Fundamentos de Redes Móviles GSM: Arquitectura, Canales y Servicios

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).