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Estación base

Una estación base de radio de banda ciudadana (CB) de consumo de la década de 1980

La estación base (o estación de radio base ) es –según el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR ) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) [1] – una " estación terrestre del servicio móvil terrestre ".

El término se utiliza en el contexto de telefonía móvil , redes informáticas inalámbricas y otras comunicaciones inalámbricas , así como en topografía . En topografía, es un receptor GPS en una posición conocida, mientras que en comunicaciones inalámbricas es un transceptor que conecta varios dispositivos entre sí y/o a un área más amplia. En telefonía móvil, proporciona la conexión entre teléfonos móviles y la red telefónica más amplia . En una red informática , es un transceptor que actúa como un conmutador para las computadoras en la red, posiblemente conectándolas a una/otra red de área local y/o a Internet . En las comunicaciones inalámbricas tradicionales, puede referirse al centro de una flota de despacho como una flota de taxis o de reparto , la base de una red TETRA como la que utilizan los servicios gubernamentales y de emergencia o una caseta de CB .

Agrimensura

En el contexto de la topografía terrestre externa, una estación base es un receptor GPS en una ubicación fija conocida con precisión que se utiliza para derivar información de corrección para receptores GPS portátiles cercanos. Estos datos de corrección permiten corregir la propagación y otros efectos a partir de los datos de posición obtenidos por las estaciones móviles, lo que proporciona una precisión y exactitud de ubicación mucho mayores que los resultados obtenidos por receptores GPS sin corrección.

Redes de computadoras

En el área de redes informáticas inalámbricas, una estación base es un receptor/transmisor de radio que funciona como centro de la red inalámbrica local y también puede ser la puerta de enlace entre una red cableada y la red inalámbrica. Normalmente consta de un transmisor de baja potencia y un enrutador inalámbrico .

Comunicaciones inalámbricas

En comunicaciones por radio , una estación base es una estación de comunicaciones inalámbricas instalada en una ubicación fija y utilizada para comunicarse como parte de uno de los siguientes:

Las estaciones base utilizan amplificadores de potencia de RF ( amplificadores de potencia de radiofrecuencia ) para transmitir y recibir señales. Los amplificadores de potencia de RF más comunes son los transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico (MOSFET), en particular los amplificadores de RF LDMOS ( MOSFET de potencia ). [2] [3] [4] Los amplificadores de RF LDMOS reemplazaron a los amplificadores de transistores bipolares de RF en la mayoría de las estaciones base durante la década de 1990, [2] lo que condujo a la revolución inalámbrica . [5]

Radio bidireccional

Profesional

En los sistemas de radio bidireccional profesionales, se utiliza una estación base para mantener el contacto con una flota de radios portátiles o móviles y/o para activar receptores de radiobúsqueda unidireccionales. La estación base es un extremo de un enlace de comunicaciones. El otro extremo es una radio o walkie-talkie móvil montada en un vehículo. [6] Algunos ejemplos de usos de estaciones base en radio bidireccional incluyen el despacho de grúas y taxis .

Elementos básicos de la estación base utilizados en una instalación controlada a distancia. Las opciones de llamada selectiva, como CTCSS, son opcionales.

Las estaciones base profesionales suelen tener un solo canal. En estaciones base poco utilizadas, se puede emplear una unidad multicanal. [7] En sistemas muy utilizados, la capacidad de contar con canales adicionales, cuando sea necesario, se logra instalando una estación base adicional para cada canal. Cada estación base aparece como un solo canal en la consola de control del centro de despacho. En un centro de despacho diseñado adecuadamente con varios miembros del personal, esto permite que cada despachador se comunique simultáneamente, independientemente de los demás, en un canal diferente según sea necesario. Por ejemplo, el centro de despacho de una compañía de taxis puede tener una estación base en un edificio alto en Boston y otra en un canal diferente en Providence . Cada despachador de taxis podría comunicarse con taxis en Boston o Providence seleccionando la estación base respectiva en su consola. [8]

En los centros de despacho es común que ocho o más estaciones base de radio estén conectadas a una sola consola de despacho. El personal de despacho puede saber en qué canal se está recibiendo un mensaje mediante una combinación de protocolo local, identificadores de unidad, ajustes de volumen y luces indicadoras de ocupado. Una consola típica tiene dos altavoces identificados como select y unselect . El audio de un canal seleccionado principal se enruta al altavoz selecto y a un auricular. Cada canal tiene una luz de ocupado que parpadea cuando alguien habla en el canal asociado. [9]

Las estaciones base pueden ser controladas localmente o remotamente. Las estaciones base controladas localmente son operadas por controles del panel frontal en el gabinete de la estación base. Las estaciones base controladas remotamente pueden ser operadas a través de circuitos remotos de tono o CC . La consola del punto de despacho y la estación base remota están conectadas por circuitos telefónicos de línea privada alquilados (a veces llamados circuitos RTO ), un DS-1 o enlaces de radio. [10] Las consolas multiplexan comandos de transmisión en circuitos de control remoto. Algunas configuraciones del sistema requieren rutas de audio dúplex o de cuatro cables desde la estación base a la consola. Otras requieren solo un enlace de dos cables o semidúplex. [11]

El diagrama muestra un filtro de paso de banda que se utiliza para reducir la exposición del receptor de la estación base a señales no deseadas. También reduce la transmisión de señales no deseadas. El aislador es un dispositivo unidireccional que reduce la facilidad con la que las señales de los transmisores cercanos suben por la línea de antena y llegan al transmisor de la estación base . Esto evita la mezcla no deseada de señales dentro del transmisor de la estación base que puede generar interferencias.

La interferencia se podría definir como la recepción de cualquier señal que no sea de una radio en su propio sistema. Para evitar la interferencia de usuarios en el mismo canal o la interferencia de señales fuertes cercanas en otro canal, las estaciones base profesionales utilizan una combinación de: [12] [13]

En el marco de las licencias de la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos, las estaciones base se denominan a veces estaciones de control o estaciones fijas . Estos términos se definen en las reglamentaciones de la Parte 90 de las reglamentaciones de la comisión. En la jerga de las licencias de los Estados Unidos, los tipos de estaciones base incluyen:

Uso amateur y aficionado

En la radioafición , una estación base también se comunica con equipos móviles , pero para comunicaciones familiares o de aficionados. Los sistemas de radioaficionados a veces sirven como sistemas de radio de despacho durante desastres, movilizaciones de búsqueda y rescate u otras emergencias.

Una estación base CB UHF australiana es otro ejemplo de parte de un sistema utilizado para comunicaciones familiares o por afición.

Teléfono inalámbrico

Los teléfonos inalámbricos se diferencian de las radios bidireccionales en que:

Una estación base de telefonía inalámbrica se comunica con un teléfono móvil o de mano. Por ejemplo, en un sistema de telefonía inalámbrica, las señales de uno o más teléfonos móviles en un área se reciben en una estación base cercana, que luego conecta la llamada a la red de línea terrestre. Otros equipos están involucrados dependiendo de la arquitectura del sistema. Las redes de proveedores de telefonía móvil, como las redes GSM europeas, pueden involucrar instalaciones de operador , radio de microondas y conmutación para conectar la llamada. En el caso de un teléfono portátil como un teléfono inalámbrico estadounidense, la conexión se conecta directamente a una línea terrestre cableada.

Problemas de emisiones

Una torre de telefonía celular cerca de Thicketty, Carolina del Sur.

Aunque se considera que los niveles bajos de potencia de radiofrecuencia tienen efectos insignificantes sobre la salud, las reglamentaciones nacionales y locales restringen el diseño de las estaciones base para limitar la exposición a los campos electromagnéticos . Las medidas técnicas para limitar la exposición incluyen la restricción de la potencia de radiofrecuencia emitida por la estación, la elevación de la antena por encima del nivel del suelo, los cambios en el patrón de la antena y las barreras al tráfico peatonal o por carretera. En las estaciones base típicas, solo se emite una cantidad significativa de energía electromagnética en la antena, no a lo largo de la longitud de la torre de la antena. [18]

Debido a que los teléfonos móviles y sus estaciones base son radios bidireccionales, producen radiación de radiofrecuencia ( RF ) para comunicarse, lo que expone a las personas cercanas a la radiación de RF , lo que genera preocupaciones sobre la radiación de los teléfonos móviles y la salud . Los teléfonos móviles portátiles tienen una potencia relativamente baja, por lo que la exposición a la radiación de RF de ellos es generalmente baja.

La Organización Mundial de la Salud ha concluido que "no hay evidencia científica convincente de que las débiles señales de RF de las estaciones base y redes inalámbricas causen efectos adversos para la salud". [19]

El consenso de la comunidad científica es que la potencia de estas antenas de estaciones base de telefonía móvil es demasiado baja como para producir riesgos para la salud, siempre que las personas se mantengan alejadas del acceso directo a las antenas. Sin embargo, las directrices internacionales de exposición actuales ( ICNIRP ) se basan en gran medida en los efectos térmicos de las emisiones de las estaciones base, y NO consideran inofensivos los efectos no térmicos .

Energía de emergencia

Los sistemas de energía de respaldo con celdas de combustible se agregan a estaciones base críticas o sitios celulares para proporcionar energía de emergencia. [20] [21]

Medios de comunicación

Véase también

Referencias

  1. ^ Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT, Sección IV. Estaciones y sistemas de radiocomunicaciones – Artículo 1.71, definición: "estación base/estación de radio base"
  2. ^ ab Baliga, Bantval Jayant (2005). MOSFET de potencia de RF de silicio. World Scientific . pág. 71. ISBN 9789812561213.
  3. ^ Asif, Saad (2018). Comunicaciones móviles 5G: conceptos y tecnologías. CRC Press . p. 134. ISBN 9780429881343.
  4. ^ "Comunicaciones móviles y de banda ancha". ST Microelectronics . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
  5. ^ Baliga, Bantval Jayant (2005). MOSFET de potencia de RF de silicio. World Scientific . ISBN 9789812561213.
  6. ^ "Evaluación de alternativas regionales: consideraciones de diseño de sistemas", Planificación de comunicaciones médicas de emergencia: Volumen 2, Guía de planificación a nivel local/regional , (Washington, DC: Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, Departamento de Transporte de los EE. UU., 1995), págs. 39-43.
  7. ^ El diagrama de bloques es de: "Figura 2: Estación base VHF de dos canales", Planificación de comunicaciones médicas de emergencia: Volumen 2, Guía de planificación a nivel local/regional , (Washington, DC: Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, Departamento de Transporte de los EE. UU., 1995), págs. 42.
  8. ^ Las estaciones base de los sistemas móviles terrestres suelen estar ubicadas en lugares remotos, como cimas de colinas o torres de agua. Algunas se controlan desde dos o más ubicaciones. Por ejemplo, una estación base utilizada para comunicarse con taxis puede estar conectada a consolas de control remoto tanto en la oficina de una compañía de taxis como en un servicio de contestador para llamadas fuera del horario laboral. La compañía de taxis y el servicio de contestador pueden estar a kilómetros de distancia. Las estaciones base de un solo canal reducen la confusión al eliminar la posibilidad de que se seleccione el canal incorrecto.
  9. ^ Para leer más sobre consolas multicanal, consulte el manual de servicio de una consola relativamente simple: Consola remota de 8 canales, 120, 220, 240 V CA o 12 V CC T16167 AM o BM , 68-81021E80, (Schaumburg, Illinois: Motorola, Inc. 1980). Esta es una consola analógica relativamente simple en comparación con las grandes unidades de la serie Centracom de nivel empresarial.
  10. ^ El término circuito RTO es una jerga heredada y proviene de la terminología de facturación de Bell System. Los circuitos RTO se refieren a circuitos telefónicos arrendados de control remoto por radio analógico y transmisión por radio.
  11. ^ Para una breve discusión sobre estaciones base controladas a distancia, véase: "Evaluación de alternativas regionales: consideraciones de diseño de sistemas", Planning Emergency Medical Communications: Volume 2, Local/Regional Level Planning Guide (Washington, DC: National Highway Traffic Safety Administration, Departamento de Transporte de los EE. UU., 1995), págs. 39-41. En esta sección se describen los controles remotos por tonos.
  12. ^ El diagrama de bloques es de: "Figura 8: Ubicación de la cavidad/aislador de paso de banda", Planificación de comunicaciones médicas de emergencia: Volumen 2, Guía de planificación a nivel local/regional , (Washington, DC: Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, Departamento de Transporte de los EE. UU., 1995), págs. 57.
  13. ^ Artículos con viñetas condensados ​​de "Comunicaciones EMS", "Coordinación del sistema" e "Ingeniería del sitio", en Planificación de comunicaciones médicas de emergencia: Volumen 2, Guía de planificación a nivel local/regional (Washington, DC: Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, Departamento de Transporte de los EE. UU., 1995), págs. 10-19, 55-58.
  14. ^ Para ver un ejemplo de las especificaciones del receptor, consulte la "Tabla 9-3", Solicitud de propuestas de radio troncalizada de 800 MHz: Oficina de proyectos de seguridad pública (Oklahoma City, Oklahoma: Oklahoma City Municipal Facilities Authority, 2000, pág. 181).
  15. ^ Se incluye una lista de los tipos de filtrado utilizados para evitar interferencias entre equipos en el mismo sitio en "6.2.4 Estudios de compatibilidad electromagnética", Solicitud de propuestas de radio troncalizada de 800 MHz: Oficina de proyectos de seguridad pública (Oklahoma City, Oklahoma: Autoridad de instalaciones municipales de la ciudad de Oklahoma, 2000, págs. 119).
  16. ^ Se proporcionan más detalles sobre los equipos de reducción de interferencias en "9.1.2 Estación base/relé móvil, 800 MHz", Solicitud de propuestas de radio troncalizada de 800 MHz: Oficina de proyectos de seguridad pública (Oklahoma City, Oklahoma: Autoridad de instalaciones municipales de Oklahoma City, 2000, págs. 165-168).
  17. ^ Por ejemplo, los sistemas del gobierno federal de los EE. UU. están coordinados y autorizados por la Administración Nacional de Telecomunicaciones e Información . Las licencias de los consorcios empresariales e industriales están coordinadas por la Asociación de la Industria de las Comunicaciones Personales (PCIA) y autorizadas por la Comisión Federal de Comunicaciones.
  18. ^ Warren PM (2006). IEEE C95.1-2005 "Estándar IEEE para niveles de seguridad con respecto a la exposición humana a campos electromagnéticos de radiofrecuencia, 3 kHz a 300 GHz" Fuentes: Departamento de Salud de EE. UU.; Organización Mundial de la Salud . IEEE.
  19. ^ "Campos electromagnéticos y salud pública: estaciones base y tecnologías inalámbricas". Organización Mundial de la Salud . Archivado desde el original el 19 de enero de 2014. Consultado el 8 de septiembre de 2014 ..
  20. ^ Pilas de combustible Ballard para alimentar unidades de energía de respaldo para telecomunicaciones de Motorola Archivado 2011-07-06 en Wayback Machine
  21. ^ Las telecomunicaciones de la India obtendrán energía de pilas de combustible Archivado el 26 de noviembre de 2010 en Wayback Machine .

Enlaces externos