Mobilna telefonija

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

Od sredine XX veka su se širom sveta vršili eksperimenti na polju uvođenja komercijalne mobilne telefonije i civilnih bežičnih komunikacija uopšte. Prvi takvi sistemi, koji su za prenos govora koristili analogne tehnike modulacije (po pravilu uskopojasnu FM modulaciju), pušteni su u rad na teritoriji SAD. Tom prilikom su usvojena određena pravila koja se odnose na sve, pa i savremene komercijalne mobilne sisteme, poput onih o podeli teritorije na manje celine (tzv. “ćelije”), neophodnosti posredovanja baznih stanica prilikom komunikacije između pojedinačnih korisnika itd. Komutacija razgovora se u analognim sistemima prirodno vršila po principu komutacije kanala. O vakvi sistemi se označavaju kao “mobilni sistemi p rve generacije” ili 1G.
Na žalost, kvalitet prenetog govora po pravilu nije bio zadovoljavajući, korisnička oprema je bila vrlo skupa, a istovremeno resursi ovakvih sistema u smislu maksimalnog broja korisnika su bili vrlo ograničeni, tako da je “komunikacija u pokretu” bila privilegija najbogatijeg sloja zapadnog društva.Poseban problem je predstavljala potpuna međusobna nekompatibilnost ovakvih sistema, tako da su pretplatnici bili ograničeni na kretanje u okviru svoje matične mreže i uslovljeni da koriste proizvode samo određenog licenciranog proizvođača.
Do osamdesetih godina prošlog veka su razrađene vrlo efikasne i pouzdane tehnike za bežični prenos digitalnih podataka poput tehnika digitalne modulacije signala, algoritama za prevenciju i korekciju grešaka, novih metoda multipleksiranja, novih arhitektura radio primopredajnika itd. Istovremeno je tehnologija izrade integrisanih kola omogućila realizaciju digitalnih integrisanih kola vrlo visokog stepena integracije (VLSI – Very Large Scale Integration), koja mogu da ostvaruju jako složene algoritme obrade najrazličitijih digitalnih i digitalizovanih analognih podataka, tako da je već naredna (druga) generacija mobilnih telekomunikacionih sistema u potpunosti orijentisana ka prenosu govora u digitalnom obliku.
Posebna pažnja je posvećena standardizaciji novih sistema na globalnom nivou, čime je krug potencijalnih korisnika izuzetno povećan tako da su do izražaja najzad mogle da dođu i sve prednosti visokoserijske proizvodnje i slobodnog međunarodnog tržišta. Prvi digitalni standard za mobilnu telefoniju koji je usvojen na celoj teritoriji Evrope nosi naziv GSM, dok se u Severnoj i Južnoj Americi koristi modifikovani GS M (na 1900MHz) i dva različita sistema koja se često označavaju kao PCS/PDC (ili TDMA) i C DMA. Prednosti digitalnih mobilnih komunikacionih sistema su uskoro uočene i od strane različitih specijalnih službi poput policije, hitne pomoći, vatrogasne službe i vojske. Kako su njihove potrebe donekle različite u odnosu na potrebe civilnih korisnika, za njih je razvijeno nekoliko novih namenskih standarda, od kojih je TETRA (TErrestrial Trunked RAdio) trenutno najperspektivniji.
U novije vreme se vrše pokušaji na uvođenju komercijalne satelitske mobilne telefonije i servisa za prenos korisničkih podataka posredstvom satelita u različitim orbitama oko Zemlje.P rednosti komuniciranja putem satelita u odnosu na zemaljske vidove komunikacija su očigledne (inherentna mobilnost, globalna pokrivenost signalom, vrlo veliki propusni opseg...) tako da se trenutno nekoliko najvećih satelitskih provajdera veoma trudi da uspostavi odgovarajuće komercijalne satelitske servise. Međut im, nivo razvoja tehnologije je danas takav da još uvek ne dozvoljava da dvosmerna komunikacija koja bi se odigravala isključivo posredstvom satelita bude po ceni prenosa konkurentna aktuelnim zemaljskim tehnologijama. Zbog toga će na samom kraju ovog poglavlja biti ukratko predstavljena jedna sasvim nova perspektivna tehnologija koja bi uskoro mogla da objedini mnoge prednosti.

1.1 Standard GSM

GSM je digitalna mobilna tehnologija koja je rasprostranjena u zemljama Evrope,Afrike, Bliskog Istoka i jednom delu Severne Amerike. Osnove ovog standarda su predložene sredinom osamdesetih godina XX veka, a od strane ETSI (European Telecommunications Standardization Institute) je konačno usvojen 1991. god. GSM je razvijen sa ciljem da se jako velikom broju potencijalnih pretplatnika omogući pouzdana mobilna komunikacija, pre svega prenosom govora i kratkih tekstualnih poruka duzine do 160 alfanumeričkih znakova (S MS –S hort Message Service).GSM je značajno unapredio udobnost korišćenja mobilnih uređaja uvođenjem izvesnih kvalitativnih novina, poput razdvajanja identiteta korisnika i mobilnog uređaja upotrebom tzv. S IM kartica (Subscriber Identification Module – modul za identifikaciju pretplatnika), i omogućavanjem kor išćenja istog mobilnog uređaja i iste S IM kartice na teritoriji bilo koje mobilne GSM mreže u svetu, a ne samo matične – tzv. Roaming (eng. roam – odlutati).
Internacionalna telekomunikaciona unija (International Telecommunication Union
ITU), koja je zadužena za međunarodnu dodelu radio frekvencija, dodelila je za GSM sistem sledeće frekvencijske pojaseve:
GSM 900:
-Uplink - 890 - 915 MHz (odašiljanje od mobilne stanice do bazne stanice)
-Downlink - 935 - 960 MHz (odašiljanje od bazne stanice do mobilne stanice)

GSM 1800:
-Uplink - 1710 - 1785 MHz (odašiljanje od mobilne stanice do bazne stanice)
-Downlink - 1805 - 1880 MHz (odašiljanje od bazne stanice do mobilne stanice)

GSM 1900:
-Uplink - 1850 - 1910 MHz (odašiljanje od mobilne sta nice do bazne stanice)
-Downlink - 1930 - 1990 MHz (odašiljanje od bazne stanice do mobilne stanice)

Prenos veće količine korisničkih podataka nije izvorno planiran, o čemu svedoče sledeće činjenice: osnovni GSM standard podržava jako niske bitske brzine u okviru pojedinačnog pretplatničkog kanala (9.6kbps), ne predviđa one medote za detekciju i korekciju grešaka (na N ivou mreže) koje se inače koriste u računarskim mrežama i, najzad, tarifiranje se uvek vrši na osnovu trajanja konekcije (razgovora), bez obzira na stvarno prenetu količinu podaka.Istovremeno su u Sjedinjenim Američkim Državama razvijena dva principijelno drugačija mobilna sistema sa donekle sličnim preformansama, za koje se koriste skraćenice CDMA (Code Division Multiple Access) i PCS/PDC (Personal Communication S ystem / Personal Digital Cellular). GS M, C DMA i PCS/PDC se često nazivaju i mobilnim sistemima druge generacije (2G). Preostali prostor u okviru ovog odeljka će biti posvećen objašnjenju fizičkih karakteristika tzv. radio - interfejsa GSM sistema i strukturne organizacije GSM mreža.

Uvod 3
1.1 Standard GSM 4
1.1.1 GSM radio-interfejs 5
1.1.2 Ćelijska organizacija m reže 7
1.1.3 Sistem ske komponente GSM mreža 10
2 Prelaz sa 2G prema 3G 14
2.1.1 Standard GPRS ( General Packet Radio Switching) 16
2.1.2 Standard EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) 19
2.1.3 Standard TETRA 21
3 Sistem mobilne telefonije treće generacije 22
3.1.1 Mreže treće generacije – UMTS 22
3.1.2 Mogućnosti 3G sistema 23
3.1.3 Tehnološki izazov 23
3.1.4 Alternative za 3G 24
3.1.5 Radio-interfejs 3G sistem a 24
3.1.6 Arhitektura 3G m reže 27
ZAKLJUČAK 30
LITERATURA 31