sisteme si retele de comunicatii mobile

  • View
    95

  • Download
    16

Embed Size (px)

DESCRIPTION

...

Text of sisteme si retele de comunicatii mobile

5. Sisteme de comunicaii mobile5.1 Introducere 5.2 Sistemul GSM 5.3 Sistemul DECT 5.4 Sistemul UMTS

5. Sisteme de comunicaii mobile5.1 Introducere 5.2 Sistemul GSM 5.3 Sistemul DECT 5.4 Sistemul UMTS

Global

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Reele celulare digitale (1)Reprezint segmentul de pia cu creterea cea mai rapid Sunt extensii wireless pentru reelele tradiionale PSTN (Public Switched Telephony Network) i ISDN (Integrated Services Digital Network) Sunt utilizate n principal pentru trafic de voce, dar traficul de date este n continu cretere Situaia la nivel mondial n 2002 (mai puin SUA,Canada) GSM (Global System for Mobile communications ) este cel mai popular sistem digital (70% din piaa mondial, 370mil. de utilizatori n Europa) PDC (Personal Digital Cellular) este un standard de generaia a 2-a introdus de japonezi deine nc 5% din pia (60mil.de utilizatori) CDMA (Code Division Multiple Access) - 12% din pia TDMA (Time Division Multiple Access) -10% din pia AMPS (Advanced Mobile Phone System ) sistem analogic (nc mai deine 3% din pia)COMUNICAII NUMERICE 3

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Reele celulare digitale (2)n SUA i alte cteva ri ce folosesc tehnologia american (Canada, Coreea de Sud) n 2002 piaa era mprit astfel: TDMA - 107mil. de utilizatori CDMA - 135mil. de utilizatori GSM - 16mil. (doar in America de Nord). Existena mai multor standarde probleme acoperirea serviciile oferite Sistemul GSM este folosit ca pricipal exemplu de sistem celular 2G datorit: succesului pe pia arhitecturii sistemului, care a stat la baza multor alte sisteme Alte sisteme au adoptat managementul mobilitii, operaia de preluare a legturii (handover) asistat mobil i alte idei de baz Sistemul DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) este folosit ca i exemplu pentru telefonia cordless (fr fir), deoarece arhitectura este similar cu cea a sistemului GSMCOMUNICAII NUMERICE 4

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Situaia la nivel mondial n 2007-2008Tehnologie GSM WCDMA WCDMA HSPA TDMA PDC iDEN Analog cdmaOne CDMA2000 1X CDMA2000 1xEV-DO CDMA2000 1xEV-DO Rev. A Total 2007 2008 Mil. utilizatori % Pia Mil. utilizatori % Pia 2.377,79 80,65% 2.961,29 80,79% 131,24 4,45% 216,43 5,90% 4,99 0,17% 43,42 1,18% 12,13 0,41% 3,04 0,08% 23,48 0,80% 9,15 0,25% 27,08 0,92% 27,61 0,75% 2,02 0,07% 0,52 0,01% 0,22% 15,55 0,53% 7,92 288,50 9,79% 292,48 7,98% 65,41 2,22% 101,17 2,76% 0,17 0,01% 2,35 0,06% 2.948,36 100% 3.665,38 100%

Conform statisticilor GSM Association de la jumtatea anului 2007 respectiv 2008COMUNICAII NUMERICE 5

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Evoluia diferitelor tehnologii pe plan mondialNimeni nu a prevzut puternicul succes al sistemului GSM Sistemul analogic este n declin n ziua de azi - sunt mai muli utilizatori ai telefoniei mobile dect ai celei fixe Sistemul GSM este folosit ca principal exemplu de sistem celular 2G datorit: succesului pe pia arhitecturii sistemului, care a stat la baza multor alte sisteme Alte sisteme au adoptat managementul mobilitii, operaia de preluare a legturii (handover) asistat mobil i alte idei de baz Sistemul DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) este folosit ca i exemplu pentru telefonia cordless (fr fir), deoarece arhitectura este similar cu cea a sistemului GSMCOMUNICAII NUMERICE 6

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Generaia a 3-a (1)Sistemului UMTS este prezentat ca exemplu de reea 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) este propunerea Europei/Japoniei pentru generaia a 3-a n cadrul ITU IMT-2000 Primele faze ale UMTS arat evoluia de la GSM spre UMTS Fazele mai trzii ale UMTS arat cu att mai mult integrarea tehnologiei de Internet, care simplific crearea de servicii noi i ofer calea de migrare spre reele mai avansate

COMUNICAII NUMERICE

7

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Generaia a 3-a (2)Este prezentat evoluia spre generaia a 3-a i cele trei sisteme de multiplexare: TDMA, FDMA i CDMA.FDMA CT0/1 AMPS NMT CT2 IMT-FT DECT EDGE GPRS IMT-SC IS-136HS UWC-136

TDMA

IS-136 TDMA D-AMPS GSM PDC

CDMA

IMT-DS UTRA FDD/W-CDMA IMT-TC UTRA TDD/TD-CDMA IMT-TC TD-SCDMA IMT-MC cdma2000 1X EV-DO 3G

IS-95 cdmaOne 1G 2G

cdma2000 1X 2.5G

COMUNICAII NUMERICE

8

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Generaia a 3-a (3)Cei mai muli furnizori de servicii trec de la GSM spre UMTS Cu introducerea GPRS n reelele GSM, reeaua centrala (Core Network) a fost mbuntit n aa fel, nct poate fi folosit i pentru UMTS, cu tehnologiile radio: UTRA FDD i UTRA TDD UTRA (UMTS Terrestrial Radio Acces) Aceeai evoluie a avut-o i TD-SCDMA, propunerea chinezilor pentru un sistem 3G (care a fost apoi integrat n UTRA TDD) Simplificnd, se poate spune c sistemul UMTS aduce o nou interfa radio dar se bazeaz n prima faz pe reeaua central din GSM/GPRS

COMUNICAII NUMERICE

9

5. Sisteme de comunicaii mobile5.1 Introducere 5.2 Sistemul GSM 5.3 Sistemul DECT 5.4 Sistemul UMTS5.2.1 Introducere 5.2.2 Serviciile Mobile 5.2.3 Arhitectura sistemului 5.2.4 Interfaa radio 5.2.5 Protocoale 5.2.6 Localizare i apel 5.2.7 Handover 5.2.8 Securitate 5.2.9 Noile servicii de date

Global

Local

5. Sisteme de comunicaii mobile5.1 Introducere 5.2 Sistemul GSM 5.3 Sistemul DECT 5.4 Sistemul UMTS5.2.1 Introducere 5.2.2 Serviciile Mobile 5.2.3 Arhitectura sistemului 5.2.4 Interfaa radio 5.2.5 Protocoale 5.2.6 Localizare i apel 5.2.7 Handover 5.2.8 Securitate 5.2.9 Noile servicii de date

Global

Local

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Consideraii generaleGSM (Global System for Mobile communications)- este un sistem celular digital paneuropean. Bazele GSM au fost puse in 1982-n cadrul CEPT (Conferina European a administraiilor de Pot i Telecomunicaii) GSM - reprezint un standard elaborat de ETSI (Institutul European de Standardizare n Telecomunicaii) GSM a aprut ca o reacie la situaia incomod n care se afla Europa occidental, datorit existenei unor sisteme celulare analogice incompatibile ntre ele de la o ar la alta Excepie a fcut sistemul nordic NMT, care a fost utilizat simultan n mai multe ri

COMUNICAII NUMERICE

12

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Scurt istoric (1)1978 Rezervarea blocului de frecvene: 2 x 25 MHz la 900 MHz 1982 Fondarea unui Grup Special pentru Mobile n cadrul CEPT 1987 Dup lungi dezbateri i multe influene politice, CEPT/GSM se decide asupra unui sistem de band ngust. Parametrii fundamentali ai sistemului nu se decid nc 1987 Se ntemeiaz Memorandum de nelegere (MoU) semnat de ctre operatorii de sisteme celulare din 12 ri europene 1989 GSM devine un comitet tehnic n cadrul ETSI. 1991 Primele reele au devenit operaionale 1992 Lansarea comercial a GSM, moment n care sistemul a fost acceptat n 39 de ri din ntreaga lumeCOMUNICAII NUMERICE 13

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Scurt istoric (2)1993 Au fost semnate primele acorduri de roaming 1994 Au fost oferite primele servicii de date 2003 474 de reele GSM n 172 de ri (70% din utilizatorii mondiali ai serviciilor mobile folosesc GSM) 2006 2 miliarde de utilizatori GSM/W-CDMA. 690 de reele n 213 ri (incluznd 151 de reele comerciale cu EDGE). 81% din utilizatorii mondiali ai serviciilor mobile folosesc GSM. 2007 Peste 3 miliarde de utilizatori GSM/W-CDMA(sursa www.gsmworld.com)

COMUNICAII NUMERICE

14

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Principalele ObiectivePrincipalele obiective urmrite n elaborarea standardului GSM au fost: Extinderea mobilitii abonailor la scar continental sau chiar global Asigurarea unui grad sporit de securitate a convorbirilor Creterea capacitii sistemului n vederea rspndirii i utilizrii sale n proporie de mas GSM- nlocuiete sistemele de prim generaie, dar nu ofer rate de date aa mari ca i sistemele de generaie a 3-a, de ex. UMTS.

COMUNICAII NUMERICE

15

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Benzi de frecvene (1)n Europa se folosesc frecvenele: 890-915 MHz pentru UL Acest sistem fiind denumit GSM 900, 935-960 MHz pentru DL pentru a-l distinge de versiunile ulterioare DCS 1800 (Digital Cellular System), la frecvena de 1800MHz 1710-1785 MHz pentru UL 1805-1880 MHz pentru DL Band de Gard de 200kHz

Downlink880 G1 890 P-GSM 915

E-GSM 925 G1

Uplink935 960 P-GSM

Downlink1710 DCS 1800 75M 1785 1805

Uplink1880 DCS 1800

10 M Nr.Purttoare 50 Duplex Banda

25M 124 45M

374

95M

COMUNICAII NUMERICE

16

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Benzi de frecvene (2)Sistemul GSM american la 1900 MHz PCS 1900 (Personal Communication Service) 1850-1910 MHz pentru UL 1930-1990 MHz pentru DL Sistemul GSM 400 propus pentru a nlocui sistemul analogic n zonele cu populaie rarefiat 450,4-457,6 MHz / 478,8-486 MHz pentru UL 460,4-467,6 MHz / 488,8-496 MHz pentru DL

COMUNICAII NUMERICE

17

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

Spectrul alocat i divizarea n frecven124 purttoare FDD 374 purttoare FDD 960 MHz 1880 MHz

25 MHz

75 MHz

200 kHz

Downlink BTS -> MS

Duplex n frecven - 45 MHz (GSM) - 90 MHz (DCS)

935 MHz

1805 MHz 1785 MHz

915 MHz

75 MHz

25 MHz

Uplink MS -> BTS

890 MHz COMUNICAII NUMERICE

1710 MHz 18

Capitolul 5 - Sisteme de comunicaii mobile

GSM-R (1)GSM-R (Rail) un sistem ce a fost introdus n mai multe ri europene pentru sistemul feroviar (GSM-R, 2002) Acest sistem folosete frecvene separate i ofer servicii suplimentare, care nu sunt accesibile utilizatorilor sistemului GSM public GSM-R folosete