Conceptos basicos

PrinciPios Básicos de comunicaciones móviles

Organización de la Red Celular
• Permite resolver los problemas de saturación del espectro y capacidad de los sistemas de comunicaciones.
o Se remplaza un solo transmisor de alta potencia por muchos transmisores de pequeña potencia; por lo que un área determinada es divida en celdas, donde cada celda es servida por su antena.

• El nivel deseñal generado por la antena es lo suficientemente elevado para garantizar que el canal broadcast de la celda sea recibido correctamente dentro de su área de cobertura. • A cada celda se le adjudica un grupo de frecuencias diferente y una estación base ofrece el servicio. • La forma de la celda depende de la potencia del Tx, ganancia de la antena y su orientación respecto a la morfología delterritorio. • En función de estas características es posible calcular la intensidad del campo electromagnético utilizando modelos empíricos.

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Geometría de las Celdas

• La geometría cuadrada no es la ideal, porque desde el punto central se tienen 4 vecinos a distancia d y cuatro a la distancia 1.414d. • La geometría hexagonal provee equidistancia. • En la práctica la geometría hexagonal no esutilizada.
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Cobertura

MSc. Soraya Sinche M.

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Reuso de Frecuencias (1)
• En el caso hexagonal, en una celda de radio R, la distancia entre el centro de la celda y cada celda adyacente es:

d=

• A cada celda se le asigna una grupo de frecuencias. En celdas adyacentes se asignan grupos de canales diferentes a los asignados a las vecinas. • El objetivo es usar el mismogrupo de canales de radio en otras celdas cercanas, separadas a distancias lo suficiente mente grandes para mantener los niveles de interferencia dentro de límites tolerables. • Generalmente se asignan de 10 a 50 frecuencias a cada celda, dependiendo del tráfico esperado. • El proceso de diseño de selección y asignación de grupos de canales para todas las estaciones bases que forman el sistema seconoce como Reuso de Frecuencias o Planeamiento de frecuencias.
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Patrón de Reuso de Frecuencias

Celdas Co-canal
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Reuso de Frecuencias (2)
• •
Un cluster es un grupo de celdas, su esquema viene repetido inalterado de grupo en grupo, indefinidamente. Los elementos de los cuales depende el reuso de frecuencias son:

• •

La distancia entre dos celdas que usan el mismo grupo defrecuencias se conoce como “distancia de reuso de frecuencia” o “distancia Co-canal”. Aplicando geometría hexagonal, se puede calcular la distancia de reuso, como:
D distancia co-canal R radio de la celda Q Relación co-canal - reuso

o Robustez del sistema a la interferencia o Potencia de emisión de las antenas y su orientación o Selectividad de los filtros en recepción

D Q= = 3N R

86Reuso de Frecuencias (3)
• El tamaño del cluster se puede calcular como:

N = i2 + j2 + i ⋅ j
• Donde: i, j = 0, 1, 2, 3, …. • Posibles valores de N son 1, 3, 4, 7, 9, 12, 13, 16, 19, 21, etc.

Ejemplo de Reuso de Frecuencias N = 19

Interferencia Co-canal
• La localización frecuencial se hace sobre la base del valor mínimo que un parámetro de calidad debe asumir. • El valor de C/I(Carrier over Interference) expresa el nivel de calidad del sistema. Medido generalmente en dB. [C/I] dB = 10log10 (C/I) • El valor mínimo de referencia (C/I)min depende del tipo de modulación y de otras características del sistema de radio. • Por ejemplo para sistemas analógicos, el (C/I)min debe estar alrededor de 16-18dB, mientras que para GSM es suficiente que esté en un valor entorno a 9-10dB.
89Carrier/Interference (C/I) (1)

 C   d = 3 N = 6 ⋅    r   I  min 
PR (.) potencia recibida de m, caracterizada como: PT (.) potencia transmitida de la estación:

1

α

(C): útil (Ii): interferente de la celda co-canal i de referencia para m: PT (C) interferente co-canal i: PT (Ii)

G (m), G (Bm), G (Bi): ganancias en recepción de la antena de m; en transmisión de la...