Asigurarea Continuității Comunicațiilor prin Intermediul Serviciului de Handover în Rețelele UMTS

Capitolul 1. Introducere

O rețea de comunicații mobile permite utilizatorilor echipați cu terminale mobile să efectueze și să primească apeluri telefonice, această capacitate fiind cunoscută sub numele de telefonie celulară. Conceptul de telefonie celulară a fost inventat în Statele Unite la Bell Laboratories în 1947. Au fost necesari peste 35 de ani pentru a-l pune în practică şi a realiza prima rețea analogică şi terminalele necesare. O reţea celulară este compusă dintr-o serie de staţii de bază de joasă putere, fiecare oferind o arie de acoperire relativ mică. Acestea, combinate, asigură o acoperire continuă a unei regiuni date. Prin utilizarea acestor staţii de putere mică, a devenit posibilă reutilizarea frecvenţelor, lucru care a condus la o creştere a capacităţii reţelei. Acoperirea oferită de o stație de bază corespunde unui număr de utilizatori care se presupune că există în respectiva arie, numită celulă. Astfel, arii dens populate necesită celule mai mici și o proiectare inteligentă a reţelei oferă posibilitatea ca o conversaţie să continue fără întrerupere pe măsură ce utilizatorii se deplasează între aceste celule. Procesul prin care o conversaţie este transferată dintr-o celulă în alta este cunoscut sub numele de "hand-off" sau „handover” Comunicațiile mobile sau comunicațiile celulare au evoluat constant, studiile fiind în prezent orientate către sistemele mobile de generația a patra. Tehnologia celulară a fost una revoluționară, întrucât aducea în plus față de telefonia fixă, posibilitatea ca utilizatorii să se poată conecta la rețea în orice moment, indiferent de locul în care se află. Performanțele comunicațiilor mobile sunt în continuă ascensiune, dezvoltându-se odată cu creșterea numărului de utilizatori și necesitățile acestora.

1.1 Evoluția comunicațiilor mobile de la 1G la 3G

1.1.1 Tehnologia 1G

În perioada 1980, sistemele de telefonie celulară analogică au înregistrat o dezvoltare rapidă în Europa, în special în țările Scandinave și Marea Britanie, dar și în Franta și Germania. Fiecare țară și-a dezvoltat propriul sistem care era incompatibil cu oricare altul în materie de echipament și operare. S-a generat astfel o situație indezirabilă, deoarece echipamentul mobil era limitat la granițele fiecărei țări și oferta de echipamente specifice era limitată. În 1981 apare în Suedia un standard care a fost adoptat de o mare parte a Europei sub numele de NMT(Nordic Mobile Telephone). Acest standard folosea modularea în frecvență și transmisia analogică. Banda de frecvență utilizată inițial era de 450 MHZ, ulterior folosindu-se banda de 900 MHz. Cel de-al doilea standard, TACS (Total access communication systems), apărut în 1985, a fost popular în UK și unele țări europene precum Japonia și Asia. Banda de frecvență utilizată de acest standard era banda de 900MHz.

În Statele Unite ale Americii a fost adoptat standardul AMPS (Advance Mobile Phone Service), operând într-o bandă de frecvență de 800 MHz. pe când în Germania apărea standardul C-Netz, iar în Franța standardul Radiocom 2000. Generația întâi a fost defavorizată atât de lipsa codării datelor datorată transmisiei analogice cât și de calitatea slabă a transferului de voce

9

datorată interferențelor. Un alt dezavantaj al sistemelor de primă generație a fost și utilizarea ineficientă a spectrului de frecvență, acest lucru având efecte negative asupra transferului de voce. Factorii care au determinat trecerea de la sistemele analogice la cele digitale sunt:

- Limitări în creșterea capacității care, la rândul lor, se datorează următoarelor cauze:

- Spectrul disponibil limitat pentru administrarea comunicației presupune o utilizare cât mai eficientă, deci banda ocupată de un canal radio trebuie să fie cât mai îngustă

- Inflexibilitatea în refolosirea frecvențelor purtătoare la transferul între celule

- Existența unor sectoare neacoperite în celulele mari

- Existența unor sectoare „supraacoperite” în microcelule

- Dezavantaje legate de multiplexarea căilor în frecvență care pot fi depășite prin multiplexarea căilor în timp

- Limitări în asigurarea calității, determinate de:

- Protecția redusă a semnalelor analogice în raport cu cele digitale la perturbații, fenomenul de fading, interferențe; protecția prin codare și corecție a erorilor este mult mai eficientă în cazul folosirii semnalelor digitale

- Rigiditatea în raport cu dezvoltarea noilor servicii

- Dificultăți în conclucrarea cu rețelele de telecomunicații digitale

- Factorii sociali și economici:

- Necesitatea unor standarde naționale și internaționale care să permită conlucrarea sistemelor existente în diferite țări

- Cerințele utilizatorilor pentru servicii de calitate la un cost redus