Gestionarea resurselor de comunicații

CAPITOLUL I

ALGORITMI DE ALOCARE A CANALELOR DE COMUNICATIE

1.1 ISTORIC

Din antichitate pana la sfarsitul secolului XIX, singura metoda de comunicare dintre doua personae aflate la distanta mare una fata de cealalata a fost comunicarea scrisa. Dea lungul acestei perioade, anterioara telecomunicatii, informatiile se trnasmiteau in ritumurile mesagerilor. Incepand cu secolul XX telecomunicatiile au dus la dispartia distantelor dintre persoannele ce doresc sa cumunice.

Inainte de a aborda in detaliu GSM (sistem global de comunicatii mobile), protocoalele sale, echipamentele care compun o retea si caracteristeele terminalelor, vom parcurge rapid etapele majore din istoria telecomunicatiei ce au precedat aparitia GSM.

Dobandirea cunostintelor teoretice si pratice in domeniul telecomunicatiilor dateaza din secolul XIX.

In 1976 savantul Canadian Graham Bell (1847-1922) inventeaza telefonul, primu echipament modern de telecomunicatii. Din acest moment, sa putut comunica intre doua posturi fixe printr-o pereche de cabluri (perechea telefonica).

In 1887 fizicianul german Henrich Herz (1857-1894) descopera undele herziene: undele radio.

In 1896 la Bologna fizicianul italian Gulielmo Marconi (1874-1937) realizeaza prima transmisie radio. Experimentul a avut loc in hambarul in care isi avea instalat laboratorul. Marconi a resuti sa comande de la distanta o sonerie elctrica, distanta dintre emitator si receptor fiind de cativa metri. El isi va breveta inventia, denumind-o telegraful fara fir; in viitor se vor pastra doar initialele: TFF. Pentru perfectioanarea investitiei, Marconi isi muta domiciliul in Anglia intre anii 1987-1901. Aici, in 1901, realizeaza prima transmisie radio transatlantica intre Cornuailles si Terra Nova. Acesta legatura radio inaugureaza epoca telecomunicatiilor la distanta mare. In mai putin de 10 ani, Marconi a perfectionat o tehnica de transmisie radio eficace. Pentru activitatea sa in domeniul undelor herziene primeste in 1909 premiul nobel pentru fizica.

Undele radioelectronice permit comunicarea intre doua puncte fixe, dar mai ales ofera sollutia ideala pentru a stabili o cumunicare cu puncte mobile de orice fel: vapoare, avioane, sateliti, persoane de orice fel, oricare ar fi distanta dintre cei doi corespondenti.

De la inceputul secolului XX, serviciile de politie din diferita tari ale Americii de Nord si Europei sunt dotate cu mijloace radio pentru a realize comunicarea cu echipe de patrula. La inceputul anilor 50, in Statele Unite, compania Bell Telephones le propune abonatilor sai un servifciu de radio telefonie. Pentru prima oara radiotelefonia se banalizeaza, mare public avand acces la un serviciu rezervat pana atunci institutiilor. Dar la reteaua telefonica nu se pot abona decat limitat de persoane.

Pentru a face fata numarul din ce in ce mai mare de cereri pentru abonametul la acest serviciu, trebuia inventatae noi concepte care sa permita impartirea benzelor de frecventa, unui numar mare de abonati si sa imbunatateasca gestionarea reletei. Cantitatea de frecventa radio disponibila pentru radio telefonie constituie o piedica in raspandirea acestei metode de comunicare.

In 1964, in retelele de radio telefonie este introdus conceptual de partajare a resurselor. Reteaua administreaza un canal radio, in mod inamic, pe durata fiecarei noi comunicari. Sistemul alege din asamblu de canale libere o frecventa pe care confera noii comunicari. Evolutia este importanta : administrarea frecventelor, care pana acum era statica, devine dinamica. Din acest moment, o retea poate avea multi mai multi abonati decat canalele radio.

Frecventele radio sunt resurse rare in telefonie, lucru ce duce la o nevoie continua de a optimiza moddul de utilizare a acestora. In 1971, in Statele Unite ca raspuns la cerintele unui sistem de radiotelefonie deschis unui numar mare de abonati, compania Bell Telephone prezinta conceptual de retea celulara – concept formulat de Comisia Federala de Comunicatii – care utilizeaza o banda de frecvente limitata ca marine.

Comapania Bell Teephone pune in practica acest concept propunand sistemul AMPS (advance mobile phone service – serviciul detelefoniei mobile avansata). Sistemul experimentat in Chicago este operational din 1978.

Principiul retelei celulare se bazeaza pe impartirea spatiului geografic acoperit de retea in mici teritorii numite celule. In fiecare celula exista o statie ce reprezinta ansamblu emitator-receptor al retelei, directionat inspre statiile mobile aflate in limitele geografice ale celulei respective. In raport cu solutia anterioara, evolutia consta in marimea numarului de statii. De fapt, fiecare statie al retelei trebuie sa acopere o suprafata mai restransa, iar consecinta la nivelul retelei este gestionarea schimbarilor de celula, atunci cand un abonat paraseste o astfel de arie pentru a intra in alta adiacenta. O statie coodoneaza ansamblu de frecvente acordate de retea celulei sale si grupul de abonati prezenti in respective celula. Cand un abonat vrea sa transmita un apel, statia ii atribuie o frecventa de emisie. Daca abonatul trece in alta celula, intra sub controlul altui emitator care ii acorda o noua frecventa de emisie, diferita de prima. In acelasi timp, este eliberata frecventa folosita in celula originala.

Coneptul de retea celulara aduca in principal doua elemente noi: shimbarea dinamica a frecventei de emisie a unui abonat mobil, in timpul unei comunicatii, in functie de deplasarea sa in retea si reutilizarea frecventelor din celule suficient de indepartate unele de altele. Aceste doua noutati permit cresterea numarului de comunicatii simultane din retea si deci a numarului de abonati.

In 1982, in Statele Unite, Comisia Federala de Comunicatii stabileste normele sistemului AMPS ce devine standardul unic pentru radiotelefonie in America de Nord

In anii 80 au fost puse in functiune nenumarate retele celulare in intreaga lume, dar majoritaetea utilizeaza norme incopatibile si metode de transmisie analogical, fiecare tara stabilindu-i in mod suvenar propria norma.