Comunicații 3G-4G

1. Introducere

Evolutia comunicatiilor mobile se confunda, în mare masura cu evolutia radiocomunicatiilor. Astfel, transmisiile de mesaje între nave si uscat sau între nave reprezentau o practica obisnuita chiar si înaintea primului razboi mondial. Legaturile mobile terestre apar între cele doua razboaie mondiale ca, de exemplu comunicatiile mobile ale politiei din Detroit (1921) în banda de 2 MHz si sistemul de comunicatie mobil din New York (1932). Dupa cel de al doilea razboi mondial si pâna la aparitia sistemelor mobile celulare, se pot cita câteva realizari importante ca sistemul B (Germania 1971), sistemul Loran (destinat navigatiei maritime, cu începere din 1958), sistemul Shinkansen (Japonia 1964, pentru trenul de mare viteza), sistemul IMTS (SUA, 1969) si altele. Totusi, dezvoltarea intensa a comunicatiilor mobile se realizeaza doar dupa aparitia circuitelor integrate si miniaturizarea realizata în domeniul componentelor, deci dupa crearea conditiilor de miniaturizare a echipamentelor si dupa realizarea unor surse de alimentare fiabile si cu dimensiuni relativreduse. Pentru realizarea unor retele de dimensiuni mari, cu multi utilizatori, având la dispozitie o banda de frecvente limitata, s-a trecut la folosirea acoperirii celulare.

Sistemele celulare de comunicatii mobile celulare au fost dezvoltate, pâna în prezent, în trei generatii distincte:

Generatia 1 (1G), destinata sa ofere un singur serviciu, cel vocal, cuprinde sisteme ca NMT, AMPS, TACS etc. si a aparut cu începere din 1980. Erau sisteme cu prelucrarea analogica a semnalului, functionând în benzile de 450 MHz sau de 800-900 MHz. În prezent sistemele de generatia 1 sunt la finalul .carierei., fiind scoase din exploatare în multe dintre tarile în care au functionat.

Generatia 2 (2G), a fost initial destinata sa ofere servicii vocale, având în acelasi timp si o capacitate limitata pentru serviciile de transmisii de date, cu viteza relativ redusa. Sunt sisteme cu prelucrare digitala a semnalului, cu functionare în benzile de 900 MHz si 1800 MHz. Ca exemple de astfel de sisteme sunt GSM, D-AMPS etc. Primele sisteme GSM au fost introduse în exploatare în 1991. Sistemele 2G sunt în prezent la .apogeul. dezvoltarii lor. În evolutia 2G se pot pune în evidenta trei faze de dezvoltare: 1, 2 si 2+. În faza 2+, GSM ofera posibilitatea sporirii vitezei de transmisie a datelor prin introducerea unor procedee speciale ca HSCSD si GPRS. Astfel, prin folosirea transmisiei cu pachete de date, prin procedeul GPRS, viteza de transmisie a datelor poate fi de pâna la 172 kbit/s (prin comparatie cu viteza de 14,4 kbit/s oferita în faza 1 de dezvoltare). Devine astfel posibila realizarea unor transmisii de tip multimedia.

Generatia 3 (3G) ofera viteze de transmisie sporita, de pâna la 2 Mbit/s (în unele variante pâna la 8 Mbit/s) si prezinta posibilitati multiple pentru servicii multimedia de calitate si pentru operare în medii diferite. Sunt sisteme cu prelucrarea digitala a semnalului, ce functioneaza în banda de 2 GHz. Exemple de asemenea sisteme sunt WCDMA si TD/CDMA, ambele în varianta europeana pentru interfata UTRA, WCDMA în varianta japoneza, CDMA2000 (S.U.A) etc. La nivel mondial, 3G este desemnat si ca IMT-2000. Iar varianta dezvoltata în Europa este denumita UMTS. Introducerea în exploatarea a primelor sisteme 3G a fost realizata în 2001-2002, fiind deci la începutul evolutiei. La baza dezvoltarii 3G se afla sistemele 2G. Astfel, GSM în variantele 2 si 2+ vor fi treptat integrate în 3G, dezvoltarea UTRA fiind realizata tocmai pornind de la interfata GSM.

Între diferitele sisteme 3G se încearca, în prezent, realizarea unei compatibilitati cât mai bune.

Sintetic, evolutia tehnica în conceptia sistemelor celulare pâna în prezent, este expusa în fig. 1. iar cea în timp în fig. 2