Cómo funcionan las comunicaciones con los teléfonos celulares

En la década de los 70 comenzó a emplearse el sistema IMTS en los Estados Unidos de Norte América, que permitía la comunicación entre abonados movilizados a bordo de diferentes automóviles, quienes también podían establecer comunicación entre abonados fijos de la red telefónica convencional (con tendido de cables).

Para una mejor definición ITMS significa «Sistema de telefonía móvil mejorado» y es bastante similar al sistema de telefonía celular que hoy es ampliamente utilizado tanto en nuestro país como en el resto del mundo. En el sistema de telefonía fija se necesita un par de «hilos conductores» para conectar el teléfono al sistema.

El patrón IMTS es similar, pero se utiliza un par de canales de radio para interconectar un terminal móvil a una red de telefonía móvil. Este patrón se fue adoptando a las necesidades de la época y en principio tenía las siguientes características:

– se instalaba un transmisor potente en el centro del área a cubrir, figura 1, en un lugar lo más alto posible para que la señal transmitida superase el ruido ambiental.

– cada canal tenía una potencia irradiada alrededor de 200W, que alcanzaba una distancia de hasta 40 km y un número limitado de canales. La cantidad de abonados por canal estaba entre 25 y 50.

La cuestión es que cada abonado contaba con un canal constante para la transmisión y otro para la recepción. A pesar de esto, el sistema completo estaba formado por algo más de 20 canales y tenía una capacidad máxima del orden de los 1.000 usuarios y servía a los propósitos por un tiempo razonable. En este sistema todos los usuarios se comunican con la red telefónica fija o entre sí por intermedio de una Estación.

Base de radiofrecuencia (EBRF o ERB), que tolera todos los equipos de radio, transmisión y control. La altura de la torre debe ser considerable, para que la señal alcance la mayor distancia posible y tape los ruidos de fondo que pudieran interferir mientras el usuario recepciona la señal.

El abonado, mejor dicho, el telefono móvil tiene su transmisor/receptor alojado dentro del vehículo, que también posee alta potencia en las señales de transmisión, lo que exige equipo relativamente grande. La EBRF recibe la señal proveniente del teléfono móvil, decodifica esa señal y la vuelve a pasar a la central telefónica, así completa la conexión y queda como intermediaria entre los abonados.

Por otra parte, la potencia elevada en el transmisor del abonado hace que la fuente  de radiación sea altamente perjudicial, porque el teléfono se coloca junto al oído.

Al principio las conexiones telefónicas caían con mucha frecuencia con el desplazamiento del abonado de una área hacia otra. El sistema tiene su área de cobertura directamente relacionada con la potencia irradiada por las antenas y la altura de la antena fija. En un área con muchos edificios altos, la calidad de la señal queda muy comprometida.

Y en una región con pocos edificios altos y topografía sin accidentes, la señal llega con calidad aceptable.

Por lo tanto, es necesario crear una Zona de Seguridad, tal como se muestra en la figura 2, la cual se ubica entre varios sistemas implantados que reutilizan las frecuencias disponibles en la faja.

Esto se hace necesario para evitar interferencias entre las mismas frecuencias de dos sistemas que cubran una misma área.

A pesar de las zonas de protección, solían ser muy frecuentes las interferencias de canales entre las Estaciones Móviles (EMs) que estaban muy próximas. Debe tener en cuenta que a partir de la década del 80 la demanda de este tipo de servicio aumentaba día a día y no había suficiente número de canales disponibles, razón por la cual se comenzó a pensar en diferentes alternativas que derivaron en el sistema celular actual.

Tenga en cuenta que al comienzo en una extensa área de cobertura, se deben instalar varios transmisores para posibilitar el desplazamiento de abonados y aumentar el número de usuarios.

Todos esos transmisores deben estar sincronizados para que no haya degradación de señal (vea la figura 3), pero esto no resuelve el problema del número limitado de usuarios en el área de cobertura, con lo cual también resulta limitado el número de quienes sacan beneficios del sistema.