La telefonía móvil consiste en ofrecer un acceso vía radio a un abonado de telefonía de tal forma que pueda realizar y recibir llamadas dentro del radio de cobertura del sistema. (Lara Tapia, 2006) Los investigadores de Laboratorios Dell determinaron que al dividir un área geográfica grande en pequeñas secciones llamadas células se puede incrementar la capacidad de la red de telefonía, cada célula está constituida por un conjunto de módulos específicos conectados entre sí, como se indica en la Figura 23-1, estos elementos son:
La estación móvil (MS)
La estación base (BS)
La central de conmutación de telefonía móvil (MTSO)
La red de telefonía pública conmutada (PSTN)
El MS es el enlace entre el usuario y la red de telefonía celular, por media del cual se proporcionan los servicios de voz y datos, la BS es un transceptor de radio frecuencia que consiste de una torre y un pequeño edificio, donde se encuentra contenido el equipo de radio que permite la conexión de los MS al sistema. (Lara Tapia, 2006) El control y administración de las estaciones base se lo hace por medio de la MTSO, realizándose la administración y el mantenimiento de la red e interfaces con la PSTN.
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Figura 23-1 Arquitectura del sistema de telefonía celular
Fuente (Lara Tapia, 2006)
1.8.2.1 Estación Móvil (MS)
Por sus siglas en inglés “Mobile Station”, su función es la comunicación hacia las estaciones base, su contacto con la red debe ser constante debido a que es una parte fundamental del sistema celular, aquí encontramos el módulo de radio frecuencia, el módulo de antena, la unidad lógica, el módulo de control, la interfaz de usuario, el sintetizador de frecuencias, en la Figura 24-1 se muestra un ejemplo de estación móvil.
Figura 24-1 Estación móvil (teléfono celular)
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1.8.2.2 Estación Base (BS)
En inglés “Base Station”, es el equipamiento compuesto de transmisores y receptores de baja potencia en varias frecuencias o canales, que se encargan de la cobertura de la célula, la BS controla mantiene localizados a los usuarios dentro de la célula, mientras que su MS esté encendido, además lleva el registro del proceso de solicitud de llamada.
La BS es responsable de las funciones de radio dentro del sistema celular como son: gestión de las comunicaciones de radio con algún grado de procesamiento de señales, por medio de un enlace radioeléctrico bidireccional en las MS y la red celular que les brinda el servicio, manejo del traspaso de llamadas entre células (Handoff), control del nivel de potencia de la señal tanto de las Estaciones Base como de las Estaciones Móviles. (Lara Tapia, 2006)
En la Figura 25-1 se muestra la implementación de una BS en una red celular, se estructura básicamente de los equipamientos de la BS que se encuentran en el interior de una caseta, la torre y las antenas, que pueden ser omnidireccionales para una cobertura omnidireccional o antenas direccionales para una cobertura sectorial, por ejemplo si se utilizan tres antenas direccionales, cada una tendrá una cobertura de 120°, cualquiera que fuera la implementación, la BS debe prestar los servicios de control de acceso y localización, canal de control y canal de voz para la comunicación MS - red celular y red celular - MS.
Figura 25-1 Estación base para comunicación de los MS y la red celular.
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1.8.2.3 Central de conmutación de telefonía móvil (MTSO)
Los operadores de telefonía celular por cada área cubierta donde presta su servicio, existe un MTSO, que se encarga del control del procesamiento y establecimiento de las llamadas, realiza tareas de señalización, conmutación, supervisión y distribución de canales de radio, controla los procesos de handoff apoyado de las BS, además de la gestión de servicios complementarios, tarifación y acceso a las bases de datos de la red (HLR y VLR), la MTSO se comunica con las BS a través de enlaces microondas, como se aprecia en la Figura 26-1.
HLR: Llamado también Home Location Register, es una base de datos propia de la red celular que se encarga del registro de la localización de los abonados, almacenando información específica para la administración de la comunicación de los usuarios y la información de localización. La capacidad del MTSO puede permitir que haya más de un HLR, todo depende de la capacidad del equipo.
VLR: Llamado también Visiter Location Register, es una base de datos que se encarga del registro de la localización de los abonados visitantes, almacenando información de todos los suscriptores dentro del área de servicio del VLR temporalmente, el instante que el usuario se mueve a otra área de servicio, el VLR se actualiza y solicita toda la información del suscriptor al HLR y con esta información poder establecer las llamadas, por lo que una función especial del VLR es enviar la información necesaria para la gestión de la comunicación a través de un número de re- enrutamiento generado en el establecimiento de llamadas sean hacia o desde el suscriptor.
El MTSO está equipado con fuentes de energía, interfaces, transceptores de radiofrecuencia, sistemas de antena y diferentes medios de almacenamiento que pueden ser cintas magnéticas y discos duros, estos medio son utilizados para el almacenamiento de información destinada para el cobro y facturación del servicio, también sirve para que las relaciones estadísticas que hacen saber de estado y funcionamiento del sistema celular puedan ser analizadas.
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Figura 26-1 Centro de conmutación de Telefonía Móvil.
Fuente: (Lara Tapia, 2006)