Proiectarea Rețelei de Comunicații Mobile GSM 1800

INTRODUCERE

Reţelele de telefonie mobilă oferă ca serviciu de bază serviciul telefonic mobil MTS (Mobile Telephone Service). Primul MTS s-a realizat in 1946, în SUA. Pentru acest sistem au fost alocate şase canale radio. Pană în 1964 s-au dezvoltat servicii MTS care utilizau operatori umani pentru conectarea convorbirii la reţeaua fixă. Aceste sisteme operau în benzile de 30-50 MHz şi 150-174 MHz, utilizînd modulaţia în frecvenţă. În 1964 o formă imbunătăţită de MTS, numită IMTS (Improved MTS) era oferită într-un sistem cu procesare automată (fără operator), utilizînd 8 canale în gama 150-174 MHz. Capacitatea de servire era în jur de 130 abonaţi. După 15 ani, o dată cu introducerea conceptului de celulă, concept care a permis reutilizarea spectrului de frecvenţe, s-a dezvoltat în SUA sistemul AMPS (Advanced Mobile Phone Service), primul sistem de telefonie celulară (analogică). Acesta operează în banda de 800 MHz. În Japonia a fost creat cam în acelaşi timp MCS-L1 {Mobile Cellular Service -LI). Din 1981 şi în Europa -Suedia - a devenit operaţional primul sistem celular (analogic): NMT (Nordic Mobile Telephone). În NMT semnalul vocal se transmite modulat în frecvenţă. Există două variante, NMT la 450 MHz, respectiv NMT la 900 MHz. În 1985, în Marea Britanie, a devenit operaţional al doilea sistem european de telefonie celulară TACS (Total Access Communication System), inspirat din AMPS, dar operînd în aceleaşi benzi ca şi NMT. Capacitatea unei reţele naţionale atinge sute de mii de abonaţi. Sistemele analogice sunt încă în operare. Marea Britanie are cel mai mare sistem naţional, format din două reţele TACS, care deservesc peste un milion de abonaţi. În scopul elaborării unui standard unic pentru Europa, în 1982 s-a creat în cadrul CEPT Grupul Special Mobil. După ani buni de controverse s-a hotărat (1985) ca acest sistem să fie digital. O dată cu trecerea la comunicaţia digitală a luat naştere a doua generaţie de sisteme mobile. Au fost elaborate două standarte de sisteme celulare de generaţia a doua: GSM (Global System for Mobile communication) în banda de 900 MHz şi o variantă a sa în banda de 1800 MHz, numită DCS 1800 (Digital Cellular System). DCS 1800 este destinat în special zonelor urbane.După 1991 sistemul GSM a devenit operaţional şi funcţionează la ora actuală în întreaga Europă, în Australia şi unele ţări din Asia. Din aceeaşi perioadă au inceput eforturile de standardizare a sistemelor mobile de generaţia a treia, cunoscute ca sisteme de comunicaţii personale (PCS – Personal Communication System). Acestea vor fi capabile să asigure, pe langă serviciul telefonic mobil, servicii mobile de bandă largă ca videotelefonia, videoconferinţă, transferul de date la mare viteză, VOD, etc. Această reţea de telecomunicaţii mobile oferă ca principal serviciu serviciul telefonic mobil şi are la bază sistemul mobil de a doua generaţie GSM. in afară de acesta, GSM PLMN(Public Land Mobile Network) oferă şi transmisii de date la debite de pană la 9600 bps, dar aspectele specifice legate de acest serviciu nu fac obiectul lucrării de faţă.

1. REŢELE DE COMUNICAŢII MOBILE

1.1 Concepte de bază specifice mobilităţii

Sistemul GSM este gîndit ca un sistem capabil să ofere accesul la servicii generale de telecomunicaţii. Pentru reţelele GSM nu sunt definite ierarhii nici pentru transport, nici pentru comutatoare. Practic, funcţiile de transport şi comutare sunt definite doar local (în interiorul unei reţele), pentru apelurile în/din exteriorul reţelei utilizandu-se reţelele fixe. Astfel, sistemele GSM sunt considerate reţele de acces la reţelele de telecomunicaţii existente O reţea mobilă diferă însă substanţial de reţelele de acces fixe, în primul rand datorită mobilităţii abonaţilor, iar în al doilea rînd datorită interfeţei radio utilizate pentru accesul multiplu. Aceste diferenţe îşi pun amprenta asupra funcţiilor de comutare, care din cauza mobilităţii sunt mult mai complexe, şi asupra prelucrărilor necesare transmisiei. Apare astfel necesitatea implementării a două categorii specifice de funcţii:

- funcţii de gestiune a mobilităţii;

- funcţii de gestiune a resurselor radio.

Funcţiile de gestiunea a mobilităţii privesc localizarea abonaţilor, astfel încît în momentul sosirii unui apel, acesta să fie direcţionat spre comutatorul în zona căruia se găseşte abonatul căutat în momentul respectiv. Funcţiile de gestiune a resurselor radio privesc stabilirea şi eliberarea conexiunii dintre abonatul mobil şi comutatorul în zona căruia se găseşte acesta. Ele realizează gestionarea traficului pe canalele radio şi transferul convorbirilor dintr-o celulă în alta (handover) devenit necesar din cauza mobilităţii.