250601015 Proiectarea Unei Retele Inteligente Celulare de Comunicatii Mobile in Sistemul GSM 900

8/18/2019 250601015 Proiectarea Unei Retele Inteligente Celulare de Comunicatii Mobile in Sistemul GSM 900

1/13

1 NO IUNI GENERALE ALE SISTEMULUI GSM900.Ț

1.1 CARACTERISTICILE TEHNICE DE BAZĂ.

Sistemul GSM a fost elaborat ca un sistem pan-european, dar în ziua de azi seutilizează larg în toată lumea. Reprezintă un sistem de generaţia a 2-a digital, a fost

implementat în 11.

GSM are o capacitate de pînă la 1! ori mai mare decît sistemele de comunicaţiimobile analogice din următoarele cauze"

1# $nlocuirea transmisiunii semnalului %ocal, ce efectuează o modulaţie analogică purtătoare cu modulaţia digitală a purtătoarei canalului, aceasta a permis de a mic&orarelaţia semnal'zgomot pentru transmiterea calitati%ă a semnalului &i de asemenea a permis de a mic&ora cu mult distanţa de reutilizare a frec%enţei

2# (ntroducerea controlului puterii de emisie la M) &i *S, transmisiuneadiscontinue a semnalului, utilizarea saltului de frec%enţe+# tilizarea metodei de acces M/, ce presupune iniţial di%izarea benzii

alocate de frec%enţe în benzile de canal &i di%izarea funcţionării acesteia , de obiceifiecare slot este acordat pentru comunicaţie într-un singur sens unui singur abonat.

GSM e0tinde funcţia de mibilitate la ni%elul abonatului &i efectuează cîte%a etapede securizare a informaţiei.

1 etapă cifrarea informaţiei pe canalul radio după un algoritm &i o ceie specială2 etapă utilizarea obligatorie în reţelele GSM a cartelei S(M3modul de identificare aabonatului# accesul la care se face printr-un cod 4(53numărul de identificare aabonatului#.

$n GSM se efectuează controlul ecipamentelor mobile utilizate în reţea pentruaceasta la fiecare acces al reţelei reţeaua controlează (M)( 3(nterntional Mobile)6uipmrnt (dentit7#.

Sistemul GSM este realizat în 2 %ariante" GSM !! &i GSM 18!!.

1


2/13

OMC NMC

OMS

BTS

BTS

BTS

BSC

BSS

ME Um

SIM

BSS

BSS

RSSEIR VLR HLR

MSC

XC IWF EC

AuC

MSC

XC IWF EC

NSSX.25

Abis

A

F B

E

PSTN

ISDN

1.2 ARHITECTURA RE ELEI GSM.Ț

/ritectura reţelei GSM are următoare structură"

Sistemul GSM constă din + subsisteme"

1. RSS Radio Subs7stem2. 5SS 5et9or: and S9itcing Subs7stem+. ;MS ;perating and S9itcing Mentinance Subs7stem

= transcoderul ce efectuează con%ersia semnalului radio b# (?@ (nter9or:ing @unction funcţie de interconectarec# )= )co=anceler suprimator de ecou2# )(R )6uipment (dentit7 Register +# A


3/13

1.3 PARAMETRII DE BAZĂ AI STANDARDULUI GSM 900.

4rincipalii parametrii ce caracterizează standardul de comunicaţii mobile celulare

GSM sunt prezentaţi în tabelul de mai Eos.

Denumie! "!!me#u$ui u%m GSM 900

*anda de frec%enţă alocată transmisiunii de la MScătre *S 3up-lin:#

MCz 1F1!-1F8D

*anda de frec%enţă alocată transmisiunii de la *Scătre MS 3do9n-lin:#

MCz 18!D-188!

iapazonul duple0 dintre frec%enţele de emisie &icele de recepţie

MCz D

*anda de frec%enţă, atribuită în corespundere cu

planul de distribuţie a frec%enţelor la transmisiuni

MCz FD

Aiteza de transmisiune a mesaEelor prin canalul deradiodifuziune

:bps 2F!,8++

Aiteza de transformare a codecului %ocal 3%iteza detransmisiune a semnalului %ocal#

:bps ,D

*anda de frec%enţă alocată unui canal decomunicaţii

:Cz 2!!

5umărul ma0im de canale fizice +FB 5umărul ma0im de canale, organizate la o *S 8

ipul modulaţiei GMSH

(nde0ul modulaţiei * !,+

*anda de frec%enţă a canalului înainte de a tra%ersafiltrul Gauss

:Cz 81,2

5umărul salturilor de frec%enţă într-o secundă 21F

istribuţia inter%alelor temporare ale cadruluiM/ 3de emisie'recepţie# pentru MS

2

ipul codecului R4)'


4/13

1. )ficienţă mărită a spectrului radio permite o capacitate crescută a reţelei.

2. 4ermite o sofisticată autentificare a utilizatorului, reducInd posibilitatea fraudelor.

+. 4re%ine interceptarea con%ersaţiilor prin tenici sofisticate de incriptare care sunt

aproape în totalitate sigure.

B. 4ermite o mai bună claritate &i consistentă a con%ersaţiei prin eliminareainterferenţei în timpul transmisiei digitale.

D. Simplifică transmisia de date, permiţInd conectarea calculatoarelor portabile la

telefoanele celulare GSM.

. n singur standard ce permite deplasări internaţionale între reţelele GSM din

lume.

1.) PER*ORMAN+ELE GSM.

Multe din sistemele analogice pot oferi performanţe bune, dar GSM-ul a fost

proiectat să fie mai bun decIt orice sistem analogic. =alitatea con%orbirii GSM este

de semnal slab sau interferenţe, sistemul GSM se comportă mult mai bine.

=alitatea radio, mărimea &i timpul de %iaţa al bateriei sunt de asemenea

parametri importanţi de performanţa. eoarece se utilizează un standard digital, se

înregistrează un ni%el ridicat de implementare a noilor tenologii, ducInd la

mic&orarea mărimii &i greutaţii telefoanelor mobile. tilizarea puternicului mod

JsleepJ automat duce la o semnificati%ă cre&tere a timpului de %iaţa al bateriei.

1., SECURITATEA SISTEMULUI GSM.

GSM oferă trei ni%eluri de securitate"


5/13

Ni-e$u$ e /eui#!#e I

1 atele utilizatorului GSM sunt înregistrate în cartela S(M .

2 =artela S(M poate fi inserată în orice terminal GSM.

+ ariful este înregistrat pentru proprietarul cartelei S(M.

B Sistemul GSM %erifica %aliditatea utilizatorului.Ni-e$u$ e /eui#!#e II

1 Sistemul GSM identifică localizarea utilizatorului.

2 erminalele furate pot fi depistate sau folosirea lor in%alidată.

+ tilizatorul poate fi identificat înainte de acceptarea con%orbirii.

Ni-e$u$ e /eui#!#e III

1 Sunt utilizate tenici a%ansate de incriptare pentru a face aproape imposibilăinterceptarea con%orbirii.

Recordul electric de telefonie mobila GSM se %a realiza de la tabloul electric

general al blocului. 4uterea electrica instalată necesară alimentării obiecti%ului este

intre 1! :? si 1 :? curent alternati% +8!'22! A la D! Cz. (n cazul intreruperii

alimentării cu energie electrică, se preconizează utilizarea unui grup electrogen mobil

2. PROIECTAREA UNEI RE ELE DE COMUNICA IIȚ ȚMOBILE.

2.1 D!#e ini#i!$e

i E R3:m#

*anda de frec%enţe

Sistem

=anal

duple0,

setcanale

K@13MCz# K@23MCz#

5


6/13

B 1 12 8D.F-1B.D B!.F-D.D GSM !! +

2.2 SARCINA

SĂ SE CALCULEZE

1. 5umărul de canale într-o celulă, numărul total si numărul canalului de traficL2. 5umărul de celule într-un clusterL+. istanţa de reutilizare a canalului 3frec%enţei# "după doua metodeLB. Să se repartizeze canalele în seturi pe celuleLD. Să se repartizeze celulele în cluster &i în afara luiL. Să se reprezinte planul de frec%enţe, canalul duple0, setul de canale corespunzător.

2.3 C!$u$u$ "!!me#i$ ee$ei e muni!ii m4i$e.

=onform instrucţiunilor determinam daca1 2

F F ∆ = ∆

"

[email protected] MCz

[email protected]!.FN18.8 MCz

eci am demonstrat ca1 2

F F ∆ = ∆

, putem continua calculele.

2.& C!$u$!m num!u$ ##!$ !$ !n!$e$ e #!5i in e#e!

N canal=

│∆ F 1│

∆ f c=

│ ∆ F 2│

∆ f c=18.8

0,2=¿

B

unde, Kf c - frec%enţa canalului, care pentru sistemul GSM !! este

2!!:CzN!,2MCz.

$n sistemul GSM !! un canal se utilizează pentru formarea benzilor de

protecţie de aceia numarul canalelor de trafic se calculeaza dupa formula"

N trafic N N canal -1NB 1 N +

!


7/13

2.) C!$u$!e! num6u$ui e e$u$e 7n#8un $u/#e

:N i2

OiEO j2

N 42+4×1+12 N21

=lusterul obţinut este format din 21 celule.

2., *m6m /e#u$ e !n!$e "en#u 5ie!e e$u$! ! $u/#eu$ui

abelul 1 Repartizarea canalelor în seturi pe celule

2. C!$u$u$ num6u$ui e !n!$e e #!5i 7n#8 e$u$6 ! $u/#eu$ui

MN N tr K N

93

21 N B.B2

Setul de canale + con ine" +, 2B, BD, , 8F.ț

$n celule trebuie de utilizat un număr întreg de canale, deci în unele din ele se

%or utiliza cîte D canale, în altele cîte B canale. /stfel, obţinem ca în celulele 1... se

folosesc cîte D canale, iar în celulele 1!...21 se folosesc cîte B canale.

"


8/13

2.: De#emin!e! i/#!nei e eu#i$i;!e ! 5e-enei N CLUSTER


9/13

+. Mai departe se deplasează sub un ungi de !U poziti% în sens geometric cu j” unităţi.=elulei obţinute i se atribuie setul de canale ale celulei iniţiale.

B. Se alege o oarecare celulă mai apropiată de celulele ini iale care au primit un set dețcanale &i se repetă procedura de repartizare.=elulei obţinute i se atribuie un nou set decanale.

D. 4rocedura se termină atunci cInd toate celulele au primit cIte un set de canale.

5otă" În celule vecine nu se permite utilizarea seturilor de canale vecine;întrecelulele cu setul iniţial de canale nu trebuie sa existe celule ce nu au primit un set decanale şi nu trebuie să existe celule ce au primit două sau mai multe seturi de canale.

. 4e teritoriul acoperit se formează grupuri de celule numite cluster-e a căror otare seindică cu o linie mai groasă.

$


10/13

1%


11/13

2.10 REPREZENTAREA PLANULUI DE *REC'EN ĂȚ

Reprezentarea planului de frec%enţe, a canalului duple0 cu setul de canale 2 se

prezintă în figura 2"

@igura 2 4lanul de frec%enţe si canalul duple0 nr. +

CONCLUZII

11


12/13

$n lucrarea dată au fost analizaţi parametri unei reţele mobile cu standar dul

GSM !!. /m calculat numărul total de canale in re&ea 'i am ob&inut + de canale,unde un canal se folose'te pentru benzile de protec&ie. Mai departe am calculatnumărul de celule într-un cluster dupa formula :N OiEO 'i am ob&inut 21 decelule într-un cluster. /poi am format setul de canale pentru fiecare celulă a

clusterului, am calculat numărul de canale de trafic într-o celulă a clusterului 'i amob&inut că în celulele 1V. se folosesc cîte D canale iar în celulele 1!V.21 sefolosesc cite B canale. Mai departe am determinat distan&a de reutilizare a frec%en&ei

prin 2 metode" + D R k = ,P#3##33#Q3+ 2212121

2

21 y y y y x x x x R D −+−−+−⋅=

ambele

rezultate au fost egale. /m construit planul de frec%en&ă folosit in re&ea 'i canalul

duple0 corespunzător.

BIBLIOGRA*IE

12


13/13

1. (on *ănică, Reţele de comunicaţii între calculatoare, *ucure&ti,

eora 18.

2.(ancu =eapă, Sisteme numerice de transmisiuni prin fibra optică,

*ucure&ti, Matri0 Rom 18.

+. *orcoci )ugen, Sisteme de comutaţii digitale, *ucure&ti, )uropa

5o%a 1D.

B. atiana Rădulescu, elecomunicaţii, *ucure&ti, Matri0 Rom 1.

13

Documents

250601015 Proiectarea Unei Retele Inteligente Celulare de Comunicatii Mobile in Sistemul GSM 900