Conceptele de bază a sistemului de telefonie mobilă

CDMA

Code Division Multiple Access (CDMA) – tehnologia de telefonie mobilă digitală dezvoltată şi comercializată de QUALCOMM, asigură capabilităţi de voce şi date pentru reţelele mobile sau fixe. Datorită avantajelor sale, CDMA serveşte drept punct de plecare pentru serviciile 3G din întreaga lume.

Introdusă pe piaţă în 1995, CDMA a devenit în scurt timp tehnologia wireless cu cea mai rapidă creştere din lume. În 1999, International Telecommunications Union (ITU) a desemnat CDMA ca standard industrial pentru următoarea generaţie de sisteme wireless. La ora actuală mulţi dintre marii operatori wireless construiesc reţele CDMA sau le retehnologizează pe cele existente pentru creşterea capacităţii serviciilor de voce împreună cu lărgirea posibilităţilor transmisiilor de mare viteză pentru date.

Tehnologia CDMA a crescut considerabil în ultimii ani, punctul de plecare constituindu-l varianta IS-95.

CDMA funcţionează prin conversia vocii în informaţie digitală care este transmisă mai apoi ca semnal radio într-o reţea de telefonie mobilă. Folosind un cod unic pentru a identifica fiecare convorbire, CDMA dă posibilitatea mult mai multor persoane să folosească undele radio în acelaşi timp – fără zgomot de fond, convorbiri suprapuse sau interferenţe.

Creşterea rapidă a numărului de utilizatori ai reţelei CDMA nu este întîmplătoare, ea fiind justificată de caracteristicile deosebite ale acesteia:

- calitatea deosebită a vocii şi a convorbirii – CDMA 1x elimină zgomotele de fond, convorbirile suprapuse şi interferenţele, oferind o calitate excepţională a vocii, securitate şi eliminarea întreruperilor. CDMA 1x transformă sunetul vocii în semnale digitale la cele mai înalte rate de transmisie. Acest lucru permite obţinerea unei calităţi excepţionale a vocii şi maximizează capacitatea sistemului;

- pachete de date – reţelele CDMA 1x includ protocoale IP standard pentru pachetele de date, facilitînd transmisia de date la viteze foarte mari (156Kbps). Toate telefoanele folosite în reţeaua CDMA 1x au încorporate din construcţie un Microsoft Browser, fapt ce le oferă capacitatea de a accesa pagini web. De asemenea, telefonul suportă rularea de aplicaţii client în regim securizat (SSL / HTTPS), prin intermediul browser-ului web;

- securitatea convorbirii – transmisiile în spectru împrăştiat CDMA 1x sunt codate digital, rezistînd cu succes oricărei încercări de interceptare. Fiind concepută cu aproximativ 4,4 mii de miliarde de coduri, tehnologia CDMA 1x elimină teoretic clonarea sau orice alt tip de fraudă. Această caracteristică importantă a sistemului face posibilă operarea de tranzacţii bancare sau de altă natură direct de pe telefonul mobil şi în condiţii de securitate extremă;

- mai puţine apeluri întrerupte – metoda CDMA 1x "soft handoff" de transfer al convorbirilor între celule reduce la minim riscul întreruperilor sau întreruperea convorbirii în momentul transferului. Procesul "soft handoff" are ca rezultat mai puţine convorbiri întrerupte datorită faptului că două sau trei celule diferite monitorizează convorbirea în fiecare moment al ei;

- timp de convorbire mai mare şi viaţă îndelungată pentru baterie – sunt diferite momente şi situaţii în care suntem obligaţi să păstrăm telefoanele deschise. Aceasta presupune o solicitare permanentă a telefonului, fapt care determină scăderea timpului de convorbire şi descărcarea rapidă a bateriei;

- reducerea zgomotelor de fond şi a interferenţelor – eliminarea aproape completă a interferenţelor şi a zgomotelor. Atît zgomotele de fond electronice (cele generate de computer) cît şi cele acustice (zgomotul din mediu înconjurător) sunt eliminate prin folosirea unei benzi de frevenţă înguste, care corespunde frecvenţei obişnuite a vocii umane;

- capacitate mai mare a reţelei - CDMA 1X permite folosirea aceloraşi frecvenţe radio de către toţi utilizatorii sistemului, fapt care determină creşterea profitabilităţii acestuia din urmă. Prin folosirea tehnologiei de spectru împrăştiat, CDMA 1x are o capacitate de 10-20 de ori mai mare decît echipamentele analogice şi de peste trei ori mai mare decît alte platforme digitale.

GSM

Global System for Mobile communications (GSM) este standardul de telefonie mobilă cel mai răspîndit din lume, promotorul acestuia, GSM Association, estimînd că 82% din piaţa mondială de comunicaţii mobile foloseşte acest standard. Mai este cunoscut şi sub denumirea de 2G (generaţia a 2-a/ NMT este 1G, iar UMTS şi standardele similare sunt 3G). A apărut comercial la începutul anilor 1990 luînd un mare avînt la sfîrşitul deceniului. Este sistemul dominant în Europa.

Figura 2 – Structura reţelei GSM

Responsabilităţile grupului GSM au fost transferate în 1989 Institutului European pentru Standarde de Telecomunicaţii (ETSI), iar prima fază a specificaţiilor standardului GSM au fost publicate un an mai tîrziu. Prima reţea GSM a fost lansată în 1991 în Finlanda de către compania Radiolinja. Infrastructura acesteia a fost parţial realizată de compania Ericsson, ce se va remarca de-a lungul timpului în acest domeniu. Radiolinja a punctat mai multe evenimente prime importante în istoria reţelelor GSM, cum ar fi primul SMS trimis de la o persoană la alta în 1993 şi primul ton de apel descărcabil contra cost în 1998.

Structura unei reţele GSM este destul de complicată. În principiu, există trei elemente principale: Base Station Subsystem (BSS), Network and Switching Subsystem (NSS) şi GPRS Core Network. Base Station Subsystem este acea componentă care permite conectarea telefoanelor mobile la centrala de telefonie mobilă. Ea este formată din staţiile GSM pe care le vedem la tot pasul în zilele noastre şi care sunt numite Base Transceiver Station (BTS), precum şi din unităţile de control pentru staţii (BSC). Staţiile GSM sunt de obicei dotate cu antene unidirecţionale (simplex). Zona de acoperire din jurul unei staţii/celule GSM este împărţită radial în sectoare, pentru fiecare din ele fiind repartizată una sau două antene. Un tip comun de sectorizare este cea de tip trifoi, cu trei sectoare de 120o fiecare.