concepto de segmentación en comunicación celular [cerrado]

Consideremos un sistema celular analógico antiguo para ver fácilmente de dónde proviene el beneficio. Obtienes los mismos beneficios en los sistemas digitales actuales, es solo un poco confuso debido a cómo funcionan los protocolos.

Si un teléfono celular quiere hacer una llamada, se le asigna un canal de frecuencia único. Este canal de frecuencia debe ser "claro" entre el teléfono celular y la estación base; nada más dentro del rango puede usar la misma frecuencia. Digamos que tienes 100 canales y pones una estación base en el centro de una ciudad. Con este sistema, puede manejar hasta 100 llamadas simultáneas para toda la ciudad.

Ahora, vamos a añadir celdas. Toma esa misma ciudad y divídela en una cuadrícula de 10x10 de 100 celdas. Pon una estación base en cada celda. Divida los 100 canales que está utilizando en 4 grupos de 25 y asignarlos a las celdas en bloques para que ninguna celda adyacente use el mismo bloque de canales. Algo como esto:

ABABABAB
CDCDCDCD
ABABABAB
CDCDCDCD

Observe que no hay letras adyacentes en filas, columnas o diagonales. Asegúrese de que las potencias de transmisión de las estaciones base sean lo suficientemente bajas como para no interferir con las celdas que SÍ usan las mismas frecuencias. Bajo esta condición, el mismo canal se puede usar en varias celdas porque cualquier otra cosa que use el mismo canal estará lo suficientemente lejos como para no interferir. En este caso, ahora puede atender 25 llamadas por celda, de las cuales hay 100 celdas = 2,500 llamadas simultáneas. La otra cara es que solo puede atender 25 llamadas simultáneas en cada celda.

Lo que gana es la posibilidad de reutilizar el espectro repetidamente debido al tamaño de celda relativamente pequeño. También gana en el hecho de que las potencias de transmisión requeridas son más bajas debido a la proximidad a las estaciones base. El principal inconveniente es que solo puede admitir un número relativamente pequeño de llamadas por celda.

Los sistemas digitales modernos utilizan técnicas como el acceso múltiple por división de código (CDMA) para permitir que múltiples llamadas compartan el mismo canal de frecuencia. Las células modernas también pueden subdividirse con antenas direccionales. Esto mejora aún más la capacidad al permitir que 1 estación base cubra más de 1 región discreta. En general, las antenas de sector de 120 grados se usan para dividir una celda en 3 partes, pero es posible subdividir más o proporcionar cobertura puntual a áreas de alta densidad. La reutilización de la frecuencia se complica un poco más debido a las configuraciones de la antena. En general, cuantos más haces tenga (algunas antenas, como las matrices en fase, pueden proporcionar más de 1 haz), mayor será el ancho de banda que puede proporcionar, suponiendo que tenga un buen sistema para reutilizar las frecuencias.

Editar: números corregidos; originalmente se pensó que tenía que tener 9 bloques para garantizar que no hubiera bloques de canales adyacentes, pero 4 también funciona para una cuadrícula cuadrada suponiendo que una separación de 1 celda es suficiente para reutilizar los canales.