Otkrićem radija ukazala se mogućnost bežične komunikacije između udaljenih pokretnih (mobilnih) objekata. Prva takva komunikacija ostvarena je za mornaricu SAD, pri komunikaciji sa brodovima na otvorenom moru, kao pomoć pri navigaciji.

Razvoj mobilne telefonije, od početnog prenosa samo govornog signala, sve je brži i zavisi od stepena tehnološkog razvoja, mogućnosti telekom operatora i zainteresovanosti korisnika.

 

Cilj sistema javne mobilne telefonske mreže

Cilj sistema javne mobilne telefonske mreže je ostvarenje telefonske veze između fiksne telefonske mreže i mobilnih korisnika, kao i između samih mobilnih korisnika, posredstvom radio-komunikacionog sistema.

Pogodna je za nadgradnju nedovoljnih kapaciteta fiksne telefonske mreže za teško dostupne i nenaseljene krajeve. Takođe je pogodna za primenu u velikim gradovima zbog velike potražnje za telefonskim priključcima.

Razvoj mobilne telefonije je zavisio od izbora frekvencijskog opsega. U početku su to bile niske frekvencije, reda nekoliko MHz, a kasnije više frekvencije.

 

Tri generacije mobilne telefonije

U dosadašnjem razvoju mogu se razlikovati tri generacije (G).

G1 - Prva generacija obuhvata analogne sisteme koji koriste analognu FM modulaciju za prenos govora. Za prvu generaciju je vezano šest nekompatibilnih standarda.

G2 - Tehnološki napredak, jednostavnija i jeftinija proizvodnja digitalnih kola i nedostaci analognih sistema doveli su do pojave digitalnih mobilnih komunikacionih sistema označenih kao druga generacija (G2) mobilnih sistema.
Prednosti digitalnih sistema su: kompatibilnost i  veća otpornost na greške koje nastaju u toku prenosa i obrade.
Kompatibilnost znači da korisnik, bez obzira gde se nalazi u okviru jedinstvenog servisnog područja, može da koristi njegove usluge, što se naziva roaming (lutanje).
Digitalni signal se, pri delovanju šuma i smetnji (interferencija), u većini slučajeva može korigovati, što se naziva regeneracija i osnovna je prednost nad analognim prenosom.

G2 u svetu

G2 – se prilagođavaju tri standarda:

  • GSM u zapadnoj Evropi. Skraćenica GSM u originalu predstavlja naziv komiteta zaduženog za donošenje novog standarda - Groupe Special Mobile.
  • IS-54 (EIA-IS) u Severnoj Americi. EIA-IS - Electronic Industry Association Interim Standard
  • JDC u Japanu. JDC – Japanese Digital Cellular.

G3

Uvođenje i standardizacija teće generacije mobilne telefonije je u toku. U Srbiji je promovisana njena upotreba u decembru 2006. godine.

 

Razlozi uvođenja ćelijske organizacije sistema mobilne telefonije

Mobilna telefonija svuda u svetu ima dodeljen ograničen frekvencijski opseg (najčešće 800-900 MHz). Time je ograničen broj mogućih kanala. Broj raspoloživih kanala ograničava kapacitet sistema. Porast interesovanja korisnika nametnuo je novi način upotrebe dodeljenog frekventnog opsega. Problem oko nedovoljnog raspoloživog frekventnog opsega za sve veći broj korisnika, uslovio je razvoj tzv. ćelijskog (celularnog) sistema mobilne telefonije. Osnova ovog sistema je podela geografskog područja na manje oblasti, tzv. ćelije, pri čemu svaka ćelija ima primopredajnu opremu i postoji mogućnost da više  nesusednih ćelija koristi iste kanale.

Prema tome ćelijski sistem omogućuje višestruku upotrebu jednog kanala ili frekvencijskog opsega u okviru sistema.

 

Ćelijska organizacija sistema mobilne telefonije

Broj ćelija u grupi bez ponavljanja frekvencija naziva se klaster, primer vidimo na prikazanoj slici. Veličina i broj ćelija u klasteru određuju spektralnu efikasnost ćelijskog sistema.

 

 

Osnovu ćelijskog sistema čine:

  •  mobilna stanica (MS),
  •  ćelijska ili bazna stanica (BS), što je prikazano na  slikama,
  •  centrala mobilnog sistema, MSC (Mobile telephone Switching Center), kao i
  •  veze između prethodna tri podsistema.

 

 

 

 


Mobilna stanica (MS) sadrži kontrolnu jedinicu, primopredajnik i antenski sistem. MS ostvaruje vezu sa onom baznom stanicom od koje prima najjači test signal. Sistem sve vreme nadgleda vezu i po potrebi preusmerava vezu na drugu baznu stanicu na novoj frekvenciji.

Proces automatske promene frekvencije, odnosno kanala naziva se prosleđivanje (Handover, Handoff).

 

Projektovanje ćelijskog sistema

Projektovanje ćelijskog sistema se može razdvojiti na više celina od kojih su bitni:

  • višestruka upotreba frekventnih kanala (prostorno planiranje – formiranje ćelija),
  • smanjenje međukanalnih (istokanalnih) smetnji i dostizanje željenog odnosa korisnog signala i smetnji,
  • implementacija prosleđivanja (Handover-a).

 

Veličina ćelije

Veličina ćelije određuje se prema obimu lokalnog saobraćaja i zahtevima za određenim uslugama.

  •  makro ćelije 1-10 km
  •  mikro 100-1000 m
  •  piko ~ 10 m


Makro ćelije se koriste za ruralna područja i na mestima gde je čest i brz prelaz između ćelija - autoputevi. Mikroćelije se koriste u oblastima sa velikom gustinom saobraćaja.

 

Manje ili veće ćelije?

Najefektniji način povećanja kapaciteta ćelijskog sistema jeste smanjenje prečnika ćelije (~1/r2). Manje ćelije zahtevaju više opreme jer svaka BS zahteva primopredajnik i komutacionu opremu. Snaga, kao i dimenzije uređaja, na prijemu i predaji zavise od veličine ćelije. Kod malih makro ćelija snaga može biti 10-100 mW, a kod mikro i piko čak i manje od 1 mW.

 

Evolucija javne ćelijske mobilne telefonije
 
Evolucija javne ćelijske mobilne komunikacione mreže razvija se u pravcu digitalnih radio-sistema i mreža malih ćelija, i zadovoljenja sve većih zahteva za prenosom podataka pored govora. Jedan od važnijih ciljeva javne zemaljske mobilne mreže, PLMN (Public Land Mobile Network) je da omogući integraciju digitalnih mobilnih servisa sa fiksnim (stacionarnim) digitalnim mrežama integrisanih službi, ISDN (Integrated Services Digital Network). Neki smatraju da je to „udarac” novim satelitskim mobilnim sistemima (Iridium, ICO).

 

Istorijat GSM

1991. skraćenica GSM dobija novo značenje i postaje naziv sistema - Global System for Mobile Communications. 1992. je bilo službeno puštanje u rad GSM servisa u Evropi. Krajem 1993. ima milion pretplatnika u GSM mreži. Javljaju se prvi komercijalni servisi van Evrope: Australija, Hong Kong, Novi Zeland. Danas u svetu postoje nove varijante GSM sistema: evropski DCS-1800 i američki PCS-1900.

GSM u svetu: preko 67% tržišta bežične telefonije pripada GSM-u; preko 300 operatera u 142 države sveta opredelilo se za GSM sistem (kraj 1999.g), pri čemu najviše korisnika ima u Evropi i Aziji; u junu 2002. u svetu je bilo 703.199.310 korisnika GSM mreže (369.035.330 u Evropi), sa godišnjim porastom od 29,9%: GSM nije uspeo da se proširi u SAD i Kanadi gde dominira CDMA standard.

 

Prednosti GSM nad analognim sistemima

Prednosti su: internacionalni Roaming (jedinstven digitalni standard); smanjenje cene terminala (VLSI tehnologija, male snage); nove usluge (prenos podataka, faksimila, kratke poruke SMS (Short Message Service), zabrana pristupa, postojanje prioritetnih pretplatnika); ostvareni standardizovani interfejs (kompatibilnost sa ISDN, PDN, PSTN); veći kapacitet sistema (klaster sa manjim brojem i manjim prečnikom ćelija); povećan nivo sigurnosti i privatnosti.

 

Karakteristike GSM radio sistema

Podnosi niži odnos signal/interferencija od analognog sistema usled primene:

  • frekvencijskog skakanja
  • Interleaving-a.
  • kanalskog kodovanja:
  • kodovi za detekciju greške CRC - ciklični redudantni kod (Cyclic Redundant Coding),
  • kodovi za korekciju greške (konvolucioni kodovi brzine 1/2, 1/3, 1/6 sa MLSE dekoderom).


GSM je projektovan za brzine kretanja MS manje od 250 km/h i maksimalno kašnjenje usled višestruke propagacije jednog kanala manje od 16 μs na osnovu čega maksimalna dimenzija ćelije iznosi 35 km.

 

Frekventni opsezi GSM sistema

Dupleksni par sa razmakom od 45 MHz:

  •  890 - 915 MHz za smer od MS ka BTS – uplink (odlazni);
  •  935 - 960 MHz za smer od BTS ka MS – downlink (dolazni).


Ima 125 parova nosilaca, sa međusobnim razmakom 200 kHz, uz korišćenje zaštitnih opsega (“guard band” ).

 

Antene

MS: Koristi štapne (monopol) λ/2 ili λ/4 antene.

BTS: Za mikro ćelije pogodne su neusmerene λ/4 antene ili usmerene (npr. jagi) sa dobitkom  oko 8 dB. Kod makro ćelija koriste se neusmerene antene, većih visina (npr.   6 - 12 m) ili usmerene antene sa uglom zračenja 30o, 60o,120o za sektorisane ćelije. Opciona mogućnost je prostorni diversiti (Space Diversity) na prijemu u BS.

 

Kontrola snage

Kontrola snage se ostvaruje automatski pomoću BSC-a čime se minimizuje interferencija. Pragovi prijema BS i MS su tipično - 104dBm. Klasifikacija prema maksimalnoj snazi je prikazana u tabeli.

 

 

 

GSM u Srbiji (Mobtel)

15. 10. 1996. puštena je u komercijalnu upotrebu prva mreža digitalnog GSM 900 sistema.

MOBTEL Srbija (podaci iz oktobra 2003). Naziv mreže: Yu Mobtel, mrežni kod: 220 01, a pozivni broj (063). Vlasništvo BK Trade, Moskva 51% i JP PTT Srbija 49%. Do danas, MOBTEL ima 1.900.000 korisnika (50% korisnika mobilne telefonije u Srbiji) i oko 88% pokrivenosti teritorije Republike Srbije i 95% ukupne populacije. Mobtel je sklopio preko 212 Roaming ugovora sa operaterima iz 97 država širom sveta.

 

GSM u Srbiji (MTS)

U avgustu 1998.g. puštena je u rad još jedna GSM 900 mreža.

To je Mobilna telefonija Srbije MTS (podaci iz aprila 2004). Naziv mreže: Jug 03, mrežni kod: 220 03, a pozivni broj (064). Vlasništvo a. d. Telekom Srbija: JP PTT saobraćaj Srbija (51%), STET, Italija (29%) i OTE, Grčka (20%). Mreža ima 1.924.613 korisnika, pokrivenost teritorije 77,17 % i populacije 93,50 %. U sistemu postoje 442 bazne stanice. Aktivni Roaming ostvaren je sa 76 operatera iz 39 država.

Dodaj komentar Sviđa mi se - (0) Ne sviđa mi se - (0)    

  • Javni ćelijski mobilni sistemi 1
  • Javni ćelijski mobilni sistemi 2
  • Javni ćelijski mobilni sistemi 3