1. 1. Telefona MvilUna red de celdas o red celular es una red formada por celdas de radio(o simplemente celdas) cada una con su propio transmisor, conocidascomo estacin base. Estas celdas son usadas con el fin de cubrirdiferentes reas para proveer cobertura de radio sobre un rea msgrande que el de una celda. Las redes de celdas son inherentementeasimtricas con un conjunto fijo de transceptores principales, cada unosirviendo una celda y un conjunto de transceptores distribuidos(generalmente, pero no siempre, mviles).
2. 2. Telefona CelularEl ejemplo ms comn de una red celular es la red de telfonos mviles (o telefona celular). Un telfono mvil es un dispositivo porttil que recibe o realiza llamadas a travs de una celda (estacin base), o torre de transmisin. Se utilizan ondas de radio para transferir seales hacia y desde el telfono celular. Grandes reas geogrficas (que representa la cobertura de un proveedor de servicio) son divididas en celdas pequeas para lidiar con las prdidas de las seales de lnea de visin y el gran nmero de telfonos activos en un rea. Cada celda tiene un rango de.25 a 20 o ms millas, tpicos son los valores entre.5 y 5 millas, solapndose unas con otras. Todas las celdas estn conectadas a conmutadores para comunicarse con lneas de la red de telefona publica u otros conmutadores de otras compaas de telefona mvil.Cuando un usuario de telefona mvil se mueve de una celda a otra, elconmutador automticamente indica al dispositivo y a la celda con laseal ms fuerte (indicada por el dispositivo) a trasladarse a un nuevocanal de radio (frecuencia). Cuando el dispositivo responde a travs de lanueva celda, el conmutador de intercambio lo conecta a sta.
3. 3. Con CDMA el proceso es diferente.Mltiples dispositivos compartenun canal de radio especfico; lasseales son separadas usandoun cdigo de pseudoruido(cdigo PN del inglsPseudonoise Code) especficode cada telfono. A medida queel usuario se mueve de unacelda a otra el dispositivo seconecta con mltiples celdas (osectores del mismo sitio)simultneamente. Esto esconocido como traspaso por softporque, al contrario de latelefona celular tradicional, nohay un punto definido donde eldispositivo cambia hacia lanueva celda.
4. 4. Tecnologas celulares modernasLos sistemas de telefona mvil modernos utilizan celdas debido a quelas frecuencias de radio son recursos limitados y compartidos. Lasceldas y los dispositivos cambian de frecuencia bajo el control decomputadoras y usan transmisores de baja potencia, as el nmerolimitado de frecuencias puede ser utilizado por muchas llamadas conmenos interferencia. Los dispositivos CDMA en particular, debentener un control estricto de la potencia para evitar la interferenciaentre s. Un beneficio "accidental" de esto es que las baterasnecesitan menos potencia y por ende tienen mayor duracin entrerecargas.Ya que la mayora de los telfonos mviles utilizan tecnologa celular,incluyendo GSM, CDMA y AMPS (analgico), el trmino "telfonocelular" es intercambiable con "telfono mvil"; sin embargo, unaexcepcin de telfonos mviles que utilizan tecnologa celular son lostelfonos satelitales.Los sistemas anteriores al principio celular podran seguir usndose enalgunos lugares. El uso real ms notable de estos se da en muchosoperadores radio-aficionados que mantienen repetidores de VHF en
5. 5. Tecnologas celularesHay un amplio abanico de tecnologas celulares digitales que incluyen:GSM, GPRS, CDMA, EV-DO, EDGE, 3GSM, DECT, AMPS digital yiDEN.
6. 6. GPSEl SPG o GPS (Global Positioning System: sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS1 es un sistema global de navegacin por satlite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posicin de un objeto, una persona o un vehculo con una precisin hasta de centmetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisin. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
7. 7. El GPS funciona mediante una red de 24 satlites en rbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posicin, el receptor que se utiliza para ello localiza automticamente como mnimo tres satlites de la red, de los que recibe unas seales indicando la identificacin y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas seales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las seales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satlite mediante "triangulacin" (mtodo de trilateracin inversa), la cual se basa en determinar la distancia de cada satlite respecto al punto de medicin. Conocidas las distancias, se determina fcilmente la propia posicin relativa respecto a los tres satlites. Conociendo adems las coordenadas o posicin de cada uno de ellos por la seal que emiten, se obtiene la posicin absoluta o coordenadas
8. 8. FuncionamientoLa situacin de los satlites puede ser determinada de antemano por elreceptor con la informacin del llamado almanaque (un conjunto devalores con 5 elementos orbitales), parmetros que son transmitidospor los propios satlites. La coleccin de los almanaques de toda laconstelacin se completa cada 12-20 minutos y se guarda en elreceptor GPS.La informacin que es til al receptor GPS para determinar su posicinse llama efemrides. En este caso cada satlite emite sus propiasefemrides, en la que se incluye la salud del satlite (si debe o no serconsiderado para la toma de la posicin), su posicin en el espacio,su hora atmica, informacin doppler, etc..El receptor GPS utiliza la informacin enviada por los satlites (hora en la que emitieron las seales, localizacin de los mismos) y trata de sincronizar su reloj interno con el reloj atmico que poseen los satlites. La sincronizacin es un proceso de prueba y error que en un receptor porttil ocurre una vez cada segundo. Una vez sincronizado el reloj, puede determinar su distancia hasta los satlites, y usa esa informacin para calcular su posicin en la tierra.
9. 9. Si adquirimos la misma informacin de un tercer satlite notamos que la nueva esfera slo corta la circunferencia anterior en dos puntos. Uno de ellos se puede descartar porque ofrece una posicin absurda (por fuera del globo terrqueo, sobre los satlites). De esta manera ya tendramos la posicin en 3D. Sin embargo, dado que el reloj que incorporan los receptores GPS no est sincronizado con los relojes atmicos de los satlites GPS, los dos puntos determinados no son precisos.Teniendo informacin de un cuarto satlite, eliminamos elinconveniente de la falta de sincronizacin entre losrelojes de los receptores GPS y los relojes de lossatlites. Y es en este momento cuando el receptor GPSpuede determinar una posicin 3D exacta (latitud,longitud y altitud). Al no estar sincronizados los relojesentre el receptor y los satlites, la interseccin de lascuatro esferas con centro en estos satlites es unpequeo volumen en vez de ser un punto. La correccinconsiste en ajustar la hora del receptor de tal forma que
10. 10. DGPS o GPS diferencialEl DGPS (Differential GPS), o GPS diferencial, es un sistema que proporciona a los receptores de GPS correcciones de los datos recibidos de los satlites GPS, con el fin de proporcionar una mayor precisin en la posicin calculada. Se concibi fundamentalmente debido la introduccin de la disponibilidad selectiva (SA).El fundamento radica en el hecho de que los errores producidos por el sistema GPS afectan por igual (o de forma muy similar) a los receptores situados prximos entre s. Los errores estn fuertemente correlacionados en los receptores prximos.Un receptor GPS fijo en tierra (referencia) que conoce exactamente suposicin basndose en otras tcnicas, recibe la posicin dada por elsistema GPS, y puede calcular los errores producidos por el sistemaGPS, comparndola con la suya, conocida de antemano. Estereceptor transmite la correccin de errores a los receptores prximosa l, y as estos pueden, a su vez, corregir tambin los erroresproducidos por el sistema dentro del rea de cobertura detransmisin de seales del equipo GPS de referencia.
11. 11. En suma, la estructura DGPS quedara de la siguiente manera:Estacin monitorizada (referencia), que conoce su posicin con una precisin muy alta. Esta estacin est compuesta por:Un receptor GPSUn microprocesador, para calcular los errores del sistema GPS y paragenerar la estructura del mensaje que se enva a los receptores.Transmisor, para establecer un enlace de datos unidireccional hacia losreceptores de los usuarios finales.Equipo de usuario, compuesto por un receptor DGPS (GPS + receptordel enlace de datos desde la estacin monitorizada).