¿Cómo funciona un transmisor de teléfono celular?

Me encontré con una pregunta que realmente me desconcierta. Hice algunos cálculos básicos para un transmisor de teléfono celular. Me basé en la banda de 900Mhz y asumí una distancia de 20 km a una torre celular. Además de eso, asumí una confiabilidad del 99,99 %, lo que equivale a casi 38 dB para el margen de desvanecimiento. También supuse una ganancia de +6 dBi para las antenas de TX y RX, y una potencia del receptor de -100dBm. Mis cálculos me mostraron 45 dBm que son casi 23 vatios. así que estoy realmente confundido sobre cómo un teléfono celular con una batería de 5 V puede funcionar sobre esta base y, de hecho, funcionar durante mucho tiempo. ¿No tengo suposiciones correctas sobre el diseño del hardware o están muy bien diseñados para realizar un enlace de comunicación de este tipo?

Los teléfonos móviles utilizan potencia de salida adaptativa, con un máximo de 2 W aproximadamente. Por lo general, las torres celulares están mucho más cerca de 20 km en áreas suburbanas o urbanas, por lo que el consumo promedio es mucho menor. Te dejaré averiguar de dónde provienen los otros 10dB (¿corrección de error?) ya que no he mirado estas cosas en mucho tiempo.
@Caspian ¿Cómo ingresó realmente la "confiabilidad" en sus cálculos? ¿Cuál es la cobertura en el borde de la celda y el porcentaje del interior de la celda en su modelo (también qué modelo está usando)?
Para responder a esto, necesitamos saber qué fórmula usó para calcular la pérdida de enlace, pero como dice @spehro, 20 km es una distancia larga.
Además, la transmisión celular no es necesariamente continua. GSM, con el que estoy más familiarizado, transmite en ráfagas de alrededor de 600 µs cada 4,5 ms. Durante esta ráfaga, el consumo de corriente de la batería puede superar los 1,5 A. Durante el resto del intervalo de tiempo, puede ser solo un par de cientos de mA.
El estándar GSM está documentado, de hecho, creo que hay un proyecto de estación base de código abierto. Hay un montón de kung-fu de RF en juego, por lo que los cálculos relacionados con los enlaces de radio simples de su libro de texto promedio realmente no se aplican.
Bueno, acabo de usar la fórmula común de FSPL; 32.4+20Log(Freq in Mhz)+20Log(Dist in Kms), y luego agregué el margen de desvanecimiento del 99.99 %. Entiendo que esto es para un cálculo básico, pero aún no puedo comprenderlo.
Creo que también funcionan con una tasa de error de bit más baja. A nadie le importa un poco de distorsión en una llamada de voz.

Respuestas (1)

ningún operador hoy en día diseña un radio de celda de 20 km, los presupuestos de enlace como ese no son viables con esquemas de modulación y potencia de marca de clase de teléfono móvil hoy en día.

El ejemplo que obtuviste fue un presupuesto de enlace de primera generación con un teléfono de 25 vatios en FM analógico de banda estrecha.

Lo más probable es que haya obtenido un cálculo de presupuesto de enlace NMT utilizado a mediados de los años 80. NMT o Nordic Mobile Telephone es un estándar adoptado por los países nórdicos y otros países fuera del Báltico.

Son teléfonos instalados en vehículos, tienen potencias de hasta 50Watts y vienen en banda de 450MHz y 900MHz.

NMT se eliminó más tarde cuando la UIT asignó las bandas de 900 MHz para GSM y el equivalente norteamericano.

Vio NMT hasta finales de los años 90 para países con grandes áreas de concesión maderera, los últimos usuarios de este sistema fueron empresas madereras y mineras.

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