Structura unei rețele telecomMay18

O rețea telecom este împărțită în trei segmente: partea de acces

(echipamentele care comunică direct cu telefonul mobil), partea de

transmisiuni (segmentul de rețea care transportă datele către rețeaua de

core) și partea de core, care prelucrează și rutează apelurile (are rol de

centrală).

RAN (Radio Access Network)

Segmentul de acces într-o rețea mobilă acoperă comunicația între

echipamentul utilizatorului și echipamentele de agregare. În funcție de

tehnologia implementată (GSM, UMTS sau LTE), arhitectura, principiile și

echipamentele sunt mai simple sau mai complexe, mai numeroase sau

mai puține.

Scopul rețelelor de telecomuncații mobile este de a acoperi o arie

geografică cât mai mare. Această arie a fost împărțită în mai multe celule

care folosesc frecvențe diferite pentru fiecare apel pentru a elimina riscul

interferențelor. Deoarece numărul de frecvențe este limitat, celulele

vecine vor folosi frecvețe diferite și vor fi astfel împărțite din punct de

vedere geografic astfel încât să fie posibilă reutilizarea frecvențelor:

aceleași frecvențe pot fi folosite de mai multe celule, cu condiția ca aceste

celule să nu fie vecine.

În funcție de tehnologia folosită, accesul multiplu în rețea se face

prin TDMA (Time Division Multiple Access) și FDMA (Frequency Division

Multiple Access) pentru GSM, W-CDMA (Wideband Code Division Multiple

Access) pentru UMTS și OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple

Access) pentru LTE.

via 3gpp.org

Transmisiuni

PDH (Plesiochronous digital hierarchy) este o tehnologie „plesiosincronă”

care se bazează pe semnale E1 (2Mbps) sau DS1 (1.544Mbps).

Considerând un semnal E1, acesta este împărțit 32 de sloturi temporale de

64kbps, dintre care 30 sunt folosite pentru date utile, iar celelalte două

sunt folosite pentru sincronizare și semnalizare. Semnalele de ordin

superior folosite de PDH nu sunt sincrone, fiind nevoie de biți suplimentari

(care nu transportă informație) pentru a compensa diferența intre

ceasurile transmițătorului și receptorului. Mai mult, PDH folosește o

metodă de multiplexare asincronă: la fiecare construire de semnal

superior se adaugă biți fără informație, de umplutură. Astfel, semnalele de

ordin inferior nu pot fi direct extrase dintr-unul de ordin superior. Vorbind

despre dezavantaje, se poate spune că tehnologia PDH nu este

standardizată, fiecare vendor de echipamente având alte interfețe, acest

fapt conducând la o interconectare dificilă.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) este diferit față de PDH în primul

rând prin faptul că este o tehnologie sincronă și standardizată, interfețele

universale oferind compatibilitate între echipamentele diferiților

producători. SDH se bazează doar pe semnale E1, astfel încât poate

accepta tributare PDH. Acestea sunt multiplexate într-un mod previzibil,

locațiile acestora fiind prestabilite într-un semnal de ordin superior. Astfel,

semnalele de ordin inferior pot fi direct extrase din semnale de capacitate

mai mare, acest lucru conducând la posibilitatea folosirii tehnologiei SDH

pentru viteze foarte mari. Containerul de bază este STM-1 (155.52Mbps),

care poate ”acomoda” semnale folosite în mai multe tehnologii, cum ar fi

PDH sau ATM. În plus, în SDH se poate implementa o comutare automată a

căii de transport în cazul în care aceasta este întreruptă.

WDM (Wavelength-Division Multiplexing)este o tehologie care permite

transmisia mai multor semnale optice pe aceeași fibră optică. Numărul

mare de lungimi de undă permise într-o fibră a condus la o utilizare mult

mai eficientă a infrastructurii de telecomunicații și la o creștere

semnificativă a capacității de transport. În funcție de tehnologia

implementată (CWDM sau DWDM), se poate ajunge la capacități de la 2.5

Gbps până la 40Gbps, chiar și mai mult. Coarse WDM (CWDM) permite

maxim 8 canale pe aceeași fibră, iar Dense WDM (DWDM) permite 160

canale pe aceeași fibră.

via Wikipedia.org

Core Network

Segmentul de core se ocupă se realizarea cros-conexiunilor între expeditor

și destinatar, cât și de partea de semnalizare din rețea. Acest segment se

împarte în circuit-switched (pentru apeluri clasice) și packet-switched

(pentru pachete de date).

Pentru partea circuit-switched, semnalizarea este realizată după

standardul SS7. Rolul de centrală este îndeplinit de echipamentele MSC

(Mobile Switching Center). Pe lângă acestea, mai sunt două echipamente

cu roluri foarte importante: HLR (Home Location Register), care conține

informații despre toți clienții operatorului respectiv, și VLR (Visitor Location

Register), care conține informații despre clienții aflați în zona de operare a

unui MSC.

Partea de packet-core este construită pe tuneluri IP. Astfel de tuneluri IP se

realizează între echipamentul utilizatorului și un APN (Access Point Name).

În continuare, acesta trimite informațiile către un MGW (Media Gateway)

care rutează către rețeaua destinație (internet, intranet etc).

Din ce în ce mai mult rețelele se bazează pe IP (Internet Protocol) și

Ethernet. Respectând stiva TCP/IP, se folosesc protocoale rutare cum ar fi

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), IS-IS (Intermediate

System to Intermediate System), BGP (Border Gateway Protocol) și MPLS

(Multiprotocol Label Switching), cât și segmentarea serviciilor pe bază de

VLAN (Virtual Local Area Network).

Pentru a putea separa serviciile transportate, se implementează QoS

(Quality of Service). Servicille se pot prioritiza astfel încât în cazul în care

capacitatea linkului scade, serviciile importante să aibă șanse mai mari să

ajungă la destinație. Semnalizarea și serviciile de voce sunt cele mai

importante, traficul de date fiind doar Best Effort.

În concluzie, trebuie reținut faptul că partea de transmisiuni se

întrepătrunde atât cu segmentul de acces, cât și cel de

core, echipamentele de transmisiuni transportând trafic între toate

punctele rețelei. Mai mult, pe măsură ce apar tehnologii noi, este necesar

să se realizeze compatibilitatea între acestea și cele existente deja în

rețea.