Alineamiento adaptativo en el tiempo
En el sistema GSM como en la mayoría de los sistemas celulares,
la EM obtiene su temporización de las señales recibidas de la EB.
En concreto la EM transmite su burst 3 intervalos de tiempo (3 x
577 usg) después que los burst hayan sido recibidos de la EB.
No obstante dando que la temporización depende de lo que tarde en
propagarse la señal, que esto depende de la distancia entre la
EB-EMM y que el siguiente burst recibido de la EB (procedente de
otra EM con diferente distancia a la EB) puede superponerse,
deben ser tomadas algunas acciones al respecto.
La BS determina el adelanto en la temporización en transmisión
que el móvil debe tener para que sus burst lleguen en el
intervalo de tiempo correcto.
Este adelanto de temporización es inicialmente calculado por la
EB sobre la base del burst de acceso recibido en RACH (que tiene
un período de guarda de 68,25 bits o 252 usg) y puede ser de 0 a
63 períodos de bit de avance lo que equivale a una separación
máxima de 35 km.
La EB controla en modo de operación normal con TCH establecido,
el retraso de la señal procedente de la EM, enviando órdenes de
corrección en el SACCH y logrando que el error del retardo sea
menor que 2 usg (aproximadamente medio período de bit)
Para células de radio mayor que 35 Km. hay un procedimiento
especial establecido que permite realizar esta función en
células de hasta 120 Km.
Control de Potencia
El control de potencia en el sistema GSM puede ser utilizado
tanto en la EM como en la EB, y su finalidad principal es la de
reducir la interferencia cocanal, mientras se trabaja con una
potencia transmisora adecuada para mantener la calidad de la
señal de voz a través del enlace radioeléctrico.
Este control de potencia es obligatorio para las EM mientras que
no lo es para las EB. La EM deber ser capaz de variar su potencia
de transmisión desde su máximo valor (diferente según la clase de
EM de que se trate) hasta 20 mw en pasos de 2dB.
Para el acceso inicial de una EM en una célula del RACHB, dicha
EM debe usar o su valor máximo definido por la clase de EM que
es, o el valor máximo permitido en esa célula si éste es menor.
Tras esto, la EB calcula el nivel de potencia en radiofrecuencia
que debe usar la EM y se lo señala mediante 4 bits que a tal
efecto hay dedicados en el SACCH (EB-> EM). El cambio de potencia
en la EM se realiza a una velocidad de 2 dB cada 60 msg y la EM
confirma a la EB el nivel de potencia que utiliza en el SACCH
(EM->EB).
Handover
La EM tienen establecido el proceso de comunicación con la EB que
le proporciona mejor enlace. Como la EM se mueve, la EB con la
que existe el mejor enlace varía, por lo que la EM debe ser
reasignada a una nueva EB y su llamada re-enrutada adecuadamente.
Esta necesidad es solucionada por el proceso de handover que
determina la asignación de EM o de EB y que por tanto determina
el tamaño de las células mediante los valores de umbrales de
decisión de asignación utilizados y determina la calidad del
enlace radioeléctrico.
Para controlar el proceso de handover el sistema ha de poseer
información de la calidad del enlace radioeléctrico existente y
el de los enlaces alternativos de las EB circundantes.
Las EMs tan sólo son activas en 2 de los 8 intervalos de tiempo
de una trama si bien tienen la habilidad de, en los 6 restantes,
explorar las transmisiones del BCCH de las EBs circundantes.
Las portadoras de radiofrecuencia de BBCH son medidas
secuencialmente y promediadas durante un bloque SACCH (480 msg).
Una vez que tiene la información de calidad de su enlace con la
EB utilizada y con las circundantes transmite a la red la
información de las 6 EB con mayor intensidad de señal recibida (a
través de su EB), donde es tomada la decisión de handover.
Al proceso de medir los BCCHs, la EM debe identificar las EBs
circundantes lo que realiza identificando la frecuencia del BCCH
y si ésta es coincidente con la de varias EB, sincronizando y
demodulando el canal de sincronización de las EBs circundantes,
que contienen el código de identificación de estación base
(BSICs). La EM realiza esta operación en su trama “idle” TDMA
existiendo una sola por multitrama de TCH.
Hay que resaltar que para que esto pueda realizarse correctamente
todas las portadoras de radiofrecuencia que contengan BCCH debe
ser transmitidas con la misma potencia. Esto implica que en la
transmisión del BBCH no se puede aplicar ni el control adaptativo
de potencia, ni la transmisión discontinua.
Tan solo añadir que respecto de la EB con la que est enlazada,
la EM mide no sólo la intensidad de señal recibida, si no también
la calidad de la misma en tasa de error de canal. Igualmente, la
EB realiza medidas de calidad del enlace EM -> EB. El medir los
dos parámetros permite al sistema conocer si la degradación de un
enlace radioeléctrico se debe a falta de señal o a interferencia
cocanal.
Junto con el handover como cambio de la EB con la que trabaja una
EM también existe el concepto de handover intracelular (al
anterior le llamamos handover intercelular) y que consiste en
cambiar el canal en el que se realiza la comunicación dentro de
una misma EB. Esto se puede llevar a cabo ya que la EB mide la
señal recibida en todos los canales recibibles por ellas y no
solo en el utilizado por lo que puede determinar que canal tiene
una menor interferencia cocanal.
El algoritmo de handover no est restringido a especificaciones
GSM sino que se da libertad al gestor de red de cómo realizarlo.
No obstante existe un ejemplo de algoritmo recomendado por las
especificaciones.
Como la mayoría de las comunicaciones en sistemas móviles son de
voz y éstas son realmente activas menos de la mitad del
tiempo, GSM usa la transmisión discontinua (GTX) apoyándose en
detectores de actividad vocal (VAD) transmitiendo aquellos tramos
de voz que son consideradas como que contienen nuestra voz
activa. Esto conlleva dos ventajas: la señal cocanal interferente
se reduce a 3 db de media y la duración de la batería de la EM se
amplía considerablemente.
Los intervalos en los que no se transmite voz se rellenan
mediante ruido confortable. El algoritmo para extraerlo es
enviado periódicamente en los períodos de silencio, en tramas de
identificación de silencio (SID) al extremo receptor de la
comunicación.
La opción DTX es obligatoria para las EM y optativa para las EB
Por otro lado la recepción discontinua implica que las EM est n
diseñadas para tener activados los receptores sólo cuando es
necesario.
Esto puede ser llevado a cabo ya que el canal de búsqueda (PCH)
en CCCH (EB -> EM) est organizado de forma que la EM solo
necesita escuchar un pequeño subconjunto de todas las tramas PCH.
La propagación en sistemas móviles en el que se da multitrayecto
produce un desvanecimiento en la señal recibida muy
característico.
Este efecto negativo se corrige en parte, mediante el salto lento
en frecuencia. La secuencia de burst que forman el TCH son
asignadas cíclicamente a diferentes frecuencias definidas para
una EB. Las señales de temporización disponibles en la EB y en la
EM son usadas para mantener transmisores y receptores en
sincronismos dentro de una secuencia de salto en frecuencia
definida.
Una ventaja adicional del SFH es que la interferencia cocanal
est más dispersa entre todas las EM ya que todas las EM pasarían
por la frecuencia en la que existe la interferencia cocanal,
siendo todas ligeramente afectadas pero ninguna de forma
continua, como ocurriría en el caso de no existir el SFH.
En el sistema GSM la duración de cada salto coincide con el de la
trama TDM (4,616 ms). Por tanto la frecuencia de salto es de 217
saltos /sg.