basados en la representacin de las ondas por rayos y su interaccin con fuentes dispersoras.Modelos fsicos: materializacin de los fenmenos mediante circuitos electrnicosPor su variabilidad:Modelos estticos, el receptor es fijo.Modelos dinmicos, el receptor es mvil.Por el tipo de tratamiento:Modelo determinstico manejan estructuras de dispersores no aleatoriasModelo aleatorio caracterizan el canal como un proceso aleatorio multidimensional.

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MODELO DETERMINSTICO DE DISPERSORESSeal en receptor es la suma de N rayos que despus de incidir en un dispersor alcanzan el receptor.Seal paso bajo equivalente supone que en un intervalo elemental la estructura de dispersores es invariante y la variacin de la seal moduladora pequea:

Contribucin del rayo i (dispersor i-simo)

Aproximaciones:Seal:Amplitud constanteFuncin de retardo con variacin linealIntervalo temporal suficientemente pequeoFase de la seal (una variacin de rad para 1800 Mhz equivale a un retardo de 0.556 ns)Contribucin resultante del rayo i:

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MODELO DETERMINSTICO DE DISPERSORES (II)Expresin de la variacin de la funcin de retardo:Desplazamiento Doppler:Seal resultante del rayo i:

Seal total, suma de todas las contribuciones:

Parmetros de dependencia:AmplitudFrecuencia Doppler:Retardo:Desfasamiento: di(0)di(t)v(t)ii

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CARACTERIZACIN DE CANALES MULTITRAYECTO (I): FUNCIONES DEL SISTEMACanales variables multitrayecto (caracterizacin clasica): funcin de transferencia y respuesta impulsiva.Fenmenos a considerar: variacin temporal y desplazamiento Doppler:Manejo de cuatro variables: tiempo, frecuencia, dispersin temporal y desplazamiento DopplerFunciones bsicas de Bello:Funcin de respuesta impulsiva variable con el tiempo IDSF (Input Delay Spread Function):Funcin de transferencia variable con el tiempo TVTF (Time Variable Transfer Function):Funcin desplazamiento Doppler-retardo DDSF (Doppler Delay Spread Function): Funcin de transferencia de frecuencia-desplazamiento Doppler ODSF (Output D.S.F):Dominio (f, )Dominio (, t)

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FUNCIONES DEL SISTEMA (II)Relacin entre las funciones de BelloProblema: imposibilidad de disponer de la funcin densidad multidimensionalSolucin: trabajo con las funciones de correlacin suponiendo procesos gaussianos de media nula

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CARACTERIZACIN DE CANALES PRCTICOS (I)Para recorridos pequeos de los terminales t1 y t2 difieren poco y los procesos y H(t,f) son estacionarios en sentido amplio (WSS) por lo que sus funciones de correlacin dependen nicamente de la diferencia de tiempos. La propiedad WSS implica incorrelacin Doppler Las variables t,f y , son duales por lo que las propiedades de WSS y US se trasladan.Los canales mviles reales, en una buena aproximacin, son WSS en la variable t y US en por lo que tambin son WSS en f y US en . Si definimos la variable u=t2-t1 y v=f2-f1 las nuevas funciones quedan:

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CARACTERIZACIN DE CANALES PRCTICOS (II)Descripcin de las funciones anteriores:Funcin Ph(u,), WSS en u y US en ; u=0, Ph(0,)= Ph()=PDP, perfil retardo potencia. Funcin de correlacin en f (WSS) y en u (US) de aqu se deduce el ancho de coherencia (en el caso u=0) o el tiempo de coherencia (v=0) (RT(u,v))Funcin de correlacin en v (WSS) y de dispersin Doppler (US) (PH(v, ))Funcin densidad de potencia en la variable dispersin (PS(, )). Para =0, PS() constituye el perfil de potencia Doppler. Esta funcin se ha tomado como base para el desarrollo de muchos software.Caractersticas del Perfil de Retardo potencia (PDP):Proporciona una informacin primaria sobre los valores del desplazamiento Doppler.Parmetros: retardo mximo ltimo valor de con cruce por el nivel de ruidoDispersin de retardo D (trasnp.31)Retardo medio: (transp31)Los mismos parmetros se pueden definir respecto a la dispersin Doppler con la funcin perfil de potencia Doppler.

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CARACTERIZACIN DE CANALES PRCTICOS (III)Dispersin de retardoDispersin Doppler

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ANCHURA DE BANDA DE COHERENCIA Y TIEMPO DE COHERENCIAAnchura de banda de coherencia del canal Bc, para el nivel de correlacin , es el intervalo comprendido entre 0 y f1 para la que RT(f1)= . Para determinar dicho intervalo suele tomarse =0.5.Para un perfil de retardo potencia exponencial con parmetro D dispersin de retardo, el ancho de banda de coherencia es

Que se ve que es inversamente proporcional a la dispersin de retardo.Tiempo de coherencia Tc, para el nivel de correlacin , es el valor de u para el que R(u)= ; suele tomarse =0.5.Si la duracin de un elemento de seal es T>Tc el canal es selectivo en el tiempoSi la duracin de un elemento de seal es T

SISTEMAS DE CONCENTRACIN DE ENLACESFundamento terico:Trfico generado por un sistema de mviles se entrega a un conjunto de radiocanales.La asignacin no es rgida sino flexiblePregunta: Qu es ms eficiente, entregar a un sistema radioelctrico con N radiocanales o a N sistemas radioelctricos con un radiocanal cada uno?Modelado del trfico como una funcin Erlang BOpcin A: Opcin B: AN>A1 para N>1Se cursa ms trfico cuando se ofrece a un nmero mayor de radiocanalesRegmenes de funcionamiento de sistemas de telecomunicacin:Sistemas privados: cuando el sistema se congestiona la llamada se pone en espera. Se modelan como una Erlang CSistemas pblicos: cuando el sistema se congestiona las llamadas se pierden. Se modelan como una Erlang BMtodo de gestin de canales: protocolo MPT1327

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RECORDATORIO DE LA FUNCIN ERLANG-BSi se disponen de N canales con un trfico de A Erlangs, la probabilidad de bloqueo es:

Para un N dado, conforme crece A, as tambin lo hace la probabilidad de bloqueo.

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SISTEMAS DE TELEFONA PBLICA CELULAR (I)En funcin de las previsiones de trfico y grado de calidad se determina :El nmero de radiocanales por celdaLa dimensin de la agrupacin.El radio celular.

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SISTEMAS DE TELEFONA PBLICA CELULAR (II)Objetivos: Gran capacidad de abonados; calidad telefnica similar al servicio convencional; utilizacin eficaz del espectro; conmutacin automtica de radiocanales.Sistemas celulares: La zona de cobertura se divide en zonas ms pequeas llamadas celdas, cada una con un nmero de radiocanales.En un conjunto de celdas separadas una distancia cocanal o de reutilizacin D, se pueden reutilizar las frecuencias.Son sistemas limitados por interferencia y la calidad de servicio depende de la relacin portadora/interferencia.

Si se reduce el radio de la celda se puede disminuir la distancia de reutilizacin y por lo tanto reutilizar las frecuencias ms veces. As un conjunto de frecuencias suelen dividirse en juegos de frecuencias asignados a un cierto nmero de celdas constituyendo un cluster de forma que se cubre toda la zona formando un enlosado de celdas

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DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA TMASe dimensionan como sistemas de llamadas perdidas: p=B(N,A)p: probabilidad de prdidaN: nmero de canales de trfico disponibles en la celda.A: trfico ofrecido por los mvilesDeterminacin del nmero de radiocanales (por cluster):C=W/f W: recurso espectral; f: separacin de radiocanalesNmero de radiocanales por clula: N=C/J (con J el nmero de celdas)Trfico total ofrecido: A=MLH/3600(Erlang) (para un mvil a=HL/3600)M: nmero de mviles; L: nmero llamadas por mvil en hora cargada; H duracin (s)Intensidad de trfico en la celda: A=B-1(N-1,p) (N-1 canales de datos)Nmero de mviles en la clula: m=A/a.Densidad de trfico admisible en la clula: a=A/Sc (Sc superficie celular)Superficie de un cluster o agrupacin de celdas: Sr =JSc Nmero total de agrupaciones en la superficie de cobertura (S): Q=E(S/ Sr)+1Q tambin representa el ndice de reutilizacin del sistemaOferta total de canales de trfico: QJ(N-1)~C*(S/(J*Sc))El nmero de canales es tan grande como se quiera si reducimos J o la superficie de celdaJ est acotado por la relacin de proteccin, slo se puede reducir la superficie de la celda

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EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTONmero total de mviles a los que se puede dar servicio: M=QJm EJEMPLOSupngase un sistema celular con celdas circulares de radio 2 km y agrupaciones de J= 7 celdas. Se dispone de 280 canales. La probabilidad de bloqueo es del 10% y el trfico por mvil es 25 mE. La superficie de cobertura es 400 km2

Nmero de radiocanales por celda: N=280/7=40 (uno para sealizacin y 39 datos).Intensidad de trfico en la celda: A=B-1(39,0.1)=37.715ENmero de mviles por celda: m=1508Densidad de trfico: a=37.715/(2)2=3E/km2ndice de reutilizacin: Q=E(400/(7*12.57))+1=5Oferta total de canales de trfico: 5*39*7=1365Nmero total de mviles: 5*7*1508=52780

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GEOMETRA CELULAR (I) Forma geomtrica ms conveniente. Estudio supone TX idnticos Terreno homogneo Antenas omnidireccionales Esto supone cobertura circular Problema: solape o recubrimiento parcial Estructura geomtrica de la agrupacin Coberturas poligonales Polgonos: tringulo, cuadrado, hexgono Anlisis de interferencia Hexgono tiene mayor relacin rea/radio Mnimo nmero de celdas necesario Ubicacin de estaciones base Sistema de coordenadas oblicuas u-v. Cada vrtice del tringulo es un nodo Las estaciones base se colocan en los nodos

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GEOMETRA CELULAR (II)uv Parmetros de diseo.Radio del hexgono: R Distancia entre nodos contiguos: d=R*3 Distancia entre nodos arbitrarios (th.coseno)

Distancia de reutilizacin

Los nmeros enteros J se llaman rmbicos y definen el rombo cocanal que constituye elcluster, agrupacin o racimo

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GEOMETRA CELULAR (III): tamao del racimo

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GEOMETRA CELULAR: limitacin por interferencia Relacin portadora interferente para 6 interferencias cocanal idnticas en una EB

Ejemplo: Rp=17 dB; rp=50.12; n=3.9; J6.22 lo que supone que el nmero rmbico inmediatamente superior J=7.En el borde de la zona de cobertura se tiene:

Con los datos del ejemplo anterior se obtiene J9.43 y viendo la tabla de nmeros rmbicos resulta J=12.

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GEOMETRA CELULAR: divisin celularLos sistemas con pocas celdas se saturan pronto.Divisin celular posterior en mitadesReduccin a la mitad del radio de la celda; divisin por cuatro de la superficie.Incremento de la capacidad en un factor 4.Exigencia de mayor precisin en las ubicaciones y aumento de carga de sealizacinAumento de costes.Concepto de recubrimiento: aadir clulas dentro de la zona de cobertura inicialDivisin no es homognea

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GEOMETRA CELULAR: caracterizacin de las celdasMacrocelular Sobre los tejados 1-30kmCeldas grandes (urbano) Sobre los tejados 3-30kmCeldas pequeas (urbano) Sobre los tejados 1-3kmMicrocelular Por debajo o a nivel de tejado 0.1-1kmPicocelular Por debajo del tejado o interior 0.01-0.1kmTipos de celdas Ubicacin antena EB Dimensin celda

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SECTORIZACIN (I)Antena omnidireccional.Antena trisectorial.

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SECTORIZACIN (II)La cobertura omnidireccional requiere tamaos altos de la agrupacin.Hay un mnimo de 6 interferencias.Las antenas directivas reducen la contribucin de las mismas.Se reduce el tamao de los racimos de celdas.Asignacin dinmica de frecuencias.

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GENERALIDADES SOBRE EL FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA CELULAR (I)El significado de las abreviaturas de la figura anterior es:

BSC:Controlador de la Estacin BaseBTS:Transceptor de Estacin BaseBSS:Sistema de Estacin Base

MS:Estacin Mvil

MSC:Centro de Conmutacin de MvilesNMC:Centro de Gestin de RedOMC:Centro de Operacin y MantenimientoAUC:Centro de autenticacinEIR:Registro de identidad de equiposHLR:Registro de abonados localesVLR :Registro de abonados visitantes

RDSI:Red Digital de Servicios IntegradosRPMT:Red Pblica Mvil TerrestreRPTC:Red Pblica Telefnica Conmutada

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GENERALIDADES SOBRE EL FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA CELULAR (II)Estaciones base conectadas a los centros MSC mediante enlaces dedicados. Facilidades requeridas:Localizacin del mvil y mantenimiento de la misma (roaming)Inscripcin del mvil en el registro de abonados locales (HLR)Exploracin de canales de control e inscripcin en el registro de visitas VLRTransferencia de esta informacin al HLR del mvil.Conexin del mvil dondequiera que est (paging)Encaminamiento de una llamada mediante interrogacin al HLRSe indica a la MSC donde debe reencaminarse la llamada.El aviso le llega simultneamente por varias celdas (paging)Sintonizacin automtica de canales por parte del mvilTransferencia o de una llamada cuando el mvil cambia de celda (handover)Medidas de campo entre la MS y las EB prximas para efectuar o no la conmutacin.Puede suponer una brevsima interrupcin de la comunicacin.

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PROYECTO DE SISTEMAS MVILES (I)Deben abordarse dos tipos de clculos:De trfico: determinacin del nmero de canales necesarios.De cobertura radioelctrica: se obtienen caractersticas de potencia y radiacin as como las distancias de reutilizacin de frecuencias.Intensidad de campo utilizable en los sistemas mviles: obtencin del campo mediano necesario.Correccin por ruido y multitrayectoCorreccin estadstica:Relacin entre porcentajes de cobertura zonal y perimetral

Correccin estadstica para porcentajes L y T

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PROYECTO DE SISTEMAS MVILES (II)Clculo de cobertura radioelctrica:Clculo de cobertura-potenciaClculo de la distancia de reutilizacin.Valor umbral de la relacin de proteccinCalidad de cobertura perimetralPorcentajes en comunicaciones mvilesDesviaciones en emplazamientos y tiempo

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