¿cómo funciona una red móvil?


Una red móvil consta de una red de estaciones base que cubren un área delimitada (celda) y encaminan las comunicaciones en forma de ondas de radio desde y hasta los terminales de los usuarios.

Las comunicaciones móviles siguen el principio general de la telefonía: Conectar dos usuarios remotos a través del equipo de red de un operador responsable de la gestión del servicio. Sin embargo, a diferencia de los teléfonos fijos, en la red móvil no existen pares  de cobre ni fibra óptica, y las transmisiones de radio constituyen el enlace final. El teléfono móvil del usuario comunica a través del aire con una antena, que a su vez comunica con la central del operador. Ésta encamina la comunicación hacia la parte correspondiente en la red fija o a través de otras antenas.
 
Para que la comunicación sea efectiva, el usuario móvil debe estar en el área de alcance de una antena. Ésta tiene un alcance limitado y cubre una pequeña área alrededor, llamada “celda” (de ahí el otro nombre de “red de celdas” o “red celular” utilizado a menudo para designar las redes móviles). Para cubrir el máximo territorio y garantizar que los usuarios puedan siempre llamar, los operadores despliegan miles de celdas, cada una equipada con estaciones base, asegurándose de que no haya huecos entre ellas para que nunca se pierda la localización de los usuarios

celdas urbanas, celdas rurales
El tamaño de las celdas depende de muchos factores como el tipo de antenas utilizado, el terreno (llanuras, montañas, valles, etc.), la ubicación de la instalación (área rural, urbana, etc.), la densidad de población, etc. El tamaño de la celda está también limitado por el alcance del teléfono móvil que debe ser capaz de establecer el enlace de retorno.
Además, una estación base tiene una capacidad de transmisión limitada y sólo puede gestionar simultáneamente un determinado número de llamadas.
Por ello, en las zonas urbanas, con alta densidad de población y un número importante de comunicaciones, las celdas tienden a ser numerosas y pequeñas (a cientos o incluso a sólo unas decenas de metros de distancia).
En las zonas rurales, con menor densidad de población, el tamaño de las celdas es mucho mayor, a veces, hasta varios kilómetros, aunque rara vez más de diez kilómetros.
Es importante subrayar que la disminución de la potencia de la señal emitida por las antenas conlleva una reducción de la cobertura de las celdas.
Al contrario, el incremento del número de celdas mejora la capacidad de transmisión de tráfico de voz o datos de la red pero requiere que se aumente el número de estaciones base.

Les communications mobiles suivent le principe général de la téléphonie : relier deux utilisateurs distants en passant par l’équipement réseau d’un opérateur chargé de gérer le service. Mais à la différence du fixe, dans le réseau mobile, ce ne sont pas des fils de cuivre ou de fibre optique qui assurent la liaison finale mais des transmissions radio. Le téléphone mobile d’un utilisateur communique par la voie des airs avec une antenne-relais, qui elle-même communique avec le commutateur centralisé de l’opérateur : un ordinateur. Celui-ci achemine la communication vers le correspondant sur le réseau fixe ou via d’autres antennes relais.

Pour communiquer, un utilisateur mobile doit donc être à portée d’une antenne-relais. Celle-ci a une portée limitée, et ne couvre qu’un territoire restreint autour d’elle, appelé la « cellule » (d’où l’autre nom de « réseaux cellulaires » souvent utilisé pour désigner les réseaux mobiles). Pour couvrir un maximum de territoire et faire en sorte que les utilisateurs soient toujours en mesure de téléphoner, les opérateurs déploient des milliers de cellules, chacune d’elles étant équipée d’antennes en faisant en sorte que leurs cellules se chevauchent, de façon à ne jamais perdre le positionnement des utilisateurs.

cellule des villes, cellule des champs
La taille des cellules dépend de multiples critères tels que le type d’antennes relais utilisé, le relief (plaine, montagne, vallée…), le lieu d’implantation (zone rurale, zone urbaine…), la densité de population, etc. La taille de la cellule est également limitée par la propre portée du téléphone mobile, qui doit être capable d’établir la liaison en retour.

Par ailleurs, une antenne-relais a une capacité de transmission limitée, et ne peut traiter qu’un certain nombre d’appels simultanés. C’est la raison pour laquelle, en ville, où la densité de population est grande et le nombre de communications important, les cellules tendent à être nombreuses et de petite dimension – espacées de quelques centaines voire seulement de quelques dizaines de mètres. A la campagne, où la densité de population est bien plus faible, la taille des cellules est bien plus grande, allant parfois jusqu’à plusieurs kilomètres mais ne dépassant que très rarement plus de dix kilomètres.

Il est important de souligner que la baisse de la puissance des antennes-relais entraîne une réduction de la couverture des cellules. La multiplication de celles-ci améliore la capacité du réseau à écouler le trafic voix ou data mais nécessite nécessairement d’augmenter le nombre des antennes-relais.

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