Telefonia celulara - Evolutia telefoniei celulare, Tehnologia comunicarii mobile, Reutilizarea frecventei

Telefonia celulara

Evolutia telefoniei celulare

Telefonia mobila a inregistrat in ultimul deceniu o crestere mai rapida decat cele mai optimiste previziuni si o scadere considerabila a costurilor echipamentelor si serviciilor oferite.

Primul sistem de telefonie celulara, folosit in America de Nord(Chicago 1979), a fost denumit Advanced Mobile Phone System, sau AMPS. Apoi au fost dezvoltate sisteme similare, cum ar fi Nordic Mobile Telephone(NMT) in Scandinavia(1981), sau Total Access Communications System(TACS) folosit in Marea Britanie(1985), China si alte tari. Alocarea spectrala se situa in zona frecventelor cuprinse intre 800 si 900 MHz.

A doua generatie de sisteme celulare, conceputa de Groupe Speciale Mobile (GSM) in Stockholm, 1982, de catre 11 tari, a fost nu doar o interfata radio pentru comunicatii, ci un standard pentru o retea completa care si-a propus sa dezvolte produse pe scara larga, cu costuri reduse, facand posibil roaming-ul intre tari, si sa introduca servicii integrate de date, fax, mesaje SMS, precum si codarea vocala pentru

evitarea interceptarilor.

Tehnologia comunicarii mobile

Scopurile sistemelor de comunicatie mobila, multi-acces, sunt: calitate, apropiata de cea a serviciilor prin cablu, acoperire cvasi-universala, cost redus al echipamentelor, numar minim de statii radio fixe. Implementarea sistemelor de comunicatie celulara cu sute de canale active a devenit practica odata cu dezvoltarea sintetizatoarelor de frecventa compacte si ieftine. Prezenta microprocesorului permite implementarea unor protocoale sofisticate al mesajelor vocale si de date.

Structura in celule a transmisiilor radio permite deplasarea receptoarelor intre celule fara a fi intrerupta legatura, transferul facandu-se automat prin procedeul denumit handover.

In cadrul unui spectru de frecvente sunt disponibile mai multe sute de canale. Pentru fiecare conversatie este folosit un canal al unei statii de baza. La handover statia mobila este redirectionata pentru emisie pe un nou canal activ in noua celula.

Reutilizarea frecventei

Conceptul central in cadrul teoriei comunicatiilor celulare este cel al reutilizarii frecventelor. Daca fiecare frecventa ar fi asociata unei singure celule, capacitatea totala a sistemului ar egala numarul total de canale si deci nu ar putea exista decat cateva mii de abonati intr-un sistem. Prin reutilizarea canalelor in celule multiple sistemul geografic poate creste fara a fi limitat geografic.

Reutilizarea depinde in principal de faptul ca atenuarea campului electromagnetic in banda de comunicatie celulara tinde sa creasca mai repede cu distanta decat o face in spatiul liber.

Un sistem rationalizat si ideal de utilizare a frecventelor celulelor de comunicatie poate fi descris folosind o acoperire clasica a unei zone cu celule hexagonale. Prin urmare cele sapte seturi de canale folosite, reprezentate printr-o culoare, pot fi replicate in toata zona de acoperire.

Se observa ca nu sunt adiacente doua celule colorate similar, deci care folosesc acelasi canal. Capacitatea unui model de reutilizare pe un numar K de cai se poate calcula prin impartirea la K a numarului total de canale disponibile. De exemplu, pentru K=7 si 416 canale, vor fi aproximativ 57 canale disponibile intr-o celula, iar la incarcare tipica de 0,05 pe fiecare abonat, fiecare zona de acoperire suporta aproximativ 1140 de abonati.

Sectorizarea antenelor

Afirmatiile de mai sus presupun ca celulele folosesc antene omnidirectionale. Ne putem astepta ca prin sectorizare, capacitatea sistemului poate creste. Sectorizarea este facuta de operatori, de obicei pe trei cai. Aceasta inseamna ca fiecare zona este echipata cu trei seturi de antene directionale, cu azimuturile deplasate cu 120˚. Totusi sectorizarea nu duce in practica la cresterea capacitatii. Motivul consta in faptul ca izolarea sectoarelor, nu mai mare de cativa dB, este insuficienta pentru a garanta un nivel acceptabil, scazut, de interferenta. Singurul castig in cazul folosirii antenelor directionale consta in marirea gradului de acoperire datorat amplificarii directe mai ridicate.

Larga acceptare a GSM-ului in prezent in intreaga lume demonstreaza in mod clar ca aceasta a devenit de-a lungul anilor o tehnologie globala. Astazi un om din 30 din intreaga populatie a globului este abonat GSM. Ultimele statistici ilustreaza de asemenea o crestere puternica a serviciilor GSM pre-platite. Circa 66 de milioane de oameni din intreaga lume au ales GSM-ul via servicii pre-platite. Aceasta inseamna 79% din numarul total al utilizatorilor de servicii pre-platite din domeniul comunicatiilor mobile din intreaga lume.