1

Aspectos Técnicos del Funcionamiento de la Telefonía Móvil y su Implantación en

los Municipios (Código de Buenas Prácticas)Colegio Oficial

de Ingenieros de TelecomunicaciónÁrea Técnica SATI-FEMP

2

IntroducciónEn los últimos años se ha producido un gran desarrollo e implantación de las nuevas tecnologías de la comunicación. Una manifestación notoria de esta realidad es la expansión de la telefonía móvil y la proliferación de las instalaciones necesarias para el funcionamiento de estos medios de comunicación basadas en el uso del espectro radioeléctrico.

Si echamos un simple vistazo a nuestro alrededor, observamos que existe una amplia variedad de sistemas de radiocomunicación que desconocemos su utilidad.

3

¿Qué es un sistema de radiocomunicación?Es un sistema de telecomunicación para la transmisión y recepción de información por medio de ondas radioeléctricas.

4

El espectro radioeléctrico (I)

5

El espectro radioeléctrico (II)

Es un recurso natural limitado optimizar su uso.Gestión del espectro de carácter internacional (UIT). UIT-R (organismo coordinador a nivel mundial).La UIT-R elabora el Reglamento de Radiocomunicaciones. (revisión cada 2 o 3 años en Conferencias Mundiales de Radiocomunicaciones.)En el Reglamento se definen más de 40 servicios de radiocomunicaciones.

Radioactividad no es lo mismo que radiación(emisión)!!!

Las ondas radio trabajan en frecuencias no ionizantes

6

Servicios de RadiocomunicacionesBanda de

frecuenciasNombre de la

bandaTipo de servicio

3 – 30kHz VLF Faros de Navegación30 – 300kHz LF Difusión LF y radio en onda larga

300 – 3000kHz MF Radio AM, Radionavegación

3 – 30MHz HF Radio CB, aficionados, Comunicaciones radio y difusión H F

30 –300MHz VHF Radio FM, Televisión (VHF), Servicios de Urgencia, Aficionados

300 – 3000MHz UHF Televisión (UHF), Telefonía Móvil, Aficionados, Paging

3 – 30GHz SHFMicroondas, Comunicaciones por Satélite, Radar, Enlaces punto a

punto en Microondas

30 – 300GHz EHF Radar, Radio, Astronomía, Enlaces cortos en microondas

7

CNAFInspirado en el Registro Internacional del Reglamento de Radiocomunicaciones.

En general, traslada al ámbito nacional las atribuciones de las diferentes bandas a los servicios contenidas en el Reglamento de Radiocomunicaciones.

Recoge, también, modificaciones que son consecuencia de Decisiones y Recomendaciones de la CEPT (Conferencia Europea de Administraciones de Correos y Telecomunicaciones), así como otras derivadas de la gestión del espectro a nivel nacional.

Incluye notas específicas UN (Utilización Nacional) aplicables a servicios concretos, así como el tipo de uso de las bandas de frecuencias.

NUEVA VERSIÓN 2010

Aprobada por la ORDEN ITC/332/2010 DE 12 DE FEBRERO

8

FUNCIONAMIENTO SISTEMAS DE TELEFONÍA MÓVIL

¿Cómo se propagan las ondas? (1)

9

La densidad de potencia disminuye con el cuadrado de la distancia a la antena PERO TAMBIÉN depende de……‐ La frecuencia……‐El relieve, la orografía puede provocar pérdida de señal…‐Algunos obstáculos  (paredes, por ejemplo)pueden provocar pérdidas de señal por reflexión …

10

¿Cómo se propagan las ondas? (2)

‐Algunas superficies puedes provocar que las ondas se desvíen (esquinas): difracción

‐La difracción y la reflexión pueden usarse para obtener cobertura en áreas urbanas 

11

Funcionamiento Sistemas de Telefonía Móvil

CÉLULA

ESTACIÓN BASE

MÓVILSEÑALES

Funcionamiento Sistemas de Telefonía Móvil

12

CÉLULAPotenciaPotenciaexcesivaexcesiva

Zona con Zona con interferenciasinterferencias, , mmóóviles fuera de servicioviles fuera de servicioEstas dos celdas no se

solapan, pueden ser “cocanal”, es decir, pueden utilizar las mismas frecuencias

13

Control de PotenciaTransmisión DiscontinuaSupresión de SilenciosCanales de TráficoOtras técnicas

Técnicas Minimización Niveles

14

Control de Potencia

15

Transmisión DiscontinuaLa estación base SÓLO transmite cuando hay información.

Ejemplo: En una conversación un interlocutor habla el 50 % del tiempo, y permanece escuchando el otro 50 %.

16

En una conversación de voz la estación sólo transmite las palabras; durante los silencios entre palabra y palabra, la estación no emite.

Hola___qué___tal___estás?

SILENCIO SILENCIO

EB NO EMITESILENCIO

Supresión de Silencios

17

Canales de Tráfico

La estación base SÓLO transmite por los canales ocupados aunque haya más canales disponibles (hasta un 50 % de reducción de los niveles de potencia emitidos)

18

Otras TécnicasDiversidad: empleo de varias antenas para RECEPCIÓN vs

POLARIZACIÓN.

Control de potencia en bucle abierto: estimación de señal para inicio conversación y envío a estación base. Si no responde, se aumenta potencia.

Control de potencia en bucle cerrado: envío de comandos para subir/bajar potencia durante conversación.

19

¿Cómo emiten las antenas de las estaciones base?

Emisión extremadamente baja hacia atrás y en su verticalMuy directiva 

20

Intensidad de la señal

-Intensidad de campo eléctrico (V/m)

-Intensidad de campo magnético (A/m)

-Densidad de potencia (W/m2). En un punto del espacio depende de la potencia radiada, de la frecuencia, de la direccionalidad de la antena y la distancia. Variación inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (cada vez que se dobla la distancia la densidad de potencia se reduce en un factor 4) Por otra parte, deben considerarse las características de direccionalidad de la antena. Para una misma distancia fuera de la dirección del máximo de radiación de la antena la densidad de potencia decae rápidamente.

21

Funcionamiento Red de Telefonía Móvil

22

Estación base: factores restrictivosRespeto límites de exposiciónCapacidad de tráfico (número de llamadas que pueden tratar).Área que pueden cubrir (cobertura)Evitar en medida de lo posible el impacto paisajístico.

Correctamente situadas, las estaciones radio base pueden maximizar la cobertura e incrementar el tráfico y evitar las interferencias respetanto los límites de exposición.

23

¿Por qué hay tantas antenas en las ciudades?

24

Planificación Núcleos Urbanos

Antenas fuera/dentro de los núcleos urbanos->distribución homogénea en la ciudades ¡NO UBICARLAS A LAS AFUERA!

25

Ubicación

26

¿Dónde se instalan?

27

¿Dónde se instalan?

28

Planificación Estación Base: metodología

1. Cálculo de límites de seguridad para el respeto de los niveles de referencia establecidos para el caso peor (máxima potencia y/o teniendo en cuenta reflexiones que aumenten la señal):volumen de referencia o protección.

POTENCIA MAYOR

POTENCIA MENOR

29

Volumen de referencia

Región del espacio (paralelepípedo) fuera de cuyas fronteras se cumplen los límites impuestos por la normativa ->suficiente para garantizar la seguridad. Dentro del mismo, no quiere decir que no se cumplan los niveles de referencia; habría que comprobarlo mediante medición del campo.Quedará totalmente especificado por sus dimensiones de altura, anchura y profundidad, así como la posición de la antena dentro del mismo.Para una caracterización total de este volumen de protección se necesitan saber parámetros técnicos de la antena:

Diagrama de radiación en el plano horizontal y en el vertical.Ganancia de la antena en la dirección de máxima radiación.Potencia de salida en el conector de la antena.Relación delante-atrás o relación entre la potencia radiada en la dirección del lóbulo principal del diagrama de radiación y la radiada en el sentido opuesto.

30

Sistemas de Telefonía Móvil

• DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone)• GSM (Global System for Mobile Communications• UMTS (Universal Mobile Telephone System)• Nuevas tecnologías: WiMAX, LTE,… Femtoceldas

31

DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone)

Estándar ETSI de telefonía inalámbrica digital, comúnmente utilizado para propósitos domésticos o corporativos.Banda de frecuencia 1900 MHz.Características principales:

o Capacidad neta de transferencia: 32 Kbps.o Radio de operación de hasta 200 metros,

dependiendo de si hay paredes por medio, visibilidad directa entre el teléfono y la base.

o Constan de una base que se conecta a la roseta telefónica que se comunica de forma inalámbrica con el teléfono.

o Posibilidad de gestionar varios teléfonos por una misma base.

32

GSM (Global System for Mobile Communications)

Sistema de comunicaciones móviles de voz y datos.Se utilizan las bandas 880-915 MHz ( móvil a estación a base) y 925-960 MHz ( base a móvil).DCS 1800 MHz, extensión del sistema GSM a la banda de 1800 MHz ante la saturación sufrida en la banda GSM por la amplia y rápida expansión del sistema GSM en algunos países.Banda más baja para comunicaciones más desfavorables.Capacidad voz: 6,5 Kbps y hasta 13 Kbps.Capacidad datos: 9,6 kbps (GPRS, evolución de GSM, 40 kbps).

33

Entorno RURAL vs Entorno Urbano

34

UMTS (Universal Mobile Telephone System)

Sistema de comunicaciones móviles de tercera generación (3G).Evolución: GSM->GPRS->UMTS.Banda de 2000 MHzSistema de ancho de banda suficiente para permitir la transmisión de video y servicios de videoconferencia con una cierta calidad.Capacidades:

o 144 Kbps para “fast moving or mobile” (usuarios en movimiento a velocidades elevadas, en trenes, coches…)

o 384 Kbps para “slow moving or pedestrian”(usuarios en movimiento a velocidades reducidas, andando por ejemplo)

o 2 Mbps para “in-office or stationary” (usuario quieto dentro de infraestructuras fijas)

Nuevas tecnologías han aumentado la capacidad (HDSPA, HSUPA,HSPA+…)

35

Antenas UMTS

36

Pequeñas estaciones bases de cobertura limitada y de escasa potencia, similares a los routers Wi-Fi que

tenemos en nuestro hogar que funcionan con nuestra conexión de banda ancha -ya sea ADSL ,

fibra óptica- proporcionándonos cobertura 3G

Femtoceldas

37

Compartición EmplazamientosMinimiza el impacto visual en el entorno paisajístico y reduce, en algunos casos, costes como los asociados a la construcción de infraestructuras nuevas.

Desde distintos puntos de vista (técnico, económico, urbanístico y de mercado) la compartición no siempre es posible. ¡ESTUDIO INDIVIDUALIZADO!

Más factible en emplazamientos nuevos. Más fácil en emplazamientos rurales (espacio azoteas en núcleos urbanos)

Realidad compleja: problemas contratos arrendamientos, permisos administrativos, ampliación zonas de protección, amortización de inversiones.

LA COMPARTICIÓN NO SIEMPRE ES POSIBLE desde el punto de vista de emisiones radioeléctricas: Si de ello se deriva que los niveles de potencia de emisión superasen los límites de exposición, sería necesario autorizar más emplazamientos

38

Diseño de antenas respetuosas con la normativa y los parámetros de radiación pero integradas en el entorno

Mimetización

39

INFORMACION EN PROYECTOINFORMACIONADICIONAL

Textos

Perspectivas

Fotografías

Otros

40

¿Qué supone imponer límites arbitrarios?

Fuertes Problemas de Cobertura

¿Qué supone imponer límites arbitrarios?

41

Necesidad de más antenas

42

¿Qué supone imponer límites ARBITRARIOS?

Volúmenes de referencia mayores

Ejemplo: estación base con antena de 900 MHz con una potencia de salida de 10 W y una ganancia de antena de 15 dBi.

Nivel 41.5 V/m

Nivel 3 V/m

43

“REAL DECRETO POR EL QUE SE APRUEBA EL REGLAMENTO DE DESARROLLO DE LA LEY 11/1998, DE 24 DE ABRIL, GENERAL DE TELECOMUNICACIONES, EN LO RELATIVO A LAS SERVIDUMBRES, A LOS LÍMITES DE EXPOSICIÓN Y OTRAS RESTRICCIONES A LAS EMISIONES RADIOELÉCTRICAS”

Fija los límites de exposición del público en general a emisiones radioeléctricas.

Establece el marco jurídico completo para dar respuesta a la preocupación social cumpliendo el mandato de la Ley 11/98, General de Telecomunicaciones.

Elaborado conjuntamente por los Ministerios de Sanidad y Consumo y de Ciencia y Tecnología.

Real Decreto 1066/2001 (I)

44

Real Decreto 1066/2001 (II)Convierte en obligatorios los límites de exposición a emisiones radioléctricas fijadas en la Recomendación del Consejo de la Unión Europea (1999/519/CE), recogidos a su vez de la ICNIRP.

Garantiza una continuidad en las limitaciones de los niveles, mediante la presentación de certificaciones por parte de los operadores de telefonía móvil y de los que establezcan redes soporte de servicios de radiodifusión sonora y TV.

(*) El R.D 1066/2001 se modifica en el R.D 424/2005 extendiendo la presentación de certificaciones para los servicios de:-Radiobúsqueda-Com. Móviles en grupo cerrado de usuarios-Redes del servicio fijo y móvil por satélite

Obliga a una adecuación de las estaciones de base y de radiodifusión sonora y TV instaladas y en funcionamiento a los requisitos del Real Decreto, mediante la presentación de una certificación en un plazo de 9 meses.

45

Comparación límites exposición

TELEFONÍA MÓVIL ACCESO FIJO INALÁMBRICO

900MHz 1800MHz 3.5GHz 26GHz ICNIRP 4.5 W / m2 9 W/m2 10 W / m2 10 W / m2 CENELEC 4.5 W / m2 9 W/m2 -- -- FCC 6 W / m2 10 W/m2 10 W / m2 10 W / m2 ANSI/IEEE 6 W / m2 12 W/m2 23 W /m2 10 W / m2 CANADA 6 W / m2 10 W / m2 10 W / m2 10 W / m2

46

1.Antes de autorizar una nueva estación base, se exige que se haga un estudio en la zona que asegure que, con las futuras antenas, se respetarán los límites de exposición vigentes.

En este estudio se realiza una evaluación del nivel de exposición existente previamente a la instalación (mediante mediciones) y del que resultará a raíz de la nueva instalación, para garantizar el cumplimiento de la normativa. Dicho estudio es parte del proyecto técnico que presentan los operadores y que es realizado por un profesional competente: Ingeniero de Telecomunicación.

2.Antes de iniciar la emisión y poner definitivamente en funcionamiento las nuevas antenas, la instalación es objeto de inspección para comprobar que se ajusta a lo proyectado.

3. Anualmente los operadores presentan certificaciones de cumplimiento de la normativa y límites vigentes, realizándose un elevadísimo número de mediciones al efecto.

Estas certificaciones las realizan profesionales cualificados: Ingenieros de Telecomunicación.

Adicionalmente a estos mecanismos de control por parte del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, éste puede realizar mediciones adicionales.

Triple Control Administrativo

47

http://www.mityc.es/telecomunicaciones/Espectro/NivelesExposicion/Paginas/niveles.aspx

Servicio de información sobre Estaciones Radioeléctricas y Niveles de Exposición

Informe Anual 2009 (Abril 2010)

“todas las mediciones llevadas a cabo en todo el territorio nacional, han arrojado valores de exposición radioeléctrica muy inferiores a los señalados en el Real Decreto1066/2001, como límite de referencia, que garantiza la salud para las personas”.

48

Nivel referencia 450 μW/cm2

Media Nacional 0,462 μw/cm2

(974 veces por debajo del nivel de referencia)

49

Orden CTE/23/2002“ORDEN POR LA QUE SE ESTABLECEN CONDICIONES PARALA PRESENTACIÓN DE DETERMINADOS ESTUDIOS Y CERTIFICACIONES POR OPERADORES DE SERVICIOS DE RADIOCOMUNICACIONES”

Regula las condiciones, contenido y formatos de los estudios y certificaciones a los que hace referencia el Real Decreto.

Se fija la tipología de las estaciones radioeléctricas.

Se fijan los procedimientos de realización de los estudios de los niveles de exposición.

Se establecen modelos para los documentos de certificación (desde septiembre de 2007, nuevo sistema de presentación telemática ante la SETSI para operadores de telefonía móvil)

50

Protocolo de medidas (I): ¿Cómo se mide?

51

¿Cómo se mide?

MEDIDA MEDIDA SELECTIVA ENSELECTIVA ENFRECUENCIAFRECUENCIA

52

Protocolos Certificación (I)

MEDIDAS FASE 1

53

Protocolo Certificación (II)

INFORMACIÓN ADICIONAL

ESQUEMÁTICOS DE SITUACIÓNPLANOS EN PLANTAPLANOS EN ALZADOFOTOGRAFÍAS Y ESQUEMAS DE PERSPECTIVAOTROS DOCUMENTOS

54

Protocolos de Certificación (III)

EJEMPLO DE CERTIFICACIÓN: INFORMACIÓN ADICIONAL

PLANO DE PLANTA

ENTORNO DELA ESTACION/ES

10,75 metros

3 metros

4.5 metros 10,8

metros

Casetón

EB

EB

EB

15 metros

Zonas de uso continuado

Sector 1Sec

tor 3

Sector 2

55

Protocolos de Certificación (IV) EJEMPLO DE CERTIFICACIÓN: INFORMACIÓN ADICIONAL

Sector 2

Casetón

Sector 1

25 metros

Paralelepípedos de protección

Necesidadde vallado

56

Cuando se determina lo que emite una antena lo que realmente se mide es la densidad de flujo de potencia que es el valor de la potencia por unidad de superficie W/m2 de la onda. Pero para expresar la energía que puede ser absorbida por un tejido, se utiliza la tasa de absorción de la potencia radioeléctrica, denominada con las siglas inglesas SAR (Specific Absortion Rate).Los efectos biológicos de las emisiones dependen del tiempo de exposición y del SAR cuantificado; por lo que el SAR es utilizado por el ICNIRP (Comisión internacional de protección de radiación no-ionizante, encargada de publicar límites de exposición y recomendaciones al respecto) como unidad de dosimetría para establecer límites de exposición.La Norma Europea EN 50360 debe ser testada mediante protocolos internacionales de medida de obligado cumplimiento para todos los fabricantes de teléfonos móviles.Si quieres conocer el SAR del terminal móvil se puede consultar en: www.mmfai.org o cuando compras el teléfono (en el manual)

Los teléfonos también se controlan.

57

El Código de Buenas Prácticas

Instrumento de Referencia para Corporaciones Locales y los Operadores de Telefonía Móvil.Fruto del acuerdo de colaboración FEMP y operadores.

Objetivo: Desarrollo armonizado de las infraestructuras de redes de radiocomunicación

CBPDemanda de servicios

Preocupación SocialProblemática

obtención licencias

Despliegue

58

Funcionamiento TM: Red celular (reutilización frecuencias), mínima potencia.Normativa: Ley 32/2003, RD. 1066/2001, ORDEN CTE/23/2002 (Normativa Autónomica y Ordenanzas Municipales)Despliegue Ordenado: Proyecto técnico urbanístico, planes de despliegue ->figura del técnico competente.Integración con el entorno:Adecuación infraestructuras existentes, protección de zonas de alto valor paisajístico->Integración condicionada a tecnología, calidad de servicio, soluciones disponibles en el mercado, tipo de suelo,... (FACTORES DE UBICACIÓN, MEDIOAMBIENTALES, ECONÓMICOS)Compartición:Reducción de impacto visual y a problemas puntuales de despliegue->realidad jurídica, tecnológica y constructiva.Control de Emisiones:Límites de exposición únicos->RD 1066/2001, certificaciones, controles e inspecciones ministeriales, estudios,..Herramientas de Información :Creación del SATIAplicación CBP:Guía y referencia para Operadores y Corporaciones Locales ( si conflicto->SATI mediador)

El Código de Buenas Prácticas - PAUTAS

59

CONCLUSIONES

El diseño de las redes de telefonía móvil se basa en el principio de mínima emisión.El cumplimiento de la normativa actual ofrece las máximas garantías al ciudadano.El papel de los profesionales (Ingenieros de Telecomunicación) como responsables de comprobar y verificar que se cumplen los límites establecidos en el R.D 1066/2001 resulta de vital importancia.El correcto despliegue de redes de radiocomunicación es fundamental para el desarrollo económico y social.

60

MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS☺☺

www.coit.eswww.coit.es