Introducción

El auge mundial de las telecomunicaciones móviles celulares ha sido realmente sorprendente. A fines de 1999 había más de 480 millones  de abonados en todo el mundo, comparados con los escasos 11 millones correspondientes a 1990. Actualmente la telefonía móvil celular representa más de un tercio del total de las conexiones telefónicas. Es probable que antes del año 2005 el número de abonados del servicio móvil celular sobrepase al de abonados de las líneas  tradicionales.

Fig. 1. Crecimiento de la telefonía celular en la última década

El auge de las comunicaciones móviles celulares ha revolucionado el concepto de telefonía.  Sobre todo por la movilidad de los usuarios que ya no llaman a un sitio, sino a una persona específica. Cuando se introdujeron por primera vez a principios de los años ochenta, estos teléfonos estaban circunscritos a automóviles y limitados por su peso y su potencia, pero poco a poco  se  fueron fabricando aparatos más pequeños y de menor peso, más baratos, y abandonaron el automóvil y se trasladaron al portafolio o al bolsillo. Un teléfono portátil moderno pesa unos cuantos cientos de gramos, tienen una pequeña pantalla y  pueden ofrecer gran cantidad de servicios, tales como identificador de llamadas, envío y recepción de mensajes de texto, Internet,  agenda  electrónica, entre otros.

1.    ELEMENTOS BÁSICOS DE TELEFONÍA CELULAR

El término celular se debe a que la cobertura radioeléctrica de una zona geográfica completa se realiza cubriendo pequeñas regiones  llamadas células. En cada una de estas células existe una Estación Radio Base (Base Estation Radio, ERB) que controla el tráfico de los teléfonos móviles que se desplazan en la zona correspondiente. A su vez estas estaciones están enlazadas con el Centro de Conmutación de Servicios Móviles (Mobile Switching Center, MSC) y éste a su vez está conectado a la Red Telefónica Pública (Public Switched Telecommunications Network, PSTN). El Centro de Conmutación de Servicios Móviles a su vez se divide en un conmutador telefónico (PABX) y en el Subsistema de Telefonía Móvil (Mobile Telephony Subsystem, MTS).

                                                                                                      Fig. 3. Red celular básica

Dependiendo del tipo de antena de transmisión empleada en la estación base, se puede cubrir        una o más áreas por una estación base. Estas áreas reciben el nombre de células.

Existen dos  tipos  de  células: onmidireccionales y  sectoriales

• Célula onmidireccional

Esta se produce cuando la estación base está equipada con una antena onmidireccional transmitiendo igualmente en todas direcciones y se forma una área en forma circular, con  la estación base en el centro de la célula. Una estación móvil dentro de esta área tendrá normalmente una buena conexión con la estación base. Para representar una célula, usualmente se utiliza un hexágono en forma teórica, pero en la realidad el área de cobertura es circular.

• Célula onmidireccional

Para formar este tipo de célula la estación base está equipada con tres antenas direccionales, cada una cubriendo una célula sectorial de 120 grados. En cada una de las estaciones  base,  algunas unidades de canal están conectadas a una antena cubriendo una célula sectorial; otras unidades de canal están conectadas a la segunda  antena cubriendo una segunda célula, y el resto a  una antena para tener una tercer  célula. Por lo tanto, una estación base controla a tres células sectoriales. Cuando se muestran tres células sectoriales, se dibujan tres hexágonos,  uno  para cada célula, con la estación base localizada en la esquina de cada hexágono. Para que se lleve a  cabo la cobertura total, las células vecinas deben traslaparse entre sí.

La estación base está conectada a un Centro de Conmutación de Servicios Móviles por medio de circuitos de enlace punto a punto. La estación base maneja la radiocomunicación con los teléfonos celulares o estaciones móviles y supervisa la calidad de la radiotransmisión durante una  llamada.

                                                               Fig. 4. Torre y antenas de la estación base

Una de las principales características de los sistemas celulares es el reuso de frecuencias, que consiste en comunicar al teléfono celular con la estación base por medio de un canal telefónico con frecuencias disponibles en  ese  momento.  El teléfono celular no tiene una frecuencia fija de enlace. Esta técnica permite hacer un eficiente uso del  espectro  electromagnético disponible,  así como atender a más usuarios  en un  número determinado de canales de radio. Este reuso de frecuencias es posible utilizando canales de la misma frecuencia en varias células que no sean adyacentes, evitando así alguna interferencia. Todos los teléfonos celulares pueden utilizar un canal de la estación base la cual detectará su desplazamiento en el área, asignándole una nueva frecuencia si cruza la frontera de la célula en que se encontraba y pasa a otra célula  diferente, este cambio es imperceptible para el usuario, debido a que su teléfono continúa funcionando  normalmente.

2.   SISTEMAS DE TELEFONÍA CELULAR EN EL MUNDO

Existen varios sistemas internacionales normalizados de telefonía celular y de servicios móviles en el mundo, los cuales se mencionan a continuación.

Para sistemas analógicos:

AMPS  Avanced Mobile Phone System Servicio de Telefonía Móvil Avanzado

NMT    Nordic Mobile Telephony

Sistema Nórdico Telefónico Móvil

TACS   Total    Acces     Communications     System Sistema de Comunicación con Acceso  Total

Mientras que los sistemas digitales existentes son: CDMA  Code Division Multiple Access

Acceso Múltiple por División de  Códigos

GSM    Global System for Mobile

Sistema     Global     para     comunicaciones

móviles

PDC     Personal Digital Cellular Sistema Celular Digital Personal

PHS     Personal Handyphone System

Sistema de Teléfono de Mano  Personal.

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