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ANALISIS-DE-PARAMETROS-CPICH-RSCP-Y-Ec-Io

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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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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 automáticoque 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. 
 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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). 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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). 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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 tiempoutilizando 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. 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
 
 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
CAPÍTULO 1 EVOLUCIÓN DE LOS SITEMAS MÓVILES 
 
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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
17 
 
 
2.1 CARACTERÍSTICAS 
 
WCDMA es una tecnología de tercera generación detrás del estándarUMTS (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. 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS 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. 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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. 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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. 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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. 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE 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. 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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 
representacada 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. 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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. 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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. 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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. 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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. 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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 sistemade 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. 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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). 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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. 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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]. 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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; Canalde Broadcast). Canal de enlace de bajada el cual se 
utiliza para transmitir información de una red UTRAN a una célula en particular. 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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 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. 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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. 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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 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. 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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. 
 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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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 
 
CORRELACIONA
DOR 
 
ROTADOR DE 
FASE 
 
GENERADOR 
DE CÓDIGO 
 
ESTIMADOR 
DE CANAL 
 
ECUALIZADOR 
DE 
RETRASO 
FINGER 1 
FINGER 2 
FINGER 3 
 
FILTRO DE 
EMPAREJADO 
 
 ∑I 
 
∑Q 
COMBINADOR 
CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DE WCDMA 
 
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La velocidad de datos de usuario no solo depende de la calidad de recepción, sino también 
del número

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