MIP

CAP.1 Solutii GSM, UMTS si Handover in comunicatii mobile

1.1. Solutii GSM

Sistemul de telefonie celulară pan-european, cunoscut sub denumirea GSM (system global de telecomunicaţii mobile - Global System for Mobile Communications), a început să fie utilizat din anul 1991.

GSM a permis realizarea unei capacităţi de 5-10 ori mai mare faţă de capacitatea reţelor celulare analogice,

Acest spor s-a datorat mai multor mecanisme:

1. Înlocuirea transmiterii semnalului vocal prin modulaţie de frecvenţă, cu transmiterea prin modulaţie numerică. Transmiterea numerică este mult mai rezistentă la interferenţe şi permite reducerea distanţei relative de reutilizare a frecvenţelor, acceptând reţele de reutilizare cu N=3 sau N=4.

2. Introducerea controlului puterii la emisie, a saltului de frecvenţă (FH) şi a emisiei discontinue (DTX) care permit controlul interferenţelor în reţea.

3. Folosirea metodei de acces TDMA, implementată pe mai multe purtătoare radio, reduce timpul de transfer între celule, prin implicarea terminalului mobil. Astfel, devine posibilă utilizarea microcelulelor (celule cu raza sub

2km), care aduc o sporire suplimentară a capacităţii.

Sistemul GSM are la bază standardele definite pentru servicii, interfeţe între funcţii/subsisteme şi arhitectura protocolului de Coferinţa Europeană pentru Poştă şi Telecomunicaţii CEPT (Conferénce Européene des Postes et Télécommunications). Spre deosebire de alte reţele celulare, care oferă numai standardele pentru interfaţa radio şi interferenţele cu alte reţele, în cazul GSM, sunt definite toate interferenţele. Specificaţiile concrete ale sistemului sunt elaborate

de Institutul European de standarde în Telecomunicaţii, ETSI (European

Telecommunications Standards Institute).

GSM este descris în 161 de recomandări care se întind pe mai bine de 6000 de pagini.

Respectarea acestora garantează:

- funcţionarea oricărui tip de echipament mobil în orice reţea GSM;

- interconectarea corectă a echipamentelor şi programelor livrate de diferiţi fabricanţi.

Recomandările sunt organizate în 12 secţiuni:

01 Generalităţi;

02 Aspecte legate de servicii;

03 Aspecte legate de reţea;

04 Interfaţa şi protocolul MS-BS;

05 Nivelul fizic pe canalul radio;

06 Codarea semnalului vocal;

07 Adaptoare terminale pentru MS;

08 Interfaţa BS-MSC;

09 Interconectarea reţelei;

10 Interconectarea serviciilor;

11 Caracteristicile tehnice ale echipamentelor şi aprobarea tipurilor;

12 Operarea şi întreţinerea reţelei.

1.1.1. Evoluţia GSM

Modul în care a fost conceput standardul GSM reprezintă un exemplu de implicare a unui număr mare de state europene în conceperea şi realizarea unui sistem complex de telecomunicaţii. Din acest motiv prezintă interes evoluţia sa (tabelul 1.1).

Dezvoltarea unor sisteme de radiotelefonie celulară a devenit posibilă în 1979 când la Conferinţa mondială a administraţiei radio (WARC) s-au alocat domenii de frecvenţă pentru serviciul de telefonie celulară mobilă. De la acea dată, în Europa s-au dat în exploatare mai multe reţele analogice (NMT-1981, Cellnet-1985 etc). În 1982, CEPT a constituit un comitet, ”Grupul Special pentru comunicaţii Mobile”, pe scurt GSM, cu scopul de a verifica dacă domeniul de frecvenţă alocat în 1979 este folosit numai în acest scop şi pentru a coordona proiectele pentru o reţea celulară pan europeană, reţea care iniţial a primit, în mod simbolic, numele comitetului:GSM.

Prima conferinţă organizată de firma Nordic, cu tema "Radiocomunicaţii mobile numerice", se ţine în 1985. În acelaşi an este parafat un acord franco-german pentru sprijinirea GSM. Toate acestea întăresc ideea că ţările europene agreau o reţea celulară comună.

În 1986 comitetul GSM îşi stabileşte un nucleu permanent la Paris unde, în acelaşi an, au loc primele experimente. Experimentele au fost încheiate în februarie

1987 când comitetul, acum numit SMG (Special Mobile Group), stabileşte parametrii fundamentali şi principiul care va sta la baza noii reţele. Este stipulat caracterul deschis (fără drept de proprietate) al interfeţelor. S-a hotărât punerea în exploatare a noului sistem din anul 1991.

În septembrie 1987 operatorii de reţele celulare au semnat un memorandum de înţelegere (MoU) care a permis dezvoltarea în continuare a noului sistem, cunoscut de acum sub denumirea GSM. În martie 1988 sunt făcute primele invitaţii de ofertă pentru validare şi, în unele cazuri, pentru echipamente operaţionale.

Deşi înfiinţat sub auspiciile CEPT, comitetul SMG este subordonat în momen- tul de faţă Institutului European de Standarde în Telecomunicaţii (ETSI). Astfel, după examinare publică, recomandările SMG devin specificaţii tehnice europene, parte componentă a tendinţei generale de standardizare şi armonizare în telecomunicatii.