Comunicaciones Móviles Examen Final 1 de Junio de 2.011 APELLIDOS: NOMBRE: DNI: El examen se realizará sin libros ni apuntes y tendrá una duración total de 120 minutos. Puede utilizarse calculadora no programable y regla. No puede utilizarse móvil. El examen contiene 40 preguntas tipo test y 2 ejercicios prácticos. En las preguntas tipo test solamente una respuesta es la adecuada. La puntuación de cada pregunta de test errónea restará 1/5 de la puntuación de una pregunta correcta. En total el test contará 7 puntos. Los ejercicios cuentan 1 5 puntos y 1 punto respectivamente. 1. Los sistemas PLMN: Son sistemas públicos de radio móvil Trabajan a frecuencias mayores que los sistemas PMR Trabajan, entre otras, a frecuencias UHF 2. La modulación BPSK: Es un tipo de modulación de amplitud Tiene menor eficiencia espectral (bits por unidad de frecuencia) que la QPSK Es menos robusta frente al ruido que la 8-QAM 3. En la codificación de canal típica para comunicaciones móviles suelen encontrarse códigos: Externos correctores de errores e internos detectores de errores De tres tipos diferentes: bloque, convolucional o turbo Ortogonales o pseudoaleatorios 4. Comparando FDMA con TDMA como técnicas de acceso múltiple: TDMA no proporciona tanta flexibilidad en los canales TDMA no requiere tanto equipamiento como FDMA TDMA hace más difícil incluir señalización asociada 5. Un radiocanal (portadora) en GSM ocupa unos: 200 khz 1 MHz 2 MHz 2 GHz 6. La atenuación por sombra: Se puede caracterizar tanto de forma estadística como determinista Varía lento con cambios de posición del móvil del orden de metros Varía más lentamente que la atenuación por multitrayecto 1/14
7. Si un obstáculo no interrumpe la línea de visión directa de un radioenlace, la propagación puede modificarse significativamente en función de parámetros como: La frecuencia La distancia del emisor al obstáculo La distancia del obstáculo al receptor 8. El modelo de propagación de Okumura-Hata básico entre base y móvil: Se puede aplicar hasta frecuencias del orden de 1500 MHz Se puede aplicar hasta distancias entre base y móvil del orden de 20 km Incluye variables como la frecuencia, la distancia entre base y móvil, y las alturas de base y móvil 9. El modelo de propagación COST-231: Se aplica sobre todo en entornos rurales Es un modelo puramente teórico Adopta una formulación unificada para los casos LOS y NLOS 10. En el modelo visto en clase para microcélulas: En el caso LOS existe un punto de transición en donde la atenuación cambia significativamente Existe un cambio brusco de atenuación entre LOS y NLOS Se supone que las alturas de las antenas de la estación base son reducidas 11. Suponiendo un porcentaje de cobertura perimetral del 50% debido al desvanecimiento por sombra, se podrá pasar a una cobertura del 90% en un caso habitual considerando un margen log-normal de unos: 2 db 5 db 10 db 20 db 12. Cuando el ancho de banda de coherencia de un canal multitrayecto es aproximadamente igual al ancho de banda de la señal transmitida W: Se produce interferencia entre símbolos Existe selectividad en frecuencia Se dificulta la recepción de información, de forma más acusada cuanto mayor es W 13. El tiempo de coherencia de un canal multitrayecto: Es del orden de tiempo que tarda el móvil en recorrer una λ Es aproximadamente igual al inverso de la dispersión Doppler Producirá cierta degradación (compensable) cuando sea menor que el tiempo de ráfaga 14. En redes celulares, a mayor tamaño de agrupación: Mayor interferencia cocanal Mayor reutilización de frecuencias 2/14
15. Al introducir células sectorizadas en estructuras celulares: Se aumenta la ganancia de cada antena Se disminuye la interferencia cocanal Se puede utilizar un tamaño de agrupación más pequeño 16. En un sistema de colas con bloqueo, el tráfico ofrecido en una célula: Es igual al número medio de canales ocupados suponiendo que todas las llegadas son aceptadas Suponiendo una probabilidad de bloqueo no nula, siempre es mayor que el tráfico cursado Puede calcularse como la tasa de llegadas entre la tasa de servicio 17. La función Erlang-B proporciona: La probabilidad de que uno de los N c canales considerados esté ocupado La probabilidad de que alguno de los N c canales considerados esté ocupado La probabilidad de que todos los N c canales considerados estén ocupados 18. En el subsistema de operación y supervisión (OSS) de la arquitectura GSM se incluyen: BTS y BSC BTS y MSC MSC y GMSC 19. El código IMEI identifica: El número de teléfono del usuario La identidad del usuario, única en el mundo Una identidad temporal del usuario, válida únicamente dentro de un área de localización La identidad del terminal móvil, única en el mundo 20. La tarjeta SIM contiene entre otra información, la siguiente: La clave de cifrado IMSI y TMSI Identidad de la última área de localización 21. Cuál es la función principal del MSC en GSM?: Es un centro de verificación de identidades Es un registro de usuarios itinerantes Es un centro de vigilancia Se encarga de encaminar las llamadas 22. Qué tipo de canales existen en GSM?: Canales de enlace Canales de transporte Canales lógicos 3/14
23. La estructura TDMA en la que se divide una frecuencia GSM se organiza según: Intervalos de 0,5769 ms. Tramas de 4,615 ms. Multitramas de 2 tipos, una de ellas de 120 ms. 24. En las ráfagas normales que se envían en cada intervalo GSM hay asignado espacio para: Dos bloques de información de 57 bits cada uno Una secuencia de entrenamiento de 26 bits que se usa para estimar el estado del canal 2 flags de un bit cada uno que indican un cambio súbito de información por señalización 25. En toda estación base GSM existe: Una portadora baliza Una portadora BCCH con señalización común Una portadora que transmite con potencia constante 26. El codificador de voz estándar en GSM a 13 kbps: Tras la codificación de canal genera una tasa de 16,5 kbps Trabaja entregando bloques de bits cada 20 ms. Genera un bloque de bits periódicamente que se divide en 3 clases, las 3 codificadas con códigos turbo 27. En relación al avance temporal en GSM: Es necesario para compensar diferencias de retardo entre móviles Para estimar los parámetros necesarios se utiliza la secuencia de entrenamiento en UL Las órdenes de corrección temporal se envían en DL por el SACCH 28. El nivel 3 de la torre de protocolos de señalización del interfaz radio GSM: Se divide en 3 subcapas: Gestión Radio, Gestión de Movilidad, y Gestión de Comunicación Se apoya en un nivel inferior de enlace del tipo PPP Se implementa al completo tanto en el terminal móvil como en la BTS 29. El canal AGCH en GSM se utiliza para: Rastreo de frecuencias Petición de canal o traspasos Mensajes de asignación de canal 30. El cifrado de las comunicaciones en GSM: Es opcional Se basa en un algoritmo que toma como parámetro el número de trama dentro de la hipertrama Se basa en un algoritmo que toma como parámetro la clave de cifrado 4/14
31. En relación a EDGE: Al igual que GSM mantiene exclusivamente la modulación GMSK Permite una velocidad máxima por intervalo de 48 kbps No requiere cambios hardware en las estaciones base 32. En relación a GPRS: Son las siglas de General Packet Radio Service No requiere cambios hardware en las BTS Permite una velocidad máxima por intervalo de 21,4 kbps 33. En relación a GPRS: Puede utilizar hasta 24 intervalos de tiempo simultáneamente para una misma transmisión de datos Utiliza nuevos métodos de codificación de canal con tasas de codificación de hasta 1/5 Se trabaja con BLER del orden de 1 % 34. En relación al Temporary Block Flow (TBF) definido en GPRS: Es una conexión física cuya duración corresponde a la transferencia de datos Es unidireccional, UL ó DL Varios TBFs pueden compartir un mismo canal dedicado de tráfico PDTCH 35. En relación a DS-CDMA con secuencias ortogonales: No existe interferencia por acceso múltiple El número de canales está limitado por el factor de ensanchamiento Necesita un sincronismo muy preciso (del orden de una fracción del periodo de chip) 36. El fenómeno de respiración celular en sistemas CDMA hace referencia a la relación existente entre: Señal e interferencia Cobertura y capacidad Potencia emitida y potencia recibida 37. En relación a UMTS: La modulación puede ser BPSK ó QPSK La separación entre portadoras es de 5 MHz Admite tanto conmutación de circuitos como de paquetes 38. En relación a la trama básica en UMTS: Dura 20 ms. Se organiza en un nivel superior denominado supertrama que incluye 72 tramas Se divide en 8 intervalos temporales 5/14
39. El control de potencia en UMTS es de tres tipos: Soft, softer, y hard Bucle abierto, bucle cerrado y bucle externo Activo, retroalimentado, y pasivo 40. En relación a HSDPA: Se puede utilizar tanto en el enlace descendente como en el ascendente Llega a velocidades hasta de 3 Mbps Utiliza únicamente modulaciones BPSK y QPSK 6/14
Ejercicio 1 (1 5 puntos): Un operador de comunicaciones móviles realiza una planificación preliminar de su red con células. Se supone que el terreno es homogéneo y la red es uniforme, con células hexagonales. Se desea verificar la viabilidad de un tamaño de agrupación N = 4, para una relación de protección R p = 9 db (no se tienen en cuenta márgenes). Se considera únicamente el sentido descendente, y se supone una pérdida de propagación con la distancia d de la forma L b (db) = A + B log d(km), con B = 30. a) Represente, en la plantilla de la siguiente cara, las 6 células cocanal (primera corona) más próximas a la célula de referencia, situada en el origen, así como la agrupación de la célula de referencia. Calcule la relación portadora/interferencia en el punto de la célula de referencia más alejado de la base (extremo superior) teniendo en cuenta únicamente la primera corona cocanal (para facilitar los cálculos se puede calcular la interferencia respecto al centro de la célula de referencia). Es viable el tamaño de agrupación propuesto? b) A continuación se pretenden estudiar las ventajas e inconvenientes de sectorizar las células, para el tamaño de agrupación dado N = 4, con m = 3 sectores por célula. Represente el nuevo esquema de células sectorizadas (sobre la misma plantilla utilizada en el apartado anterior o sobre la nueva incluida en la página siguiente, como vea más conveniente). Para uno de los 3 sectores de la célula de referencia, resalte sus 6 sectores cocanal. Calcule ahora la relación portadora/interferencia para dicho sector de la célula de referencia para el punto más alejado de la estación base (simplificando de nuevo el cálculo de la interferencia midiéndola respecto al centro de la célula). Utilice para las 3 antenas de los 3 sectores el diagrama de radiación en el plano horizontal siguiente, rotado 120º entre ambas. Es viable ahora el tamaño de agrupación? Qué ventajas e inconvenientes resultan al introducir la sectorización? 7/14