1.1 1.2 Y 1.4 Clases De Canales En Comunicaciones Moviles 8651v

1.1 Introducción a los Sistemas de Comunicaciones Móviles Por definición, el término "comunicaciones móviles" describe cualquier enlace de radiocomunicación entre dos terminales, de los cuales al menos uno está en movimiento, o parado, pero en localizaciones indeterminadas, pudiendo el otro ser un terminal fijo, tal como una estación base. Esta definición es de aplicación a todo tipo de enlace de comunicación, ya sea móvil a móvil o fijo a móvil. De hecho, el enlace móvil a móvil consiste muchas veces en un enlace móvil a fijo a móvil. El término móvil puede referirse a vehículos de todo tipo -automóviles, aviones, trenes... - o, sencillamente, a personas paseando por las calles. El Reglamento de Radiocomunicaciones define el servicio móvil como un servicio de radiocomunicaciones entre estaciones móviles y estaciones terrestres (fijas) o entre estaciones móviles únicamente. Además, en función de dónde se sitúa habitualmente el terminal móvil, el Reglamento diferencia tres tipos de servicio: _ Servicio móvil terrestre. _ Servicio móvil marítimo. _ Servicio móvil aeronáutico. Es importante destacar que al hablar de comunicaciones móviles se está pensando, generalmente, en un sistema de comunicaciones punto a punto. Aunque también es posible en algunas circunstancias efectuar comunicaciones punto a multipunto, se trata de una configuración especial del servicio que sirve a aplicaciones particulares.

Los actores en el mundo de las comunicaciones móviles En este sección se comentará brevemente quién es quién en el panorama global de las telecomunicaciones y cuál es el rol de cada cual. Reguladores, nacionales e internacionales Son los encargados de establecer "las reglas del juego". Dado que las comunicaciones móviles utilizan un recurso escaso, como es el espectro radioeléctrico, y al tratarse de un bien público, se deben dictar unas normas mínimas que protejan no sólo a consumidores y s, sino también que determinen las reglas que aseguren una competencia leal entre empresas. También se debe asegurar la buena utilización del recurso escaso puesto a disposición de los operadores. A nivel mundial, la WRC (World Radio Conference), uno de los brazos de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), determina cada dos años la utilización que se debe hacer del espectro radioeléctrico. Cada istración nacional, basada en las recomendaciones de la WRC, determina su propio uso del espectro. Fabricantes Son los encargados de materializar los productos y sistemas que permitirán que un operador disponga de una red y que los s dispongan de equipos para conectarse a dicha red. Juegan un papel importante en la definición de los sistemas y en el desarrollo de los mismos. Operadores Se trata de aquellas empresas que han conseguido licencia o autorización de su istración nacional y, por tanto, han podido instalar y operar una red de telecomunicaciones. Su misión consiste en mantener lista la

infraestructura que permita el tránsito de tráfico. Los operadores "fabrican" minutos de servicios de telecomunicación que venden a los proveedores de servicio. Proveedores de Servicio Son aquellas empresas que funcionan como intermediario entre los operadores de red y los clientes. Los proveedores de servicio adquieren minutos de tráfico a uno o varios operadores de red y configuran paquetes de servicios de telecomunicación, con diferentes características y precios, que venden a los clientes finales. Los proveedores de servicio deben soportar los sistemas de facturación y de atención al cliente. Clientes y s Los clientes y s son el último, o primer, eslabón en la cadena. Adquieren servicios de telecomunicación a los proveedores de servicio según sus necesidades. La diferencia entre cliente y es que el primero es el que adquiere los servicios, siendo el segundo el que los utiliza. Los clientes y s son los que definen los requisitos finales de servicios de telecomunicación que debe configurar su proveedor de servicio.

1.2 Composición de los Sistemas de Comunicaciones Móviles Estaciones Fijas: Estación radioeléctrica no prevista para su utilización en movimiento; entre estas tenemos: Estación Base (BS), su movimiento se controla directamente desde una unidad de control (local o remoto), mediante líneas telefónicas o radioenlaces, características: son fuentes/destinatarias de tráfico y envían información señalización. Estación de control (CS), utilizada para gobernar automáticamente el funcionamiento de otra estación de radio en un emplazamiento específico, para gestionar una BS o repetidora. Estación repetidora (RS), estaciones fijas que retransmiten las señales recibidas, obteniendo una mayor cobertura. Estaciones móviles: estación radioeléctrica prevista para su utilización en un vehículo en marcha o que efectúa paradas en puntos indeterminados. El término incluye equipos portátiles y equipos transportables. Equipos de control: son los equipos necesarios para el gobierno de las estaciones base, generación y recepción de llamadas, localización e identificación de s, equipos y vehículos, transferencia de llamadas, etc.

Universidad Politécnica de Catalunya Trabajo final de carrera Autor: Juan José Cuesto Gil

1.4 Clases de canales en comunicaciones móviles

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http://vidateleco.wordpress.com/2009/02/25/canales-y-tramas-de-las-comunicaciones-moviles-parte-1/

autor: Carlos Benedito Guerrero En comunicaciones móviles, nos encontramos con dos tipos de canales: los canales de tráfico (TCH) y los canales de control (CCH). Los primeros se caracterizan por ser los canales donde pasará la información en sí, y no hay mucho que contar de ellos; los segundos, como su nombre indica, se encargarán de que todo vaya según lo previsto y están bastante más diferenciados. Canales de tráfico Los canales de tráfico se dividen principalmente en dos grupos: 

Completos, con transmisión a tasa completa. Partiendo de TCH/F, de 22,8 Kbps, obtenemos: o TCH/FS (13 Kbps), el llamado canal de voz de tasa completa (Full rate speech channel). o TCH/F9,6 (9,6 Kbps), el llamado canal de datos de tasa completa (Full rate data channel). o TCH/F4,8 (4,8 Kbps). o TCH/F2,4 (2,4 Kbps).



Mitad, con transmisión a mitad de la tasa completa. Partiendo de TCH/H, de 11,4 Kbps, o TCH/HS (6,5 Kbps), el llamado canal de voz de tasa mitad (Half rate speech channel). o TCH/F4,8 (4,8 Kbps), el llamado canal de datos de tasa mitad (Half rate data channel). o TCH/H2,4 (2,4 Kbps).

Canales de control Los canales de control se dividen en tres tipos: canales de transmisión (Broadcast Channels, BCH), canales de control común (Common Control Channel, CCCH) y canales de control dedicado (Dedicated Control Channel, DCH). 

BCH: Son canales de información general. Son unidireccionales, teniendo solamente sentido descendente (EB → todos MS). Sirven como canal baliza: se encargan de la identificación de los MS, de la sincronización, y de la monitorización. En ciertas tramas ocupan el primer time-slot (TS), TS0, y se dividen en tres canales: o Canal de control de transmisión (Broadcast Control Channel, BCCH): Este canal de control radiodifunde información como identidad de celda y red, características operativas y lista de canales en uso. Utiliza una ráfaga normal y las tramas de 2 a 5 de la multitrama de control. o Canal de control de frecuencia (Frequency Control Channel, FCCH): Informa sobre la frecuencia a la que está la estación base y utiliza ráfaga de corrección de frecuencia. Utiliza la trama 0 y a partir de ahí cada diez tramas de la multitrama de control.

o Canal de sincronización (Synchronization Channel, SCH): Identifica la estación base por su número BSIC (Base Station Identity Code) y el número de trama empleada en ese momento. Utiliza una ráfaga de sincronización y es la trama siguiente a la que contiene a FCCH. 

CCCH: Es un canal de de uso común a todos los dispositivos móviles (MS). La información es referida a un solo MS, para buscar a un abonado, asignarle canal o recibir peticiones, sean ascendentes o descendentes. CCCH ocupa el time-slot TS0 de tramas que no están ocupadas por BCH o vacío (idle), al que acceden tres canales: o Canal de paginado (Paging Channel, PCH): Es de sentido descendente. Busca un móvil a partir de su IMSI, le notifica que tiene una llamada y pide confirmación a través del canal RACH. También radiodifunde mensajes de texto ASCII (SMS). o Canal de aleatorio (Random Access Channel, RACH): Es de sentido ascendente y emplea ALOHA ranurado. El móvil lo emplea para el paging o para iniciar una llamada. La estación base responde asignando canal y SDCCH a través de AGCH. o Canal de concesión de (Access Grant Channel, AGCH): Es de sentido descendente. Contiene instrucciones para que el móvil opere en un canal físico.



DCCH: Son canales dedicados en los que es necesaria una asignación de tráfico. Son bidireccionales y se emplean en cualquier time-slot que no sea TS0. Hay tres tipos: o Canal de control dedicado independiente (Stand-alone Dedicated Control Channel, SDCCH): Proporciona servicios de señalización requeridos por los s. Va tras la conexión del móvil con la estación base y antes de la asignación de un canal de tráfico. También puede ocupar TS0 si hay poca demanda de BCH o CCCH. o Canal de control asociado lento (Slow Associated Control Channel, SACCH): Se asocia a un canal de tráfico o a SDCCH. Proporciona información de control para mantener el enlace. o Canal de control asociado rápido (Fast Associated Control Channel, FACCH): Se asocia a TCH y se emplea para mensajes urgentes. “Roba” trama del TCH asociado (stealing bits).

http://vidateleco.wordpress.com/2009/02/27/canales-y-tramas-de-las-comunicaciones-movilesparte-2/

Seguramente algunos términos que habréis visto en la anterior entrada (time-slot, ráfaga…) no os han quedado claros. Pero no pasa nada, porque para eso está la segunda parte, donde vamos a hablar un poco sobre las tramas empleadas en comunicaciones móviles, centrándonos en las así llamadas ráfagas. Tramas En comunicaciones móviles, cada portadora contiene tramas de 8 intervalos llamados time-slots (TS), numerados del 0 al 7, cada uno de 577 μs (unos 156’25 bits por TS si la portadora de RF modulada va a una

velocidad de 270’838 Kbps). ), con múltiple por división de tiempo (TDMA, Time Division Multiple Access). Cada canal físico transporta canales lógicos de tráfico y señalización. Las tramas se pueden agrupar de diversas formas: 

Multitrama: puede agrupar 26 ó 51 tramas, cada una con 8 intervalos.



Supertrama: agrupa 1,326 tramas (51 multitramas de 26 ó 26 multitramas de 51).



Hipertrama: agrupa 2´715,648 tramas (2048 supertramas).

Ráfagas Tal y como se vio en la anterior entrada, cada tipo canal se reparte en diversos intervalos de tiempo. Estos canales utilizan ráfagas, que son el formato de información dentro del intervalo de tiempo de cada trama. Cada transmite una ráfaga de datos durante su TS asignado, igual a la parte útil más el período de guarda. Existen diversos tipos de ráfagas: Ráfaga normal (Normal burst) Esta ráfaga es usada tanto en canales de tráfico (TCH) como en canales de control (CCH), excepto FCCH, SCH y RACH. Su estructura es la siguiente:



TB son los bits de cabecera y de cola (tail bits). Son siempre 000, patrón de inicio/fin para el algoritmo del ecualizador.



Los datos cifrados son 114 bits de información de datos o voz codificada. Están protegidos frente a escuchas y se dividen en dos grupos de 57 bits. Cada grupo tiene al principio un bit indicador (stealing flag) que indica si los 57 bits siguientes son de información o FACCH.



La secuencia de entrenamiento, situada entre ambos grupos de datos cifrados, es conocida por el receptor. Sirve para evaluar la respuesta del canal y adaptar el ecualizador*.



El período de guarda, de unos 30 μs. Este período, combinado con un adelantamiento en el tiempo (time advance) del envío de la ráfaga evita colisiones entre ráfagas que podrían resultar en mezcla y pérdida de información y que, por supuesto, la comunicación fracase.

Ráfaga de corrección de frecuencia (Frequency correction burst) Esta ráfaga es usada por el canal de control de frecuencia, FCCH, y permite la sincronización del móvil ajustando su frecuencia. Su estructura es la siguiente:

  

Bits de cabecera y cola (TB).



Bits fijos. Son todos cero.



Período de guarda de unos 30 μs.

Ráfaga de sincronización (Synchronization burst) Esta ráfaga es usada por el canal de sincronización, SCH. Su estructura es la siguiente:



Bits de cabecera y cola (TB).



Datos cifrados. En estos datos se encuentran tanto el código de identificación de la PLMN como el código de identificación de la estación base (BSIC).



Secuencia de sincronización entre los dos grupos de datos cifrados.



Período de guarda de unos 30 μs.

Ráfaga de (Access burst) Esta ráfaga es usada por el canal de aleatorio, RACH. Su estructura es la siguiente:

 

Bits de cabecera y cola (TB). En este caso, tenemos 8 bits de cabecera y 3 de cola, en vez de 3 en ambos.



Secuencia de sincronización.



Datos cifrados, que contienen información de e identidad del dispositivo móvil.



Período de guarda de unos 252 μs.La primera vez que accede el móvil puede hacerlo mal e incluso estar lejos del límite de la estación base, con lo que puede llegar tarde y meterse en un intervalo que no es el suyo. Es por eso que necesita una guarda mayor.

Ráfaga de relleno (Dummy burst) Esta ráfaga no contiene información útil. Se transmite únicamente cuando no se están empleando los canales y hay que mantenerlos ocupados. Su estructura es la misma que la de una ráfaga normal, pero los datos cifrados son sustituidos por una secuencia fija:

Anexo

*Ecualizador En un receptor óptimo se persigue la adaptación al tipo de canal. Si el comportamiento del canal es desconocido, se puede crear un modelo matemático del canal, el filtro. Para conocer las características del filtro, se introduce una señal conocida (de entrenamiento) en el filtro y observa la salida. Los ecualizadores son un tipo de filtro ajustable capaz de trabajar en un medio desconocido y variante con el tiempo, basándose en un algoritmo en tiempo real recursivo para actualizar los coeficientes. Al conocer los datos, el ecualizador puede crear el modelo de canal y calcular la secuencia transmitida más probable.

El ecualizador utiliza una función de entrenamiento y de seguimiento. En cada ráfaga se envía una secuencia de entrenamiento, empleándose un reentrenamiento periódico. La norma GSM no especifica qué ecualizador usar.