proiect a4 gc

8/16/2019 Proiect A4 GC

1/22

INTRODUCERE

Elementele de bază pentru conceptul celular au apărut în anul 1947. Dar abia prin

anii '70 firma Bell Telephone a conceput i bre!etat un "i"tem celular. #ornind de aici$

%T&T obine în 197( o licenă pentru un "i"tem de comunicaie celular e)perimental

în *hica+o. % rezulat "i"temul %,#- %d!anced ,obile #hone -/"tem. % de!enit

operati! în anul 192. %lături de 3,T 3ordic ,obile -/"temdin Europa$ i de

,*-51 din 6aponia a fo"t printre cele mai ră"pndite "i"teme celulare analo+ice.

#rincipalele caracteri"tici ale "i"temului "unt8

banda de frec!ene utilizată8

• 2(4( ,z -, -B

• 7090 ,z -B -,

− numărul de canale în fiecare "ubbandă8 :::;

− lăr+imea de bandă a unui canal8


2/22

5E TE ,T?B- B-

5E ,T?

B-

B- @

@

# - T 3

Tabelul 1 Aepartizarea canalelor în celule

1% 2

%

<

%

4

%

(

%

:

%

7

%

1B 2B


3/22

#*

-* TD

-5 *

FT TD#

,T?

EFA1 EFA2 EFAn.....

%r2%r1 %en

%e2%e1...

B-

#-T3

reprezintă o centrală de tranzit. B- care pot fi conectate la ,T? printro linie

indi!iduală "au comună. ,E echipament mobil.

,T? reprezintă o centrală telefonică pentru abonaii mobili i efectuează

comutarea core"punzătoare.

Cuncionarea "i"temului "e efectuează "ub controlul unui proce"or central a ,T?.

-chema de "tructură a ,T? i le+ăturii B- e"te următoarea8

Ci+ura 1.2 -chema de "tructură a ,T? i le+ăturii B-

Elementele componente ale "chemei "unt8

#* proce"orul central

-* "i"tem de comutaieTD terminal de date

-5 "uper!izarea liniilor

* unitatea centrală a B-

FT întîrzierea F te"tarea

TD# tran"miterea datelor poziti!e

EFA emi"ieFrecepie

7


4/22

Ciecare B- utilizează 2 antene de recepie pentru înlăturarea efectului fadin+ i n

antene de emi"ie.

1.2 Funcionarea sistemului AMPS

n %,#- "e utilizează un număr de canale doar pentru efectuarea proce"ului de

căutare i acce"$ cît i pentru "emnalizarea$ ace"te canale "e nume"c - canale i$ de

obicei$ "e utilizează ultimele 21 de canale din :::cîte un canal - pentru fiecare "et

de canale ca minimum$ ace"te canale "e utilizează în ambele "en"uri i doar pe un

timp foarte "curt pînă la atribuirea canalului de trafic liber.

#entru utilizarea eficientă a "pectrului de frec!ene utilizarea canalelor - în ambele"en"uri$ i anume în cazul iniierii unui apel de către ,E pe canalul - din celula dată$

"e tran"mite un "emnal "pecial. %cea"tă procedură "e numete procedură de acce". Gi

la apariia a două "au mai multe proceduri de acce" de către abonaii aceleeai B- "e

utilizează o procedură "pecială pentru e!itarea apariiei conflictelor la acăpărarea

unui cana liber. %cea"tă procedură con"tă în următoarele8 cînd ,E tran"mite "pre B-

"emnal de iniiere a unei con!orbiri pe canalul - iniial B- nu eliberează momentalun canal liber de trafic$ doar la apariia pe"te un timp aleator de timp aceluiai "emnal

de la ,E la B-$ B- eliberează un canal de trafic i în ace"t moment eliberează i un

canal -. Dacă doi "au cîi!a abonai iniiază un apel în acelai moment de timp$

datorită faptului că fiecare ,E repetă ace"t "emnal pe"te un timp aleator primul !a

primi canalul de trafic ,E care are timpul repetare mai mic. n %,#- procedura de

acce" i căutare "e efectuează pe acelai canal. #rocedura de căutare e"te o procedură prin care o B- iniiază o le+ătură cu unul din

abonaii mobili aflai pe teritoriul calulei pe durata le+ăturii B- i ,T)

"upra!e+hează calitatea comunicaiei i dacă e"te nece"ar "e declanează procedura

de hand o!er intra "au inter celulară. 5a încheierea con!orbirii ,E "emnalizează

ace"t lucru cu un "emnal "pecial i B- con"ideră în continuare canalul de trafic

utilizat în con!orbire ca canal liber.


5/22

n re+imul de ateptare "tand b/ ,E "e află permanent pe un canal - de"er!it de

altă B-. ,E "chimbă ace"t canal -. E)i"tă cazuri cînd ,E recepionează de la B-

comenzi de a "e tran"fera necondiionat de pe un canal - pe altul$ acea"ta are loc cînd

întro celulă e"te depi"tat un număr mare de abonai$ care dacă ar iniia o con!orbire

"au ar fi apelai B- nu ar face faă ace"tui trafic.

Di"tana între B- i ,E poate !aria de la 0 la cîi!a zeci de =m$ de aici rezultă o

!ariaie în limitele foarte mari a ni!elului "emnalului recepionat. 5a o "cădere a

ce"tui ni!el "ub ni!elul limită B- i ,E întreprind mă"uri le+ate de ridicarea calităii

prin mărirea în 4 trepte a puterii de emi"ie. %cea"tă procedură "e utilizează pentru a

e)clude po"ibilitatea apariiei interferenelor în cazul utilizării "emnalului ma)im de

emi"ie.nitatea centrală a echipamentului mobil e"te un "intetizor care poate +enera

frec!enele core"punzătoare celor ::: de canale att pentru emi"ie ct i pentru

recepie. -intetizorul funcionează întro bandă de frec!enă cuprin"ă între 2(F:

,z i 4(F: ,z fiind urmat de multiplicatoare cu factorul de multiplicare : ,ult.

) : care aduc frec!ena +enerată la !aloarea nece"ară pentru emi"ie i pentru prima

"chimbare de frec!enă. rmărind calea de emi"ie "e con"tată că "emnalul captat demicrofon e"te prelucrat cu un compre"or de dinamică *omp. i apoi multiple)at

,? cu "emnalul de date pro!enit de la unitatea lo+ică. -emnalul obinut la ieirea

multiple)orului modulează în frec!enă indirect prin modulaie în fază$ blocul

,HD. fază purtătoarea AC rezultată după multiplicare. %mplificatorul de putere$ al

cărui cti+ poate fi controlat în patru trepte de către unitatea lo+ică$ aduce "emnalul

la ni!elul nece"ar realizării unei comunicaii în condiii optime. -emnalul AC e"tefiltrat filtrul trece bandă emi"ie$ CTBE i$ prin intermediul unui circulator *$ e"te

aplicat unei antene care e"te folo"ită att pentru emi"ie ct i pentru recepie.

#e calea de recepie "emnalele recepionate "unt filtrate filtrele trece bandă

recepie CTBA iar apoi$ prin intermediul unui "elector de di!er"itate -D2$ unitatea

lo+ică ale+e "emnalul optim care e"te aplicat amplificatorului de radio frec!enă

%AC.

9


6/22

#rima frec!enă intermediară a fo"t alea"ă de 4( ,z a"tfel înct "emnalul

+enerat de "intetizor pentru emi"ie poate fi folo"it i ca "emnal local pentru primul

"chimbător de frec!enă -C1.

5a primul amplificator de frec!enă intermediară %C>1 "e mă"oară ni!elul

"emnalului recepionat. %ce"t ni!el inter!ine att în decizii ale unităii lo+ice locale

"elecie di!er"itate ct i în unele decizii luate de centrala telefonică pentru abonaii

mobili. %l doilea amplificator de frec!enă intermediară %C>2 e"te un amplificator

lo+aritmic cu filtru cu cuar lucrnd pe frec!ena de 10$7 ,z. %le+nd acea"tă

!aloare "a "implificat "arcina primului %C> din punctul de !edere al eliminării

frec!enei ima+ine.

H"cilatorul local core"punzător celei de a doua "chimbări de frec!enă -C2lucrează pe frec!ena fi)ă de


7/22

1.!.1 Su"er#i$area calit&ii leg&turii

n reeaua telefonică publică comutată "uper!izarea reprezintă funcia de urmărire a

"tării terminalului de abonat receptorul în furcă "au nu. n "i"temele celulare %,#-$

"uper!izarea cuprinde8

' urmărirea "tării receptorului terminalului de abonat;

' meninerea inten"ităii cmpului de recepie la un ni!el core"punzător$ dea"upra

pra+ului minim nece"ar pentru recepie.

-i"temul %,#- utilizează pentru "uper!izare două tipuri de "emnale "inu"oidale8

"emnalul de "uper!izare8 -%T -uper!izor/ %udio Tone;

' "emnalul de "emnalizare8 -T -i+nalization Tone. -emnalului de "uper!izare -%T îi"unt alocate trei frec!ene tabelului .1.

Tabelul 2 Ialorile frec!enei -%T-%T 1 -%T 2 -%T <

(:00 z :000 z :


8/22


9/22

#e durata unui apel$ la inter!ale de timp de ordinul "ecundelor$ centrala pentru

abonaii mobili e)aminează inten"itatea cmpului recepionat la "taia de bază prin

intermediul căreia e "tabilită le+ătura radio cu abonatul mobil. Dacă e"te nece"ar$ deci

dacă inten"itatea e"te "ub limita admi"ă$ centrala caută altă "taie de bază pentru a

prelua$ în condiii mai bune$ le+ătura de comunicaie.

Hdată "tabilită noua "taie de bază$ "e tran"mite către "taia mobilă$ prin

canalul de trafic curent$ comanda de a trece pe noul canal. 3oul canal de trafic poate

aparine aceleiai "taii de bază "au alteia.

#e baza întrzierii "emnalului -%T "i"temul poate face$ prin intermediul

proce"orului centralei telefonice mobile$ o apro)imare a di"tanei ce de"parte "taia

mobilă de "taia de bază i poate a"tfel "ă decidă între cele două !ariante. -e "chimbănumai canalul de trafic în "ituaia în care$ dei "taia mobilă "e află relati! aproape de

"taia de bază$ propa+area pe frec!ena radio core"punzătoare canalului curent "e

efectuează cu o atenuare mare "taia mobilă "a poziionat pe un minim$ "au "e

+ă"ete întro zona de KumbrăK. n ace"t caz proce"orul ,T? trebuie "ă caute un

canal liber$ calitati! core"punzător. Dacă nu +ă"ete un a"tfel de canal$ la"ă

comunicarea "ă "e de"făoare pe !echiul canal pnă la pierderea le+ăturii. n cazul încare "e "chimbă i "taia de bază$ proce"orul ,T? "electează o cale telefonică între ea

i noua "taie de bază pe care "ă primea"că me"aLele$ eliberndo pe cea dintre ea i

!echea "taie de bază. #roce"ul e)aminării cmpului recepionat de la "taia mobilă "e

numete KpoziionareK.

1.!.! Accesul %i c&utarea )"aging'ul,

%cce"ul reprezintă proce"ul de iniiere a unei comunicaii de către "taia mobilă

i cuprinde următoarele etape8

1. informarea "i"temului a"upra poziiei "taiei mobile i a dorinei ace"teia de a

iniia un apel;

2. tran"miterea numărului "taiei mobile pentru ta)are i a număruluiabonatului chemat;

1


10/22


11/22

parametrul *ma)$ care indică numărul de canale de acce" pe care le "canează

"taia mobilă anterior iniierii unui apel;

parametrul *#% $ care arată dacă acce"ul i căutarea folo"e"c aceleai canale

de apel.

#entru ca o "taie mobilă care "e depla"ează "ă aibă acce" la informaiile

coninute în cu!ntul de identificare$ indiferent în ce zonă a reelei "ar afla$ ea e"te

pro+ramată încă din fabrică cu ultimele 21 de canale rezer!ate pentru căutare.

1.!.- Eliminarea con(lictelor +e aca"arare a canalelor +e acces

*ererile de iniiere a le+ăturilor de comunicaie de către "taia mobilă prezintăo natură aleatoare$ în "en"ul că nu "e poate determina locul i momentul în care "taia

mobilă !a dori iniierea unui apel. %tunci cnd "taia mobilă iniiază un apel$ ea

încearcă "ă ocupe un canal de acce". Dacă două "taii mobile încearcă "ă ocupe

acelai canal de acce" "imultan$ "a +enerat un conflict de acaparare. #entru a pre!eni

apariia "ituaiilor conflictuale$ fiecare canal de căutare direct folo"ete al 11lea bit

pentru a indica "tarea canalului. H "taie mobilă "e "incronizează pe canalul ale" i$citind bitul ce indică "tarea ocupatFliber$ "e informează a"upra "tării canalului ale".

Dacă ace"ta e"te +ă"it liber$ "taia mobilă ocupă canalul$ tran"mind o informaie

core"punzătoare prin perechea duple) inferioară. %poi$ oprete emi"ia i rămne

"incronizată pe canalul de acce" ale". nainte ca "taia mobilă "ă ocupe un canal de

acce"$ ateaptă un inter!al de timp cu !aloare aleatoare$ eliminnd periodicitatea

indu"ă în ace"t proce" de formatul "incron al me"aLelor canalului. n ace"t fel$ dacădouă "taii mobile dore"c "imultan ocuparea aceluiai canal de acce"$ !aloarea diferită

a inter!alului de ateptare a"i+ură ocuparea canalului de către o "in+ură "taie mobilă$

cea care !a a!ea cel mai mic timp de ateptare.

n cazul utilizării celulelor cu rază mică$ pericolul interferenei e mai mare. De

aceea$ în me"aLul de acce" "e in"erează un Kprecur"orK$ care indică "i"temului "taia de

bază care e"te capabilă "ă preia le+ătura. #recur"orul are acelai rol în canalul de apel

1(


12/22

pe care îl are -%T în canalul de trafic. -taia mobilă +ă"ete !aloarea precur"orului pe

care o in"erează în informaia tran"mi"ă "pre "taia de bază pe canalul de acce".

*nd "taia de bază recepionează un me"aL de acce" corect pe un canal de

acce"$ !aloarea lo+ică a bitului ocupatFliber indică "tarea liber. După ce "taia mobilă

tran"mite precur"orul$ de"chide o ferea"tră temporală în care ateaptă "chimbarea în

KocupatK a !alorii lo+ice a bitului ce indică "tarea canalului de acce". Dacă

"chimbarea ateptată nu "e produce pnă la "fritul fere"trei temporale$ încercarea de

a ocupa canalul e abandonată. Dacă încercarea de a ocupa canalul euează$ "taia

mobilă !a relua proce"ul de ocupare la inter!ale de timp de !aloare aleatoare.

#roce"ul !a fi repetat de un număr de ori după care$ dacă tot nu reuete

ocuparea$ !a informa utilizatorul de"pre acea"ta "ituaie$ printrun ton "pecific.

1.!. Transmisia +e +ate /n sistemul AMPS

Tran"ferul de date între "taia mobilă i "taia de bază "e face att pe canalele de

apel$ ct i pe canalele de trafic.Datorită !olumului mare de date !ehiculate în

"i"temul %,#-$ în "pecial pe canalele de apel$ tran"mi"ia de date e"te de tip "incron$

folo"ind pentru acea"ta două "ec!ene de "incronizare8

"incronizare de bit -B

"incronizare de cu!nt -*

cu!inte de lun+ime fi)ă.

3oaptea$ "au în orice inter!al de timp cnd tran"ferul de date pe canalele de

apel "cade$ pentru pă"trarea "incronizării$ "e introduc cu!inte KalbeK$ care nu conin

informaie. #rotecia la pachetele de erori cauzate de propa+area pe căi multiple "e

realizează prin repetarea cu!intelor de cod de = ori. 3umărul de repetări = depinde de

canalul pe care are loc tran"mi"iunea. Ialoarea cel mai de" folo"ită e"te (. 5a recepie

"e face mai înti o decizie maLoritară la ni!el de bit de e)emplu K< din (K$ după care

"e realizează decodarea. -e folo"ete un cod B*$ care poate realiza corecia unei

erori i detecia a două "au mai multe erori. n ace"t fel$ rata de tran"mi"ie pe canalul

radio crete aLun+nd pna la 10 JbF"$ dei pentru "chimbul de informaii de control

1:


13/22

i "emnalizare$ ar fi fo"t "uficientă o rată de tran"mi"iune de 1$2 JbF". ncărcarea

"uplimentară a canalului radio "e datorează redundanei introdu"e în !ederea coreciei

erorilor.#rin procedura de"cri"ă "e aLun+e la8probabilitate de pierdere a me"aLelor de8

10< pentru un raport "emnalFz+omot de 1( dB la limita celulei;

104 dacă "e mediază pe toată zona de aciune a "taiei de bază comparabil cu

telefonia tere"tră publică comutată;

probabilitate de interpretare +reită a me"aLului alarmă fal"ă de cca 107;

-tructura "emnalelor tran"mi"e pe canalele direct i in!er"$ pentru apeluri i

control trafic$ diferă în funcie de tipul de "emnal.

2 PROIECTAREA UNEI RE E0E INTE0IENTE DEȚ

COMUNICA II N SISTEMU0 AMPSȚ

2.1 Determinarea num&rului +e canale /n re eaua "roiectat&ț

a Ierificăm condi ia Mț ∆C1M N M∆C2M

|∆ F 1|=915−900,8=14,2 [ MHz ]

|∆F 2|=960−945,8=14,2 [ MHz ] 2.1

unde8

M∆C1M banda de frec!en ă pentru tran"mi"iune în direc ia ,E ț ț O B- ,z $

M∆C2M banda de frec!en ă pentru tran"mi"iune în direc ia B- Oț ț ,E ,z .

Hb"er!ăm că M∆C1M N M∆C2M iș condi ia !erificată "e ade!ere te.ț ș

b Determinăm numărul total de canale în re eaua proiectatăț

N =|∆ F 1|

∆ f c=

|∆ F 2|

∆ f c=14 ,2 MHz

0 ,03 MHz=473 ,33canale 2.2

unde817


14/22

3 numărul total de canale în re eaua proiectată$ț

∆f c banda de frec!en ă a unui canal ,z .ț

Aezultatul ob inut nu e"te un număr între+. %"tfel în re ea !om utiliza doar ț ț

partea întrea+ă$ adică 47< canale. #artea frac ionară "e !a indica doar în planul deț

frec!en e.ț

c Determinăm numărul canalelor de trafic 3tr

3umărul canalelor de trafic 3tr în "i"temul %,#- e"te e+al cu numărul total de canale

în re ea 3.ț

N = N tr=473canale 2.


15/22


16/22

2. Formarea seturilor +e canale +u"& algoritmul +e +istri3uire (i4& a

canalelor

Tabelul < -eturile de canale în re eaua proiectatăț

1 2 < 4 ( : 7 9 1 0

1 1

1 2

1 <

1 4

1 (

1 :

1 7

1

1 9

2 0

2 1

2 2

2 <

2 4

2 (

2 :

2 7

2

1 2 < 4 ( : 7 9 1 0

1 1

1 2

1 <

1 4

1 (

1 :

1 7

1

1 9

2 0

2 1

2 2

2 <

2 4

2 (

2 :

2 7

2

2 9

< 0

< 1

< 2

< <

< 4

< (

< :

< 7

<

< 9

4 0

4 1

4 2

4 <

4 4

4 (

4 :

4 7

4

4 9

( 0

( 1

( 2

( <

( 4

( (

( :

: 1

9

1 1 7

1 4 (

1 7 <

2 0 1

2 2 9

2 ( 7

2 (

< 1 <

< 4 1

< : 9

< 9 7

4 2 1

4 2 2

4 2 <

4 2 4

4 2 (

4 2 :

4 2 7

4 2

4 2 9

4 < 0

4 < 1

4 < 2

4 < <

4 < 4

4 < (

4 < :

4 < 7

4 <

4 < 9

4 4 0

4 4 1

4 4 2

4 4 <

4 4 4

4 4 (

4 4 :

4 4 7

4 4

4

4 9

4

( 0

4

( 1

4

( 2

4

( <

4

( 4

4

( (

4

( :

4

( 7

4

(

4

( 9

4

: 0

4

: 1

4

: 2

4

: <

4

: 4

4

: (

4

: :

4

: 7

4

:

4

: 9

4

7 0

4

7 1

4

7 2

4

7 <

-e ob"er!ă că "eturile 12( !or a!ea cte 17 canale$ iar "eturile 2:2 !or a!ea

cte 1: canale.

-etul de canale nr.( con ine canalele8 ( $


17/22

2.5 Re"arti$area celulelor /n cluster i /n a(ara lui ) un cluster central i 5ș ș

clustere #ecine ,

Ci+ura 2.1 Aepartizarea celulelor în clu"ter

21


18/22

2.6 Formarea "lanului +e (rec#en eț

Ci+ura 2.2 #lanul de frec!en e i canalul duple) nr. (ț ș

2.7 Calcul&m +e"arta8area /n (rec#en & a "urt&toarelor canalelor sim"le4ț

care (ormea$& canalul +u"le4

∆ F d= f p 5BS→ ME

− f p5 ME→ BS

=945,935−900,935=45 [ MHz ] 2.

unde8

d F ∆

departaLarea în frec!en e a purtătoarelor canalelor "imple) care formeazățcanalul duple) ,z $

f p5BS→ME purtătoarea canalului ( în direc ia B-ț O,E ,z $

f p5 ME→ BS purtătoarea canalului ( în direc ia ,Eț OB- ,z .

22


19/22

2.9 Calculul ca"acit& ii re elei celulare +e comunica ii mo3ileț ț ț

a Determinăm aria de acoperire cu "emnal a unei celule utiliznd formula

pentru determinarea ariei unui he)a+on re+ulat8

Scel=3∙ R

2∙√ 3

2=

3∙1,72

∙√ 32

=7,508 [km2 ]

2.9

unde8Scel "uprafa a de acoperire cu "emnal a unei celule.ț

b Determinăm aria de acoperire a unui clu"ter8

Scluter=Scel ∙ k =7,508 ∙28=210,23 [ km2 ] 2.10

unde8

Scluter "uprafa a de acoperire cu "emnal a unui clu"ter.ț

c Determinăm numărul de clu"tere nece"are pentru a acoperi "uprafa aț

Aepublicii ,oldo!a S RM N


20/22

d Determinăm nr. total de abona i ce pot fi de"er!i i concomitent peț ț

teritoriul Aepublicii ,oldo!a prin intermediul re elei proiectate8ț

N a!RM = N tr ∙ N clutere=473 ∙160,99=76148a!"na#i 2.12

unde8

3abPA, capacitatea re elei celulare de comunica ii mobile proiectate.ț ț

24


21/22

CONC0U:II

n urma efectuării proiectului de an am proiectat o re ea inteli+entă celulară deț

comunica ii mobile în "i"temul %,#-$ fapt care a facilitat în ele+erea con"truc iei iț ț ț ș

func ionării unei re ele de comunica ii mobile. %m căpătat deprinderi practice înț ț ț

analiza parametrilor nece"ari în proiectarea re elei i "olu ionarea problemelor careț ș ț

pot par!eni în proce"ul de proiectare. n rezultatul proiectării re elei am ob inut oț ț

capacitate de de"er!ire a re elei propu"e de 7:14 abona i pentru o "uprafa ă deț ț ț


22/22

;I;0IORAFIE

1. *iclul de prele+eri Q*omunica ii mobileQ partea >$ %utor8 conf.uni!.dr.ț

>on %!ram$ T, 2011$ 100 p.

2. http8FFen.Ri=ipedia.or+FRi=iF%d!ancedP,obileP#honeP-/"tem

proiect a4 gc

Documents