Las redes celulares (RC) utilizan múltiples transmisores de baja Potencia Efectiva. La tecnología celular es la vase de la Comunicación de Datos móvil e inalámbrica. El mayor problema a resolver es el desvanecimiento: la variación temporal de la potencia de la señal.
Para organizar estas redes, se usan transmisores de aproximadamente 100 W y de corto alcance. A cada celda se le asigna su propia antena, una estación base, y una banda del espectro. Celdas adyacentes utilizan bandas diferentes para evitar la diafonía.
Para aumentar la capacidad de la red, se puede:
- Agregar canales de reserva.
- Usar frecuencias prestadas.
- Dividir celdas en subceldas.
- Usar microceldas.
Cada estación base (BS) se sitúa aproximadamente en el centro de cada celda. Están conectadas con una MTSO (Central de Conmutación de Telecomunicaciones Móviles). Una MTSO le da servicio a varias estaciones base: conecta las llamadas entre unidades móviles, asigna canales de voz a cada llamada, y realiza los handoffs.
Una llamada entre dos usuarios involucra:
- Inicialización de la unidad móvil.
- Inicio de la llamada desde la unidad móvil.
- Localización.
- Aceptación de la llamada.
- Traspaso, bloqueo, terminación, corte, etc.
Generaciones
- Primera: desarrollado por AT&T en los 80s. Usa canales analógicos de tráfico. Sistema AMPS. Se usaba la asignación espectral para definir una banda de subida y otra de bajada, lo que permite transmisión full duplex.
- Segunda: apareció en 1991 y fue disruptiva. La tecnología D-AMPS y digital permitió el uso de la criptografía. Tres usuarios pueden compartir un par de frecuencias con multiplexación por división de tiempo síncrona. Se usan Códigos correctores de errores.
- Tercera: en 1998. Es el 3G especificado por la ITU. Ofrece hasta 2048 KBps para oficina y 144 KBps para vehículos en movimiento. Tiene una interfaz adaptativa para internet que posibilita su uso en IoT. Da mayor soporte y flexibilidad. Tiende al acceso universal.
- Cuarta: aparece en 2008 el 4G basado completamente en tecnología IP con el objetivo de lograr una convergencia entre redes analógicas y dispositivos digitales. Introduce “High Speed Downlink Packet Access” y la Banda Ancha Móvil. Es una mejora de las prestaciones, la simultaneidad, y la conectividad.
- Quinta: aparece en 2018 el 5G, una tecnología de banda ancha móvil disruptiva que promete la comunicación sin límites. Utiliza un ancho de banda de frecuencias más altas (ondas milimétricas), actualmente poco usado. Se usan microceldas para evitar obstáculos. Ofrece MIMO (multiple input, multiple output) masivo. Utiliza beamforming, un haz direccionado a cada usuario específico.