Principios de la Tecnología Celular: Cobertura y Reutilización de Frecuencias

Estructura Celular y Funcionamiento de las Redes Móviles

La comunicación base-móvil o móvil-móvil en una frecuencia específica solo es posible si no se supera una distancia entre ellos denominada radio de cobertura. Este valor es proporcional a la altura de las antenas de la estación móvil y la estación base. Superada esta distancia, la atenuación que sufre la señal transmitida es tan elevada que imposibilita la comunicación.

Subdivisión del Área de Cobertura: El Concepto de Celda

Para aprovechar los 180 canales disponibles en este sistema, se emplea la técnica de subdividir la superficie total a cubrir en zonas más pequeñas llamadas celdas o células, usualmente representadas geométricamente como hexágonos. En cada una de estas celdas habrá una estación base con un cierto número de frecuencias o canales asignados.

Técnica de Reutilización de Frecuencias

Para evitar la interferencia de un canal con sus contiguos, se utiliza la técnica de reutilización. Esta técnica consiste en repetir las frecuencias en hexágonos que están separados por una distancia denominada distancia cocanal o distancia de reutilización. Reutilizando frecuencias, se logra un mayor tráfico de usuarios.

Características Fundamentales del Sistema Celular

• Reutilización de frecuencias
• División celular
• Compartición de los circuitos radioeléctricos
• Función de seguimiento (roaming)
• Función de traspaso (handover)

Forma Geométrica de las Celdas

La forma más conveniente para las celdas debe cumplir con los siguientes criterios:

• Procurar que no existan huecos o solapamientos en los bordes.
• Buscar la forma que, para un radio dado 'R', se obtenga la mayor superficie posible. Esto permite utilizar un menor número de celdas para cubrir la misma zona, reduciendo así la necesidad de frecuencias.

La forma ideal para la subdivisión celular es el hexágono.

Proceso de Handover entre Celdas

En todo momento, un teléfono móvil se encuentra situado en una celda determinada y bajo el control de la estación base de dicha celda. Cuando un móvil abandona una celda, su estación base detecta que la señal del teléfono se debilita. Posteriormente, consulta a todas las estaciones adyacentes para determinar cuál de ellas recibe la señal con mayor potencia.

La estación base entonces transfiere la propiedad de la comunicación a la celda en la que se localiza el teléfono.

Este proceso es llamado hand off o handover y suele completarse en aproximadamente 300 milisegundos.