capitolul 9 retele de comunicatie mobile

21
CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE 9.1. SISTEME DE COMUNICATIE FARA FIR Un abonat fizic al unei retele fixe de telefonie poseda un aparat tele-fonic instalat la domiciliu Sail, iar singura mobilitate de care dispune este cea data de lungimea cordonului. 0 mobilitate ceva mai mare este cea de care se bucura abonatii care au un telefon " rara cordon". Aceasta cste 0 tom1a simpla de telefonie " rara fir". Ceea ce permite transmisiunea rora fir este propagarea undelor radio in spatiul liber. Primul care a demonstrat, in anul 1897, capacitatea de a avea un contact continuu cu un vas navigand pe Canalul Manecii, cu ajutorul undelor radio, este italianul Guglielmo Marconi. Dezvoltarea ulterioara a tehnicii ~i a tehnologiei, in special in ultimii 30 de ani, este pe cale sa transforme un vis SF in realitate, ~i anume, realiza-rea unor retele globale de comunicatii personale in care mobilitatea abona-tilor sa fie totala. Satelitii de telecomunicatii, configurati in constela~ii ce acopera intregul glob terestru, permit deja acest lucru, dar echipamentele abonatilor. de~i transportabile (avand forma unei serviete), Stint totu~i voluminoase ~i suficient de scumpe pentru a nu sta la indemana oricui. Conceptul care a revolutionat telefonia mobila este impartirea regiunii de acoperire in celule. Vom adanci acest subiect dupa un scuTt istoric. in anu1 1971, la Universitatea din Hawaii a fost elaborata prima refea radio pentru transmisia de hili grupati in pachete, Alohanet. Arhitectura refelei. utiliza 0 topologie in stea, cu un calculator central drept hub instalat la Oahu. Aceasta retea permitea calculatoarelor din ~apte campusuri, risipite in patru insule, sa comunice cu calculatorul central prin transmisiune radio. Dar mult anterior, in 1946, in 25 de ora~e din Statele Unite, fusese introdus serviciul de telefonie publica mobila. Un astfel de sistem utiliza un emitator central ce acoperea 0 intreaga arie metropolitana. Acest principiu s-a dovedit gre~it, caci utilizeaza ineficient spectrul radio, Douazeci de ani mai tarziu, sistemul~in N,w York nu putea deservi decat 543 de utilizatori, Sistemele ce'fitlare exploateaza faptul ca puterea semnalului emis de o antena se atenueaza cu distanta (de rapt, cu patratul acesteia), astfel incat 0 aceea~i frecventa poate fi alocata unor utilizatori situafi la 0 distanta suficient de

Upload: costin-t

Post on 06-Jun-2015

2.543 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

retele de comunicatii mobile

TRANSCRIPT

Page 1: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

9.1. SISTEME DE COMUNICATIE FARA FIR

Un abonat fizic al unei retele fixe de telefonie poseda un aparat tele-fonic instalat la domiciliu Sail, iar singura mobilitate de care dispune este cea data de lungimea cordonului. 0 mobilitate ceva mai mare este cea de care se bucura abonatii care au un telefon "rara cordon". Aceasta cste 0 tom1a simpla de telefonie "rara fir". Ceea ce permite transmisiunea rora fir este propagarea undelor radio in spatiul liber. Primul care a demonstrat, in anul 1897, capacitatea de a avea un contact continuu cu un vas navigand pe Canalul Manecii, cu ajutorul undelor radio, este italianul Guglielmo Mar-coni. Dezvoltarea ulterioara a tehnicii ~i a tehnologiei, in special in ultimii 30 de ani, este pe cale sa transforme un vis SF in realitate, ~i anume, realiza-rea unor retele globale de comunicatii personale in care mobilitatea abona-tilor sa fie totala.

Satelitii de telecomunicatii, configurati in constela~ii ce acopera intregul glob terestru, permit deja acest lucru, dar echipamentele abonatilor. de~i transportabile (avand forma unei serviete), Stint totu~i voluminoase ~i suficient de scumpe pentru a nu sta la indemana oricui. Conceptul care a revolutionat telefonia mobila este impartirea regiunii de acoperire in celule. Vom adanci acest subiect dupa un scuTt istoric.

in anu1 1971, la Universitatea din Hawaii a fost elaborata prima refea radio pentru transmisia de hili grupati in pachete, Alohanet. Arhitectura refelei. utiliza 0 topologie in stea, cu un calculator central drept hub instalat la Oahu. Aceasta retea permitea calculatoarelor din ~apte campusuri, risipite in patru insule, sa comunice cu calculatorul central prin transmisiune radio.

Dar mult anterior, in 1946, in 25 de ora~e din Statele Unite, fusese introdus serviciul de telefonie publica mobila. Un astfel de sistem utiliza un emitator central ce acoperea 0 intreaga arie metropolitana. Acest principiu s-a dovedit gre~it, caci utilizeaza ineficient spectrul radio, Douazeci de ani mai tarziu, sistemul~in N,w York nu putea deservi decat 543 de utilizatori,

Sistemele ce'fitlare exploateaza faptul ca puterea semnalului emis de o antena se atenueaza cu distanta (de rapt, cu patratul acesteia), astfel incat 0 aceea~i frecventa poate fi alocata unor utilizatori situafi la 0 distanta suficient de mare in spatiu incat Lnterferenta sa fie neglijabila.

Primul sistem de telefonie celulara a fost implementat de compania Nippon Telephone and Telegraph in Japonia, in anul 1979. Acest sistem utilizeaza 600 de canale duplex cu modulatie de frecventa (MF), fiecare sens

Page 2: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

al legaturii duplex avand alocata o banda de 25 kHz din banda zisa de 800MHz (adica, o banda in jurul frecvenjei de 800 MHz). In Europa, sistemul • ,.Nordic Mobile Telephone (NMT) a fost dezvoltat in 1981 pentru banda de450 MHz §i utilizeaza canale de 25 kHz. Ulterior, au aparut in Europa §i altesisteme, care nu erau compatibile intre ele. Incepand cu anul 1990, a fost

...»

aplicat un standard pan european numit GSM (de la Global System forMobile). El utilizeaza o banda in jurul frecvenfei de 900 MHz. Datorita cali-ta{ilor cu care a fost prevazut de proiectanfi, GSM este considerat dreptprimul sistem celular digital universal, capabil sa ofere fiecarui utilizator "' ' .*—****.*»"''-■•••*mobil inlesnirile unei refele moderne. El a constituit un competitor puternicpentru alte sisteme dezvoltate in lume. GSM face parte din generap'a a doua^ de telefonie mobila celulara (2G). in prezent, operatorii important de telefo-

nie mobila din intreaga lume desfa§oara o refea din generajia a treia (3G), numita UMTS (de la Universal Mobile Telecommunication System). Acesta se bazeaza pe standardele recomandate de Uniunea Internap'onaia a Teleco-municapilor (UIT) §i va constitui o refea de comunicajii personale cu acope-rire globala §i mobilitate totaia.

intre timp, specialist din intreaga lume lucreaza la generap'a a patra (4G), care se intenp'oneaza sa asigure acces Internet mobil.

Exemple de sisteme radio mobile

Suhtem deja familiarizap cu diverse sisteme de comunica{ii radiomobile, pe care le utilizam in viafa de zi cu zi. in aceasta categorie intrafelurite telecomenzi, de la cea utilizatS pentru deschiderea garajului de lavolanul automobilului pana la telecomenzile pentru televizor, combinamuzicala §i altele. De asemenea, avem telefonul fara cordon, care ne permiteo mobilitate pe o suprafaja limitata, de obicei in locuinfa. In Europa. s-audezvoltat doua standarde, CT2 §i DECT (de la Digital European Cordless

..'.,_.Telephone) pentru telefonie fara cordon. Ele utilizeaza microcelule care -:

acopera distance mici, de obicei sub 100 m, folosind stajii de baza cu antene montate pe stalpi plantafi in strada sau pe fajadele cladirilor.

Un alt sistem care s-a bucurat de ceva popularitate inainte de intro-^ducej-ea larga a GSM este ,,pagerul". . > : ... ■■■••:..-i'«T in jurul anului 2000, in Statele Unite erau 50 de milioane de abonaji

ai sistemelor de paging radio. Sistemele de paging permit acoperirea unor suprafe(e foarte largi radiodifuzand simultan mesajul pager cu putere mare din mai multe statii de baza sau din satelip'. Primele sisteme de paging radio erau mesaje de 1 bit semnalizand unui utilizator ca cineva incerca sa-1 con-tacteze. Acest utilizator era apoi liber sa sune pe un sistem telefonie obi§nuit pentru a otyine numarul de telefon al chematorului.

Page 3: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

Sistemele de paging radio au evoluat intre timp, dar popularitatea lor a scazut considerabil datorita concurentei retelelor celulare.

9.2. CONCEPTUL DE TELEFONIE CELULARA

Incepem cu unele precizari terminologice. Yom utiliza termenul de "mobil" pentru a descrie un terminal radio care este legat de 0 plattorma mobila de mare viteza (de ex., este instalat intr-un vehicul ce se poate depla-sa rapid). Rezervam termenul de "portabil" pentru a descrie un terminal radio ce poate fi tinut in mana ~i utilizat de cineva care merge. Abonat se nume~te un utilizator mobil sau portabil, caci el se bucura de serviciile oterite de retea platind 0 taxa de abonament. Dispozitivul pe care-l utili-zeaza pentru a comunica se nume~te unitate de ahonat (UA).

O sta{ie de baza (SB) dintr-un sistem radio mobil este 0 statie fixa utilizata pentru comunicatie radio cu sta/iile mobile (SM). Statiile de baza se amplaseaza in centrul sau la marginea unei regiuni de acoperire ~i constau in canale radio ~i antene de emisie-receptie montate pe tumuri. Stafiile de baza sunt alimentate cu energie electrica de la 0 retea de distributie comerciala: ele sunt noduri ale unei retele fixe ce constituie, ca sa spunem a~a, osatura retelei mobile.

Intr-un sistem de transmisiune simplex, ,comunicafia este posibila numai intr-un sens (sa spunem de la A la B).

A o ~Un exemplu de sistem simplex este paging (distribufia de pagini), in

care abonatii receptioneaza mesaje dar nu Ie pot confirma primirca.Sistemele radio semiduplex permit comunicatia in aInbele sensuri.

dar nu simultan; acela~i canal radio este tolosit atilt pentru emisie cat ~i pentru receptie, pe rand.

. Un exemplu de sistem semiduplex este ,.~alkie-talkie". utilizat pentru a tine legatura cu politi~tii tri.~i in.misiune pe strazile ora~ului. In mod normal, terminalul radio mobil ;:este pe receptie; pentru a raspunde. utilizatorul Salt trebuie sa apese un buton de comutatie a sensului de transmiSle.

Sistemele duplex integral permit emisia ~i r~ceptia simultana intrc un abonat ~i 0 statie de baza.

Page 4: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

Exista doua tehnici pentru realizarea legaturii duplex integrale (pe scurt, dttple.\"). EJe nu stint specifice transmisiunilor radio, aplicandu-se in egala masura pe canale fir.

Duplexarea cu diviziune in frecventa (DOF) asigura simultan canale radio pentru abonat ~i pentru statia de baza, astfel incat pot emite ~i receptiona semnale in acela~i timp. La statia de baza, pentru emisie ~i recep-tie se utiJizeaza antene separate. Unitatea de abonat, insa, fiind miniaturala pentru a putea fi tinuta in mana, se utilizeaza 0 singura antena atat pentru emisie cat ~i pentru receptie, separarea semnalelor facandu-se cu un dispozi-tiv numit duplexor. Unitatea de abonat emite un semnal care moduleaza frecventa purtatoare fA si receptioneaza de la statia de baza un semnal care

moduleaza frecventa purtatoare In.Canalul utilizat pentru a transmite de la 0 unitate de baza la un

utilizator mobil se nume~te canal direct (zis ~i canal descendent), jar canalul prin care unitatea de abonat transmite catre respectiva Ul1itate de baza se nume~te canal invers (zis ~i canal ascendent).

Duplexarea cu diviziune in timp (DOT) este in realitate un semiduplex. in care 0 parte din timp se transmite de la sta~ia de baza la mobil, iar in restul timpului acela~i canal radio este utilizat pentru a transmite de la mobil Ia statia fixa respectiva. Aparenta de duplex se reali-zeaza prill aceea ca viteza de transmisie este cel putin de doua ori mai mare decal viteza datelor de utilizator. Tehnica DOT este foarte sensibila la semnalul de tact, care trebuie recuperat la receptie cu mare precizie.

Conceptul de retea mobila celulara este strict legat de ideea reutili-zarii trecventelor. Principiul reutilizarii frecventelor este utilizat de autori-tatea nationala de reglementare in domeniul comunicatiilor pentru a atribui prill licenta frecventa nominala ~i puterea de emisie ce caracterizeaza statiile de radiodifuziune din banda de unde ultrascurte (88-^108 MHz). Semnalul radio emis cu 0 putere relativ redusa este atat de atenuat la 0 distanta de cateva zeci de kilometri de statia de emisie incat 0 alta statie de radio-difuziune, situata suficient de departe de prima, poate emite pe aceea~i frec-venta. fara ca auditia programului uneia dintre statii sa fie perturbata de emisia celeilalte. In felul acesta, cu un numar limitat de frecvente purtatoare, funqioneaza un numar mare de statii radio de mica putere independente, de pe intreg teritoriul national.

Acela~i principiu este aplicat in cazul retelelor celulare. OperatoruI de telefonie mobila (de ex., Connex, Orange, Zapp) i~i asuma obligatia de a fumiza servicii intr-o regiune geografica, numita zona de acoperire. Pentru to~i operatorii de telefonie mobila din Romania, zona de acoperire coincide cu intreg teritoriul national. in tarile foarte man, ca Brazilia de exemplu,

Page 5: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

care este un stat federal, zona de acoperire ce revine unui operator de telefonie mobila celulara poate coincide cu 0 rcgiune. in f'aza in care i~i planifica reteaua, operatorul imparte zona de acoperire in suprafete geogra-fice mici numite celule. in fiecare celula se amplaseaza 0 statie de baza, careia i se aloca un grup de canale radio. Statiilor de baza din celule adia-cente Ii se aloca grupuri de canale complet diferite. Antenele statiilor de baza se proiecteaza astfel incat sa realizeze acoperirea dorita intr-o celula particulara. Limitand suprafata de acoperire la 0 celula, acela~i grup de canale poate fi utilizat pentru a acoperi celule diferite despartite de distante suficient de mari astfel incat nivelul de interferenta sa fie mentinut in limite rezonabile. Procesul de proiectare prin care se selecteaza ~i se aloca grupuri de canale pentru toate statiile de baza celulare dintr-un sistem se nume~te reulilizarea frecvenfelor sau planificarea frec~'enlelor.

in practica, celulele nu au foffi1e regulate ~i se suprapun partial. in sensuI ca exista puncte de unde se receptioneaza semnale de la doua sau chiar de la mai multe statii de baza. Conceptual insa, este util sa consideram ca celulele sunt figuri geometrice regulate (patrat, triunghi echilateral, hexagon regulat), caci prin utilizarea repetata a unui poligon regulat, este posibil sa acoperim 0 harta lara a lasa spatii libere. Cu aceasta precizare. vom figura 0 celula ca un hexagon regulat. Conceptul de reutilizare a frec-ven1elor este ilustrat in figura 9.1.

Figura 9.1 Ilustrare a concepnllui de reutilizare a frecventelor celularc. Celulele cu aceea~i litera utilizeaza acela~i set de frecvente. Un grup de ~apte celulc (in cazul aratat) se repeta pe intreaga $uprafata de acoperire.

Page 6: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

Fie un sistem celular care dispune in total de .S' canale duplex. Un numar de N celule care, impreuna, utilizeaza setul complet de frecvenfe disponibile constituie un grup. in figura 9.1, A'= 7. .Daca fiecarei celule i se aloca k canale, avem ca

S = kN. (9.1)

Daca grupul de cate N celule se repeta de M ori in sistem, numarul total de canale duplex este

(9.2)

Marimea C este 0 masura a capacitafii unui sistem celular ~i se vede din (9.2) ca este direct proportionala cu A-fk, numarul care arata de ca r e repeta grupul in suprafata de acoperire. Utilizandu-se geometria hexago-nului, se demonstreaza ca numarul de celule dintr-un grup, N, trebuie sa satisfaca relatia

N = r+ij + j2 (9.3)

unde i ~ij sunt numere naturale. Tipic, N este egal cu 4, 7 sau 12. Daca se reduce N mentinand suprafata celulei constanta, sunt Decesare mai multe grupuri pentru a acoperi 0 zona data ~i astfel capacitatea C cre~te. Valoarea lui N este 0 funqie de cata interferenta poate fi tolerata de mobil sau de statia de baza pentru a mentine 0 calitate suficienta a serviciilor de comuni-carie. Doua sunt metodele care se aplica pentru a amplasa emitatoarele stafiilor de baza.1. Daca se utilizeaza antene omnidireqionale, ele se instaleaza in centrulcelulei.2. Daca se utilizeaza antene directionale sectorizate, ele se amplaseaza in trei din cele ~ase varfuri ale celulei hexagonale.

* 9.3. ARHITECTURA SISTEMELOR CELULARE

Arhitectura unui sistem celular este prezentata schematic in figllra 9.2.

A~a cum se arata schematic in figura 9.2, 0 retea mobila este alcatu-ita din statii mobile, statii de baza ~i un centro de comutatie. Osattlra retelei este tomlata din statiile de baza ~i centrul de comutatie. de care acestea sunt legate prill canale fixe (fibra optica, radiorelee, cabluri de cupru). Fiecare mobil comunica prin radio cu una din statiile de baza dar. pe durata unci conversatii, poate fi succesiv transferat oricarui numar de alte statii de baza.

Page 7: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

Fi~ur~ 9i Sistem ~e.lular," Pria antene. s-au figurat s~atiile de baza care asigura I~atllra dlntre utlllzatorll moblll ~) centrul de comutatle.

prin al~ caror zone de acoperire se deplaseaza. StaJia mobila contine un emitator-receptor, 0 antena ~i circuite de control; ea poate fi montata Intr-un vehicul sail poate fi tinuta in mana de abonat. Staliile de baza constau in rnai multe emitatoarc ~i receptoare, precum ~i in mai multe antene de emisie ~i de recep!ie montate pe tuffiuri. Centrul de comutatie coordoneaza activitatile

Page 8: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

8

tuturor stafiilor de baza §i conecteaza intregul sistem celular la refeaua de telefonie publica fixS cu comutafie. El realizeaza §i toate funcfiile de taxare §i de intrejinere a sistemului.

Comunica{ia dintre o stajie de baza §i stabile mobile din celula ei este definita printr-o interfafa aer comuna (IAC) ce specifics patru canale diferite. Canalele utilizate pentru transmisia vocii de la stajia de baza la mobile se numesc canale vocale directe (CVD), iar canalele utilizate pentru transmisia vocii de la mobile la stafia de baza se numesc canale vocale inverse (CVI). Cele doua canale care inifiaza §i stabilesc o legatura telefonicS mobila sunt canalul de control direct (CCD) §i canalul de control invers (CCI). Canalele de control transmit §i recepfioneazS mesaje de date reprezentand solicitari de stabilire a unei legaturi, fund monitorizate de mobilele care nu sunt deja angajate intr-o convorbire.

Daca un telefon celular este alimentat, dar nu este inca angajat intr-o convorbire, el baleiaza grupul de canale de control direct pentru a determina acela dintre ele care are semnalul eel mai puternic, dupa care monitorizeaza acest canal pana cand semnalul scade sub un nivel utilizabil. In acest mo-ment, mobilul baleiaza din nou canalele de control tn cautarea celui mai puternic semnal emis de stafia de baza.

Canalele de control sunt definite §i standardizate pe intreaga supra-fafa geografica acoperita s.i constituie circa 5% din numarul total de canale disponibile in sistem. Celelalte 95% sunt dedicate traficului de voce §i de date al abonafilor. Atunci cand un apel telefonie este adresat unui utilizator mobil, centrul de comutafie distribuie aceasta cerere tuturor stapilor de baza din sistemul celular. Sa observam ca aceasta se face prin partea fixa a refe-lei. Numarul de telefon al abonatului, numit §i numar de identificare a mobi-lului (NIM), este difuzat ca un mesaj de paging pe toate canalele de control direct din sistem. Mobilul cautat recepfioneaza mesajul de paging emis de stadia de baza pe care o monitorizeaza §i raspunde identificandu-se pe cana-lul de control invers. Stadia de baza transmite mai departe confirmarea emisa de mobil §i informeaza astfel centrul de comutafie cu privire la luarea legaturii. Centrul de comutajie comanda stafiei de baza sa transfere apelul pe unul din canalele vocale neutilizate din celula. Tipic, in fiecare celula a stafiei de baza, se utilizeaza doar un canal dg con|rol, dar intre zece §i §aizeci de canale vocale. Stafia de baza semnalfzeaza mobilului sa schimbe frecven{ele pe o pereche de canale vocale (direct §i invers), iar un alt mesaj de date (numit de alerta) este transmis pe canalul vocal direct pentru a comanda telefonului mobil sa sune, astfel incat abonatul caiitat sa raspunda la telefon.

Odata stabilita o legatura, centrul de comuta{ie regleaza puterea emisa de mobil §i schimba canalele, eel al unita^ii mobile si ale stajiilor de

Page 9: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

baza, pe masura ce abonatul se deplaseaza dintr-o celula in alta. Aceasta operatie se nume~te transfer.

Atunci cand un mobil genereaza un apel, pe canalul de control invers este emisa 0 cerere de stabilire a unei legaturi. Cu aceasta cerere. unitatea mobila transmite numarul sau de telefon (NIM), numarul serial electronic (NSE) ~i numarul de telefon al abonatului apelat. Mobilul mai transmite ~i 0 marca a clasei de statie (MCS) care indica ce nivel maxim al puterii emitatorului este pentru respectivul utilizator. Statia de baza a celulei recep-tioneaza aceste date ~i Ie transmite la centrul de comutatie. Centrul de comuta~ie valideaza cererea. face conexiunea cu abonatul apelat (eventual prill reteaua telefonica publica fixa) ~i comanda statiei de baza ~i utiliza-torului mobil sa treaca pe 0 pereche libera de canale vocale (direct ~i invers) pentru a permite inceperea conversatiei.

Toate sistemele celulare ofera, contra cost, ~i un serviciu numit roamin..'.?;. Acesta permite unui abonat sa fie deservit intr-o alta zona geogra-fica decat cea acoperita de reteaua la care are el abonament.

\

9.4. SEMNALIZAREA iN RETELELE, MOBILE

Intr-o retea de comunicatii mobile, traficul de semnalizare este generat in principal pentru stabilirea legaturilor, pentru transferurile intre diversele centre de comutatie ~i pentru actualizarea localizarii abonatilor. Pentru stabilirea unei legaturi Stint Decesare informatii cu privire la locul in care se afla abonatul chemator ~i la locul unde se gase~te abonatul chemat. intrucat este posibil ca cel putin until din cei doi sa fie mobil, la preluarea sa de catre un nOli centro de comutatie se genereaza informatie suplimentara.

Conform standardelor GSM, semnalizarea in reteaua mobila se face printr-o retea semafor, utilizand SS7. Am studiat deja sistemul de semnalizare Dr. 7 ~i nu precizam aici decat particularitatile aplicarii acestuia la retelele mobile celulare. Arhitectura unei retele semafor aferente unei retele mobile celulare este prezentata schematic in figura 9.3.

Reteaua semator este compusa din central~ telefonice distribuite geografic, fiecare dintre ele incluzand puncte terminus de comutatie (PTC), puncte de transfer al semnalizarii (PTS), un sistem de comanda a serviciului (SCS) ~i un sistem de administrare a bazei de date pentru serviciu (SABDS).

Centrul de comutatie asigura accesul abonatilor la reteaua fixa de telefonie publica prill PTC. Un PTC implementeaza un sistem de comutatie cu control prin program memorat denumit punct de control al serviciului (PCS) care utilizeaza semnalizarea cu canal comun pentru a stabili legaturi

Page 10: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

PTC: Punct terminus de comutatiePTS: PUl1ct de transfer al semnalizariiSCS: Sistem de comanda a serviciuluiSS7: Sistemul de sernl1alizare nr. 7Figura 9.3 Arhitectura unei retele sernalor in care se arata PTS-uri. PTC-uri ~iSCS instalate intr-o centrala telefonica.

10

Page 11: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

11

~i a accesa 0 baza de date a retelei. Acest PCS comanda PTC sa. creeze fi~iere de taxare pe baza infonnatiei de apel inregistrate de PCS. Pe baza lor se intocme~te factura.

Punctul de transfer al semnaliza.rii (PTS) comanda comutatia mesajelor intre nodurile din reteaua semafor. Pentru marirea fiabilitatii. se aplica redundanta activa, conectand un PTC la reteaua semafor cel putin prill doua PTS-uri. in acest rei, daca unul din PTS-uri cade, pana la repararea defectiunii, conectivitatea este asigurata de un alt PTS.

Sistemul de comanda. a serviciului (SCS) contine toate inregistrarile cu privire la abonati.

Sistemul de administraTe a bazei de date pentru serviciu (SABDS) este baza de date administrativa care intretine inregistrari de serviciu ~i investigheaza fraudele din retea.

9.5. INTEROPERABILITATEA RETELELOR CELULARE

in Romania, functioneaza patru retele de telefonie mobila celulara,toate avand acoperire nationala. Un abonat al uneia dintre ele poate teletonaunui abonat al altei retele-, fie ea mobila. sau fixa. -, cu ajutorul prefixului cecaracterizeaza reteaua. in fiecare tara., autoritatea de reglementare indomeniul comunicatiilor stabile~te (sau aproba, dupa caz) Planul Nu{ionalde Nllmerotalie (PNN), confonn c8.ruia operatorilor de telecomunicatii Ii sealoca numerele de care pot dispune pentru a satisface cerintele abonatilor.Anumite numere sunt de interes general ~i, cel mai adesea, sunt netaxabileca, de exemplu, 921 - Deranjamente posturi telefonice. Acestea fac partedin categoria numerelor scurte. Alte numere scurte se atribuie companiilor/"^ de taximetre. Cu titlu de exemplu, adresa unui abonat al retelei Zapp estc de

forma: 0788XXXXXX. Prefixul 0788 permite cu u~urinta unui abonat al altei retele sa telefoneze unui abonat Zapp fonnand mai intai 0788 ~i apoi cele ~ase cifre ce constituie adresa personala a abonatului cautat.

Mai complicata este situatia in care un abonat icse din zona deacoperire a retelei proprii ~i intra in zona de acoperire a altei retele mobile.A * De -exemplu, un abonat Connex se deplaseaza in interes de serviciu la Paris,

unde va locui. sa spunem, doua sapta.mani. Fiind un important om de afaceri, el trebuie sa tina pennanent legatura cu cei din tara.. Pentru aceasta. el se declara vizitator (roamer) ~i astfel, pentru 0 taxa suplimentara, pe durata ~ederii in stra.inatate, el se va bucura de acelea~i servicii ca ~i cum ar fi raffias in tara. in continuare, yom vedea ce implica aceasta pentru semnalizare.

Page 12: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

12

Sa consideram schema-bloc din figura 9.4, in care am figural doua retcle: cea proprie a abonatului ~i 0 alia, in care el este vizitator.

RLAP: Registru de local izare a abonatilor propriiRLV: Registru de localizare a vizitatorilorCAUT: Centru de autentificare

Figura 9.4 Legatura dintre doua retele mobile.

Page 13: CAPITOLUL 9 RETELE DE COMUNICATIE MOBILE

-ft,

2 » -, _r

13

Statiile de baza sunt conectate la un centru de comutatie prin fibra optica sau prill radioreleu. Centrol de comutatie utilizeaza reteaua semafor SS7 pentro validarea localizarii ~i fumizarea unei celule pentru abonatii proprii care sunt vizitatori in alta retea. Pentru aceasta, dispune de mai multe haze de date: registrol de localizare a abonatilor proprii (RLAP), registrul de localizare a vizitatorilor (RLV) ~i centrol de autentificare (CAUT). Acestea sunt utilizate pentro a actililliza localizarea ~i inregistrarile pentru toti abonatii din retea, in orice moment. Abonatul vizitator trebuie sa se inregistreze la centrul de comutatie al retelei din zona de acoperire a careia se alIa temporar. Aceasta inregistrare este apoi transmisa la centrol de comutatie de care apartine abonatul, pentru a actualiza registrul de localizare propriu (RLP). Atunci cand abonatul mobil face un apel, reteaua selecteaza calea prin care apelul poate fi rutat astfel incat sa se stabileasca 0 conexiune intre abonatul chemator ~i cel chemat.