cumunicatii mobile, generalitatiile 3g si 4g

8/6/2019 Cumunicatii Mobile, Generalitatiile 3G Si 4G

1/12

1

COMUNICAII MOBILE, GENERAIILE 3G I 4G

Dr. ing. tefan-Victor NicolaescuInstitutul Naional de

Studii i Cercetri pentru Comunicaii

(I.N.S.C.C.)

1. Introducere

Evoluia comunicaiilor mobile se confund, n mare msur cu evoluiaradiocomunicaiilor. Astfel, transmisiile de mesaje ntre nave i uscat sau ntre navereprezentau o practic obinuit chiari naintea primului rzboi mondial. Legturile mobileterestre apar ntre cele dou rzboaie mondiale ca, de exemplu comunicaiile mobile ale

poliiei din Detroit (1921) n banda de 2 MHz i sistemul de comunicaie mobil din New York(1932). Dup cel de al doilea rzboi mondial i pn la apariia sistemelor mobile celulare, se

pot cita cteva realizri importante ca sistemul B (Germania 1971), sistemul Loran (destinatnavigaiei maritime, cu ncepere din 1958), sistemul Shinkansen (Japonia 1964, pentru trenulde mare vitez), sistemul IMTS (SUA, 1969) i altele. Totui, dezvoltarea intens acomunicaiilor mobile se realizeaz doar dup apariia circuitelor integrate i miniaturizarearealizat n domeniul componentelor, deci dup crearea condiiilor de miniaturizare aechipamentelori dup realizarea unor surse de alimentare fiabile i cu dimensiuni relativreduse. Pentru realizarea unor reele de dimensiuni mari, cu muli utilizatori, avnd ladispoziie o band de frecvene limitat, s-a trecut la folosirea acoperirii celulare.

Sistemele celulare de comunicaii mobile celulare au fost dezvoltate, pn n prezent,n trei generaii distincte:! Generaia 1 (1G), destinat s ofere un singur serviciu, cel vocal, cuprinde sisteme ca

NMT, AMPS, TACS etc. i a aprut cu ncepere din 1980. Erau sisteme cu prelucrareaanalogic a semnalului, funcionnd n benzile de 450 MHz sau de 800-900 MHz. nprezent sistemele de generaia 1 sunt la finalul carierei, fiind scoase din exploatare nmulte dintre rile n care au funcionat.

! Generaia 2 (2G), a fost iniial destinat s ofere servicii vocale, avnd n acelai timp i ocapacitate limitat pentru serviciile de transmisii de date, cu vitez relativ redus. Suntsisteme cu prelucrare digital a semnalului, cu funcionare n benzile de 900 MHz i 1800MHz. Ca exemple de astfel de sisteme sunt GSM, D-AMPS etc. Primele sisteme GSM aufost introduse n exploatare n 1991. Sistemele 2G sunt n prezent la apogeul dezvoltriilor. n evoluia 2G se pot pune n eviden trei faze de dezvoltare: 1, 2 i 2+. n faza 2+,GSM ofer posibilitatea sporirii vitezei de transmisie a datelor prin introducerea unor

procedee speciale ca HSCSD i GPRS. Astfel, prin folosirea transmisiei cu pachete dedate, prin procedeul GPRS, viteza de transmisie a datelor poate fi de pn la 172 kbit/s(prin comparaie cu viteza de 14,4 kbit/s oferit n faza 1 de dezvoltare). Devine astfel

posibil realizarea unor transmisii de tip multimedia.! Generaia 3 (3G) ofer viteze de transmisie sporit, de pn la 2 Mbit/s (n unele variante

pn la 8 Mbit/s) i prezint posibiliti multiple pentru servicii multimedia de calitate i pentru operare n medii diferite. Sunt sisteme cu prelucrarea digital a semnalului, cefuncioneaz n banda de 2 GHz. Exemple de asemenea sisteme sunt WCDMA iTD/CDMA, ambele n varianta european pentru interfaa UTRA, WCDMA n varianta

japonez, CDMA2000 (S.U.A) etc. La nivel mondial, 3G este desemnat i ca IMT-2000.iar varianta dezvoltat n Europa este denumit UMTS. Introducerea n exploatarea a

primelor sisteme 3G a fost realizata n 2001-2002, fiind deci la nceputul evoluiei. La


2/12

2

baza dezvoltrii 3G se afl sistemele 2G. Astfel, GSM n variantele 2 i 2+ vor fi treptatintegrate n 3G, dezvoltarea UTRA fiind realizat tocmai pornind de la interfaa GSM.ntre diferitele sisteme 3G se ncearc, n prezent, realizarea unei compatibiliti ct mai

bune.Sintetic, evoluia tehnic n concepia sistemelor celulare pn n prezent, este expus

n fig. 1. iar cea n timp n fig. 2

n prezent, pe lng preocuprile pentru introducerea sistemelor 3G n funciune, aunceput lucrri experimentale pentru o nou generaie de sisteme de comunicaii mobile

digitale, 4G, pentru care se prevede realizarea unor viteze de transmisie de utilizator de pn

Generaia 1 Generaia 2 Generaia 2+ Generaia 3

Transport analog

n principal voce

Date n bandavocal

Transmisie pecircuite comutate

Roaming n sistemlocal sau re ional

Transport digital

n principal voce

Date transmisedigital

Transmisie pecircuite comutate

Roaming regionali global

Transport digital

n principal voce

Mai multe datetransmise di ital

Realizeazitransmisii pachet


Transport digital

Voce i video

n principal datetransmise digital

n principalpachete comutate


Fig. 1 Evoluia sistemelor de comunicaii mobile celulare

InfluenaINTERNETasupra pieii

Indicele pieiipentru telefonie

mobil

Indicele pieiipentru transmisii

de date

Indicele pieiipentru servicii

multimedia

Epoca informaional

HSCSD;GPRS.

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Generaia a doua de sisteme de comunicaii mobile

GSM faza 1

GSM

faza 2

GSM faza 2+Generaia a treia de sisteme

de comunicaii mobile

UMTSfaza 1 UMTSfaza 2

Fig.2 Evoluia sistemelor de comunicaii mobile


3/12

3

la 100 Mbit/s. Caracteristica principal a 4G va fi reprezentat de controlul exercitat deutilizator asupra serviciilor, pe care le va gestiona n funcie de pachetul de servicii la care s-aabonat. Deci utilizatorul va avea libertatea de a selecta serviciul dorit, cu un indice de calitatedorit, la un pre acceptabil, oriunde i oricnd.

2. Sisteme de radiocomunicaii mobile 3G

Dezvoltarea sistemelor 3G este susinut de trei principale motivaii:a. Realizarea de transmisii multimedia pe suport radio;

b. Obinerea unor capaciti sporite pentru utilizator, n raport cu cele oferite 2G;c. Realizarea unui standard sau a unor grupuri de standarde cu aplicaie la nivel global.

Vitezele n 2G (de aproximativ 9,6 kbit/s) sunt prea mici pentru a permite realizarea detransmisii cu un coninut mbogit, cum ar fi imagini nsoite de text etc. 2+ rezolv n bunmsur aceast problem, dar las nc loc pentru soluii mai performante. Vitezele detransmisie trebuie s fie mai elastice, n raport cu coninutul serviciului realizat, cu valori de laciva kbit/s pn la civa Mbit/s. Noile sisteme 3G, trebuie s fac fa unei creteri rapide anecesarului de comunicaii mobile precum i cu mobilitatea din ce n ce mai mare a

utilizatorilor, ceea ce justific trecerea de la standardele naionale i regionale la cele globale.n urmtorii civa ani, reelele mobile din generaia a treia, 3G, vor oferi servicii

mobile multimedia complete. Conectarea la Internet oriunde i n orice moment, este unadintre ofertele importante ale 3G. Dar reelele din generaia 3G vor oferi mult mai mult dectmobilitate pentru Internet. Dezvoltarea major a acestora se bazeaz pe posibilitile unice aleechipamentelor mobile de a oferi mesaje de grup, servicii definite pe zone, informaii

personalizate, amuzament etc. Astfel, 3G ofer capaciti certe pentru aplicaii i serviciiavansate, bazate pe interactivitate, mobilitate, band larg i poziionare. Obiectivelefundamentale ale sistemelor din categoria 3G sunt:! asigurarea mobilitii universale a terminalelor;! oferirea unor pachete ample de servicii, din care utilizatorul poate selecta serviciile dorite,

n forma n care acestea i sunt familiare, astfel nct: s fie posibil alegerea i flexibilitatea serviciilor; alocarea serviciilor s fie realizat la cerere; accesul la servicii s fie simplu i prietenos; serviciile oferite s fie interactive i inovative.

Tipurile de servicii oferite de sistemele 3G se diversific fa de oferta realizat de 2Gsau de sistemele de generaia 1, sistemele 3G fiind capabile s ofere:# multimedia nalt interactiv (videoconferine, lucru n colectiv i teleprezen);# multimedia de vitez mare (acces rapid LAN i Internet/Intranet, videoclipuri la cerere,

cumprturi n direct etc.);

# multimedia de vitez medie (acces LAN i Internet/Intranet, jocuri interactive, mesajeradiodifuzate i informaii publice complexe, jocuri interactive etc.);# date comutate (acces LAN de vitez redus, acces Internet/Intranet, fax etc.)# mesagerie simpl (serviciu de mesaje scurte, e mail, radiodifuzare i mesagerie de

informaii publice, comenzi / pli pentru comerul electronic simplu etc.);# transmisii vocale (comunicare bilateral, conferine, pot vocal etc).

Pentru a permite o ct mai bun convergen a sistemelor 3G, ITU-R a creat cadrulnumit IMT-2000, n care au fost exprimate o serie de cerin e considerate ca minimale pentrunoile sisteme (Recomandrile ITU-R M 816-1, M 1035 i M 1225). Principalele obiectiveimpuse de IMT 2000 la interfaa radio sunt (fig. 3):! acoperire i mobilitate complet pentru viteza de transmisie de 144 kbit/s, dar de preferat

pentru 384 kbit/s i BER = 10-6;


4/12

4

! acoperire i mobilitate limitat pentru viteza de transmisie de 2 Mbit/s i BER = 10-6;! eficien ridicat de folosire a spectrului n comparaie cu sistemele existente;! flexibilitate nalt n introducerea noilor servicii.

Pentru IMT-2000 au fost elaborate i testate mai multe soluii care, dup o perioad dedezvoltare n laboratoare i de analize la nivelul grupurilor de lucru, pe baza cerinelor ITU-R,spre analiz la ITU-R (fig. 4)

Generaia 2 de sisteme de comunicaii mobileGSM, IS-95, IS-136, PDC

Generaia 2+ de sisteme de comunicaii mobileGSM, HSCSD, GPRS, IS-95B

EDGE

IMT-2000

Viteza detransmiterede utilizator

2 Mbit/s

384 kbit/s

144 kbit/s

10 kbit/s

Utilizatori cumobilitate

redus sau fici

Arie mare deaciune,

mobilitate mare

Fig. 3 Evoluia sistemelor 2G i trecerea la 3G, la nivel mondial. Vitezele de transmisieposibile sunt indicate cu aproximaie

Europa Japonia Statele Unite Coreea(de Sud)

Proiecte de cercetareindustriali platforme

de ncercri TDMA,CDMA, OFDM, hibrid

TDMA/CDMA

Cercetricoordonate TDMAi CDMA. ncercri

W-CDMA

1992

1996

1998

ETSI

UTRAW-CDMA (UTRA FDD)TD-CDMA /UTRA-TDD)

ITU10 propuneri supuse pentru analiz pentru sisteme 3G

UWCC/TR45.3(bazat IS-136), IS-136+, W-CDMA,EDGE/UWC-136

ncercriW-CDMA

CDG/TR45.5(bazat IS-95)Cdma 1x, 3x

UTRA

DECT(ETSI) NA WCDMA

(SUA)WIMS WCDMA

(SUA)

TD-SCDMA(China)

Fig. 4 Evoluia propunerilor pentru sisteme IMT-2000 (3G)


5/12

5

S-a constatat c toate propunerile naintate ndeplinesc cerinele formulate, astfel c au

fost considerate ca posibile componente ale unui grup de sisteme 3G. Pentru realizarea uneicompatibiliti depline ntre diferitele soluii adoptate, au fost create n 1999 dou grupuri delucru, 3GPP i 3GPP2, care se preocup de punerea de acord a protocoalelori interfeelorsistemelor.

La nivel european soluia denumit UMTS a fost agreat de Directoratul pentruComunicaii DG XIII al Comisiei Europene iar etapele principale preconizate pentrudezvoltarea, reglementarea i evoluia sistemului sunt: 1997, luarea unei decizii asupra benzilor de frecvene alocate UMTS; 1999, eliberarea de licene pentru operatori doritori s activeze n domeniu; 1999, la sfritul anului urmeaz s fie elaborat standardul UMTS n faza 1; 2002, UMTS devine comercial operaional; 2005, ntreaga band de baz alocat trebuie s devin disponibil; 2007, banda extins de frecvene trebuie s devin disponibil.

Fig. 5 arat un posibil scenariu de evoluie pentru introducerea sistemelor de generaiaa treia, n domeniul complex al reelelor curente, care folosesc diferite tehnologii de transport.

Sunt luate n considerare o reea GSM de baz, o reea UMTS precum i o reeamagistral, fix (ATM, reea bazat pe protocol IP, N-ISDN). Pentru introducerea evolutiv a

Reea comun:Ethernet, PABX,

TDM, FR, ATM, IPpe baza celui mai

bun efortATM

ATM

Reele de bandlarg multiserviciu

ATM

Voce, ATM,FR, IP, SMDS

Reea IP pe bazacelui mai bun efort

Reeamagistral

multiserviciuATM

ATM

N-ISDNAcces Internet

Acces de bandlarg

ATM

IN

PSTN/ISDN

Internetglobal

FR/ATM

FR

FRSOHOrezidenial

Reea

ma

istral

Reea radiode acces,

GSM

ADSL, ISDN,POTS, SDSL

MSC/VLRAcces Internet

direct

HLR, AC,INCAMELIWULA

IWULCD SGSNUTRA, generaia

3-aGGSN

Reeamobil

Fig. 5 Scenariul pentru a doua generaie de reele de comunicaii mobile i de migrare ctresistemele mobile de generaia a treia

A

Iu

FR

Gb


6/12

6

n primele etape de dezvoltare UMTS va fi realizat n insule pentru arii de afaceri undesunt necesare servicii complexe i capaciti mai mari de trafic. Pentru dezvoltarea UMTS careele tip insul, de exemplu n zone fierbini, este necesar o reea de baz GSMevoluat, realiznd funcii de MSC, HLR, VLR, SGSN, GGSN ca i funciile noi, introdusede GPRS, n faza 2+ a GSM. Introducerea GPRS aduce avantajul c resursele sunt atribuiteutilizatorului doar atunci cnd acesta are de transmis efectiv date. Sistemele de comunicaii

mobile radio de generaia a treia pot fi conectate la reele de acces radio de generaia a treia cai la reele private pentru ntreprinderi mici / ntreprinderi domestice (SOHO). Pentru amenine acoperirea complet a serviciilor de generaia a doua, terminalele cu mod dual pot ficonectate la reelele de acces radio de generaia a doua, cum sunt cele GSM. Aceste reele deacces radio sunt legate la reelele fixe prin:! Interfaa A i centrul de comutaie pentru reeaua mobil (MSC), pentru serviciile

comutate n mod circuit;! Interfaa Gb, nodul de serviciu pentru GPRS (SGSN) i nodul poart GPRS (GGSN)

pentru serviciile orientate pe pachete.n acelai timp, o direcie principal de dezvoltare susinut de 3G este dat de apariia

unor noi caracteristici, n concordan cu o nou generaie de terminale mobile ca:

# asisteni digitali personali (PAD);# laptop-uri cu conectare prin mijloace radio, comunicatori;# terminale bazate pe noi tehnologii radio, de exemplu pe conceptul UTRA (WCDMA

pentru FDD i TD/CDMA pentru TDD).Arhitectura unei reele 3G este

relativ simpl (fig. 6), dat fiind c estenecesar integrarea facil a acesteia cualte reele de comunicaii. Din punctul devedere al relaiei dintre utilizator i 3G(de ex.UMTS) se poate defini o reea de

bazi o reea de acces. Reeaua de bazeste o reea fix de comunicaii, care

poate fi, de exemplu, partea fix a uneireele GSM, o reea B-ISDN sau N-ISDN, o reea de transmisii de date,PDN, o conexiune prin sisteme de sateliietc. Reeaua de acces este compus dintr-un controlor de reea radio, care are rolulde a gestiona resursele radio atribuitereelei de acces i de a organiza i de asupraveghea aceasta i din noduri radio,

care reprezint echipamente de emisierecepie structurate n conformitate cutehnica de modulaie i de multiplexareadoptate.

Arhitectura reelelor 3G estestructurat n straturi, ceea ce permite o livrare eficient a informaiilor vocale i a serviciilorde date. O structur stratificat a reelei, mpreun cu o interfa deschis, standardizat,

permite operatorilor s introduci s dezvolte rapid noi servicii. Folosind IP sau ATM (fig.5), sau o combinaie a acestora, stratul reea permite att transmisii de date ct i informaiivocale. O reea complex conine rutere, comutatoare ATM i echipamente de transmisie. nreelele 3G, informaiile vocale i cele de date nu sunt tratate separat, ceea ce conduce la

micorarea costurilor operaionale fa de cazul tratrii separate a celor dou componente ale

Reea debaz

Reea deacces

Controlorde reea

radio

Noduri radioNoduri radio

Fig. 6 Structura de principiu a unui sistem 3G

Reea deacces

Controlorde reea

radio

Echipamentmobil

Canal radio decomunicaie


7/12

7

transmisiei. Stratul aplicaie ofer o interfa deschis pentru aplicaii, ce permite creareaflexibil a serviciilor. Astfel de servicii sunt comerul mobil (m-comer), servicii bazate pelocalizare, servicii de amuzament, servicii de informaii, lucrul la distan etc.

Una dintre principalele caracteristici noi ale sistemelor 3G fa de cele prezentate de1G i 2G o reprezint alocarea dinamic a resurselor sistemului pentru utilizatori. Dac nsistemele 1G i 2G, utilizatorul primea resursele de comunicaie (banda de frecven respectiv

banda de frecven i intervalul de timp) la nceputul comunicaiei i i meninea acesteresurse pn la terminarea acesteia, n 3G, resursele sunt alocate dinamic. n fapt, utilizareadinamic a resurselor este realizat pentru prima dat, n sistemele mobile n generaia 2+ deGPRS. n 3G, resursele oferite sunt nivelul de putere, codul i combinaia interval de timp-frecven. Alocarea acestora pentru utilizator se face n funcie de necesitile comunicaiei iresursele se pot modifica n cadrul aceleiai sesiuni de comunicaie.

3G poate realiza diferite servicii. Se prevede c introducerea diferitelor categorii deservicii se face treptat, n etape. Sintetic, introducerea noilor servicii 3G este prezentat nfigura 7

Concluzia general este c UMTS, care reprezint sistemul de telecomunicaii mobileal viitorului apropiat pentru Europa, a fost dezvoltat la nivelul rilor din ComunitateaEuropean, n strns legtur tehnic cu sistemele dezvoltate de industriaii japonezi.mpreun cu celelalte sisteme din 3G, poate asigura legturi de comunicaii la nivel mondial io gam larg de servicii, operaional cu ncepere din 2002 i cu o mare dezvoltare n perioadaanilor 2005 2010. Condiia necesari suficient este ca grupurile de lucru GPP i GPP2 sstabileasc o baz comun pentru interfeele necesare i pentru softurile ce trebuie s realizezeroamingul, n special ntre sistemele UMTS i ARIB cu cele din grupul cdma2000.

3. Comunicaii radio dincolo de 3G

Dezvoltarea comunicaiilor mobile continu, fiind susinut de previziunile de evoluieale comunicaiilor mobile (fig. 8) ca i de relaia dintre diferiii actori ai noilor sisteme.

Integrarea dintre sistemele de radiocomunicaii mobile i sistemele fixe de radiodifuziune,DxB, reprezint una dintre principalele preocupri ale n domeniu. O conlucrare de succestrebuie s ofere tuturor prilor posibilitatea de a-i spori veniturile (fig. 9) Totui, aceasta nueste simplu, dac se pune problema ntre un operator fix i unul mobil. Este pus problemacooperrii ntre 3G, eventual 4G i sistemele de radiodifuziune. Sistemele mobile ofer uncanal de legtur cu reeaua de radiodifuziune iar informaiile oferite de aceasta pot fi deinteres general sau de interes de grup pentru utilizatorii ce evolueaz n zona de acoperire acelor dou reele.

2002 2003 2004 2005

Informaii orientate,AccesIntranet/Extranet

Servicii bazate pe

localizare,Servicii mesageriemultimedia (cuvideo)

Vocembuntitcu grafic

Voce mbuntit,videotelefon

Fig. 7 Scenariu de introducere a categoriilor de servicii 3G


8/12

8

An

M

ilioane

Telefonie fix

Telefonie mobil

Internet mobil

Internet fix

Fig. 8 Evoluia numrului de utilizatori ai telefoniei i Internetului

Utilizator

Operator acces

re ea celular

Operator accesreea WLAN

Operator accesreea WLAN

Operator

reeacelularde baz

Ofertantde servicii

Internet(ISP)

Ofertant deconinut

Operator reearadiodifuziune

Subsistem deutilizator

Subsistem livrareconinut

Subsistemoferire coninut

Subsistemproducere coninut

Fig. 9 Actorii unui sistem complex de comunicaii


9/12

9

Evident c prima ntrebare ce se pune n mod firesc este de ce se trece la dezvoltareaunei noi generaii de sisteme de comunicaii, 4G, nainte de introducerea pe scar larg, nexploatare, a sistemelor 3G. Pentru 4 G se pot da mai multe definiii, dintre care cea maisimpl este cea de viitoare generaie de reele radio ce va completa i nlocui, n viitor, reelele3G. n momentul actual, la nceputul anului 2003, 4G reprezint n principal o iniiativ lanivel academic i de cercetare/dezvoltare ca i un cadru de discuii pentru evoluii viitoare, cu

scopul eliminrii problemelor semnalate n dezvoltarea 3G. n favoarea dezvoltrii 4G existo serie de argumente:! Performanele 3G pot s nu fie suficiente pentru a satisface necesitile unor aplicaii

viitoare de nalt performan ca multimedia, video cu prezentare de micare,teleconferine de calitate. Pentru acestea este necesar sporirea capacitilor 3G cu unordin de mrime.

! n momentul de fa, pentru 3G exist standarde multiple i, cu tot efortul decompatibilizarea a acestora, exist dificulti reale n asigurarea unui roaming global i ainteroperabilitii precum i a portabilitii serviciului.

! 3G se bazeaz pe conceptul de arie extins. n prezent sunt ns necesare reele hibridecapabile s foloseasc att LAN radio ct i reele celulare.

! Sunt necesare lrgimi mai mari de band iar cercetrile au artat c n structura 3G, nu potfi implementate unele scheme de modulaie mai eficiente dect cele folosite.

! Se dovedete ca necesar exitena unor reele cu transmisie de pachete, capabile sfoloseasc al deplina capacitate protocoalele Internet, cu convergena realizat ntrecapacitile de voce i de date.

Reelele de comunicaie mobil 2G, mai ales sub forma 2+, reprezint o evoluieimportant n concepia modern a reelelor de comunicaii.

Pentru reelele de comunicaie de generaiile 2+, 3 i 4 se pun cteva problemeeseniale, ce marcheaz dezvoltarea acestora i impun direcii de dezvoltare mai ales n sferaserviciilor. Astfel se urmresc o serie de obiective majore cum sunt:# Convergena / integrarea / conlucrarea tuturor reelelor fixe i mobile, existente sau

viitoare, fixe sau mobile (cu legtur prin cablu sau radio), incluznd radiodifuziunea.Baza convergenei va fi format de tehnologiile IP.

# Uurina de a selecta i folosi serviciile selectate. Aceasta va determina ofertanii deservicii la realizarea unor tehnologii de aplicaie prietenoase i simplu de folosit, cuconinut adecvat tipului de utilizatori i zonei geografice n care se desfoar serviciile.

# Realizarea de terminale universale i cu un cost ct mai sczut, ceea ce conduce lanecesitatea unor tehnologii de reconfigurare.

Principalele performanele 3G i 4G sunt prezentate comparativ n tabelul 1

Tabelul 13G (inclusiv 2G+) 4GCondiii majore cecondiioneaz arhitectura

Transmisii vocale i date, cusporirea accentului pe date

Convergena transmisiilorde date i voce prin IP

Arhitectura reelei Bazat pe celule, pe zone extinse Integrare hibrid de reeleWLAN i de arie mare

Banda de frecvene Funcie de ar, n domeniul1800-2400 MHz

Benzi de frecvene 2-8 GHzdari mai sus

Viteza de transmisie Pn la 2 Mbit/s, tipic 384 kbit/spentru mediul mobil

20 100 Mbit/s pentrumediul mobil

Lrgimea de band a

canalului RF

5 20 MHz De ordinul a 100 MHz


10/12

10

Modul de comutare Circuit i pachet Pachet, cu prelucrarea vociin modul pachet

Tehnologia de acces WCDMA, 1xRTT, EDGE OFDM i MCDMA(Multicarrier CDMA)

Corecia n avans aerorilor

Convoluional, rata , 1/3 Schem de codareconcatenat

Proiectare componente Proiectare de antene optimizate,adaptori multiband

Antene inteligente, softmultibandi de band larg

Protocol Internet IPv4 i IPv6 IPv4 i IPv6

n cadrul noilor reele se pot stabili straturi de acoperire i se poate dezvolta o ierarhieatt pe vertical, ntre reele cu grade diferite de acoperire ct i pe orizontal, ntre reele deacelai rang, ierarhie ce permite realizarea de comunicaii ntre acestea (figura 10).

Criteriile de selecie de ctre utilizatori a reelelor prin care s realizeze legtura decomunicaie trebuie s aib n vedere

$ Tipul de serviciu, caracterizat prin viteza de transmisie a datelor i calitatea necesar aserviciului;$ Resursele disponibile n zona de acces radio;$ Contextul n care se afl situat utilizatorul, definit de elemente ca gradul de mobilitate,

preferinele personale ale utilizatorului, locul i momentul realizrii legturii.Transferul legturii de comunicaie ntre sisteme celulare de mare acoperire i reelele

radio LAN, de acces local, se poate realiza n diferite condiii i cu diferite cerine. n acestsens este necesar ca la realizarea transferului:! S se selecteze ntre transferul n cadrul aceluiai strat ierarhic i transferul ntre straturi

ierarhice;! s se ia n considerare tipul de serviciu realizat i dac serviciul se realizeaz n timp real

sau n timp non-real;

Stratlobal

Stratregional

Stratnaional

Strat dereea local

Strat de reeapersonal

Reea de satelii

Reele DAB, DVB

Re ele celulare 2G, 3G

Reele radiode acces local

Reele radiode acces

personal

Transfer pe orizontal

Reea de baz, folosind protocoale IP (v4 sau v6)

Transferpevertical

Fig. 10 Stratificarea ierarhic pentru reele de comunicaii mobile 4G


11/12


12/12

12

Bluetooth, ca sistem destinat unor legturi radio pentru distane foarte scurte, deordinul metrilor.

IrDA, ce reprezint un standard pentru interfa n infrarou, ce ofer o soluie radio,de exemplu pentru telefoane mobile i pentru PDA. Tehnica este bine cunoscut pe pia nsexist probleme, deoarece unii productori de echipamente IrDA au realizat implementriincompatibile cu standardele existente. Principalele dezavantaje tehnice constau n necesitatea

vizibilitii directe ntre punctele n conexiune i n faptul c se limiteaz doar la conexiunipunct-la-punct.IEEE802.11 reprezint o alternativ la Bluetooth pentru un LAN radio.UWB este o tehnologie radio nou. Conceptul de realizare este similar cu cel folosit al

radar. Informaia moduleaz impulsuri n timp i n frecven. Tehnica nu este pe deplindezvoltat ns poate intra n competiie cu Bluetooth, datorit capacitii superioare i aconsumului de putere mai mic. Prototipurile UWB suport o sarcin de pn la 1,25 Mbit/s

pentru o distan de aciune de ordinul a 70 m, cu un consum de putere de numai 0,5 mW.Home RF reprezint o tehnic dezvoltat pe baza conceptului DECT i opereaz n

banda de 2,4 GHz (aceeai ca i pentru Bluetooth). Exist multe asemnri cu Bluetooth nceea ce privete domeniul, distana de lucru, puterea de transmisie, preul echipamentelor.

Diferena major constituie n faptul c home RF poate lucra cu 127 uniti pe reea, cu 50salturi de frecven, n timp ce Bluetooth asigur doar 8 uniti pe reea, cu 1600 salturi defrecven.

Pentru reelele 3G i 4G sunt folosite diferite tehnologii. Deoarece aceste tehnologiisuport diferite componente multimedia, toate acestea trebuie s fie dezvoltate corelat, altfelcalitatea serviciilor multimedia va suferi. Tehnologiile se vor maturiza la momente diferitede timp. De aceea operatorii vor trebui s fie capabili s aleag, totdeauna, cea mai bunschem de reea, atunci cnd o nou combinaie devine posibil.

Deoarece reelele mobile vor oferi transfer de informaii cu diferite caliti, aplicaiilevor trebui, la rndul lor, s fie adaptive la noul mediu de operare. Se pare c viitorul va oferiservicii cu parametri de calitate diferii precum i cu modificri dinamice ale parametrilor decalitate. Este de aceea important ca n modificarea dinamic a parametrilor s nu fie luat nconsiderare doar nrutirea ci i posibila sporire a calitii acestora, reflectat n aplicaii. Deaceea este esenial ca aplicaiile i sistemele adaptive s permit utilizatorilor s stabileascordinea de prioritate a importanei parametrilori ca utilizatorul cu o abilitate medie de lucrus fie capabil de a-i prezenta opiunile fa de aplicaia solicitat.

Bibliografie

[1] tefan Victor Nicolaescu: Sisteme de comunicaii mobile celulare GSM, EdituraAGIR, Bucureti, 1999

[2] tefan-Victor Nicolaescu: Reele 3G Europa, Ed. AGIR, 2003[3] Ramjee Prasad, Werner Mohr, Walter Kornhuser: Third Generation MobileCommunication Systems, Editura Artech House, Boston, London, 1999

[4] *** Forumul UMTS, Rapoartele 1 20[5] *** ITU-R M 816-1: Framework for Services Supported on International Mobile

Telecommunications-2000 (IMT-2000), 1997[6] *** ITU-R Recomandarea M 1035: Framework for the radio interface (s) and radio sub-

system functionality for international mobile telecommunications 2000 (IMT-2000)[7] Aldo Bolle, Hyperaccess Status and plans, Erricsson, jan 12-15 HA/N-WEST Joint

Session

cumunicatii mobile, generalitatiile 3g si 4g

Documents