¿Qué es un teléfono celular? Es un sistema que utiliza una gran cantidad de transmisores inalámbricos de baja potencia para crear celdas, la principal área de cobertura geográfica de un sistema de comunicación inalámbrico. Los niveles de potencia variables permiten determinar el tamaño de las celdas según la densidad de suscriptores y las necesidades regionales.
Cuando los usuarios móviles pasan de una celda a otra, sus conversaciones se "transfieren" entre estas áreas para garantizar un servicio ininterrumpido. Los canales (frecuencias) utilizados en una de estas unidades se pueden reutilizar en otra a cierta distancia.
El celular es…
Celular se refiere al servicio mejorado de telefonía móvil (AMPS), que divide una región geográfica en áreas denominadas celdas. El propósito de esta división es aprovechar al máximo el número limitado de frecuencias de transmisión.
Cellular es una forma de tecnología de comunicación que permite el uso de teléfonos móviles.
Teléfono móviles una radio bidireccional que proporciona transmisión y recepción simultáneas.
La comunicación móvil celular se basa en la división geográfica del área de cobertura de la comunicación. A cada celda se le asigna una cierta cantidad de frecuencias (o canales), lo que permite que una gran cantidad de suscriptores realicen conversaciones simultáneamente.
El elemento común de todas las generaciones de tecnologías de comunicaciones móviles es el uso de ciertas frecuencias de radio (RF) así como la reutilización de frecuencias. Esto le permite brindar servicios a una gran cantidad de suscriptores mientras reduce la cantidad de canales (ancho de banda). También le permite crear amplias redes mediante la integración completa de funciones avanzadas de telefonía móvil.
El aumento de la demanda y el consumo, así como el desarrollo de diversos tipos de servicios, ha acelerado el rápido desarrollo tecnológico de las redes modernas, así como la mejora continua de los propios dispositivos celulares.
Cómo funciona la comunicación móvil
Cada teléfono móvil utiliza un canal de radio temporal independiente para comunicarse con el sitio celular. Este sitio admite la comunicación con muchos teléfonos al mismo tiempo utilizando un canal por teléfono. Los canales usan un par de frecuencias celulares:
- Línea directa para transmisión desde sitio celular.
- Línea inversa para que el sitio celular pueda recibir llamadas de los usuarios.
La energía de radio se disipa con la distancia, por lo que los teléfonos móviles deben permanecer cerca de la estación base para mantenerse en contacto. Estructura básica del móvil.redes incluye sistemas telefónicos y servicios de radio.
El principio de la comunicación celular (para tontos)
El proceso comienza con la activación del chip ingresando el código PIN de la tarjeta SIM insertada. Luego, la señal celular se transmite a través de los canales de control. La respuesta del número llamado se transmite por un canal de control libre a la antena de la estación base, desde donde se transmite al centro de conmutación móvil.
El centro de conmutación está buscando una estación base con la máxima intensidad de señal de teléfono celular de un suscriptor celular y cambia la conversación a ella.
Arquitectura temprana del sistema telefónico
El servicio móvil tradicional estaba estructurado de manera similar a la transmisión de televisión: un transmisor muy potente, ubicado en el punto más alto del área, transmitía hasta un radio de cincuenta kilómetros.
El concepto celular estructuró la red telefónica de manera diferente. En lugar de utilizar un transmisor potente, se han colocado muchos transmisores de baja potencia en toda el área de cobertura celular.
Por ejemplo, al dividir un área en cien áreas diferentes (celdas) con transmisores de baja potencia usando doce conversaciones (canales), la capacidad del sistema teóricamente podría incrementarse de doce conversaciones o canales de voz usando un transmisor potente a doce cien conversaciones (canales) utilizando cien transmisores de baja potencia.
Área de la ciudad configurada como tradicionalred de telefonía móvil con un potente transmisor.
Sistema de comunicación móvil usando concepto celular
Los problemas de interferencia causados por dispositivos móviles que usan el mismo canal en áreas adyacentes han demostrado que todos los canales no se pueden reutilizar en todas las celdas. Aunque afectó la efectividad del concepto original, la reutilización de frecuencias se ha convertido en una solución viable a los problemas de los sistemas de telefonía móvil.
Los ingenieros descubrieron que el efecto de la interferencia no estaba relacionado con la distancia entre las zonas, sino con la relación entre la distancia y la potencia (radio) de los transmisores de zona. Al reducir el radio de la zona en un cincuenta por ciento, los proveedores de servicios pueden cuadriplicar la cantidad de clientes potenciales en la zona.
Los sistemas basados en áreas con un radio de un kilómetro tendrán cien veces más canales que los sistemas basados en áreas con un radio de diez kilómetros. La especulación llevó a la conclusión de que al reducir el radio de la zona a unos pocos cientos de metros, era posible atender millones de llamadas.
El concepto celular utiliza niveles de potencia bajos variables, lo que permite que las celdas se adapten a la densidad de suscriptores y las necesidades del área. A medida que crece la población, se pueden agregar celdas para adaptarse a este crecimiento.
Las frecuencias celulares utilizadas en un grupo de celdas se pueden reutilizar en otras celdas. Las conversaciones se pueden pasar de celda a celda para mantener una constanteconexión telefónica cuando el usuario se mueve entre ellos.
El equipo de radio celular (estación base) puede comunicarse con teléfonos móviles siempre que estén dentro del alcance. La energía de radio se disipa con la distancia, por lo que los teléfonos móviles deben estar dentro del rango operativo de la estación base. Al igual que los primeros sistemas de radio móvil, la estación base se comunica con los teléfonos móviles a través de un canal.
El canal consta de dos frecuencias: una para transmitir a la estación base y otra para recibir información de la estación base.
Arquitectura del sistema celular
La creciente demanda y la mala calidad de los servicios existentes han llevado a los proveedores de servicios móviles a explorar formas de mejorar la calidad del servicio y brindar soporte a más usuarios en sus sistemas. Dado que la cantidad de espectro de frecuencia disponible para el uso celular móvil era limitada, era necesario un uso eficiente de las frecuencias requeridas para cubrir las comunicaciones.
En la telefonía celular actual, las áreas rurales y urbanas se dividen en áreas según reglas de servicio específicas. Los parámetros de implementación, como el número de divisiones y el tamaño de las celdas, los determinan ingenieros con experiencia en arquitectura celular.
El aprovisionamiento para cada región se planifica de acuerdo con el plan de ingeniería, que incluye celdas, clústeres, reutilización de frecuencias y traspaso.
La célula es la unidad geográfica básica del sistema celular. Estas son las estaciones basetransmitiendo una señal a través de pequeñas áreas geográficas, que se representan como hexágonos. El tamaño de cada uno varía según el paisaje. Debido a las limitaciones impuestas por el terreno natural y las estructuras artificiales, la verdadera forma de las celdas no es un hexágono perfecto.
Un clúster es un grupo de células. No se reutiliza ningún canal en el clúster.
Debido a que solo había disponible una pequeña cantidad de frecuencias de radio para los sistemas móviles, los ingenieros tuvieron que encontrar una manera de reutilizar los canales de radio para transmitir más de una conversación a la vez. La decisión tomada por la industria se denominó scheduling o reutilización de frecuencias. La reutilización de frecuencias se realizó mediante la reestructuración de la arquitectura del sistema de telefonía móvil en el concepto de comunicaciones celulares.
Los estándares celulares son los siguientes: el concepto de reutilización de frecuencias se basa en asignar a cada celda un grupo de canales de radio utilizados dentro de un área geográfica pequeña. A las celdas se les asigna un grupo de canales que es completamente diferente de las unidades similares vecinas. Su área de cobertura se llama huella. Esta huella está delimitada por un límite para que el mismo grupo de canales se pueda usar en diferentes celdas que estén lo suficientemente separadas como para que sus frecuencias no interfieran.
Las celdas con el mismo número tienen el mismo conjunto de frecuencias. Si el número de frecuencias disponibles es 7, el factor de reutilización de frecuenciases igual a 1/7. Es decir, cada celda usa 1/7 de los canales celulares disponibles.
Obstáculos en el desarrollo de las comunicaciones celulares
Desafortunadamente, las consideraciones económicas hicieron que el concepto de construir sistemas completos con muchas áreas pequeñas fuera poco práctico. Para superar esta dificultad, los operadores del sistema desarrollaron la idea de la división de celdas. Cuando un área de servicio se llena de usuarios, este enfoque se utiliza para dividir un área en áreas más pequeñas. Por lo tanto, los centros urbanos se pueden subdividir en tantas áreas como sea necesario para brindar un nivel aceptable de servicio en regiones de mucho tráfico, mientras que se pueden usar celdas más grandes y menos costosas para cubrir áreas rurales periféricas.
El último obstáculo en el desarrollo de la red celular está relacionado con el problema que surgía cuando un suscriptor celular se movía de una celda a otra durante una llamada. Dado que las áreas adyacentes no utilizan los mismos canales de radio, la llamada debe interrumpirse o transferirse de un canal de radio a otro cuando el usuario cruza la línea entre celdas adyacentes.
Debido a que no se permite la caída de llamadas, se ha creado un proceso de traspaso. El traspaso ocurre cuando una red de telefonía móvil transfiere automáticamente una llamada a otro canal de radio cuando el dispositivo móvil atraviesa celdas adyacentes.
Durante una conversación, las dos partes están en el mismo canal de voz. Cuando el dispositivo móvil sale del área de cobertura de estesitio celular, la recepción se vuelve débil. En este punto, el sitio celular en uso solicita un traspaso. El sistema cambia la llamada a un canal de mayor frecuencia en el nuevo sitio sin interrumpir la llamada ni alertar al usuario. La llamada continúa mientras el usuario está hablando y la persona que llama no nota el traspaso.
Componentes del sistema celular
El sistema celular ofrece a las centrales telefónicas móviles y portátiles el mismo servicio que las centrales fijas sobre bucles cableados convencionales. Es capaz de atender a decenas de miles de suscriptores en una gran metrópolis. El sistema de comunicación celular consta de los siguientes cuatro componentes principales que trabajan juntos para brindar servicios de telefonía móvil a los suscriptores:
- Red telefónica pública conmutada (PSTN).
- Central telefónica móvil (MTSO).
- Sitio celular con sistema de antena.
- Estación de abonado móvil (MSU).
PSTN consta de redes de área local, redes de área de intercambio y redes de larga distancia que conectan teléfonos y otros dispositivos de comunicación en todo el mundo.
MTSO es la oficina central de comunicaciones móviles. Alberga un centro de conmutación de comunicaciones (MSC), control de campo y estaciones repetidoras para conmutar llamadas desde sitios celulares a oficinas centrales alámbricas (PSTN).
El término "sitio celular" se utiliza para referirse a la ubicación física del equipo de radio que brinda cobertura celular. La lista de hardware ubicado en el sitio celular incluye fuentes de alimentación,equipos de interfaz, transmisores y receptores de RF y sistemas de antena.
La unidad de suscriptor móvil consta de una unidad de control y un transceptor que transmite y recibe transmisiones de radio hacia y desde el sitio celular. Hay tres tipos de MSU disponibles:
- Teléfono móvil (potencia de transmisión típica de 4,0 W).
- Portátil (potencia de transmisión típica de 0,6 W).
- Transportable (la potencia de transmisión típica es de 1,6 W).
Torres de telefonía nocivas
La comunicación celular es un gran avance en la ciencia y la tecnología de su época, que no estuvo exento de consecuencias. La industria de la telefonía celular continúa afirmando que las torres de telefonía celular no son un peligro para la salud, pero menos personas creen eso en estos días.
¿Son dañinas las torres de telefonía? Desafortunadamente, la respuesta correcta es sí. Las microondas pueden interferir con los campos electromagnéticos de su cuerpo y causar muchos problemas de salud potenciales:
- Dolor de cabeza.
- Pérdida de memoria.
- Estrés cardiovascular.
- Recuento bajo de espermatozoides.
- Defectos de nacimiento.
- Cáncer.
Hay pruebas sólidas de que la radiación electromagnética de las torres es perjudicial para la salud.
Ejemplo: El gobierno del estado de Baviera en Alemania llevó a cabo un estudio sobre el efecto de una torre de jaula en un rebaño de ganado lechero, los resultados se publicaron en 1998. La erección de la torre provocó efectos adversos en la salud, lo que resultó en una caída perceptiblela producción de leche. El movimiento de ganado restauró la producción de leche. Regresarlos a su pasto original recreó el problema.
Comunicaciones celulares en Rusia
De 100 posibles códigos de celular rusos, 79 son usados y 21 son gratuitos. Los códigos gratuitos están en reserva y aún no pertenecen a ningún operador.
Más de 80 empresas de comunicación celular están registradas en la Federación Rusa y brindan sus servicios en el país. Los operadores móviles tienen códigos de marcación en formato 9xx. Los números de teléfono celular tienen diez dígitos y comienzan con +79xx o 89xx.
Los operadores más grandes incluyen: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Los tres grandes operadores (MTS, Beeline y MegaFon) poseen toda una serie de números.
