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 de teléfonos celulares . [ cita requerida ] Un sistema repetidor celular generalmente consta de una antena donante que recibe y transmite señales de torres celulares cercanas, cables coaxiales, un amplificador de señal y una antena de retransmisión interior . [ cita requerida ]
Una "antena donante" se instala típicamente en una ventana o en el techo de un edificio y se utiliza para comunicarse con una torre de telefonía celular cercana. Una antena donante puede ser de varios tipos, pero normalmente es direccional u omnidireccional . Una antena omnidireccional (que transmite en todas las direcciones) se utiliza normalmente para un sistema repetidor que amplifica la cobertura para todos los operadores celulares. Una antena direccional se utiliza cuando es necesario aislar una torre o un operador en particular para mejorar. 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 celulares también pueden incluir una antena omnidireccional para retransmitir la señal en interiores. Dependiendo de la atenuación causada por obstáculos, la ventaja de utilizar una antena omnidireccional es que la señal se distribuirá de manera uniforme en todas las direcciones.
Cuando llueve y las ventanas del vehículo están cerradas, el teléfono móvil puede perder entre el 50% y el 100% de su recepción. Para rectificar la recepción, se coloca una antena en el exterior del vehículo y se conecta al interior del vehículo con otra antena y amplificador para transmitir la señal del teléfono móvil al teléfono móvil que se encuentra en el interior 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 áreas extensas y edificios grandes) 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 la antena 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 provocar interferencias en la red celular.
El aislamiento se puede mejorar mediante la selección del tipo de antena en un entorno macro, lo que implica ajustar el ángulo entre las antenas donante y de servicio (idealmente 180°), la separación espacial (normalmente la distancia vertical en el caso de la instalación en torre entre la antena donante y la de servicio es de varios metros), la inserción en un entorno atenuante (por ejemplo, instalando una malla metálica entre las antenas donante y de servicio) y/o la reducción de las reflexiones (sin obstáculos cercanos frente a la antena donante, como árboles o edificios). [ cita requerida ]
El aislamiento también se puede mejorar mediante la función integrada denominada 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 retardo interno (mayor retardo => aproximadamente +5 μs hasta el retardo de repetición estándar) y, en consecuencia, un radio más corto desde el sitio donante. La amplificación y el filtrado introducen un retardo (normalmente entre 5 y 15 μs), según el tipo de repetidor y las características utilizadas. La distancia adicional también añade un retardo de propagación.
En muchas zonas rurales la densidad de población es demasiado baja para que la construcción de una nueva estación base sea comercialmente viable. La instalación de un repetidor celular en el hogar puede solucionar este problema. En las 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 celulares. Los edificios más antiguos, como las iglesias, a menudo bloquean las señales celulares. Cualquier edificio que tenga un espesor significativo de hormigón o una gran cantidad de metal utilizado en su construcción atenuará la señal. Los pisos de hormigón a menudo se vierten sobre una bandeja de metal, que bloquea por completo 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, que puede reducir la transmitancia. [ cita requerida ] Las ventanas energéticamente eficientes y las mosquiteras 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, suelen carecer de recepción celular. La baja intensidad de la señal también suele darse en áreas subterráneas (como sótanos y en tiendas y restaurantes ubicados cerca del centro de centros comerciales ). En estos casos, se suele utilizar una antena externa.
Incluso en las zonas urbanas (que suelen tener una señal celular potente en todas partes), puede haber zonas muertas causadas por la interferencia destructiva de las ondas. Estas suelen tener una superficie de unas pocas manzanas y normalmente solo afectarán a uno de los dos rangos de frecuencia utilizados por los teléfonos móviles. Esto sucede porque las diferentes longitudes de onda de las distintas frecuencias interfieren destructivamente en diferentes puntos. Las antenas direccionales pueden ser útiles para superar este problema, ya que se pueden utilizar para seleccionar una única ruta entre varias (consulte Interferencia por trayectos 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 celulares son demasiado altas para reflejarse en la ionosfera como lo hacen las ondas de radio de onda corta , las ondas de los teléfonos celulares no pueden viajar a través de la ionosfera. (Consulte Difracción y atenuación para obtener más detalles).
Hay repetidores disponibles para todas las bandas de frecuencia GSM . Algunos repetidores admiten distintos tipos de redes (como GSM multimodo y UMTS ). Hay sistemas repetidores disponibles para ciertos sistemas de telefonía satelital , lo que permite utilizarlos en interiores sin una línea de visión clara hacia el satélite.
Solía ser legal utilizar dispositivos de bajo consumo disponibles para uso doméstico y a pequeña escala en áreas comerciales (oficinas, tiendas, bares, etc.). [1]
El 20 de febrero de 2013, la FCC publicó un Informe y Orden, estableciendo así dos salvaguardias y definiendo el uso de amplificadores de consumo "seguros para la red" en el espectro autorizado. Las salvaguardias representan una solución de compromiso entre los fabricantes de tecnología y los 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.
En mayo de 2011, Ofcom declaró lo siguiente:
La instalación o utilización de dispositivos repetidores (como 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 de comunicaciones inalámbricas también permite una exención si el dispositivo no "involucra interferencias indebidas 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 afirmó que "los dispositivos repetidores transmiten o retransmiten en las bandas de frecuencia celular. Sólo los operadores de redes móviles tienen licencia para utilizar 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 funcionan en áreas rurales y menos densamente pobladas no plantean un problema cuantificable.
