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Fundamentos de Redes Móviles GSM: Arquitectura, Canales y Servicios

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Optimización de Redes Móviles

División Celular

Consiste en dividir las células en unidades más pequeñas, dotando de mayor flexibilidad a la red:

  • Reducción del radio: Al reducir el radio a la mitad, la superficie se reduce por cuatro.
  • Impacto: Mayor tráfico (x4), mayores costes, más tránsito entre células y mayor precisión de las BTS.

Sectorización

Mediante el uso de antenas directivas en los extremos, se reducen las interferencias. Esto permite:

  • Una relación señal-interferencia (J) menor.
  • Mejor capacidad del sistema y mayor reutilización de frecuencias.
  • Posibilidad de cubrir sectores de células vecinas.

Arquitectura GSM

  • Modulación: GMSK (C/I = 9 dB).
  • Dispersión temporal: Hasta 16 µs.
  • Dispersión Doppler: Hasta 200 km/h.
  • Estructura: Celular con Frequency Hopping (FH).
  • Acceso múltiple: TDMA con 8 intervalos (8 canales).
  • DTX: Ruido de confort.
  • Seguridad: Implementada en el estándar.

Servicios

  1. Portadores: Capacidad de transportar información en modo síncrono o asíncrono, ya sea en modo paquete o circuito.
  2. Teleservicios: Mensajes cortos (SMS), fax grupo 3 y telefonía digital con códec a 13 kbps.

Clasificación de Canales

1. Canales de Tráfico (TCH)

Utilizan un par de portadoras con intervalos de tiempo determinados para el móvil. Tipos:

  • TCH/F: Velocidad total.
  • TCH/H: Velocidad media.
  • Datos: 2.4, 4.8, 9.6, 2.4 y 4.8 kbps.

En cada llamada se asocian los siguientes canales:

  • SACCH (Slow Associated Control Channel): Señalización rutinaria (potencia y calidad).
  • FACCH (Fast Associated Control Channel): Envío de mensajes urgentes (traspaso de celda); pueden robar bits al canal de información.

2. Canales de Señalización

a) De Difusión (Descendentes)

Llegan a todas las MS para orientación y sincronización:

  • BCCH (Broadcast Control Channel): Información general para orientar a la MS.
  • FCCH (Frequency Correction Channel): Frecuencia de la portadora.
  • SCH (Synchronization Channel): Sincronización de trama e identificación de la BS.

b) Canales Comunes (Ascendentes y Descendentes)

Regulan el acceso:

  • RACH (Random Access Channel): Ascendente para cursar peticiones no programadas (ALOHA ranurado).
  • PCH (Paging Channel): Descendente para notificar llamadas.
  • AGCH (Access Grant Channel): Descendente para asignar recursos.

3. Canales Dedicados

Son bidireccionales y se asignan a las MS antes de la llamada:

  • SDCCH (Stand-alone Dedicated Control Channel).
  • SACCH (Slow Associated Control Channel).

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