Un repetidor celular (también conocido como amplificador de señal de teléfono celular o amplificador de señal de teléfono celular ) es un tipo de amplificador bidireccional que se utiliza para mejorar la recepción del teléfono celular . [ cita necesaria ] Un sistema repetidor celular comúnmente consiste en una antena donante que recibe y transmite señales de torres de telefonía celular cercanas, cables coaxiales, un amplificador de señal y una antena de retransmisión interior . [ cita necesaria ]
Una "antena donante" generalmente se instala junto a una ventana o en el techo de un edificio y se usa para comunicarse con una torre de telefonía celular cercana. Una antena donante puede ser de varios tipos, pero suele ser direccional u omnidireccional . Normalmente se utiliza una antena omnidireccional (que transmite en todas direcciones) para un sistema repetidor que amplifica la cobertura para todos los operadores de telefonía celular. Una antena direccional se utiliza cuando es necesario aislar una torre o portadora en particular para mejorarla. El uso de una antena altamente direccional puede ayudar a mejorar la relación señal-ruido del donante , mejorando así la calidad de la señal redistribuida dentro de un edificio.
Algunos sistemas repetidores de telefonía móvil también pueden incluir una antena omnidireccional para retransmitir la señal en interiores. Dependiendo de la atenuación de los obstáculos, la ventaja de utilizar una antena omnidireccional es que la señal se distribuirá equitativamente en todas las direcciones.
Cuando llueve y las ventanillas del vehículo a motor están cerradas un teléfono móvil podría perder entre el 50% y el 100% de su recepción. Para rectificar la recepción se coloca una antena fuera del vehículo y se conecta al interior del vehículo a otra antena y amplificador para transmitir la señal del teléfono móvil al teléfono celular dentro del vehículo.
Los sistemas repetidores celulares incluyen un amplificador de señal . Los repetidores selectivos de canal GSM estándar (operados por operadores de telecomunicaciones para cubrir grandes áreas y grandes edificios) tienen una potencia de salida de alrededor de 2 W, los repetidores de alta potencia tienen una potencia de salida de alrededor de 10 W. La ganancia de potencia se calcula mediante la siguiente ecuación:
Un repetidor debe garantizar un aislamiento suficiente entre el donante y la antena de servicio. Cuando el aislamiento es inferior a la ganancia real más un margen (normalmente de 5 a 15 dB), el repetidor puede entrar en oscilación en bucle. Esta oscilación puede causar interferencias en la red celular.
El aislamiento se puede mejorar seleccionando el tipo de antena en un entorno macro, lo que implica ajustar el ángulo entre las antenas donante y de servicio (idealmente 180°), la separación del espacio (normalmente la distancia vertical en el caso de la instalación en torre entre la antena donante y de servicio). es de varios metros), inserción en un entorno atenuante (por ejemplo, instalación de una malla metálica entre las antenas donante y de servicio) y/o reducción de reflexiones (sin obstáculos cercanos frente a la antena donante, como árboles o edificios). [ cita necesaria ]
El aislamiento también se puede mejorar mediante una función integrada llamada ICE (equipo de cancelación de interferencias) que se ofrece en algunos productos (por ejemplo, NodeG, RFWindow). La activación de esta función tiene un impacto negativo en el retraso interno (mayor retraso => aproximadamente +5 μs hasta el retraso de repetición estándar) y, en consecuencia, en un radio más corto desde el sitio donante. La amplificación y el filtrado introducen un retraso (normalmente entre 5 y 15 μs), según el tipo de repetidor y las funciones utilizadas. La distancia adicional también añade retraso en la propagación.
En muchas zonas rurales la densidad de viviendas es demasiado baja para que la construcción de una nueva estación base sea comercialmente viable. La instalación de un repetidor celular doméstico puede solucionar este problema. En zonas rurales planas es poco probable que la señal sufra interferencias por trayectos múltiples .
Ciertos materiales de construcción pueden atenuar la intensidad de la señal de los teléfonos móviles. Los edificios más antiguos, como las iglesias, a menudo bloquean las señales celulares. Cualquier edificio que tenga un espesor importante de hormigón, o una gran cantidad de metal utilizado en su construcción, atenuará la señal. Los pisos de concreto a menudo se vierten sobre una bandeja de metal, que bloquea completamente la mayoría de las señales de radio. Algunos aislamientos de espuma sólida y algunos aislamientos de fibra de vidrio utilizados en techos o paredes exteriores tienen un respaldo de aluminio, lo que puede reducir la transmitancia. [ cita necesaria ] Las ventanas energéticamente eficientes y las mallas metálicas también son muy efectivas para bloquear las señales de radio. Algunos materiales tienen picos en sus espectros de absorción , que disminuyen la intensidad de la señal.
Los edificios grandes, como almacenes, hospitales y fábricas, a menudo carecen de recepción celular. La baja intensidad de la señal también tiende a ocurrir en áreas subterráneas (como sótanos y en tiendas y restaurantes ubicados hacia el centro de los centros comerciales ). En estos casos se suele utilizar una antena externa.
Incluso en áreas urbanas (que generalmente tienen fuertes señales celulares en todas partes), puede haber zonas muertas causadas por la interferencia destructiva de las ondas. Estos suelen tener un área de unas pocas cuadras y normalmente solo afectarán a uno de los dos rangos de frecuencia utilizados por los teléfonos móviles. Esto sucede porque diferentes longitudes de onda de diferentes frecuencias interfieren destructivamente en diferentes puntos. Las antenas direccionales pueden ser útiles para superar este problema, ya que pueden usarse para seleccionar una única ruta entre varias (consulte Interferencia de rutas múltiples para obtener más detalles).
Las longitudes de onda más largas tienen la ventaja de difractar más, por lo que la línea de visión no es tan necesaria para obtener una buena señal. Debido a que las frecuencias que utilizan los teléfonos móviles son demasiado altas para reflejarse en la ionosfera como lo hacen las ondas de radio de onda corta , las ondas de los teléfonos móviles no pueden viajar a través de la ionosfera. (Ver Difracción y Atenuación para más detalles).
Hay repetidores disponibles para todas las bandas de frecuencia GSM . Algunos repetidores manejarán diferentes tipos de redes (como GSM y UMTS multimodo ). Hay sistemas repetidores disponibles para ciertos sistemas telefónicos satelitales , lo que permite su uso en interiores sin una línea de visión clara hacia el satélite.
Antiguamente era legal utilizar dispositivos de bajo consumo disponibles para uso doméstico y a pequeña escala en zonas comerciales (oficinas, tiendas, bares, etc.). [1]
El 20 de febrero de 2013, la FCC publicó un Informe y Orden, estableciendo así dos Puertos Seguros y definiendo el uso de amplificadores de consumo "seguros para la red" en el espectro con licencia. Los Safe Harbors representan una solución de compromiso entre fabricantes de tecnología y operadores inalámbricos. Sólo unas pocas empresas tienen un producto compatible con las nuevas regulaciones de la FCC.
La FCC ha definido dos tipos de repetidores:
Estas nuevas reglas de la FCC se implementaron el 1 de marzo de 2014. Aquí están las reglas.
En mayo de 2011, Ofcom declaró lo siguiente:
La instalación o el uso de dispositivos repetidores (como ocurre con cualquier equipo de radio) es un delito penal a menos que se cumplan dos condiciones:
Según la sección 1.15 de la Ley WT de 2006, la ley inalámbrica también permite una exención si el dispositivo no "implica una interferencia indebida con la telegrafía inalámbrica". Se espera que esto siga las regulaciones de estilo estadounidense, donde un repetidor móvil debe tener protección incorporada contra interferencias.
Ofcom declaró que "los dispositivos repetidores transmiten o retransmiten en las bandas de frecuencia celular. Sólo los operadores de redes móviles tienen licencia para usar equipos que transmiten en estas bandas. La instalación o el uso de dispositivos repetidores por parte de cualquier persona sin licencia es un delito penal según la Sección 8 de la Ley WT de 2006." [3] Los repetidores que operan en zonas rurales y menos densamente pobladas no plantean un problema cuantificable.
