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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS CPICH, RSCP Y Ec/Io EN REDES 3G

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

P R E S E N T A LETICIA CANO OSORNIO

ASESOR: M. EN C. SERGIO VIDAL BELTRÁN

MÉXICO, D.F. 2014

http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.esimeazc.ipn.mx/Identidad/EscudoNoNormalizado.jpg&imgrefurl=http://www.esimeazc.ipn.mx/Identidad/index.html&h=340&w=360&sz=75&hl=es&start=3&tbnid=ll4O2BTtD5KC-M:&tbnh=114&tbnw=121&prev=/images?q=esime&gbv=2&hl=es

DEDICATORIA

Quiero dedicarle el presente trabajo

a mi padre

que me acompaño y

ayudo a la realización

de las mediciones.

I

ÍNDICE

ÍNDICE ................................................................................................................................................ I

ÍNDICE DE FIGURAS ....................................................................................................................... V

ÍNDICE DE TABLAS ...................................................................................................................... VII

OBJETIVO ....................................................................................................................................... VIII

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. IX

1 EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS MÓVILES ........................................................................ 1

1.1 CONCEPTO CELULAR .................................................................................................... 2

1.1.1 TIPOS DE CÉLULAS ................................................................................................ 3

1.1.1.1 MACROCÉLULAS ................................................................................................ 4

1.1.1.2 MICROCÉLULAS .................................................................................................. 4

1.1.1.3 PICOCÉLULAS ...................................................................................................... 4

1.1.1.4 FEMTOCÉLULAS ................................................................................................. 5

1.1.2 HANDOVER ENTRE CÉLULAS .............................................................................. 5

1.1.3 FUNCIONAMIENTO ................................................................................................. 6

1.2 ESQUEMAS DE ACCESO MULTIPLE............................................................................ 6

1.2.1 FDMA ......................................................................................................................... 6

1.2.2 TDMA ......................................................................................................................... 7

1.2.3 CDMA ......................................................................................................................... 8

1.2.4 OFDMA ...................................................................................................................... 8

1.3 GENERACIÓN DE LA TELEFONÍA CELULAR ............................................................ 9

1.3.1 PRIMERA GENERACIÓN (1G) ................................................................................ 9

1.3.2 SEGUNDA GENERACIÓN (2G) ............................................................................ 10

1.3.2.1 GSM ...................................................................................................................... 11

1.3.2.2 IS-54 – TDMA ...................................................................................................... 11

1.3.2.3 PDC ....................................................................................................................... 11

1.3.2.4 IS-95 – CDMAONE .............................................................................................. 12

II

1.3.3 GENERACIÓN 2.5 (2.5G) ....................................................................................... 12

1.3.3.1 HSCSD .................................................................................................................. 13

1.3.3.2 GPRS ..................................................................................................................... 13

1.3.3.3 EDGE .................................................................................................................... 13

1.3.4 TERCERA GENERACIÓN (3G) ............................................................................. 14

1.3.5 CUARTA GENERACIÓN (4G) ............................................................................... 15

2 FUNDAMENTOS DE WCDMA .............................................................................................. 16

2.1 CARACTERISTICAS ...................................................................................................... 17

2.2 3GPP (3rd GENERATION PARTNERSHIP PROJECT; ASOCIACIÓN DE

PROYECTOS DE 3ª GENERACIÓN) ......................................................................................... 18

2.3 BANDAS DE OPERACIÓN ............................................................................................ 18

2.4 MODOS DE OPERACIÓN .............................................................................................. 19

2.4.1 MODO DE OPERACIÓN TDD ............................................................................... 19

2.4.2 MODO DE OPERCIÓN FDD .................................................................................. 20

2.4.3 ENSANCHADO (SPREADING) Y DESENSANCHADO (DESPREADING)

PARA WCDMA ....................................................................................................................... 20

2.4.3.1 CÓDIGO DE ENSANCHAMIENTO (SPREADING CODE) ............................. 21

2.4.3.2 FACTOR DE ENSANCHAMIENTO................................................................... 22

2.5 MODULACIÓN................................................................................................................ 22

2.5.1 QAM (QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION; MODULACIÓN POR

AMPLITUD EN CUADRATURA) .......................................................................................... 22

2.5.2 PSK (PHASE SHIFT KEYING; MODULACIÓN POR DESVIACIÓN DE FASE)

23

2.5.2.1 BPSK (BINARY PHASE SHIFT KEYING; MODULACIÓN POR

DESVIACIÓN DE FASE BINARIA) .................................................................................. 23

2.5.2.2 QPSK (QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING; MODULACIÓN POR

DESVIACIÓN DE FASE CUATERNARIA) ...................................................................... 24

2.6 ESTRUCTURA DE LA TRAMA ..................................................................................... 24

2.7 ARQUITECTURA DE LA RED TERRESTRE UMTS ................................................... 26

2.7.1 CN (CORE NETWORK; RED PRINCIPAL) .......................................................... 28

2.7.1.1 MSC (MOBILE SWITHING CENTER; CENTRO DE CONMUTACIÓN

MÓVIL) 28

2.7.1.2 GMSC (Gateway MSC) ........................................................................................ 28

2.7.1.3 HLR (HOME LOCATION REGISTER; REGISTRO DE UBICACIÓN BASE) 29

III

2.7.1.4 VLR (VISITOR LOCATION REGISTER; REGISTRO DE UBICACIÓN DE

VISITANTE) ......................................................................................................................... 29

2.7.1.5 SGSN (SERVING GPRS SUPPORT NODE; NODO DE APOYO GPRS PARA

SERVICIO) ........................................................................................................................... 29

2.7.1.6 GGSN (GATEWAY GPRS SUPPORT NODE; NODE DE APOYO PARA

GATEWAY) ......................................................................................................................... 29

2.7.1.7 GR (GPRS REGISTER; REGISTRO GPRS) ....................................................... 30

2.7.2 UTRAN (TERRESTRIAL RADIO ACCESS NETWORK; RED DE ACCESO DE

RADIO TERRESTRE DE UMTS) ........................................................................................... 30

2.7.2.1 RNC (RADIO NETWORK CONTROLLER; CONTROLADOR DE RADIO DE

LA RED) 31

2.7.2.2 ESTACIÓN BASE O NODO B ............................................................................ 31

2.7.3 UE (EQUIPO DE USUARIO) O MS (ESTACIÓN MÓVIL) .................................. 32

2.7.4 INTERFACES DE DEL SISTEMA UMTS ............................................................. 32

2.8 CANALES DE WCDMA ................................................................................................. 33

2.8.1 CANALES LÓGICOS .............................................................................................. 33

2.8.2 CANALES DE TRANSPORTE ............................................................................... 34

2.8.2.1 CANAL DE TRASPORTE DEDICADO ............................................................. 34

2.8.2.2 CANALES DE TRASPORTE COMUN .............................................................. 34

2.8.3 CANALES FÍSICOS ................................................................................................. 35

2.8.3.1 CANAL FISICO PARA EL ENLACE DE SUBIDA ........................................... 35

2.8.3.2 CANAL FISICO PARA EL ENLACE DE BAJADA .......................................... 36

2.9 GSM VS WCDMA ........................................................................................................... 37

2.10 MULTITRAYECTORIA .................................................................................................. 38

2.11 PARÁMETROS DE DESEMPEÑO ................................................................................. 39

2.11.1 CPICH (COMMON PILOT CHANNEL; CANAL PILOTO COMÚN) .................. 40

2.11.2 RSCP (RECEIVE SIGNAL CODE POWER; CÓDIGO DE POTENCIA DE SEÑAL

RECIBIDA) ............................................................................................................................... 41

2.11.3 Ec/Io (ENERGY CHIP TO INTERFERENCE; RELACIÓN ENERGÍA DE CHIP A

INTERFERENCIA) .................................................................................................................. 41

3 METODOLOGÍA DEL PROCESO DE LA INFORMACIÓN ................................................ 43

3.1 CARACTERISTICAS DEL EQUIPO DE MEDICIÓN ................................................... 44

3.2 CONFIGURACIÓN DE MEDICIÓN............................................................................... 46

3.3 PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN ...................................................................... 49

IV

3.4 GENERACIÓN DE MAPAS DE COBERTURA EMPLEANDO EASYKRIG .............. 51

3.4.1 MÉTODO DE KRIGE .............................................................................................. 51

3.4.1.1 TIPOS DE MODELO DE KRIGE ........................................................................ 54

3.4.1.2 PROPIEDADES GENERALES DEL MODELO DE KRIGE ............................. 54

3.4.1.3 ENTORNOS Y PUNTOS OBSERVADOS PARA LA ESTIMACIÓN DE

VECINDARIOS .................................................................................................................... 55

4 RESULTADOS EXPERIMENTALES ..................................................................................... 62

CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 91

REFERENCIAS ................................................................................................................................ 94

ABREVIATURAS ............................................................................................................................ 95

GLOSARIO ....................................................................................................................................... 98

V

ÍNDICE DE FIGURAS

CAPÍTULO 1. EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES

Figura 1.1 Elementos que Conforman el Concepto Celular. .............................................................. 2

Figura 1.2 Rehúso de Frecuencias. ..................................................................................................... 3

Figura 1.3 Jerarquía de Células. ......................................................................................................... 3

Figura 1.4 Handover entre Células. .................................................................................................... 5

Figura 1.5 Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA). ................................................... 7

Figura 1.6 Acceso Múltiple por División en Tiempo (TDMA). ........................................................ 7

Figura 1.7 Acceso Múltiple por División de Código (CDMA). ......................................................... 8

Figura 1.8 Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal (OFDMA). ............................... 9

Figura 1.9 Generaciones de Telefonía Celular ................................................................................. 15

CAPÍTULO 2. FUNDAMENTOS DE WCDMA

Figura 2.1 Ancho de Banda de WCDMA. ....................................................................................... 17

Figura 2.2 Asociación de Proyectos de 3ª Generación. .................................................................... 18

Figura 2.3 Modos de Operación a) FDD y b) TDD. ........................................................................ 20

Figura 2.4 Ensanchado y Desensanchado de una Señal en WCDMA. ............................................ 21

Figura 2.5 Constelaciones de las Variantes de QAM. ...................................................................... 23

Figura 2.6 Constelación BPSK. ........................................................................................................ 23

Figura 2.7 Constelación QPSK. ....................................................................................................... 24

Figura 2.8 Estructura de las Transmisiones de Acceso Aleatorio. ................................................... 25

Figura 2.9 Estructura de la Trama para las Partes de Control y Datos del Enlace de Subida del

PCPCH. ............................................................................................................................................. 25

Figura 2.10 Estructura de la Trama para el Enlace de Bajada DPCH. ............................................. 26

Figura 2.11 Arquitectura General de un Sistema UMTS. ................................................................ 27

Figura 2.12 Elementos de un Sistema UMTS. ................................................................................. 27

Figura 2.13 Arquitectura General UTRAN. ..................................................................................... 30

Figura 2.14 Propagación por Multitrayectoria. ................................................................................ 38

Figura 2.15 Diagrama Receptor RAKE. .......................................................................................... 39

CAPÍTULO 3. METODOLOGÍA DEL PROCESO DE LA INFORMACIÓN

Figura 3.1 Spectrum Master MS2713E, Anritsu. ............................................................................. 44

Figura 3.2 Vista del Panel Frontal. ................................................................................................... 45

Figura 3.3 Vista Superior. ................................................................................................................ 46

Figura 3.4 Modo de Operación. ....................................................................................................... 46

Figura 3.5 Medición CPICH. ........................................................................................................... 47

Figura 3.6 Medición RSCP. ............................................................................................................. 48

Figura 3.7 Posición del Analizador para Realizar Mediciones a través del Aire. ............................ 49

Figura 3.8 Programa Mater Software Tools. .................................................................................... 49

Figura 3.9 Procesamiento de Archivo. ............................................................................................. 50

VI

Figura 3.10 Hoja de Datos en Excel. ................................................................................................ 51

Figura 3.11 Interfaz EasyKrig v3.0. ................................................................................................. 57

Figura 3.12 Archivo de Texto Cargado en el Software. ................................................................... 58

Figura 3.13 Variograma. .................................................................................................................. 59

Figura 3.14 Validación de los Datos. ............................................................................................... 59

Figura 3.15 Mapa de Cobertura. ....................................................................................................... 60

Figura 3.16 Programa Google Earth. ............................................................................................... 60

Figura 3.17 Superposición del Mapa de Cobertura. ......................................................................... 61

CAPÍTULO 4. RESULTADOS EXPERIMENTALES

Figura 4.1 Área de Medición y Nodos B del Primer Escenario de Prueba “Lindavista”. ................ 65

Figura 4.2 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH. .................................................... 66

Figura 4.3 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de CPICH Lindavista. .................... 67

Figura 4.4 Cantidad de Scrambling Code en CPICH. ...................................................................... 68

Figura 4.5 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH del SC 377. ................................. 69

Figura 4.6 Mapa Georefenciado de Niveles de Potencia para CPICH del SC 377. ......................... 70

Figura 4.7 Distribución de los Niveles de Potencia de Ec/Io. .......................................................... 72

Figura 4.8 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de Ec/Io Lindavista. ....................... 72

Figura 4.9 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP. ...................................................... 74

Figura 4.10 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de RSCP Lindavista. .................... 74

Figura 4.11 Cantidad de Scrambling Code en Lindavista para RSCP. ............................................ 75

Figura 4.12 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP para el SC 377. ........................... 77

Figura 4.13 Mapa georeferenciado de los niveles de potencia para RSCP para el SC 377. ............ 77

Figura 4.14 Área de Medición y Nodos B del Segundo Escenario de Prueba “Polanco”. ............... 78

Figura 4.15 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH. .................................................. 79

Figura 4.16 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de CPICH de Polanco. .................. 80

Figura 4.17 Cantidad de Scrambling Code de CPICH en Polanco. ................................................. 81

Figura 4.18 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH del SC 82. ................................. 82

Figura 4.19 Mapa Georefenciado de Niveles de Potencia para CPICH del SC 377. ....................... 83

Figura 4.20 Distribución de los Niveles de Potencia para Ec/Io. ..................................................... 84

Figura 4.21 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de Ec/Io de Polanco. ..................... 85

Figura 4.22 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP. .................................................... 86

Figura 4.23 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de RSCP de Polanco. .................... 87

Figura 4.24 Cantidad de Scrambling Code de RSCP en Polanco. ................................................... 88

Figura 4.25 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP del SC 82. ................................... 89

Figura 4.26 Mapa georeferenciado de los niveles de potencia para RSCP para el SC 82. .............. 90

VII

ÍNDICE DE TABLAS

CAPÍTULO 1. EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES

Tabla 1.1 Sistemas Celulares de Primera Generación. ...................................................................... 10

Tabla 1.2 Sistemas Celulares de Segunda Generación. ..................................................................... 12

CAPÍTULO 2. FUNDAMENTOS DE WCDMA

Tabla 2.1 Bandas de Frecuencia para WCDMA en Base al 3GPP. .................................................. 19

Tabla 2.2 Valores RSCP [8]. ............................................................................................................. 41

Tabla 2.3 Valores de Ec/Io [9]. ......................................................................................................... 41

CAPÍTULO 3. METODOLOGÍA DEL PROCESO DE LA INFORMACIÓN

Tabla 3.1 Parámetros de Configuración. ........................................................................................... 47

CAPÍTULO 4. RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla 4.1 Características de las Zonas Medidas. ............................................................................... 63

Tabla 4.2 Valores y Características del Equipo de Medición. .......................................................... 64

Tabla 4.3 Valores de Desempeño. ..................................................................................................... 64

Tabla 4.4 Resultados Obtenidos de CPICH Lindavista. ................................................................... 65

Tabla 4.5 Incidencias por Scrambling Code. .................................................................................... 68

Tabla 4.6 Resultados de CPICH para el SC 377. .............................................................................. 69

Tabla 4.7 Resultados Obtenidos de Ec/Io Lindavista. ....................................................................... 71

Tabla 4.8 Resultados Obtenidos de RSCP Lindavista. ..................................................................... 73

Tabla 4.9 Incidencias por Scrambling Code para RSCP. .................................................................. 76

Tabla 4.10 Resultados de RSCP para el SC 377. .............................................................................. 76

Tabla 4.11 Resultados Obtenidos de CPICH Polanco. ..................................................................... 79

Tabla 4.12 Incidencias por Scrambling Code para CPICH en Polanco. ........................................... 81

Tabla 4.13 Resultados de CPICH para el SC 82. .............................................................................. 82

Tabla 4.14 Resultados Obtenidos de Ec/Io Polanco. ......................................................................... 84

Tabla 4.15 Resultados Obtenidos de RSCP Polanco. ....................................................................... 86

Tabla 4.16 Incidencias por Scrambling Code para RSCP en Polanco. ............................................. 88

Tabla 4.17 Resultados de RSCP para el SC 82. ................................................................................ 89

CONCLUSIONES

Tabla I Resultados de CPICH de Lindavista y Polanco. ................................................................... 91

Tabla II Resultados de RSCP de Lindavista y Polanco. .................................................................... 92

Tabla III Resultados de Ec/Io de Lindavista y Polanco. ................................................................... 92

VIII

OBJETIVO

Analizar experimentalmente los parámetros de desempeño CPICH,

RSCP y Ec/Io, en redes de tercera generación en entornos urbanos.

IX

INTRODUCCIÓN

En los últimos años las nuevas tecnologías han demostrado mejorar el rendimiento de

gobiernos y empresas alrededor del mundo, actualmente las comunicaciones van más allá

de una simple línea telefónica, han transformado nuestras vidas y creado nuevas

necesidades conforme estas se desarrollan y en algunas ocasiones necesidades que ni

siquiera son primordiales.

Hoy en día la comunicación es parte esencial en nuestras vidas como la televisión, radio,

computadoras, teléfonos celulares, entre otros aparatos que hacen que el acceso a la

información sea más fácil. El teléfono celular es el que mayor demanda ha tenido

últimamente debido al desarrollo que ha presentado en los últimos años, ya que no solo es

usado para realizar llamadas, ahora las personas tienen acceso a los mensajes de texto,

correo electrónico, redes sociales, entre otras aplicaciones.

La evolución de los sistemas de telefonía celular ha tenido avances importantes, iniciando

como un servicio analógico, hasta transformarse a un servicio digital. El servicio analógico

de telefonía celular no permitía que muchos usuarios pudieran establecer una comunicación

a la misma estación base, lo cual generaba que fallara el intento de realizar una llamada.

Actualmente la demanda de servicios ha llevado a la búsqueda de mejoras en la transmisión

de datos y en la calidad en el servicio, esta mejora se puede observar en el caso de las redes

de tercera generación denominadas 3G, las cuales han permitido aumentar el número de

usuarios conectados dentro de una misma estación base, así como el incremento de la

velocidad de transmisión de datos y los múltiples servicios el cual nos ofrece.

En esta tesis, se realiza un análisis de los parámetros de desempeño dentro de una red 3G de

manera experimental en entornos urbanos, analizando los niveles de potencia de CPICH

(Common Pilot Channel; Canal Piloto Común), RSCP (Received Signal Code Power;

Código de Potencia de Señal Recibida) y Ec/Io (Energy Chip to Interference; Relación

Energía de Chip a Interferencia).

CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES

1

CAPÍTULO 1

1 EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS MÓVILES

En este capítulo se presenta el concepto de celular y los diferentes tipos de células

utilizadas, así como un panorama general del desarrollo de las diferentes generaciones de la

telefonía móvil a lo largo de la historia.


2

1.1 CONCEPTO CELULAR

Un sistema de telefonía móvil es aquel en donde los usuarios pueden tener comunicación

desplazándose de un lugar a otro, servidos por una estación base, este sistema también es

conocido como sistema de telefonía celular. Los elementos que intervienen en el concepto

celular son: estación base, estación móvil y reutilización de frecuencia, ver Figura 1.1.

Figura 1.1 Elementos que Conforman el Concepto Celular.

Una célula o celda es el un área de servicio en la cual los usuarios pueden recibir y realizar

llamadas mediante sus móviles. Cada célula cuenta con una estación base. El tamaño de la

célula depende de la cantidad de usuarios en un área. Un conjunto de células se le conoce

como cluster. Un cluster se encuentra conectado a una central de conmutación móvil (MSC,

Mobile Switching Center).

La reutilización de frecuencias se refiere a la aplicación de canales de radio sobre la misma

frecuencia portadora, para cubrir las diversas áreas que son separadas por una cierta

distancia una de otra, evitando que la interferencia entre canales sea lo más baja posible.

Figura 1.2.


3

Figura 1.2 Re-uso de Frecuencias.

1.1.1 TIPOS DE CÉLULAS

De acuerdo a la capacidad y cobertura que se requiere en el área de influencia de la red, su

diseño implicara la utilización de células de diferentes radios y las antenas de las radiobase

presentaran diferentes alturas y potencias de transmisión. Los diferentes tipos de células

utilizadas son: macrocélulas, microcélulas, picocélulas y femtocélulas. Figura 1.3.

Figura 1.3 Jerarquía de Células.


4

1.1.1.1 MACROCÉLULAS

Las macrocélulas son las más usadas para la operación celular. El rango de cubrimiento de

estas se encuentran entre 1 y 10 Km., por lo que son usadas para el manejo de tráfico

originado por usuarios que se encuentran en movimiento a gran velocidad, disminuyendo

de esta forma el número de hand-off y aumentando de esta manera la calidad del servicio,

al reducir la probabilidad de caída de llamada. Antenas utilizadas: Omnidireccionales 360º

y Sectoriales 3 x 120º.

1.1.1.2 MICROCÉLULAS

Las microcélulas cuentan con un rango que cubre entre 100 y 1000 metros, incrementando

la capacidad de la red, debido a que permite hacer un mayor manejo de tráfico y asiendo

posible la utilización de potencias de transmisión muy bajas. Antenas utilizadas:

Sectoriales.

Desde el punto de vista del operador, esto se traduce en ventajas adicionales como una

mejor cobertura, bajos costos de la red por suscriptor y mayor eficiencia en la operación del

sistema.

Los edificios pueden, a su vez, interferir con el envío de las señales entre las células que se

encuentren más lejanas, por lo que algunos edificios tienen su propia “microcélula”, como

es el caso de un subterráneo.

1.1.1.3 PICOCÉLULAS

La disminución de tamaño involucra un aumento en su capacidad de tráfico, por lo que

estas son utilizadas para ofrecer cobertura en áreas con muy alto tráfico, tales como los

centros de negocios ó comerciales, donde los usuarios tienen un patrón de comportamiento

de baja movilidad y se encuentran en un ambiente cerrado. Las picocélulas poseen un

recubrimiento menor a 100 metros. Antenas utilizadas: Sectoriales.


5

1.1.1.4 FEMTOCÉLULAS

La demanda de transmisión de datos en la red móvil, involucra un aumento de tráfico

significativo, lo cual deriva la aparición de las femtocélulas. En la femtocélula se plantea

proporcionar un enlace vía radio desde cualquier ubicación en su entorno doméstico y

proporciona conectividad a través de una conexión ADSL (Digital Subscriber Line

Asymetric, Línea de Abonado Digital de tipo Asimétrico). Las femtocélulas pueden hacer

uso de las bandas de frecuencia más altas al tener asociadas coberturas limitadas.

1.1.2 HANDOVER ENTRE CÉLULAS

Un sistema celular se diseña de manera que las células adyacentes trabajen con distintas

frecuencias. El problema se presenta cuando el equipo móvil cruza de una célula a otra. El

sistema de control tiene que detectar de modo automático que esto sucede y realizar la

conmutación con un canal libre de la célula adyacente. A este proceso se le denomina

handover o handoff. Figura 1.4.

Cada sistema tiene una solución para llevar a cabo este proceso, generalmente mediante

mensajes de control (señalización) que se intercambian los terminales móviles y la estación

de control.

Figura 1.4 Handover entre Células.


6

1.1.3 FUNCIONAMIENTO

Por sofisticados que sean los teléfonos celulares no dejan de ser radiotransmisores. Siendo

un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, los sonidos se convierten en

señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas

nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite.

Un teléfono celular es un dispositivo dual, esto quiere decir que utiliza una frecuencia para

hablar, y una segunda frecuencia aparte para escuchar, este puede utilizar hasta 1664

canales. Estos operan con células y pueden alternar la célula usada a medida que el teléfono

es desplazado, dándole a los teléfonos un mayor rango de movilidad.

1.2 ESQUEMAS DE ACCESO MULTIPLE

En los sistemas de comunicaciones móviles múltiples usuarios tienen acceso a los diversos

recursos para comunicarse con otros usuarios. Un esquema de acceso múltiple es aquel en

el cual varios usuarios comparten un recurso común para transmitir y recibir información.

Existen diferentes métodos de acceso múltiple, pero los más comunes son: acceso múltiple

por división de frecuencia, FDMA (Frequency Division Multiple Access); acceso múltiple

por división de tiempo, TDMA (Time Division Multiple Access); acceso múltiple por

división de código, CDMA (Code Division Multiple Access); y acceso múltiple por

división de frecuencia ortogonal, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplex

Access). A continuación se presenta una descripción de cada uno de estos esquemas.

1.2.1 FDMA

El espectro de frecuencia disponible es dividido de tal manera que a cada usuario se le

asigna un canal de frecuencia con el mismo ancho de banda. Existe una banda de guarda

entre canales para reducir la interferencia de canal adyacente. Es habitual que a cada

usuario se le asigne un par de canales uno para el enlace de bajada y otro para el enlace de

subida. La Figura 1.5 muestra el esquema de acceso múltiple.


7

Figura 1.5 Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA).

1.2.2 TDMA

TDMA es el esquema en el cual cada canal es dividido en intervalos de tiempo que se

denominan “ranuras de tiempo” las cuales son fijas y sincronizadas, a cada usuario se le

puede asignar una o varias ranuras de tiempo durante las cuales puede transmitir su

información. Al agrupar varias ranuras de tiempo se forma una trama.

Se puede agregar un período o tiempo de guarda entre ranuras de tiempo, de modo que la

información de los usuarios no se traslape. En la Figura 1.6 se observa este esquema.

Figura 1.6 Acceso Múltiple por División en Tiempo (TDMA).


8

1.2.3 CDMA

A los sistemas que utilizan este esquema se les denomina “sistemas de espectro disperso”.

En este se asigna un código a cada usuario y simultáneamente todos los usuarios pueden

ocupar todo el ancho de banda disponible al mismo tiempo. A diferencia de TDMA y

FDMA, en CDMA se emplean códigos matemáticos para distinguir a cada usuario. La

Figura 1.7 muestra este esquema.

En el lado del transmisor a cada usuario se asigna una secuencia de código única para

dispersar la información. El receptor, conociendo las secuencias de código del usuario,

descifra la señal recibida y recupera los datos originales.

Figura 1.7 Acceso Múltiple por División de Código (CDMA).

1.2.4 OFDMA

OFDMA es una combinación de FDMA y TDMA, un usuario tiene asignado un número de

subportadoras (FDMA), las asignaciones de subportadoras de usuarios cambian en el

tiempo (TDMA), las señales moduladas resultantes en cada subportadora son ortogonales

entre sí.


9

Para conseguir una mayor eficiencia, el sistema se realimenta con las condiciones del canal,

adaptando continuamente el número de subportadoras asignadas al usuario en función de la

velocidad que éste necesita y de las condiciones del canal. Si la asignación se hace

rápidamente, se consigue cancelar de forma eficiente las interferencias co-canal y los

desvanecimientos rápidos. Figura 1.8.

Figura 1.8 Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal (OFDMA).

1.3 GENERACIÓN DE LA TELEFONÍA CELULAR

La demanda en la telefonía celular de una mayor cobertura, mayor ancho de banda, mayor

velocidad de descarga, así como servicios adicionales en los celulares, han hecho que exista

una evolución a lo largo de los años.

1.3.1 PRIMERA GENERACIÓN (1G)

En la década de los ochenta aparece la primera generación de telefonía celular, teniendo un

modo de transmisión analógico y presentando servicio únicamente para voz. El enlace en la

llamada era de baja calidad, baja velocidad (2400 bauds). Basada en FDMA (Frequency

Division Multiple Access; Acceso Múltiple por División de Frecuencia) a fin de aislar cada

canal y conversación en una única frecuencia, la seguridad no existía.


10

Las redes más destacadas, fueron el teléfono nórdico móvil NTM (Nordic Mobile

Telephone) y el sistema de servicio de telefonía móvil avanzado AMPS (Advanced Mobile

Phone Service), el sistema de comunicaciones de acceso total TACS (Total Access

Communication System) y ETACS (Extended TACS).

En la siguiente Tabla 1.1 se muestra una comparación de los sistemas de primera

generación.

Tabla 1.1 Sistemas Celulares de Primera Generación.

SISTEMA AMPS NMT TACS ETACS

Banda de

frecuencia 824-894 MHz 890-960 MHz 860-925 MHz 900 MHz

Esquema de

acceso múltiple FDMA FDMA FDMA FDMA

Año de

introducción 1983 1986 1988 1985

Esquema de

modulación FM FM FM FM

1.3.2 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)

A finales de los años ochenta la integración a gran escala y la tecnología de procesamiento

de señales maduraron, preparando el terreno para la era digital, dando pasó a que se

formara los sistemas de segunda generación. Haciendo uso de la tecnología TDMA y

FDMA.

El énfasis para 2G estaba sobre la transparencia internacional y compatibilidad; el sistema

debería ser regional o semiglobal y los usuarios del sistema deberían ser capaces de tener

acceso a ello básicamente en todas partes de la región, las redes 2G fueron capaces de

proporcionar algunos servicios de datos como mensajes de texto (SMS).

Fueron cuatro los principales estándares para los sistemas de 2G: el sistema global para

comunicaciones móviles GSM (Global System for Mobile communications), el sistema

digital AMPS (D-AMPS), el estándar IS-95A o CDMAONE (Code Division Multiple

Access ONE).


11

1.3.2.1 GSM

El sistema GSM nace dentro de las estaciones de la Comunidad Europea con el fin de

estandarizar un sistema de comunicaciones móviles celulares destinado a un mercado

potencial de unos 10 millones de usuarios.

La diferencia fundamental entre una terminal de usuario GSM y una estación móvil de otro

sistema, es la SIM (Subscriber Identity Module; Módulo de Identificación del Suscriptor).

Con el fin de garantizar la privacidad de las comunicaciones GSM emplea mecanismos de

autentificación y cifrado.

La interfaz de radio GSM emplea una combinación entre FDMA y TDMA en un espectro

de 25 MHz. FDMA divide los 25 MHz en 124 portadoras de frecuencia de 200 KHz cada

una. Cada canal de 200 KHz es dividido en 8 ranuras de tiempo utilizando TDMA, bajo

este esquema puede soportar velocidades de hasta 9.6 Kbps.

GSM utiliza las frecuencias de 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz y 1900 MHz dependiendo

de la región en la cual se encuentra operando.

1.3.2.2 IS-54 – TDMA

IS-54 significa Interim Standard-54, es una ampliación digital de AMPS y por eso es

ampliamente conocida como Digital AMPS.

Emplea un espaciado de canales de 30 KHz y las bandas de frecuencia (824-849 y 869-894

MHz). Cuenta con una tasa de transmisión de 48.6 Kbps con canales de 30 KHz, para dar

una eficiencia de ancho de banda de 1.62 bits/Hz. Este valor es 20% mejor que GSM. La

tasa de codificación de la voz es de 7.95 Kbps, que logra una calidad reconstruida similar a

la de los sistemas analógicos AMPS.

1.3.2.3 PDC

PDC (Personal Digital Cellular) utilizada en Japón. Funciona en la banda de 800 MHz y

1500 MHz, lo que hace un uso muy eficiente del ancho de banda disponible. PDC es la más

espectralmente eficiente de las tecnologías TDMA, con seis tarifa de media (o tres tarifa

completa) los canales posibles están en un espacio de 25 KHz de frecuencia.


12

PDC ofrece dos tipos de alternativas; 9.6 Kbps en su totalidad los canales de tasa o

5.6 Kbps en la media canal de tipo. La calidad de la voz a lo largo de una conexión de

5.6 Kbps es significativamente menor que la conexión estándar 9.6 Kbps.

1.3.2.4 IS-95 – CDMAONE

El sistema de telefonía celular IS-95 se convierte en un estándar americano de telefonía

móvil de segunda generación a mediados de los años noventa. Está diseñado para transmitir

voz, señalización de llamadas y datos en forma limitada, usando FDD/FDMA/CDMA.

Varios usuarios pueden tener acceso al espectro de 1.25 MHz que utiliza CDMA. La

separación entre usuarios se realiza usando códigos ortogonales que se eliminan al ser

multiplicados entre sí. Soporta servicios de datos en conmutación de circuitos a velocidades

de 9.6 Kbps a 14.4 Kbps.

En la Tabla 1.2 se muestran las características más importantes de estos sistemas de

segunda generación.

Tabla 1.2 Sistemas Celulares de Segunda Generación.

SISTEMA GSM IS-54 PDC IS-95

Banda de

frecuencia 890-915 MHz 850 MHz 1850-1910 MHz 824-849 MHz

Esquema de

acceso múltiple TDMA/FDMA TDMA/FDMA TDMA/FDMA CDMA

Tasa de datos 13 Kbps 7.95 Kbps 9.6 Kbps 14.4 Kbps

Año de

introducción 1990 1992 1993 1993

Esquema de

modulación GMSK /4 DQPSK /4 DQPSK

QPSK

1.3.3 GENERACIÓN 2.5 (2.5G)

Como incremento la popularidad de las comunicaciones móviles, los sistemas de segunda

generación como IS-95 o GSM, eran incapaces de satisfacer la demanda de mayor

capacidad de transmisión. Los sistemas más sobresalientes desarrollados para 2.5G son:

HSCSD, GPRS, EDGE.


13

1.3.3.1 HSCSD

HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) nace con el objetivo de proporcionar mejores

prestaciones a los servicios móviles de datos. Soporta velocidades comprendidas entre

14.4 Kbps y 115.2 Kbps, mediante el cambio de la codificación del canal.

La ventaja de HSCSD para el usuario es que, al estar basado en conmutación de circuitos,

garantiza un ancho de banda mínimo a cada usuario. Sin embargo, el usuario pagará la

conexión durante todo el tiempo que dure la comunicación.

1.3.3.2 GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) mejora de GSM, es una técnica de transmisión de

paquetes, con ella se tienen tasas de datos de 40 Kbps hasta 115 Kbps y a velocidades

comprendidas entre los 9.5 y 171 Kbps.

GPRS procura utilizar la infraestructura de red de GSM en la medida que sea posible. Sin

embargo, deben introducirse nuevos elementos y actualizar algunos de los ya existentes con

el fin de soportar la conmutación de paquetes.

1.3.3.3 EDGE

Enchanced Data rates for GSM Evolution soporta tasas binarias reales de 384 Kbps, aunque

el limite teórico se encuentra en los 473.6 Kbps. Para ello introduce nuevos esquemas de

modulación y codificación, que junto con técnicas de control del enlace, pueden emplearse

tanto en servicios de conmutación de circuitos (voz) como en servicios de conmutación de

paquetes (datos).

Una de las principales ventajas es su reducido impacto sobre la infraestructura de la red, es

decir, que el operador que desee mejorar las prestaciones de su red GSM/GPRS podrá

hacerlo con una inversión y un riesgo mínimos.


14

1.3.4 TERCERA GENERACIÓN (3G)

La idea fundamental de la tecnología en 3G consiste en preparar una infraestructura

universal que soporte los servicios ya existentes y otros futuros.

Las características de un sistema de tercera generación se describen en el estándar

IMT-2000, el cual es una norma mundial para la tercera generación (3G) de

comunicaciones inalámbricas, definida por un conjunto de recomendaciones

interdependientes de la ITU (International Telecommunication Union; Unión Internacional

de Telecomunicaciones).

Las exigencias dentro de IMT-2000 para un sistema de tercera generación son:

Proporcionar acceso a servicios como: audio, video, voz, datos, multimedia,

roaming y seguridad.

Alta velocidad en la transmisión de datos, con tasas de 144 Kbps, 384 Kbps y

2 Mbps.

Servicios simétricos y asimétricos.

Calidad de voz comparable con los sistemas de comunicaciones fijos.

Compatibilidad con sistemas de segunda generación.

Alta eficiencia espectral.

Servicio de paquetes de datos de alta velocidad.

Conmutación de paquetes y conmutación de circuitos [1].

El espectro para los servicios móviles 3G fue desinado por la ITU, la cual atribuyó las

bandas de frecuencia 1885-2025 MHz, 1980-2010 MHz y 2170-2200 MHz.

En el servicio de 3G se han desarrollado nuevos servicios como correo electrónico,

transferencia de datos de alta velocidad, video llamada, servicios multimedia e Internet

móvil. Adopta las técnicas de acceso múltiple CDMA y mayor ancho de banda para

proporcionar capacidades mayores.

WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) es una tecnología que incrementa las

tasas de transmisión de datos. Permite una tasa de datos de 384 Kbps y una velocidad de

transferencia en el enlace de bajada de 2 Mbps y velocidades promedio de 220-320 Kbps,

operando con 5 MHz.


15

1.3.5 CUARTA GENERACIÓN (4G)

4G se pretende que sea la fusión de las tecnologías celulares e inalámbricas incluyendo la

integración de tecnologías, será la solución IP donde voz, datos y multimedia estarán

disponibles a los usuarios, con una velocidad mayor a la actual. Habilita tecnologías

relacionadas a la codificación, la modulación y el acceso múltiple, los esquemas de

codificación avanzados, la modulación adaptable, la señalización de banda ultra ancha.

Se desarrolla con el propósito de brindar servicios de calidad y satisfacer las necesidades de

velocidades de transmisión de la información. Entre las tecnologías a usar se encuentran

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) y LTE (Long Term

Evolution), ambos haciendo uso de la técnica de acceso OFDMA (Orthogonal Frecuency

Division Multiple Access).

En la Figura 1.9 se muestra las diferentes generaciones de la telefonía celular.

Figura 1.9 Generaciones de Telefonía Celular

CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA

16

CAPÍTULO 2

2 FUNDAMENTOS DE WCDMA

En este capítulo se presenta las características y arquitectura de WCDMA, se da una

descripción de los elementos que conforman la red UMTS, al igual se muestra los

parámetros de desempeño de una red.


17

2.1 CARACTERÍSTICAS

WCDMA es una tecnología de tercera generación detrás del estándar UMTS (Universal

Mobile Telecommunications System; Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles)

que está ligado con el estándar GSM. WCDMA incrementa las tasas de transmisión de

datos, forma parte de las tecnologías de espectro ensanchado (Spread Spectrum) la cual

expande la señal sobre un ancho de banda de 5 MHz (Figura 2.1), teniendo la capacidad de

portar voz y datos simultáneamente.

Algunas de las características de WCDMA son:

Emplea acceso múltiple por división de código de secuencia directa de banda ancha

(DS-CDMA), donde la información del usuario se dispersa sobre un ancho de banda

mayor para transmitir, ofreciendo tasas de transmisión de hasta 2 Mbps.

Los datos transmitidos son dispersados usando un código el cual se efectúa a una

tasa de 3.84 Mchips.

Soporta dos modos de operación FDD y TDD. El modo FDD utiliza portadoras de

5 MHz, en las bandas de 2110 MHz – 2170 MHz en el enlace de bajada y

1920 MHz -1980 MHz en el enlace de subida. TDD utiliza una sola portadora para

ambos enlaces, las bandas de frecuencia que utiliza son de 1900 MHz - 1920 MHz y

2010 MHz – 2025 MHz.

Opera en modo asíncrono.

Emplea detección coherente en ambos enlaces, por medio de un canal piloto [2].

Figura 2.1 Ancho de Banda de WCDMA.


18

2.2 3GPP (3rd GENERATION PARTNERSHIP PROJECT; ASOCIACIÓN

DE PROYECTOS DE 3ª GENERACIÓN)

El 3GPP es un organismo de normalización mundial de las redes de tercera generación,

conformada por varias organizaciones de estandarización internacionales como son: el

ARIB/TTC (Associaton of Radio Industries and Businesses / Telecommunication

Technology Committee), ETSI (European Telecommunicatios Standars Institute), TTA

(Telecommunication Technology Association), T1 (Standarisation Committee T1 -

Telecommunications) y CWTS (China Wireless Telecommunication Standard). El objetivo

del 3GPP es hacer global aplicaciones de telefonía móvil de tercera generación. Figura 2.2.

Los sistemas 3GPP están basados en la evolución de los sistemas GSM, actualmente

conocidos como sistemas UMTS. El 3GPP desarrolla especificaciones técnicas, las cuales

una vez completadas son aprobadas como una técnica estándar aplicable en cada país o

región por las autoridades a cargo.

Figura 2.2 Asociación de Proyectos de 3ª Generación.

2.3 BANDAS DE OPERACIÓN

El 3GPP ha creado especificaciones para las bandas de frecuencia en la cual debe de operar

WCDMA (Tabla 2.1). Estas frecuencias se basan en el tipo de enlace ascendente o

descendente, así como la región del mundo en la cual se encuentre operando.


19

Tabla 2.1 Bandas de Frecuencia para WCDMA en Base al 3GPP.

BANDA DE

OPERACIÓN

NOMBRE

3GPP

ESPECTRO

TOTAL

ENLACE

ASCENDENTE

(MHz)

ENLACE

DESCENDENTE

(MHz)

REGIÓN

Banda I 2100 2 x 60 MHz 1920 - 1980 2110 - 2170 Banda principal

WCDMA

Banda II 1900 2 x 60 MHz 1850 - 1910 1930 - 1990 Banda PCS

América

Banda III 1800 2 x 75 MHz 1710 - 1785 1805 - 1880 Europa, Asia y

Brasil

Banda IV 1700/2100 2 x 45 MHz 1710 - 1755 2110 - 2155 Nueva banda 3G en

EU y América

Banda V 850 2 x 25 MHz 824 - 849 869 - 894 EU, América y

Asia

Banda VI 800 2 x 10 MHz 830 - 840 875 - 885 Japón

Banda VII 2600 2 x 70 MHz 2500 - 2570 2620 - 2690 Nueva banda 3G

Banda VIII 900 2 x 35 MHz 880 - 915 925 - 960 Europa y Asia

Banda IX 1700 2 x 35 MHz 1750 - 1785 1845 - 1880 Japón

Banda X 1700/2100 2 x 60 MHz 1710 - 1770 2110 - 2170 Extensión banda IV

2.4 MODOS DE OPERACIÓN

WCDMA cuenta con dos modos de operación FDD (Frecuency Division Duplex) y TDD

(Time Division Duplex). Estos modos ofrecen plataformas de tercera generación, de tal

manera que soportan los servicios móviles avanzados. Figura 2.3.

2.4.1 MODO DE OPERACIÓN TDD

En este método bidireccional, las transmisiones del enlace ascendente y del descendente

son transportadas en la misma banda de frecuencia usando intervalos de tiempo (slots de

trama) de forma síncrona. Así las ranuras de tiempo en un canal físico se asignan para los

flujos de datos de transmisión y de recepción.


20

2.4.2 MODO DE OPERCIÓN FDD

Los enlaces de las transmisiones de subida (uplink) y de bajada (downlink) emplean dos

bandas de frecuencia separadas para este método a dos caras. Un par de bandas de

frecuencia con una separación especificada se asigna para cada enlace. Puesto que diversas

regiones tienen diversos esquemas de asignación de la frecuencia, la capacidad de

funcionar en modo de FDD o TDD permite la utilización eficiente del espectro disponible.

Figura 2.3 Modos de Operación a) FDD y b) TDD.

2.4.3 ENSANCHADO (SPREADING) Y DESENSANCHADO (DESPREADING)

PARA WCDMA

WCDMA básicamente funciona de la siguiente manera: los datos a transmitir se

multiplican por un código, el resultado produce una señal de mayor ancho de banda la cual

es de 3.84 MHz, la cual representa el ancho de banda asignado para la transmisión en modo

FDD, a esto se le denomina Spreading.

El receptor capta la señal ensanchada y utiliza el mismo código de transmisión para

sincronizarla, dando como resultado la información transmitida más algunos armónicos de

alta frecuencia que pueden ser filtrados con facilidad, a esto se le denomina Despreading.


21

El Spreading y Despreading son realizados por la estación base (también llamado Nodo B)

y el teléfono móvil, la información transita en ambos sentidos, desde el teléfono hacia el

Nodo B (Uplink) y desde el Nodo B al teléfono (Downlink).

2.4.3.1 CÓDIGO DE ENSANCHAMIENTO (SPREADING CODE)

El código de de ensanchamiento se utiliza para distinguir los datos de cada usuario en el

trayecto en una misma banda de frecuencia, la red asigna el código al usuario antes de la

transmisión de manera que ambos conocen el código y lo utilizan para la separación de

datos.

Este código de ensanchamiento está compuesto de un código de aleatorio y un código de

canalización. Figura 2.4.

Figura 2.4 Ensanchado y Desensanchado de una Señal en WCDMA.


22

2.4.3.2 FACTOR DE ENSANCHAMIENTO

El factor de ensanchamiento es el número de chips por cada símbolo utilizado para el

ensanchamiento de la señal. Los factores de ensanchamiento en WCDMA varían desde 4

hasta 256, permitiendo velocidades de símbolos transmitidas entre 960 ksímbolos/s y

15 ksímbolos/s en un solo código. El factor de ensanchamiento se expresa de la forma:

𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑛𝑐𝑕𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑕𝑖𝑝𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎

𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 (2.1)

2.5 MODULACIÓN

WCDMA emplea la modulación QPSK o QAM para el enlace de bajada y BPSK para el

enlace de subida.

2.5.1 QAM (QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION; MODULACIÓN

POR AMPLITUD EN CUADRATURA)

QAM es una modulación digital que transporta datos, mediante la modulación de la señal

portadora de información, tanto en la fase como en la amplitud.

La modulación QAM consiste en modular por desplazamiento en amplitud (ASK,

Amplitude Shift Keying) de forma independiente, dos señales portadoras que tienen la

misma frecuencia pero que están desfasadas entre sí 90º. La señal modulada QAM es el

resultado de sumar ambas señales ASK. Estas pueden operar por el mismo canal sin

interferencia mutua porque sus portadoras al tener tal desfase, se dice que están en

cuadratura [3]. Figura 2.5.


23

Figura 2.5 Constelaciones de las Variantes de QAM.

2.5.2 PSK (PHASE SHIFT KEYING; MODULACIÓN POR DESVIACIÓN DE

FASE)

La modulación PSK es de forma angular, la cual varía la fase de la portadora, cada fase

representa cada símbolo de la señal modulada. Con PSK la señal de entrada es una señal

digital binaria y son posibles un número limitado de fases de salida.

2.5.2.1 BPSK (BINARY PHASE SHIFT KEYING; MODULACIÓN POR

DESVIACIÓN DE FASE BINARIA)

Consta de la modulación de desplazamiento de fase de 2 símbolos, con un bit de

información cada uno (Figura 2.6). Los símbolos tienen un valor de salto de fase de 0º para

el 1 y 180º para el 0, su velocidad de transmisión es más baja de las modulaciones de fase.

Figura 2.6 Constelación BPSK.


24

2.5.2.2 QPSK (QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING; MODULACIÓN POR

DESVIACIÓN DE FASE CUATERNARIA)

Desplazamiento de fase de 4 símbolos, QPSK puede codificar dos bits por cada símbolo,

desplazados entre sí 90º. Normalmente se usan valores de salto de fase 45º, 135º, 225º y

315º. Con dos bits, existe cuatro posibles condiciones: 00, 01, 10 y 11. Figura 2.7.

Figura 2.7 Constelación QPSK.

2.6 ESTRUCTURA DE LA TRAMA

En los enlaces ascendente y descendente la transmisión se encuentra organizada en el

dominio del tiempo en tramas. Una trama tiene una duración de 10 ms y es dividida en 15

ranuras de tiempo, las cuales hacen 2560 chips/ranura de tiempo.

Dentro de cada ranura hay una estructura multiplexada en tiempo para la señal, en una sola

trama se encuentran los símbolos de datos, la información de señalización física y los

símbolos piloto.


25

Figura 2.8 Estructura de las Transmisiones de Acceso Aleatorio.

Figura 2.9 Estructura de la Trama para las Partes de Control y Datos del Enlace de Subida del PCPCH.

2560 chips

10 ms

DATA

PILOT TFCI FBI TPC

0 1 3 2 . . . 14

Trama de radio de 20 ms

Trama de radio de 10 ms 4096 chips

PREÁMBULO PREÁMBULO

PREÁMBULO PREÁMBULO

PREÁMBULO PARTE DEL

MENSAJE

PREÁMBULO PARTE DEL MENSAJE


26

Figura 2.10 Estructura de la Trama para el Enlace de Bajada DPCH.

2.7 ARQUITECTURA DE LA RED TERRESTRE UMTS

La red UMTS (Universal Mobile Telecommunications System; Sistema Universal de

Telecomunicaciones Móviles) está conformada por los siguientes elementos:

El equipo de usuario, UE (User Equipment) o estación móvil, que relaciona al

usuario y a la interfaz de radio Uu.

La red de radio de acceso terrestre, UTRAN (UMTS Terrestrial Radio-Access

Network), la cual maneja todas las funciones relacionadas al radio.

La red principal, CN (Core Network), responsable de la conmutación y ruteo de las

llamadas y conexiones de datos a las redes externas.

La arquitectura general incluye dos interfaces: la interfaz lu que se localiza entre la

UTRAN y la red principal y la interfaz Uu que se encuentra entre la UTRAN y la estación

móvil. Los protocolos sobre las interfaces Uu y lu son divididos en dos estructuras: en el

plano de usuario y en el plano de control, en la Figura 2.11 se muestra la arquitectura

general UMTS.

RANURA

2560 chips

10 ms

TFCI DATA 2 PILOT

0 1 3 2 . . . 14

DATA 1 TCP

DPDCH DPCCH DPDCH DPCCH


27

Figura 2.11 Arquitectura General de un Sistema UMTS.

Tanto el UE como la UTRAN se componen de protocolos basados en las necesidades de la

nueva tecnología de radio WCDMA, a diferencia de la Red Principal que es basada de la

tecnología GSM.

Cada uno de los elementos tiene una arquitectura interna que les permite comunicarse

dentro y fuera de ellos. Figura 2.12.

Figura 2.12 Elementos de un Sistema UMTS.


28

2.7.1 CN (CORE NETWORK; RED PRINCIPAL)

La red principal CN es una entidad que cubre todos los elementos de red necesarios para el

control de abonado y la conmutación, la red principal es dividida en dos dominios:

conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. Es responsable de cambiar y enrutar

llamadas y conexiones de datos a redes externas.

Maneja los procedimientos específicos de servicio, incluyendo la dirección de movilidad y

el control de llamada. Transporta la información del usuario a su destino. La CN incluye

bases de datos usadas para el manejo de la movilidad de direcciones del usuario. También

contiene una gran cantidad de sistemas de conmutación así como gateways hacia otras

redes, como Internet o la ISDN (Integrated Service Digital Network, Red Digital de

Servicios Integrados).

En la red principal existen cinco entidades las cuales son: el centro de conmutación móvil

(MSC, Mobile Switching Center), puerta de enlace al centro de conmutación móvil

(GMSC, Gateway Mobile Switching Center), el registro de locación (HLR, Home Location

Register), el nodo de apoyo al servidor GPRS (SGSN, Serving GPRS Support Node),

puerta de enlace al nodo de apoyo GPRS (GGSN, Gateway GPRS Support Node).

2.7.1.1 MSC (MOBILE SWITHING CENTER; CENTRO DE CONMUTACIÓN

MÓVIL)

Es un nodo de conmutación que soporta conexiones mediante circuitos conmutados,

también tiene que soportar la movilidad del usuario. Si un usuario se cambia de área

mientras mantiene una conexión, el MSC envía la conexión sobre los RNCs y Nodo B

adecuados al área de ubicación del usuario (Handover). El MSC también participa en los

mecanismos para la autenticación del usuario así como la encriptación de la información

del usuario. El MSC es el elemento central de la parte de circuitos conmutados de la CN.

2.7.1.2 GMSC (Gateway MSC)

El GMSC es un centro de conmutación móvil que se localiza entre las redes externas como

la ISDN y el otro MSC en la red. Su función es dirigir las llamadas entrantes al MSC.

Todas las conexiones entrantes y salientes de CS pasan a través del GMSC.


29

2.7.1.3 HLR (HOME LOCATION REGISTER; REGISTRO DE UBICACIÓN BASE)

El HLR contiene los datos del usuario, cada perfil de información de usuario y las

autorizaciones asociados y sus llaves se almacenan en una base de datos llamada HLR. La

información del usuario entra en el HLR cuando este hace una suscripción y permanece

almacenada mientras la suscripción se encuentre activa.

2.7.1.4 VLR (VISITOR LOCATION REGISTER; REGISTRO DE UBICACIÓN DE

VISITANTE)

El VRL es una base de datos similar a HLR, contiene información de todos los usuarios

activos en esa área y almacena una copia local de la información de HLR. La información

de VLR es dinámica, tan pronto como un usuario cambia su área de ubicación, la

información es actualizada.

2.7.1.5 SGSN (SERVING GPRS SUPPORT NODE; NODO DE APOYO GPRS PARA

SERVICIO)

El SGSN es el elemento central en la conmutación de paquetes similar a la de los nodos

MSC y VLR en la parte de conmutación de circuitos. La posición actual de un usuario es

almacenada en el SGSN de modo que un paquete de información entrante puede ser ruteado

al usuario. El SGSN contiene dos tipos de información: de suscriptor y de localidad, este se

conecta a la UTRAN mediante la interfaz LuPs.

2.7.1.6 GGSN (GATEWAY GPRS SUPPORT NODE; NODE DE APOYO GPRS PARA

GATEWAY)

Se encarga de dirigir el tráfico saliente, también recibe información del HLR y del SGSN.

Los Gateways a otras redes de paquetes de datos, como internet, son conectados el GGSN.

Paquetes de datos entrantes son encapsulados en un contendor especial por el GGSN y

enviados al SGSN.


30

2.7.1.7 GR (GPRS REGISTER; REGISTRO GPRS)

La información requerida para la operación de la transmisión por paquetes conmutados es

almacenada en el GR, una base de datos que es parte del HLR. Este incluye, por ejemplo, la

autorización para que el usuario acceda a Internet.

2.7.2 UTRAN (TERRESTRIAL RADIO ACCESS NETWORK; RED DE ACCESO

DE RADIO TERRESTRE DE UMTS)

La UTRAN es el sistema de acceso radioeléctrico de UMTS [1]. Se encarga de toda la

funcionalidad relacionada con la red principal, consiste de radio controladores de red

(RNC, Radio Network Controllers) y la estación base, juntas estas dos entidades forman un

subsistema de radio (RNS, Radio Network Subsystem). La principal tarea de la UTRAN es

la de crear y mantener Portadores de Acceso por Radio para comunicación entre el Equipo

de Usuario y la red principal [4].

Las interfaces internas de la UTRAN son: la interfaz lub y la interfaz lur. La interfaz lub

conecta a la estación base con el RNC, la interfaz lur es un enlace entre dos RNC. Figura

2.13.

Figura 2.13 Arquitectura General UTRAN.


31

2.7.2.1 RNC (RADIO NETWORK CONTROLLER; CONTROLADOR DE RADIO DE

LA RED)

El controlador de red es el elemento de control de la UTRAN, es el punto de acceso para

todos los servicios, RNC está localizado entre las interfaces lub y lu. El RNC controla una o

más estaciones base, manejo del tráfico de los canales comunes, macrodiversidad,

modificaciones a los conjuntos activos, manejo del tráfico de los canales compartidos,

control de potencia y control de admisión.

El RNC es responsable de lo siguiente:

Control de admisión de llamada.

Gestión de los recursos de Radio.

Asignación de Código.

Control de Potencia.

Handover.

Reubicación de RNC de servicio.

Cifrado.

Conversión de Protocolo.

Conmutación ATM.

2.7.2.2 ESTACIÓN BASE O NODO B

Este nodo corresponde a la BTS (Base Tranceiver Station; Transceptor de la Estación Base)

en GSM. El Nodo B tiene como tarea fundamental realizar la transmisión y recepción de la

señal de radio, filtrado de la señal, amplificación, modulación y demodulación de la señal y

ser una interfaz hacia el RNC [5].

La estación base se localiza entre la interfaz Uu y la interfaz lub, sus principales tareas son:

efectuar la implementación física de la interfaz Uu; la estación base implementa los canales

físicos y transfiere la información de canales de transporte a los canales físicos.

Un Nodo B puede atender varias celdas, también llamados sectores dependiendo de la

configuración y tipo de antena. Las configuraciones más comunes incluyen celda omni

(360º), 3 sectores (3 x 120º), 6 sectores (3 sectores de 120º de traslape amplio con tres

sectores de diferente frecuencia).


32

Cada célula posee un SC (Scrambling Code; Código de Mezclado), y la estación móvil

reconoce una célula mediante dos valores: SC (al iniciar sesión en una célula) y el número

de identificación de la célula (para la topología de la red de radio).

2.7.3 UE (EQUIPO DE USUARIO) O MS (ESTACIÓN MÓVIL)

La estación móvil es la terminal del sistema, esta contiene dos entidades: el equipo móvil

(ME) que es empleado para la comunicación sobre la interfaz Uu; y el módulo de identidad

de suscriptor, USIM (UMTS Subscriber Identity Module; Modulo de Identidad del

Abonado a la red UMTS).

La MS es el elemento de red más visible del sistema UMTS en lo que al usuario final

respecta. Desde el punto de vista de la red, la MS es responsable de aquellas funciones de

comunicación que son necesarias en el otro extremo de la interfaz de radio, excepto

cualquier solicitud del usuario final. La funcionalidad obligatoria de una MS UMTS se

relaciona principalmente con la interacción entre la terminal y la red [2].

2.7.4 INTERFACES DEL SISTEMA UMTS

Las interfaces que contiene un sistema UMTS son las siguientes:

Interfaz Uu. Es la interfaz por la cual la estación móvil tiene acceso a la parte fija del

sistema, y es por lo tanto probablemente la interfaz más importante en UMTS.

Interfaz lu. Es una interfaz abierta que conecta la red principal con la UTRAN. Puede tener

dos casos diferentes, lu-CS (Circuit Switching) y lu-PS (Packet Switching). La lu-CS

conecta la UTRAN a un centro de conmutación móvil (MSC). La interfaz lu-CS conecta la

UTRAN al SGSN.

Interfaz lub. Se sitúan entre el RNC y la estación base en la UTRAN. Algunas funciones

que realizan son: dirigir los recursos de transporte, maneja la información del sistema,

manejo del tráfico de los canales comunes, compartidos y especiales.

Interfaz Lur. Es una interfaz abierta que conecta a dos radio controladores de red, lleva

tanto la información de tráfico como de señalización.


33

2.8 CANALES DE WCDMA

El radio acceso WCDMA asigna el ancho de banda para los usuarios, el ancho de banda

asignado y sus funciones de control se manejan utilizando el término canal. Para el

transporte y gestión a través de la interfaz de aire de distintos tipos de tráfico, el 3GPP

define tres canales; teniendo cada canal un papel específico en el establecimiento y

duración de las sesiones en las redes de acceso UMTS, canales lógicos, canales de

transporte y canales físicos.

Los canales lógicos, describen el tipo de información que deberá transmitirse, los canales

de transporte describen como los canales lógicos se transfieren y los canales físicos son los

medios de transmisión proporcionando la plataforma de radio a través de la cual la

información es realmente trasferida.

2.8.1 CANALES LÓGICOS

Los canales lógicos proporcionan servicios de transferencia de datos de la capa MAC. Los

canales lógicos dependiendo del tipo de información que transportan, se distinguen en dos

tipos: de control, utilizados para transferir información en el plano de control y los de

tráfico, utilizados para transferir información de usuario.

Los distintos Canales de Control Lógicos son:

BCCH (Broadcast Control Channel; Canal de Control de Difusión). Canal de enlace

de bajada que controla información relacionada con la celda que identifica la red.

PCCH (Paging Control Channel; Canal de Control de Búsqueda). Canal utilizado en

el enlace de bajada para la transmisión de información de voceo.

CCCH (Common Control Channel; Canal de Control Común). Canal bidireccional

para la transmisión de información de control entre la red y la estación móvil.

DCCH (Dedicated Control Channel; Canal de Control Dedicado). Canal punto a

punto para la transmisión de información de control entre la red y la estación móvil

[5].


34

Los Canales de Tráfico Lógicos son:

DTCH (Dedicated Traffic Channel; Canal de Tráfico Dedicado). Dedicado a solo

una estación móvil, para la transferencia de información de usuario.

CTCH (Common Traffic Channel; Canal de Tráfico Común). Canal unidireccional

punto a multipunto utilizado en la trasmisión de información de usuario dedicada

para todos o un grupo específico.

2.8.2 CANALES DE TRANSPORTE

El canal de transporte es unidireccional y cuenta con las características para transportar los

datos a través de la interface de aire. Se cuenta con dos tipos de canales de transporte:

canales de trasporte dedicados, los cuales son un recurso específicamente para un solo

usuario y los canales de trasporte comunes, el cual es compartido con todos o un grupo de

usuarios dentro de una célula.

2.8.2.1 CANAL DE TRASPORTE DEDICADO

El DCH (Dedicated Channel; Canal Dedicado) es el único canal de transporte dedicado.

Este es un canal bidireccional, el cual se encarga de llevar los datos y control de

información de las capas superiores, como: voz, video, datos, control de potencia, cambio

rápido de tasa de datos.

2.8.2.2 CANALES DE TRASPORTE COMUN

El canal de transporte común cuenta con varios canales para desempeñar una acción

particular, pretendiendo regular la carga del sistema, ya que en ocasiones no todas las

acciones que involucran la transferencia de datos son realizadas al mismo tiempo. Los

canales de transporte comunes son los siguientes:

BCH (Broadcast Channel; Canal de Broadcast). Canal de enlace de bajada el cual se

utiliza para transmitir información de una red UTRAN a una célula en particular.


35

FACH (Forward Access Channel; Canal de Acceso de Bajada). Canal de enlace de

bajada, el cual transmite información de control a la terminal móvil localizada en

una célula [5].

PCH (Paging Channel; Canal de Voceo). Canal de transporte de enlace de bajada el

cual es transmitido a toda la célula, llevando los datos necesarios para el

procedimiento de voceo.

RACH (Random Access Channel; Canal de Acceso Aleatorio). Canal de transporte

de enlace de subida, el cual es recibido de toda la célula con un riesgo de colisión.

Utilizado para llevar información de control desde la estación móvil hasta la

estación base.

CPCH (Common Packet Channel; Canal de Paquete Común). Canal de transporte

de enlace de subida, envía paquetes de información a la red, utilizando un

procedimiento más ordenado para evitar las colisiones producidas por el acceso de

usuarios.

DSCH (Downlink Shared Channel; Canal Compartido de Enlace de Bajada). Canal

de transporte de enlace de bajada el cual es compartido por varios equipos móviles,

el cual transporta información del usuario y control.

2.8.3 CANALES FÍSICOS

Los canales físicos son el medio que se utiliza para enviar la información tanto de control y

de usuario. Se caracterizan por la portadora de frecuencia, los códigos de scrambling, los

códigos de canalización, el tiempo de inicio y parada de transmisión y en el enlace de

subida.

2.8.3.1 CANAL FISICO PARA EL ENLACE DE SUBIDA

Para la conexión de enlace de subida se cuenta con dos canales dedicados y un canal

común.


36

DPDCH (Dedicated Physical Data Channel; Canal Físico de Datos Dedicado). Canal en el

cual se realiza la función de la transmisión de los datos de usuario y control de la

información.

DPCCH (Dedicate Physical Control Channel; Canal Físico de Control Dedicado). Canal

que transmite símbolos piloto para la recepción coherente y transmite bits de señalización

para control de potencia [6].

2.8.3.2 CANAL FISICO PARA EL ENLACE DE BAJADA

Este canal cuenta con varios canales para el desempeño de acciones específicas.

DDPCH (Downlink Dedicad Physical Channel; Canal Físico Dedicado del Enlace

de Bajada). Consta de dos canales dedicados uno para el canal DPDCH y un canal

de control, el cual es el canal físico de control dedicado, DPCCH. Utiliza el

multiplexaje en tiempo para enviar los datos de usuario provenientes de capas

superiores.

CPICH (Common Pilot Channel; Canal Piloto Común). Canal que transmite una

portadora que es usada para estimar los parámetros de canal. Es empleado para el

control de potencia, transmisión y detección coherente, la estimación de canal y

medición de celdas adyacentes, los canales piloto también sirven para obtener el

código scrambling de la célula.

PCCPCH (Primary Common Control Physical Channel; Canal Físico Primario de

Control Común). Es usado para llevar el canal de Broadcoast (BCH). Se encarga de

llevar información de control por toda la celda.

SCCPCH (Secondary Common Control Physical Channel; Canal Físico Secundario

de Control Común). Canal que transmite la información de los diferentes canales de

transporte, FACH y PCH.

SCH (Synchonization Channel, Canal de Sincronización). Canal utilizado por las

estaciones móviles para la búsqueda de células, consta de un canal primario y un

canal secundario.


37

PDSCH (Physical Dedicated Shared Channel; Canal Físico Compartido del Enlace

de Bajada). Tiene como objetivo la trasferencia de paquetes de datos en tiempo no

real.

PRACH (Physical Accesses Chanel; Canal Físico de Acceso Aleatorio). Canal

usado para transportar el RACH (Random Access Channel) en enlace de subida.

CPCH (Common Packet Channel; Canal Físico de Paquetes Comunes). Canal de

transporte de enlace de subida, es asignado utilizando el multiplexaje de tiempo, es

usado por varios usuarios y utiliza el control de potencia.

PICH (Paging Indicator Channel; Canal Indicador de Voceo). Canal físico de

velocidad fija, utiliza un factor de dispersión de 256 bits, que se utiliza para

transportar el indicador de voceo. El PICH está asociado con el SCCPCH [6].

2.9 GSM VS WCDMA

Las diferencias más importantes entre GSM y WCDMA son los siguientes:

GSM utiliza TDMA como esquema de acceso múltiple, mientras que WCDMA

utiliza CDMA.

GSM fue creado principalmente para aplicaciones de voz. WCDMA soporta voz,

paquetes de datos alta velocidad y aplicaciones multimedia.

La interfaz subyacente de aire de WCDMA es mucho más sensible al rendimiento y

su operación comparte muchas más similitudes con su rival CDMA 2000 el cual es

el predecesor de GSM. Para conseguir la ganancia en desempeño en el nivel de

enlace, sobre la ecualización GSM y sobre las técnicas de salto de frecuencia

(Frecuency Hopping), WCDMA usa la tecnología de recepción rake para aumentar

la diversidad.


38

2.10 MULTITRAYECTORIA

La mayoría de los sistemas de comunicaciones no operan en entornos de espacio libre, lo

cual provoca que en la propagación de las ondas de radio tengan múltiples reflexiones,

difracciones y atenuaciones de la energía de la señal. Las cuales son provocadas por los

diversos obstáculos como edificios, árboles, montañas, etc., causando el fenómeno de

propagación por multitrayectoria. Figura 2.14.

El entorno de propagación entre el transmisor y el receptor cambia de manera continua y

arbitraria. De modo que las ondas llegan de distintas direcciones, múltiples copias, con

atenuaciones y defasadas.

Figura 2.14 Propagación por Multitrayectoria.

Para disminuir los efectos de la multitrayectoria en un enlace es usado el receptor Rake.

El receptor Rake está conformado por varios receptores levemente retrasados capaces de

rastrear los rápidos cambios de amplitudes y fases provenientes del fenómeno de

desvanecimiento, cada uno de ellos recibe una trayectoria que es decodificada y recuperada.

Las salidas de los diferentes receptores son alineadas en tiempo, en la última etapa lleva a

cabo la suma de las trayectorias, con el objeto de tener el máximo provecho de cada una.

Figura 2.15.

El propósito del receptor Rake es mejorar el nivel de la señal recibida, pues las señales que

se propagan a través de diversas trayectorias tienen diversas atenuaciones.


39

Figura 2.15 Diagrama Receptor RAKE.

2.11 PARÁMETROS DE DESEMPEÑO

La cobertura de una red es importante para saber que esperar como usuarios del servicio. Al

igual que en GSM, en WCDMA existen diferentes puntos para una conexión exitosa del

teléfono móvil.

Inicio de sesión en la red.

Inicio de una llamada.

Mantener una llamada iniciada.

Llegar a una velocidad de datos específica en la transmisión de datos.

Si la calidad de recepción va disminuyendo, los efectos observados son los siguientes.

Disminuye la velocidad de datos.

Desconexión de la llamada en curso (llamada pérdida).

No se puede iniciar una nueva llamada.

El equipo está desconectado de la red (desconexión de la red).

El equipo no se puede iniciar sesión en la red.

SEÑAL DE

ENTRADA

Q

I

TIMING (FINGER ALLOCATION)

Q

I

CORRELACIONADOR

ROTADOR DE FASE

GENERADOR DE CÓDIGO

ESTIMADOR DE CANAL

ECUALIZADOR DE

RETRASO

FINGER 1

FINGER 2

FINGER 3

FILTRO DE EMPAREJADO

∑I

∑Q

COMBINADOR


40

La velocidad de datos de usuario no solo depende de la calidad de recepción, sino también

del número de usuarios activos en una célula, si los usuarios tienen derecho a altas

velocidades de datos, entre otros factores. Por lo cual la velocidad de datos disponible no es

un buen indicador de calidad de recepción y cobertura.

La capacidad de conectarse a la red es un requisito absoluto para utilizar cualquiera de los

servicios que proporciona la red, por lo cual es el indicador más adecuado para medir la

cobertura de la red. Una vez que el equipo está conectado a la red, se puede iniciar las

llamadas y mantenerse, incluso si temporalmente la calidad de recepción disminuye aún

más.

Por lo cual, es necesario establecer uno o más valores de los parámetros técnicos que

permiten que el equipo pueda iniciar sesión en la red. El acceso a la red son los criterios

adecuados para decidir si una zona tiene cobertura o no.

2.11.1 CPICH (COMMON PILOT CHANNEL; CANAL PILOTO COMÚN)

El canal CPICH transmite una portadora usada para estimar los parámetros del canal es la

referencia física para otros canales. Se emplea para:

Control de potencia.

Transmisión.

Detección coherente.

Estimación de canal.

Medición de celdas adyacentes.

Obtención del código de mezclado (Scrambling Code).

La medición “sobre el aire” permite determinar el número de sectores que están

transmitiendo en un punto de un área determinada, así como, conocer la Dominancia del

Piloto (PD, Pilot Dominance), el cual representa la fuerza del piloto más fuerte comparado

con el siguiente piloto de mayor fuerza en el mismo canal.

La sensibilidad de la mayoría de los equipos móviles disponibles en el mercado es de

-80dBm [7].


41

2.11.2 RSCP (RECEIVE SIGNAL CODE POWER; CÓDIGO DE POTENCIA DE

SEÑAL RECIBIDA)

RSCP es el valor de la energía de RF con que el móvil percibe al Nodo B después del

proceso de correlación/decodificación, generalmente está dada en dBm. Denota la potencia

medida por un receptor en un canal físico de comunicaciones en particular. Debe ser

medido para cada código específicamente.

RSCP se utiliza como:

Indicador de la intensidad de la señal.

Criterio de entrega en el control de enlace descendente de energía.

Cálculo de pérdidas por trayectoria.

Criterio para juzgar la calidad de la recepción.

La Tabla 2.2 muestra los valores a considerar de RSCP encontrados en pruebas de

laboratorio.

Tabla 2.2 Valores RSCP [8].

RSCP ≥ -88dBm Bueno

-95dB ≤ RSCP < -88dBm Aceptable

RSCP < -95dBm Malo

2.11.3 Ec/Io (ENERGY CHIP TO INTERFERENCE; RELACIÓN ENERGÍA DE

CHIP A INTERFERENCIA)

Ec/Io es la relación de la energía recibida por chip y el nivel de interferencia, definida

únicamente por el canal piloto, usualmente dada en dB. Se mide antes del

desensanchamiento. En la Tabla 2.3 se muestra los valores de Ec/Io encontrados en pruebas

de laboratorio.

Tabla 2.3 Valores de Ec/Io [8].

Ec/Io ≥ -9dB Bueno

-14dB ≤ Ec/Io < -9dB Aceptable

Ec/Io < -14dB Malo


42

En una red normalmente el móvil recibe señales múltiples de otras estaciones base, las

cuales transmiten en la misma frecuencia. Por lo cual es posible que aun en una ubicación

cercana a la estación base, dependiendo del valor máximo de RSCP, no sea posible una

conexión, debido a los altos niveles de interferencia de una segunda estación base cercana.

Este efecto se denomina contaminación piloto.

CAPÍTULO 3 METOLOGÍA DEL PROCESO DE LA INFORMACIÓN

43

CAPÍTULO 3

3 METODOLOGÍA DEL PROCESO DE LA INFORMACIÓN

En este capítulo, se presentan las principales características del equipo de medición, así

como la configuración del mismo. El análisis y metodología utilizados para llevar a cabo el

procesamiento de los datos obtenidos a través de las mediciones realizadas en el área de

estudio, para la obtención de mapas de cobertura.


44

3.1 CARACTERISTICAS DEL EQUIPO DE MEDICIÓN

El equipo utilizado para las mediciones de potencia es el Spectrum Master MS2713E que se

muestra en la Figura 3.1, fabricado por Anritsu.

Figura 3.1 Spectrum Master MS2713E, Anritsu.

Algunas de las opciones de medición que permite el equipo son:

LTE, TD-LTE (20 MHz B/W).

CDMA, EV-DO.

GSM/EDGE.

W-CDMA/HSPA+.

TD-SCDMA/HSPA+.

Fixed, Mobile WiMAX.

ISDB-T, ISDB-T SFN.

DVB-T/H, DVB-T/H SFN.

PIM Analyzer [9].


45

El equipo cuenta con diversas teclas para ejecutar cada una de sus funciones, siendo de uso

fácil al usuario, permitiendo la realización de las mediciones. A continuación se muestra

una vista del panel frontal en la Figura 3.2.

Figura 3.2 Vista del Panel Frontal.

Cuenta con almacenamiento local de tipo USB (Universal Serial Bus; Bus Universal en

Serie) clase A permitiendo guardar las mediciones directamente a una memoria flash USB.

Antes de encender el equipo es necesario colocar una antena que opere en el rango de

frecuencias deseada en el puerto RF In (Radio Frecuency; Radiofrecuencia) mostrado en la

Figura 3.3. En nuestro caso se utilizó una antena omni-direccional que opera en la banda de

frecuencia de 870 a 960 MHz, conectada en el puerto RF In.

En cuanto a la información de localización de cada medición puntual se requiere de una

antena GPS (Global Positioning System; Sistema de Posicionamiento Global) conectada en

el puerto designado. Para tener una exactitud en la lectura se requiere de la información de

5 satélites como mínimo.


46

Figura 3.3 Vista Superior.

3.2 CONFIGURACIÓN DE MEDICIÓN

Antes de comenzar con las mediciones, es necesario verificar la configuración del equipo.

Se debe de seleccionar el modo WCDMA Signal Analyzer haciendo uso de las flechas de

arriba abajo dentro del menú desplegado por el equipo, como se muestra en la Figura 3.4.

Figura 3.4 Modo de Operación.

El análisis se hizo utilizando la medición de “sobre del aire” para realizar la identificación

de los Scrambling Codes presentes en el área de interés. En la Tabla 3.1 se muestran los

parámetros usados para las mediciones.


47

Tabla 3.1 Parámetros de Configuración.

PARÁMETRO VALOR / CARACTERÍSTICAS

Frecuencia de Portadora 887.5 MHz

Banda de Trabajo

Banda V – Canal Adicional de

los Sistemas UMTS para el Enlace

Descendente

Canal 1087

Frecuencia de Trabajo de la

Antena 870 a 960 MHz

Tipo de Antena Omnidireccional

En la Figura 3.5 se muestra la pantalla que el Spectrum Master despliega en la medición de

potencia de CPICH.

Figura 3.5 Medición CPICH.


48

La pantalla del equipo muestra barras las cuales representan la potencia de los SC

(Scrambling Codes) detectados. Además de que expone los parámetros de potencia de

Ec/Io, Ec, CPICH y piloto dominante, correspondiente a cada SC detectado.

Para la medición de RSCP nos exhibe los parámetros del número de multitrayectorias, Tau,

Tau (chips), Distancia, nivel de potencia de RSCP y Potencia Relativa. En la Figura 3.6 se

muestra la pantalla que el Spectrum Master despliega en la medición de referente a RSCP.

Figura 3.6 Medición RSCP.

La distancia aproximada entre cada medición fue de 3 metros. Las mediciones se realizaron

con el equipo de medición colocado a una altura de 1.1 metros sobre el nivel del piso y

desplazándose con él a pie por los exteriores de las construcciones del área definida, como

se muestra en la Figura 3.7. De esta forma se considera la altura promedio en que los

usuarios hacen uso de sus terminales móviles.


49

Figura 3.7 Posición del Analizador para Realizar Mediciones a través del Aire.

3.3 PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN

Las mediciones realizadas en el Spectrum Master son extraídas mediante una memoria

flash USB, para posteriormente ser manipuladas mediante una computadora que tenga

instalado el software “Master Software Tools”. Figura 3.8.

Figura 3.8 Programa Mater Software Tools.

Los archivos previamente descargados del equipo deben ser cargados dentro del Master

Software Tools (MST) para su procesamiento. Una vez abierto el programa MST se debe ir

a la barra de menú y elegir File Open y posteriormente seleccionar la ubicación de las

mediciones y procesarlas. Figura 3.9. El formato de los archivos es diferente con el

requerido, el cual es (*.txt), para ello es necesario realizar la conversión de *.wcd a *.csv

(archivos de valores separados por comas), siendo útiles para su manejo en Excel.


50

Figura 3.9 Procesamiento de Archivo.

El formato de archivo *.csv aun no nos permite procesar las mediciones, lo cual es

necesario hacer una conversión a *.txt (delimitado por tabulaciones), siendo modificados

mediante el programa Microsoft Excel. Posteriormente se reúnen todas las mediciones en

un solo archivo, mediante un programa en C++, nos genera un archivo con los parámetros

de interés (Longitud, Latitud, CPICH y RSCP).

Una vez teniendo el archivo conjunto es necesario ordenar los datos en una hoja de datos de

excel. Figura 3.10.


51

Figura 3.10 Hoja de Datos en Excel.

3.4 GENERACIÓN DE MAPAS DE COBERTURA EMPLEANDO

EASYKRIG

3.4.1 MÉTODO DE KRIGE

La mayoría de los métodos de interpolación da lugar a resultados semejantes cuando existe

una gran cantidad de datos. Sin embargo, cuando estos escasean, las suposiciones que se

realizan, sobre la variación del atributo en los lugares observados y la elección del método

apropiado, son críticas, si se desea evitar unos resultados pobres.

Los métodos geoestadísticos de interpolación, conocidos como krigeado (kriging en la

literatura inglesa), intentan optimizar la interpolación mediante la división de la variación

espacial en tres componentes:


52

1. La variación determinística; diferentes niveles o tendencias que pueden tratarse

como información primaria.

2. Las variaciones auto correlacionadas espacialmente, pero difíciles de explicar

físicamente.

3. El ruido no correlacionado.

Las variaciones espaciales correlacionadas se tratan en funciones como el variograma, las

cuales muestran la información para optimizar los pesos y elegir unos radios precisos de

búsqueda de datos, además de permitir cuantificar la continuidad o nivel de correlación

entre las muestras.

Los métodos geoestadísticos muestran una gran flexibilidad para la interpolación,

pudiéndose estimar valores puntuales o en volúmenes más grandes que el soporte, así como

métodos para incorporar información secundaria. Todos estos métodos dan lugar a unas

superficies muy suaves, además de una estimación de la varianza en todos los puntos, lo

cual no puede realizarse con otros métodos de interpolación.

En contraste con otros interpoladores suaves, los cuales muestran un solo valor local medio,

mediante simulaciones condicionales, conocidos el variograma y las observaciones

originales, se puede conseguir un conjunto de realizaciones para mostrar el intervalo de

valores posibles.

El problema de la estimación de los atributos en los lugares no muestreados, se favorece de

forma especial cuando se considera la existencia de un modelo de dependencia espacial.

Las variables naturales se distribuyen en el espacio de una forma continua; la suposición

común, referente a que los lugares próximos son más parecidos entre sí que al estar más

alejados, suele cumplirse en la naturaleza.

El krigeaje o krigeado, es el nombre genérico utilizado por los usuarios de la geoestadística

para denominar a una familia de algoritmos de regresión mediante mínimos cuadrados, en

reconocimiento al trabajo pionero de Danie Krige, en 1951.

Todos los estimadores del tipo krigeaje no son solo variantes del estimador lineal básico,

definido como:

𝑍∗ 𝑥 − 𝑚 𝑥 = 𝜔𝑖 𝑍 𝑥𝑖 − 𝑚 𝑥𝑖 𝑛𝑖=1 (3.1)


53

Dónde:

𝜔𝑖: Son los pesos asignados a los datos z(𝑥𝑖), siendo éstos realizaciones de la variable

aleatoria Z(𝑥𝑖). Los valores esperados de las variables aleatorias Z(𝑥) y Z(𝑥𝑖) son m(𝑥) y

m(𝑥𝑖) respectivamente.

De acuerdo a los datos existentes se define un entorno de interpolación en el cuál queden

contenidos la mayoría de dichos datos, y se toman los que queden mejor ajustados a la

curva de varianza para que el método sea confiable.

Debido a que tanto los valores desconocidos, z(𝑥), como los datos, z(𝑥𝑖) son realizaciones

de las variables aleatorias Z(𝑥) y Z(𝑥𝑖), se puede definir el error de la estimación, 𝑍*(𝑥𝑖)-

Z(𝑥), como una variable aleatoria.

Todos los tipos de modelo de Krige comparten el objetivo de minimizar la varianza del

error (o de la estimación), 𝜎𝐸2(𝑥), con la restricción de ser un estimador insesgado, es decir:

𝜎𝐸2 𝑥 = 𝑉𝑎𝑟 𝑍∗ 𝑥𝑖 − 𝑍(𝑥) → 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑜 (3.2)

Con la restricción:

𝐸 𝑍∗ 𝑥𝑖 − 𝑍 𝑥 = 0

Las clases de modelos de Krige varían en función del modelo adoptado para la función

aleatoria Z(𝑥). Esta se descompone en una componente residual, R(𝑥), y otra relativa a la

tendencia, m(𝑥):

𝑍 𝑥 = 𝑅 𝑥 − 𝑚(𝑥)

La componente residual modela como una función aleatoria estacionaria con media nula y

covarianza C(𝑕):

𝐸 𝑅 𝑥 = 0 (3.3)

𝐶𝑜𝑣 𝑅 𝑥 , 𝑅 𝑥 + 𝑕 = 𝐸 𝑅 𝑥 ∙ 𝑅 𝑥 + 𝑕 = 𝐶(𝑕)

Así se tiene:

𝐸[𝑍 𝑥 = 𝑚(𝑥)] (3.4)


54

3.4.1.1 TIPOS DE MODELO DE KRIGE

En función del modelo considerado para la tendencia, m(𝑥), se pueden distinguir tres tipos

de modelos de Krige:

1. Krige Simple. Considera que la media m(𝑥),es conocida y constante en toda el área

experimental: 𝑚(𝑥) = 𝑚.

2. Krige Ordinario. Considera las fluctuaciones locales de la media, limitando el

dominio de estacionariedad de la misma a un ámbito local: 𝑚(𝑥) = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 pero

desconocida.

3. Krige con un modelo de tendencia (Krigeado Universal). Considera la media

desconocida, pero variando suavemente dentro de cada entorno local y, por tanto, en

toda el área de estudio. El modelo de tendencia se modela como una combinación

lineal de funciones, 𝑓𝑖(𝑥):

𝑚(𝑥) 𝑎𝑗 𝑥 𝑓𝑗 (𝑥)𝑘𝑗 =1

Siendo 𝑎𝑗 𝑥 constantes pero desconocidas.

Por convención, 𝑓𝑗 (𝑥) = 1, por lo que cuando 𝑗 = 0, equivale al Krige ordinario.

3.4.1.2 PROPIEDADES GENERALES DEL MODELO DE KRIGE

Conviene considerar que las características del Krige son muy deseables desde el punto de

vista de la estimación, lo cual hace que estos estimadores sean superiores a otros.

Los rasgos fundamentales son:

a) El Krigeado es un estimador BLUE:

𝐵→𝐵𝑒𝑠𝑡≡𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑜: 𝜎𝐸2 𝑥 , → 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑜

𝐿→𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟≡𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙: 𝑍* = Σ 𝜔𝑖𝑍𝑖

𝑈→𝑈𝑛𝑏𝑖𝑎𝑠𝑒𝑑≡𝐼𝑛𝑠𝑒𝑠𝑔𝑎𝑑𝑜 𝐸(𝑍*) = 𝐸(𝑍)

𝐸→𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜

Sin embargo, conviene enfatizar que la minimización del error se realiza suponiendo que se

conoce el variograma con exactitud. La estimación del variograma es un proceso difícil y

no cuantificable, es decir, los variogramas no se conocen exactamente. Por tanto, que el

Krige es un BLUE requiere esta matización.


55

Además, si se supone que el variograma es conocido con exactitud, puede que otros

métodos de estimación, no lineales, muestren unos errores de estimación menores, El único

caso, en el cual el Krige da lugar a la mejor estimación absoluta, es aquel donde la función

aleatoria tiene una distribución normal.

b) El Krige es un estimador exacto. Es decir, 𝑍*(𝑥) = 𝑍(𝑥) para todos los puntos

observados. La varianza de Krige en esos puntos es nula: 𝜎𝐸2 𝑥 = 0, o sea, la

incertidumbre es nula.

Esta propiedad es altamente deseable y suele emplearse como argumento a favor de Krige

sobre alternativas como el ajuste polinómico mediante mínimos cuadrados.

c) Las ecuaciones de Krige, por tanto los pesos 𝜔𝑖, no dependen de los valores medidos de

las variables, sino de sus posiciones y del variograma.

Esto es interesante para algunas aplicaciones prácticas. Particularmente, la varianza del

error de la estimación sólo depende del variograma y de los pesos, la solución de las

ecuaciones de Krige, por tanto, independientes de los valores medios. El hecho de poder

calcularse la varianza antes de realizar las mediciones, es una propiedad muy útil para el

diseño de redes de observación.

3.4.1.3 ENTORNOS Y PUNTOS OBSERVADOS PARA LA ESTIMACIÓN DE

VECINDARIOS

En todo proceso de estimación local debe decidirse con anticipación la manera de

seleccionar los datos observados que den lugar a unos resultados óptimos, sin tener que

disponer de toda la base de datos para la estimación de cada uno de los puntos del área

experimental.

Aplicándose al caso de Krige, puede procederse de diversas maneras, fijando una serie de

parámetros. Éstos son:

1. Tamaño del entorno alrededor del punto a estimar vecindario.

Teóricamente, el tamaño del entorno que se emplee para la interpolación puede ser tan

grande como el área experimental. Pero esto no tiene mucho sentido en la mayor parte de

los casos, ya que los puntos observados situados lejos del punto a estimar aportan una

información muy escasa. El Krige es un estimador eminentemente local.


56

En principio, una buena guía para la determinación del tamaño del entorno es el rango del

variograma. Se podría decir que una dimensión mayor al rango no es adecuada, ya que los

puntos estarían demasiado alejados como para tener una dependencia espacial entre los

mismos.

2. Número mínimo de puntos observados a considerar en la estimación del vecindario.

Deben considerarse dos cuestiones opuestas. La interpolación, para que sea adecuada, debe

basarse en una cantidad suficiente de puntos, recomendándose un número mayor de 10. Sin

embargo, si se toma un número muy escaso de puntos, el entorno del área alrededor del

punto a estimar puede reducirse considerablemente, llegando incluso a ser menor que el

área real de muestreo. Ello conlleva una aceptación de interpolaciones con sólo 2 o 3

puntos.

3. Número máximo de puntos observados a considerar en la estimación.

Se podría considerar un número tan alto de puntos observados que, la adición de otro dato,

no cambia la estimación. O sea, los pesos serían tan pequeños que podrían eliminarse

dichos puntos. Esto suele ocurrir cuando el número de puntos observados es de 20-25.

En la práctica, existen 3 aproximaciones alternativas:

a) Se fija el tamaño del entorno y se usan todos los puntos observados que englobe.

b) Se fija el número de puntos observados y se permite que el entorno varíe.

c) Se fijan los tres parámetros [10].


57

Para convertir la información discreta en información continua es necesario utilizar la

aplicación Easy Krige v3.0 que trabaja sobre la plataforma de MatLab. Figura 3.11.

Figura 3.11 Interfaz EasyKrig v3.0.

Primero se debe leer los datos obtenidos desde el archivo fuente anteriormente mencionado

con extensión *.txt, se grafican los datos de tal forma que las coordenadas geográficas

definan los ejes y el nivel de potencia sea determinado por el color con el cual se representa

la muestra puntual. Figura 3.12.


58

Figura 3.12 Archivo de Texto Cargado en el Software.

Una vez que son colocados los puntos se genera un variograma experimental y

posteriormente se genera el variograma teórico, haciendo una comparación entre ambos

(Figura 3.13), si los datos son suficientes y significativos se llevará a cabo el krigeo lo cual

se comprueba mediante la validación del proceso. Figura 3.14.


59

Figura 3.13 Variograma.

Figura 3.14 Validación de los Datos.


60

La validación es caracterizada por una distribución estadística gaussiana o (normal), la cual

es utilizada considerando los obstáculos en el trayecto entre el transmisor y el receptor [11].

Al cumplir las condiciones, el mapa de cobertura es construido adecuadamente, como se ve

en la Figura 3.15, se puede apreciar la zona en la cual la señal recibida es aceptablemente

buena. La escala puede ser modificada dependiendo del requerimiento.

Figura 3.15 Mapa de Cobertura.

Después del procesamiento de los datos, el mapa de cobertura obtenido es superpuesto en

una fotografía satelital del área de estudio (Figura 3.17). Los mapas son georeferenciados,

haciendo uso del software Google Earth. Figura 3.16.

Figura 3.16 Programa Google Earth.


61

De tal manera que es posible identificar los obstáculos que se presentan en la atenuación de

la señal, así como las zonas en la cual la señal transmitida tiene una mejor recepción.

Figura 3.17 Superposición del Mapa de Cobertura.

CAPÍTULO 4 RESULTADOS EXPERIMENTALES

62

CAPÍTULO 4

4 RESULTADOS EXPERIMENTALES

En este capítulo se da a conocer los resultados obtenidos de las mediciones realizadas y se

lleva a cabo un análisis de los mismos. Además se define el área y los parámetros que

fueron considerados para las mediciones.


63

El objetivo de dicho trabajo es realizar una comparación de los parámetros de desempeño

en una red WCDMA, considerando particularmente CPICH, RSCP y Ec/Io.

Para dicho análisis se tomaron en cuenta dos entornos urbanos con diferentes

características, estructurales y de distribución, los cuales fueron Lindavista y Polanco.

En la Tabla 4.1 se muestra las características de Lindavista y Polanco:

Tabla 4.1 Características de las Zonas Medidas.

ESCENARIO

DE PRUEBA

PERIMETRO

DE LA ZONA

AREA

MEDIDA

ALTURA

PROMEDIO

DE

EDIFICIOS

ANCHO

PROMEDIO

ENTRE

CALLES

LINDAVISTA 6.23 Km 3.08 Km2 12 m 11 m

POLANCO 8.36 Km 3.74 Km2

20 m 21 m

Ambas zonas se eligieron en base a diferentes características, en el caso de Lindavista, se

toma en cuenta por ser una zona escolar y comercial con una densidad de población

estudiantil considerable, al igual que los diversos tipos de ambientes que se encuentran

dentro de la zona, como lo son: parques y la zona deportiva de Zacatenco que se consideran

zonas abiertas por la gran cantidad de árboles y espacio dentro del área, así como unidades

habitacionales y centros comerciales que por las estructuras se consideran zonas urbanas.

En el caso de la zona de Polanco, es considerada por ser una zona de oficinas donde la

concentración del tráfico en la red es mayor, sin dejar de lado las características de sus

edificaciones y que cuenta con zonas arboladas.

Las mediciones se realizaron tomando en cuenta una altura promedio de 1.1 metros que es

aproximadamente la altura a la que un usuario porta su equipo terminal o móvil, a un hora

determinada entre las 12:00 y 17:00 horas, debido a que se considera que en este horario

existe una mayor demanda en la red móvil.

El procedimiento para realizar las mediciones se aprecia a detalle en el CAPÍTULO 3, por

lo cual solo se mostraran y analizaran los resultados obtenidos.


64

Se recordara de una manera general, los parámetros que se configuraron en el equipo

(Tabla 4.2), para realizar las mediciones, así como los valores adecuados para cada uno de

los parámetros de análisis (Tabla 4.3).

Tabla 4.2 Valores y Características del Equipo de Medición.

PARÁMETRO VALOR/CARACTERÍSTICAS

Frecuencia de Portadora 887.5 MHz

Banda de Trabajo

Banda V – Canal Adicional de

los Sistemas UMTS para el

Enlace Descendente

Frecuencia de Trabajo de

la Antena 870 a 960 MHz

Tipo de Antena Omnidireccional

Tabla 4.3 Valores de Desempeño.

PARAMETRO VALOR

CPICH -80 dBm

RSCP

Bueno RSCP > -88dBm

Aceptable -95dBm < RSCP < -88dBm

Malo RSCP < -95dBm

Ec/Io

Bueno Ec/Io > -9dB

Aceptable -14 dB < Ec/Io < -9dB

Malo Ec/Io < -14dB

A continuación se muestran los resultados del primer escenario de prueba que es

“Lindavista”.

Primeramente se delimita el área a medir y se identifican aquellos nodos B que tengan

presencia en la zona. Figura 4.1.


65

Figura 4.1 Área de Medición y Nodos B del Primer Escenario de Prueba “Lindavista”.

Una vez delimitada el área se comienza a realizar las mediciones para el primer parámetro

de análisis, el cual es CPICH, en la Tabla 4.4 se muestran los resultados obtenidos.

Tabla 4.4 Resultados Obtenidos de CPICH Lindavista.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 10 430

Nodos B 6

Scrambling Code 53

Pilotos Dominante 25

Mínimo valor de CPICH en dBm -111.52

Máximo valor de CPICH en dBm -28.223

Valores mayores a -80 dBm 2 042

Valores menores a -80 dBm 8 388

% de valores mayores a -80 dBm 19.58 %

% de valores menores a -80 dBm 80.42 %


66

Con los datos obtenidos y procesados con ayuda de EasyKrige v3.0 el cual trabaja sobre la

plataforma de MatLab, se obtienen los siguiente resultado.

Figura 4.2 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH.

En la Figura 4.2 se aprecia la distribución de la potencia para CPICH, en donde se pueden

observar regiones con niveles de -95.0302 dBm, valor correspondiente en las regiones de

color azul fuerte, lo cual indica, (considerando como punto inicial una sensibilidad de

-80 dBm en el equipo móvil), que en estos puntos el dispositivo es incapaz de detectar una

señal de CPICH, lo cual se reflejara en el dispositivo como una falta de la señal en el

mismo.

En contraparte se encontraron niveles de -69.7506 dBm dentro de las zonas naranjas y rojas

lo cual es un nivel superior al mínimo requerido de -80 dBm para que el móvil detecte una

señal.

El siguiente paso es georeferenciar la imagen obtenida, de esta manera se obtiene un

panorama más amplio de los resultados.


67

Figura 4.3 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de CPICH Lindavista.

Una vez georeferenciados los datos, se apreciara de una manera más fácil las zonas en las

cuales los niveles de potencia disminuyen. Si se observa en la Figura 4.3, se encuentran los

putos mínimos de potencia, cercanos al área de campos de la zona escolar de Zacatenco y

en puntos cercanos a la Avenida Insurgentes.

En la zona escolar de Zacatenco se observa una disminución de la potencia a causa de que

es una zona arbolada y abierta lo que se asocia a la absorción de la señal, y debido a que se

considerada zona Federal, no es posible llevar a cabo la instalación de un Nodo B dentro

de las instalaciones que se haga cargo de dicha cobertura.

De manera más detallada se analiza la información por SC. Se observa en la Figura 4.4 que

en total se encontraron una cantidad de 24 Scrambling Code, dentro de la zona de análisis.


68

Figura 4.4 Cantidad de Scrambling Code en CPICH.

En la Tabla 4.5 se presentan los primeros 10 Scrambling Code con una incidencia alta y

una presencia como Piloto Dominante de la zona.

Tabla 4.5 Incidencias por Scrambling Code.

SC No DE INCIDENCIA PILOTO DOMINANTE

377 671 385

54 472 330

224 472 265

361 505 248

232 359 173

369 177 113

337 142 111

409 119 50

320 118 37

417 76 33

0

100

200

300

400

500

600

700

1

10

25

34

54

58

62

70

99

10

4

12

8

14

4

15

2

15

8

16

8

17

6

21

6

21

7

22

4

22

5

23

2

23

3

24

1

24

8

26

5

29

6

30

4

31

2

31

3

32

0

32

8

33

7

34

2

34

5

34

9

35

3

36

0

36

1

36

8

36

9

37

6

37

7

38

5

39

3

40

1

40

9

41

5

41

7

42

5

43

3

43

6

43

8

45

2

Nú

me

ro

de

Ap

aric

ion

es

Número de Scrambling Code


69

Como se aprecia el SC 377 es el que mayor número de incidencias tiene dentro de la zona y

aparece mayor veces como piloto dominante.

En la Tabla 4.6 se muestran los parámetros en base al SC 377 para CPICH.

Tabla 4.6 Resultados de CPICH para el SC 377.

PARÁMETROS VALOR

Mediciones 671




Valores mayores a -80 dBm 282

Valores menores a -80 dBm 389

% de valores mayores a -80 dBm 42.02%

% de valores menores a -80 dBm 57.97%

Al momento de realizar el mapa y georeferenciado se aprecia con mayor claridad la

presencia y la influencia del SC 377 sobre la zona. Figura 4.5.

Figura 4.5 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH del SC 377.


70

Como se aprecia en la Figura 4.6, se muestra la distribución obtenida para los niveles de

potencia de CPICH solo del SC 377. La presencia del SC cubre la mayor parte de la zona

medida.

Figura 4.6 Mapa Georefenciado de Niveles de Potencia para CPICH del SC 377.

En este punto se aprecia de forma clara que la potencia va disminuyendo conforme la

distancia va aumentando, en otras palabras conforme el usuario se aleja más del Nodo B,

existe menos probabilidad de que sea este el que le dará servicio, teniendo siempre presente

que la potencia sufre una atenuación debida a las pérdidas producidas en el espacio libre.


71

Otro parámetro considerado es la Relación Energía de Chip a Interferencia (Ec/Io). El cual

toma en consideración aspectos como los obstáculos dentro del canal y nos da un parámetro

de calidad de servicio, de esta manera el terminal móvil hace decisiones de hacia dónde es

conveniente anclar el servicio y se disminuye la posibilidad de estar realizando Handover.

En la Tabla 4.7 se muestran los resultados obtenidos de Ec/Io.

Tabla 4.7 Resultados Obtenidos de Ec/Io Lindavista.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 10 430

Nodos B 6

Scrambling Code 53


Mínimo valor de Ec/Io en dB -27.988

Máximo valor de Ec/Io en dB -4.964

Valores mayores a -14 dB 1 197

Valores menores a -14 dB 9 233

% de valores mayores a -14 dB 11.48 %

% de valores menores a -14 dB 88.52 %

En la figura 4.7 se aprecia la distribución de la potencia para Ec/Io, mientras que la Figura

4.8 corresponde al mapa georeferenciado de Ec/Io.

En ambas se observa zonas con niveles de -24.1497 dB hasta -20.396 dB, en realidad estos

valores se encuentran fueran de los rangos considerables de Ec/Io por lo cual para el

dispositivo será más complicado elegir a que Nodo B debe quedar referenciado.


72

Figura 4.7 Distribución de los Niveles de Potencia de Ec/Io.

Figura 4.8 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de Ec/Io Lindavista.


73

El siguiente parámetro de análisis es RSCP. El rango entre bueno y aceptable en los niveles

de RSCP van desde -95 dBm hasta mayores a -88 dBm un valor mucho mayor que los de

CPICH.

Los resultados arrojados de las mediciones de RSCP se muestran en la Tabla 4.8.

Tabla 4.8 Resultados Obtenidos de RSCP Lindavista.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 3 755

Nodos B 6

Scrambling Code 24

Mínimo valor de RSCP en dBm -112.966

Máximo valor de RSCP en dBm -24.885





Se puede ver en la Figura 4.9 que los niveles de potencia van aproximadamente entre

-95 dBm hasta -50 dBm, lo cual indica que la mayor parte de la zona se encuentra dentro de

los niveles de RSCP entre buenos y aceptables, por lo que en realidad la calidad de la señal

recibida por el móvil es buena.

Al igual se observa valores de potencias de -96.658 dBm, en las zonas de color azul más

fuerte lo cual es un nivel que es considerado como malo.

En la figuras 4.3 y 4.10, se aprecia que ambos mapas tanto el de CPICH como RSCP son

muy similares, sin embargo los niveles de potencia obtenidos para el mapa de RSCP

mejoran en comparación a los de CPICH esto de acuerdo a los valores estándar, los niveles

en la calidad de la señal son buenos, esto referido a la capacidad del dispositivo de tomar

las multitrayectorias y hacer que la señal mejore.

En el mapa de RSCP la zona de cobertura aumenta en comparación con los resultados

obtenidos para CPICH.


74

Figura 4.9 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP.

Figura 4.10 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de RSCP Lindavista.


75

Al igual que en caso presentado para CPICH, a continuación se hace un análisis por SC

presentes en la medicines para RSCP, para este caso dentro de la zona se detectaron solo 24

SC, estos representan solo aquellos Scrambling que en CPICH se detectaron como pilotos

dominantes se presentan los siguientes resultados.

Figura 4.11 Cantidad de Scrambling Code en Lindavista para RSCP.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

54 62 70 152 176 217 224 225 232 233 241 320 337 342 345 361 369 376 377 401 409 415 417 425

Nú

mer

o d

e A

par

icio

nes



76

En la Tabla 4.9 se muestran el número de apariciones de los 10 primeros SC detectados en

RSCP.

Tabla 4.9 Incidencias por Scrambling Code para RSCP.

SC No DE INCIDENCIA

377 766

54 634

224 528

361 480

232 352

369 232

337 222

409 107

320 71

417 66

Como se puede apreciar el SC 377 es el dominante y en este punto no es extraño ya que

como lo mencionamos aquellos SC que son detectados en las mediciones de RSCP son los

mismo que fueron detectados como pilotos dominantes en las medicines para CPICH.

La Tabla 4.10 muestra datos en base al SC 377 para RSCP.

Tabla 4.10 Resultados de RSCP para el SC 377.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 766





% de valores mayores a -95 dBm

dBm

78.07 % % de valores menores a -95 dBm

dBm 21.93 %

En la Figura 4.12 y 4.13 se verá el resultado de la distribución de la potencia que se obtiene

para RSCP del SC 377.


77

Figura 4.12 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP para el SC 377.

Figura 4.13 Mapa georeferenciado de los niveles de potencia para RSCP para el SC 377.


78

Si hacemos una comparación con la Figura 4.6 y 4.13 vemos que las áreas de cobertura

aunque son similares, el área que se abarca en RSCP es un poco menor, esto se debe a que

al propagarse la señal electromagnética surgen fenómenos tales como la difracción, la

reflexión y la absorción, sin olvidar que la medida en este punto es tomada después de

realizar el desensanchamiento de la señal y que tenemos las ventajas del Receptor Rake,

mejorando la sensibilidad en nuestros equipos.

Una vez que se concluyó el análisis de los resultados del primer escenario se comienza con

el análisis para el segundo escenario de prueba que es “Polanco”.

Al igual que con el escenario anterior, primero se delimito la zona a medir y se

identificaron los nodos B con presencia en la zona medida. Figura 4.14.

Figura 4.14 Área de Medición y Nodos B del Segundo Escenario de Prueba “Polanco”.


79

El primer parámetro a analizar es el de CPICH con el cual se obtuvo la Tabla 4.11.

Tabla 4.11 Resultados Obtenidos de CPICH Polanco.

PARÁMETROS VALOR

Mediciones 12 816

Nodos B 20

Scrambling Code 99

Piloto Dominante 75



Valores mayores a -80dBm 7 717

Valores menores a -80 dBm 5 099

% de valores mayores a -80dBm

dBmdBm 60.21%

% de valores menores a -80dBm

dBm 39.78%

En base a los resultados obtenidos de CPICH se genero el siguiente mapa de distribución de

potencia de la zona. Figura 4.15

Figura 4.15 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH.


80

Para el caso de Polanco y tomando las mismas consideraciones iníciales que se tomaron

para el primer escenario que es Lindavista en los valores estándar de CPICH, se observa

que los valores en la escala van de -90 a -55 dBm, en el mapa de la Figura 4.15 los valores

más bajos proporcionados son de -78.529 dBm, el cual aún está por encima de los -80 dBm

mínimos requeridos por el móvil, por lo que prácticamente en toda la zona se encuentra

con cobertura.

Una vez que se hace la georeferencia, se puede observar a detalle cuales son las zonas en

las que la señal disminuye considerablemente. Figura 4.16.

Figura 4.16 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de CPICH de Polanco.

En la Figura 4.16 se logra apreciar que la zona cercana a lo que es el Bosque de

Chapultepec en la parte inferior derecha es la más afectada en cuanto a los niveles de

potencia presentados con valores de -90.9941 dBm, esta disminución en la potencia se debe

a que es una zona completamente arbolada y abierta lo que genera una absorción de la

señal, recordando también que el bosque de Chapultec es una zona Federal, por lo que

tampoco se permite la instalación de Nodos B dentro de esa área en particular.


81

De igual manera que para el escenario anterior el análisis particular, es decir por

Scrambling Code arroja los siguientes resultados, en total se encontraron 99 SC. Figura

4.17.

Figura 4.17 Cantidad de Scrambling Code de CPICH en Polanco.

En la Tabla 4.12 se aprecia a detalle el valor de los 10 SC con mayor presencia dentro de la

zona.

Tabla 4.12 Incidencias por Scrambling Code para CPICH en Polanco.

SC INCIDENCIAS PD

82 178 129

195 115 92

291 122 88

106 122 82

363 128 75

66 124 74

387 150 70

418 153 70

171 111 62

314 106 62

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 9

18

26

33

41

43

58

74

82

90

99

10

7

11

5

13

1

14

7

15

5

16

2

16

9

17

6

17

9

18

6

19

5

21

1

25

0

29

0

29

8

30

6

31

4

33

0

33

8

34

6

35

4

36

2

37

0

37

8

38

6

39

4

40

1

40

3

41

0

41

8

42

5

42

7

43

4

45

8

46

6

47

4

48

7

Nú

me

ro

de

Ap

arcio

ne

s

Numero de Scrambling Code


82

Como se aprecia el SC con mayor incidencia en la zona y como piloto dominante es el

identificado con número 82, los resultados que se encontraron se muestran en la Tabla 4.13.

Tabla 4.13 Resultados de CPICH para el SC 82.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 178






% de valores mayores a -80 dBm 77.00%

% de valores menores a -80 dBm 23.00%

Mapeando los resultados obtenidos se tienen la Figura 4.18.

Figura 4.18 Distribución de los Niveles de Potencia para CPICH del SC 82.


83

Se puede apreciar en la Figura 4.19 que el área de cobertura que abarca SC 82 no abarca

toda el área de medición, esto debido a que a diferencia del escenario de Lindavista en

Polanco se cuenta con un mayor número de Nodos B, incluso se aprecia que existen 4

nodos dentro de la región abarcada por el SC 82.

Figura 4.19 Mapa Georefenciado de Niveles de Potencia para CPICH del SC 377.

El 77% de las mediciones que se obtuvieron de este SC se encontraron por debajo de los

-80 dBm requeridos por el móvil.


84

Para el parámetro de la Relación Energía de Chip a Interferencia (Ec/Io), se obtuvo los

siguientes datos (Tabla 4.14).

Tabla 4.14 Resultados Obtenidos de Ec/Io Polanco.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 12 816

Nodos B 20

Scrambling Code 99


Mínimo valor de Ec/Io en dB -27.991

Máximo valor de Ec/Io en dB -2.734

Valores mayores a -14 dB 2 226

Valores menores a -14 dB 10 590

% de valores mayores a -14 dB 17.37 %

% de valores menores a -14 dB 82.63 %

De los datos anteriores se obtiene la siguiente distribución de potencia (Figura 4.20).

Figura 4.20 Distribución de los Niveles de Potencia para Ec/Io.


85

En la figura 4.20 se aprecia la distribución de la potencia para Ec/Io, en donde se pueden

observar zonas con niveles de -24.0750 dB hasta -14.1814 dB, en realidad estos valores se

encuentran desde los rangos considerables para estándar de Ec/Io como malos hasta los

buenos y aceptables, pero a pesar de que existe una mayor distribución de dichos

parámetros para el dispositivo móvil será complicado elegir el Nodo B.

En la Figura 4.21, se observa que una razón por la cual esta medición indica que la calidad

en el servicio es baja, es porque a pesar de que encontramos bastantes Nodos B cubriendo

la zona, también se provoca una contaminación e interferencia entre los mismos.

Figura 4.21 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de Ec/Io de Polanco.

Al igual que en caso planteado en el primer escenario analizado, los niveles de Ec/Io en su

mayoría no cumplen con el estándar, no quiere decir que los usuarios quedaran sin servicio,

solo que la calidad del mismo no será la mejor.


86

El siguiente y último parámetro de análisis es el RSCP, en la Tabla 4.15 se muestran los

resultados obtenidos de este parámetro.

Tabla 4.15 Resultados Obtenidos de RSCP Polanco.

PARÁMETRO VALOR

Mediciones 4 566

Nodos B 20

Scrambling Code 75


Maximo valor de RSCP en dBm -28.466





Con estos valores se obtienen la siguiente distribución de potencias de RSCP (Figura 4.22).

Figura 4.22 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP.


87

Para el caso de los niveles de RSCP en Polanco, los niveles mínimos de potencia son de

-93.12 dBm y el máximo de -50.7569 dBm, ambos dentro de los rangos de bueno y

aceptable para el estándar de RSCP.

Si se observan las Figuras 4.15 y 4.22, se puede apreciar una similitud en ambos mapas,

observando también una mejora en la potencia de la señal incluso en la zona cerca al

Bosque de Chapultepec, este último punto se aprecia mejor al momento de georeferenciar

la imagen obtenida. Figura 4.23.

Figura 4.23 Mapa Georeferenciado de los Niveles de Potencia de RSCP de Polanco.

Aunque los niveles de la zona pegada al Bosque de Chapultepec marquen valores malos

tanto para CPICH como para RSCP, si se logra apreciar una mejora en la cobertura de esta

área.

En este punto se puede decir que la calidad de la señal recibida por el móvil es buena en

toda la zona.


88

Dentro de la zona en las mediciones de RSCP se tienen 75 Scrambling Code (Figura 4.24),

este número no es muy fiel con respecto a los 99 SC detectados como pilotos dominantes,

son embargo no quiere decir que los SC detectados para RSCP sean erróneos, solo hace

referencia a que no todos los SC fueron detectados.

Figura 4.24 Cantidad de Scrambling Code de RSCP en Polanco.

En la Tabla 4.16 se observan los 10 principales SC detectados en la zona.

Tabla 4.16 Incidencias por Scrambling Code para RSCP en Polanco.

SC INCIDENCIAS

82 247

291 175

106 170

195 163

66 151

363 142

314 137

387 136

418 129

171 113

0

50

100

150

200

250

300

2 18 26 33 42 58 74 83 98 106 115 139 155 169 177 185 195 211 291 299 314 330 339 347 355 363 371 379 387 395 402 410 418 425 434 458 467 487

Nú

me

ro

de

Ap

aric

ion

es



89

En este caso el SC 82 vuelve a predominar en la zona con 247 apariciones los resultados

obtenidos se muestran en la Tabla 4.17.

Tabla 4.17 Resultados de RSCP para el SC 82.

ARÁMETRO VALOR

Mediciones 247



Valores mayores a -95dBm 236




Al mapear los resultados se obtienen los siguientes aspectos. Figura 4.25.

Figura 4.25 Distribución de los Niveles de Potencia para RSCP del SC 82.


90

Figura 4.26 Mapa georeferenciado de los niveles de potencia para RSCP para el SC 82.

Al igual que en el escenario anterior el área de cobertura por el SC 82 se reduce en

comparación con la que se abarca en CPICH (Figura 4.26), también se aprecia que los

niveles de potencia aceptables cumplen con un 95.45% lo que nos dice que prácticamente

en esta región en particular la calidad de la señal recibida en el móvil es buena.

91

CONCLUSIONES

La tecnología WCDMA es implementada con el objetivo principal de tener un incremento

en las tasas de transmisión de datos ofreciendo hasta 2 Mbps. Además de que las redes de

WCDMA no requieren una inversión para su instalación, ya que hace uso de la red GSM.

El análisis de los parámetros de desempeño (CPICH, RSCP y Ec/Io) en WCDMA nos

brinda una perspectiva de la calidad y desempeño en la red inalámbrica de comunicación.

En cada uno de los escenarios analizados se obtuvieron mediciones diferentes, dándonos

una idea general del desempeño de la red.

Tabla I Resultados de CPICH de Lindavista y Polanco.

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Valo

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80

dB

m

Lindavista 53 6 10 430 25 -111.52 -28.223 2 042 8 388

Polanco 99 20 12 816 75 -105.477 -27.422 7 717 5 099

En la Tabla I se puede apreciar que para el caso de Lindavista la mayoría de las mediciones

realizadas no cumplen con los valores mayores a -80 dBm (valor obtenido en pruebas de

laboratorio), las cuales representan el 80.42% de las mediciones obtenidas. En base a estos

resultados el equipo móvil es incapaz de detectar la señal de CPICH.

Para el escenario de Polanco el 60.21% de los valores logran ser mayores a -80 dBm, lo

cual nos permite cierta probabilidad de que nuestro equipo sea capaz de detectar dicha

señal.

92

Tabla II Resultados de RSCP de Lindavista y Polanco.

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Lindavista 24 6 3 755 -112.966 -24.885 3 038 717

Polanco 75 20 4 566 -109.245 -28.466 4 463 103

Respecto a la Tabla II los valores de RSCP mayores a -95 dBm en Lindavista son el

80.90%, indicando que existe una mejora de cobertura respecto a los niveles de CPICH

obtenidos en esta misma zona.

En cuanto a Polanco el 97.74% corresponde a valores por encima de -95 dBm, de nueva

cuenta se comprueba una mayor cobertura de la potencia de la señal RSCP a comparación

de la señal de CPICH, esto gracias a la contribución de la multitrayectoria y a la utilización

Receptor Rake.

Tabla III Resultados de Ec/Io de Lindavista y Polanco.

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)

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B

Valo

res

men

ore

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-14 d

B

Lindavista 53 6 10 430 25 -27.988 -4.964 1 197 9 233

Polanco 99 20 12 816 75 -27.991 -2.734 2 226 10 590

En base a la Tabla III se tiene que el 11.48% de las mediciones en Lindavista son valores

que se encuentran mayores al valor de -14 dB. En Polanco se tiene que el 17.37%

representan los valores por encima de los -14 dB. En ambos casos los porcentajes de Ec/Io

son bajos, lo que se interpreta con el hecho de que el equipo terminal no define con

precisión que Nodo B le dará el servido.

Esto también nos habla de una calidad de servicio baja dentro de ambas zonas, en general

aunque se tiene una cobertura de las mismas, se presentaran fallas en la comunicación o

bajos niveles en la tasas de transmisión.

93

En base a esto la importancia de que el terminal móvil sea capaz o incapaz de establecer

una llamada o la descarga de datos, ya que no solo depende de que la mayoría de los

valores de CPICH se encuentren por encima de los -80 dBm, también deben encontrase

dentro de los parámetros de Ec/Io.

El llevar a cabo el análisis de los parámetros de rendimiento para los sistemas de tercera

generación, nos permite darnos cuenta los puntos en los que el sistema puede presentar

problemas de desempeño y en la calidad del mismo.

Es importante destacar que los escenarios propuestos fueron en base a sus características,

como en el caso de Lindavista por contar con una zona estudiantil y comercial, a diferencia

de Polanco que cuenta con edificios altos y un número mayor de zonas arboladas.

En general a pesar de que se analizaron dos escenarios con características de estructura

diferentes, la calidad en el servicio en ambos escenarios no cumple con los valores

obtenidos en pruebas de laboratorio y se encuentran problemas de cobertura.

El fenómeno de desvanecimiento de la señal es imposible de eliminar por completo, debido

a las condiciones propias del canal de transmisión, sin embargo, es posible reducir el efecto

del mismo, dicha mejora puede lograrse mediante la implementación de técnicas de

diversidad como el empleo de sistemas MIMO (Mutiple Input Multiple Output), solamente

en el lado receptor del sistema. En el caso del lado del trasmisor el ajuste en la posición de

las antenas con un control adecuado de la potencia y en el caso más extremo implementar

una nueva estación base dentro de la zona que cubra las regiones de sombra que se

encontraron en el área [12].

94

REFERENCIAS

[1] Korhonen, Juha, Introduction to 3G Mobile Communications, Second Edition, Artech

House, EUA, 2003.

[2] Simon Haykin, Sistemas de Comunicación, Limusa Wiley.

[3] Comunicaciones II “Comunicación Digital y Ruido”, Enrique Herrera Pérez, Limusa,

México 2008.

[4] Kaaranen, Heikki; Ahtiainen, Ari; Laitinen, Lauri; Naghian, Siamak; Niemi, Valtteri,

UMTS Networks: Architecture, Mobility and Services, John Wiley & Sons, Great Britain,

2005.

[5] Harri Holma and Antti Toskala, WCDMA for UMTS-Radio Access for Third

Generation Mobile Communications, John Wiley & Sons, 2004.

[6] Harri Holma, Antii Toskala, WCDMA for UMTS – HSPA Evolution and LTE, ohn

Wiley & Sons.

[7] Jimenez Licea Yanely Montserrat, “Caracterización de los Parámetros de Desempeño

en Transmisión de Datos en Terminales de Comunicación Móvil de Banda Ancha”

[8] Issac Josue Guachilema Valencia, Iván Andrés León Drouet, “Calidad de Servicio

(QoS) de la Red UMTS en la Ciudad de Durán”. P. 1-2.

[9] Anritsu, User Guide Spectrum Master Handheld Spectrum Analyzer

[10] Lic. Sosa Paz Carlos Javier, Dr. Sosa Pedroza Jorge, Tesis: Método Geoestadístico de

Krige: Una Aplicación A La Distribución Pluvial En El Estado De Tabasco, México D.F,

Diciembre 2002.

[11] Alberto Sendín Escalono “Fundamentos de los Sistemas de Comunicaciones Móviles”,

Mc Graw Hill.

[12] María del Carmen Jiménez Álvarez, Sergio Vidal Beltrán, Mariana Alejandra Eslava

Gutiérrez. “Análisis del Desvanecimiento de la Señal Propagada en sistemas de Tercera

Generación en el Bosque de Chapultepec de la Ciudad de México”, Noviembre 2013.

95

ABREVIATURAS

3GPP 3rd Generation Partnership Project; Asociación de Proyectos de 3ª Generación

AMPS Advanced Mobile Phone Service; Servicio de Telefonía Móvil Avanzado

ASK Amplitude Shift Keying; Modulación por Desplazamiento de Amplitud

BCH Broadcast Channel; Canal de Broadcast

BCCH Broadcast Control Channel; Canal de Control de Difusión

BPSK Binary Phase Shift Keying; Modulación por Desviación de Fase Binaria

BTS Base Tranceiver Station; Transceptor de la Estación Base

CCCH Common Control Channel; Canal de Control Común

CDMA Code Division Multiple Access; Acceso Múltiple por División de Código

CN Core Network; Red Principal

CS Circuit Switched; Conmutación de Circuitos

CPCH Common Packet Channel; Canal de Paquete Común

CPICH Common Pilot Channel; Canal Piloto Común

CTCH Common Traffic Channel; Canal de Tráfico Común

DCCH Dedicated Control Channel; Canal de Control Dedicado

DCH Dedicated Channel; Canal Dedicado

DDPCH Downlink Dedicad Physical Channel; Canal Físico Dedicado del Enlace de Bajada

DPCCH Dedicate Physical Control Channel; Canal Físico de Control Dedicado

DPDCH Dedicated Physical Data Channel; Canal Físico de Datos Dedicado

DSCH Downlink Shared Channel; Canal Compartido de Enlace de Bajada

DTCH Dedicated Traffic Channel; Canal de Tráfico Dedicado

Ec/Io Energy Chip to Interference; Relación Energía de Chip a Interferencia

EDGE Enchanced Data rates for GSM Evolution; Tasas de Datos Mejoradas para la Evolución de

GSM

ETACS Extended TACS

96

FACH Forward Access Channel; Canal de Acceso de Bajada

FDD Frecuency Division Duplex

FDMA Frequency Division Multiple Access; Acceso Múltiple por División de Frecuencia

GGSN Gateway GPRS Support Node; Nodo de Apoyo GPRS para Gateway

GMSC Gateway Mobile Switching Center

GPRS General Packet Radio Service, Servicio General de Paquetes de Vía Radio

GPS Global Positioning System; Sistema de Posicionamiento Global

GR GPRS Register; Registro GPRS

GSM Global System for Mobile Communications; Sistema Global de Comunicaciones Móviles

HLR Home Location Register; Registro de Ubicación Base

HSCSD High Speed Circuit Switched

ISDN Integrated Service Digital Network, Red Digital de Servicios Integrados

LOS Line Of Sight; Línea de Vista

LTE Long Term Evolution; Evolución a Largo Plazo

MSC Mobile Switching Center; Centro de Conmutación Móvil

NTM Nordic Mobile Telephone

OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplex Access; Acceso Múltiple por División de

Frecuencia Ortogonal.

PCH Paging Channel; Canal de Voceo

PCCH Paging Control Channel; Canal de Control de Búsqueda

PCCPCH Primary Common Control Physical Channel; Canal Físico Primario de Control Común

PCPCH Physical Communication Packet Channel; Canal Físico de Paquetes de Comunicación

PDC Personal Digital Communications

PDSCH Physical Dedicated Shared Channel; Canal Físico Compartido del Enlace de Bajada

PICH Paging Indicator Channel; Canal Indicador de Voceo

PRACH Physical Accesses Chanel; Canal Físico de Acceso Aleatorio

PSK Phase Shift Keying; Modulación por Desviación de Fase

97

QAM Quadrature Amplitude Modulation; Modulación de Amplitud en Cuadratura

QPSK Quadrature Phase Shift Keying; Modulación por Desviación de Fase Cuaternaria

RACH Random Access Channel; Canal de Acceso Aleatorio

RF Radio Frecuency; Radiofrecuencia

RNC Radio Network Controllers; Controlador de Radio de la Red

RNS Radio Network Subsystem

RSCP Received Signal Code Power; Código de Potencia de Señal Recibida

SC Scrambling Code; Código de Mezclado

SCCPCH Secondary Common Control Physical Channel; Canal Físico Secundario de Control

Común

SCH Synchonization Channel, Canal de Sincronización

SGSN Serving GPRS Support Node; Nodo de Apoyo GPRS para Servicio

SIM Subscriber Identity Module; Módulo de Identificación del Suscriptor

SMS Short Message Service; Servicio de Mensajes Cortos

TACS Total Access Communication System

TDD Time Division Duplex

TDMA Time Division Multiple Access; Acceso Múltiple por División de Tiempo

VLR Visitor Location Register; Registro de Ubicación de Visitante

UE User Equipment; Equipo de Usuario

UMTS Universal Mobile Telecommunications System; Sistema Universal de Telecomunicaciones

Móviles

USB Universal Serial Bus; Bus Universal en Serie

USIM UMTS Subscriber Identity Module; Modulo de Identidad del Abonado a la red UMTS

UTRAN UMTS Terrestrial Radio-Access Network; Red de Acceso de Radio Terrestre de UMTS

WCDMA Wideband Code DIvision Multiple Access; Acceso Múltiple por División de Código de

Banda Ancha

WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access; Interoperabilidad Mundial para

Acceso por Microondas

98

GLOSARIO

dB. Es la unidad relativa empleada para expresar la relación entre dos magnitudes

eléctricas, o entre la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia. El

decibelio, cuyo símbolo es dB, es una unidad logarítmica.

dBm. Se define como una unidad de medida usada para determinar el nivel de potencia en

decibelios en relación a un nivel de referencia de 1 mW.

Chip. Corresponde a los bits utilizados en el código de pseudorruido conocido como

código de ensanchamiento. La velocidad del código de ensanchamiento no se expresa

en bits/segundos (b/s), sino en chips/s (chips por segundo).

Símbolo. Es un elemento de transmisión como resultado de una modulación.

instituto politÉcnico nacional - dspace hometesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/13290/1/analisis...

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