Proiect Prelucrarea Semnalului Vocal - Sistemul GSM

PRINCIPIILE DE BAZA ALE TELEFONIEI CELULARE

Conceptul de telefonie celulara a fost inventat in Statele unite la Bell Laboratories in 1947. Au fost necesari peste 35 de ani pentru a-l pune in practica si a realiza prima retea analogica si terminalele necesare.

O retea celulara este compusa dintr-o serie de statii de baza de joasa putere, fiecare oferind o arie de acoperire relativ mica, care, combinate, asigura o acoperire continua a unei regiuni date.

Prin utilizarea acestor statii de putere mica, a devenit posibila re-utilizarea frecventelor, ce a condus la o crestere a capacitatii retelei.

Acoperirea oferita de o statie de baza corespunde unui numar de utilizatori care se presupune ca exista in respectiva arie, numita celula. Astfel, arii dens populate necesita celule mai mici si un aspect inteligent al retelei da posibilitatea unei conversatii sa continue fara intrerupere pe masura ce utilizatorii se deplaseaza intre aceste celule. Procesul prin care o conversatie este pasata dintr-o celula in alta este cunoscuta sub numele de "hand-off".

In lume exista aproape 23 millioane de utilizatori de telefoane celulare iar jumatate dintre acestia se gasesc in Statele Unite. In special atrase de costul relativ scazut si capacitatea ridicata a sistemului GSM, peste 60 de tari au ales aceasta noua tehnologie. Explozia inregistrata in utilizarea telefoanelor mobile va dubla numarul utilizatorilor din toata lumea pina la sfirsitul anului 1997.

Legatura Radio

Uniunea Internationala de Telecomunicatii (ITU), care controleaza alocarea internationala a spectrum-ului radio, a alocat benzile 890-915 MHz transmisie (mobil -> baza) si 935-960 MHz pentru receptie (baza -> mobil) pentru retelele mobile din Europa. Deoarece acest interval a fost utilizat in anii 1980 de catre sistemele analogice, CEPT a prevazut sa rezerve subbanda inalta de 10 MHz a fiecarei benzi pentru reteaua GSM ce era inca in studiu. Eventual, se va aloca intreaga largime de banda 2x25 MHz pentru GSM.

Accesul multiplu si structura canalelor

Deoarece spectrul radio este o resursa limitata folosita de toti utilizatori, a fost necesara elaborarea unei metode de a diviza banda de frecventa pentru citi mai multi utilizatori posibili.

Metoda aleasa de GSM este o combinatie de acces multiplu cu divizare in timp si frecventa "Time-Division Multiple Access" si "Frequency-Division Multiple Access" (TDMA/FDMA). Metoda FDMA implica divizarea in frecventa a unei benzi de maxim 25 MHz in 124 frecvente purtatoare, decalate cu 200 kHz. Una sau mai multe frecvente purtatoare sunt atribuite fiecarei statii de baza. Fiecare din aceste frecvente purtatoare este apoi divizata in timp, utilizind metoda TDMA.

Unitatea fundamentala de timp in metoda TDMA este perioada impulsului si dureaza 15/26 ms (aprox. 0,577 ms). Opt perioade de impuls sunt grupate intr-un cadru TDMA (120/26 ms, sau aprox. 4,615 ms), care formeaza unitatea de baza pentru definirea canalului logic. O perioada de impuls pe cadru TDMA reprezinta un canal fizic.

Canalele sunt definite prin numarul si pozitia perioadei de impuls corespunzatoare. Toare aceste definitii sunt ciclice si intregul model se repeta aproximativ la fiecare 3 ore. Canalele pot fi impartite in canale dedicate, care sunt alocate unei statii mobile dedicate si canale comune, care sunt utilizate de statiile mobile nededicate. O satie mobila este numita dedicata daca in momentul respectiv este in uz, si nededicata daca este in modul asteptare.