Proiect Final de an

2

Mod. Coala N.Document Semnat Data

Efectuat

VerificatBahna V. Lit. Coala Coli

16Avram I.Consultant

Proiectarea unei reţele inteligente de comunicaţii mobile celulare în sistemul GSM

UTM FIMET IMTC-091Aprobat

Contr.norm.

CUPRINSDate inițiale 21NOŢIUNI GENERALE 3

2 PROIECTAREA UNEI REŢELE CELULARE DE COMUNICAŢII

MOBILE 8

2.1 Calculăm numărul de canale într-o celulă 8

2.2 Calculăm numărul de celule într-un claster 8

2.3 Calculăm distanţa de reutilizare a frecvenţei, după 2 metode şi

repartizăm celule în cluster şi în afara lui 9

2.4 Repartizarea canalelor in seturi pe celule după algoritmul de

distribuire fixă a canalelor 11

2.5 Planul de frecventă,canalul duplex 12

2.6 Calcularea capacităţii sistemului 13

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala

3Mod Coala N. Document Semnat Data

NOŢIUNI

Apariţia sistemului NMT (Nordic Mobile Telephone)

Iniţial sistemul NMT a fost implimentat şi inventat în 1978, însă din cauza creşterii

mari a numărului de abonaţi acest sistem s-a „săturat” foarte repede şi de aceea în

1986 a fost implimentat sistemul NMT 900, care în afară de numărul mărit de canale

permitea de a realiza şi o parte de funcţii noi.

NMT este bazat pe tehnologia analogică (prima generaţie sau 1G) si care se clasifică

în două sisteme: NMT-450 şi NMT-900.A fost proiectat iniţial pentru a opera în

banda de 450 MHz, dar din cauza capacităţii limitate a fost creat de funcţionare

versiunea modernizată în banda de 900 MHz.

Reţeaua NMT a fost deschisă în Suedia şi Norvegia în 1981, şi în Danemarca şi

Finlanda în 1982. Islanda a aderat în 1986. Cu toate acestea, primul serviciu

comercial a fost introdus în Arabia Saudită, la 1 septembrie 1981 la 1,200 utilizatori,

cu o lună înainte de Suedia. Prin 1985, reţeaua a crescut la 110.000 de abonaţi în

Scandinavia şi Finlanda, Norvegia numai în 63300 de abonaţi, ceea ce a făcut să fie

cea mai mare reţea de telefonie mobilă la momentul respectiv.

Initial utilizat numai în ţările nordice, Letonia, Elveţia, Olanda, Ungaria, Polonia,

Bulgaria, România, Republica Cehă, Slovacia, Slovenia, Serbia, Turcia, Croaţia,

Bosnia, Ţările Baltice şi Rusia şi în Asia .

Construirea sistemului:

Sistemul NMT se compune din trei elemente de bază:

-MTX - centrale de radio-sistem, responsabil pentru controlul de reţea şi comunicaţii

cu reţeaua de telefonie publică;

-BS - staţia de bază, care este responsabil pentru comunicarea cu staţii mobile prin

intermediul unei interfeţe radio;

-MS - statia mobile;

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


MTX - Sediul central

MTX (Mobile Telephone eXchange) exercită funcţiile de control şi de

comutare. Centrale MTX pot fi legate de schimburile la nivelul unei reţele fixe de

centre internaţionale, de tranzit sau locale. MTX panoul de control se conecteaza la

staţiile de bază, folosind linii fixe. Staţie de bază BS comunică cu staţiile de telefonie

mobilă MS situate într-o zonă deservită de aceasta prin intermediul interfeţei

radio. Sarcina de staţia de bază BS este supravegherea, de asemenea, calitatea

conexiunii cu statia mobila. Sistemul NMT, legături permanente, se aplică sistemul

de semnalizare CCITT No. 7 În timp ce în contact cu R2 mai puţin avansate reţele

fixe de semnalizare.

BS - staţia de bază

Staţia de bază se compune din:

Sistemul de cuplare este compus de transmitere a semnalelor utilizând aceeaşi

antenă în direcţia de radiodifuziune;

dotari pentru toate radio canal de frecvenţă;

modulator de frecvenţă înaltă pretratare semnal în direcţia de primire;

Staţie de bază BS conţine, de asemenea, un sistem de alimentare cu energie şi a

sistemului de antenă. Frecvenţa canal este operat de sistemul de receptor, emiţător şi

de control. Sistemul de control îndeplineşte următoarele atribuţii:

oprirea transmiţătorul;

transfer de informaţii către şi de la MTX de control;

alocare de canale;

Looping pentru testarea de link-uri primite la MTX de control;

trimite alarme la MTX de control;

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


Zona Centralowym acoperit o zona numita îndemâna tuturor staţiilor de bază într-un

BS în MTX de control. Domeniile de capete capului sunt împărţite în fragmente mai

mici, numite regiuni de trimiteri. Datele privind amplasarea staţiilor mobile de statele

membre sunt stocate în sistem, cu o precizie de trimiteri la zona.

MS - statii mobile

Sistemele NMT sunt utilizate în staţiile portabile, portabile si transportabile

mobile. Camera poate, de asemenea, slot pentru statia mobila. NMT sistem permite

mobil de control centrala. Emiţătorul se face pentru a consolida semnalul analogic şi

modulaţie de frecvenţă FM. Receptorul include un generator local, amplificator,

grade şi dublă schimbare de frecvenţă demodulator. Transmite semnale într-un mod

digital, asa ca pentru acest scop a fost instalat în modulator terminal şi frecvenţa

semnalului de la demodulator FSK cheilor. Funcţionare a terminalului este făcută

posibilă de către microprocesor. Acesta controlează legatura cu MTX de control,

controlează şi monitorizează comunicaţii radio cu interfaţă cu utilizatorul

pentru: difuzor şi microfon, ecran, tastatura alfa numerica.

Sistemul NMT constă şi din linii de legătură:

a.între MSC şi PSTN, care sunt realizate prin cablu;

b.între MSC şi BS în care se utilizează semnalul de frecvenţă înaltă, care se

realizează prin cablu alectric sau fibră optică.

Caracteristicile de bază ale sistemului NMT

Există 2 variante de realizare a sistemului NMT: NMT 450 şi NMT 900.

Sistemul NMT este primul sistem complet automatizat în care a fost efectuată

decentralizarea parţială a funcţiilor de bază.

NMT – este un sistem analogic cu utilizarea tehnologiei de acces FDMA.

Caracteristicile tehnice de bază a NMT 450 sunt:

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


ΔF1 = 453÷457,5 MHzΔF2 = 463÷467,5 MHzΔF = 4,5MHzΔFd = 10MHzΔfc = 25(20)kHzN1 = ΔF1 / Δfc = 180 canaleN2 = ΔF2 / Δfc = 225 canale

Caracteristicile tehnice de bază a NMT 900 sunt:ΔF1 = 890÷915 MHz = 25MHzΔF2 = 935÷960 MHz = 25MHzΔFd = 45MHzΔfc = 25(12,5)kHzN1 = ΔF1 / Δfc = 1000 canaleN2 = ΔF2 / Δfc = 2000 canale

Sistemele de transmisie, NMT 450 şi NMT 900, folosit analog FM modulare deviaţia

frecvenţe f = 3 kHz. Fiecarei direcţii de transmisie îi sunt alocate o bandă de

frecvenţă cu conexiune duplex. Lăţimea de canale de frecvenţă este de 25 kHz.

Sistemul NMT este proiectat să funcţioneze în benzile de frecvențe: 450 MHz şi 900

MHz. În banda de 450 MHz alocate la două benzi de frecvenţe la 4,5 MHz. Acest

lucru ţine de 180 bi-direcţional canale. Ecartul duplex între liniile de transport este de

10 MHz. Cu toate acestea, în 900 MHz două compartimente au fost separate de 25

MHz fiecare. Fiecare conţine 999 de canale de frecvenţă. La capetele de

compartimente separate de protecţie lăţimea de bandă este de 12.5 kHz, iar intervalul

dintre liniile de transport a fost extins la 45 MHz. DTM 900 permite utilizarea de

canale, cu o lăţime de 12.5kHz. Aveţi posibilitatea să obţineţi apoi aproximativ 2000

de canale. Schema bloc simplificată a sistemului NMT este:

Schema 1.Schema bloc simplificată a sistemului NMT

IMTC 525.8.091.003 PA

CT

MSC 1

BS1BS2 BS3

ME

AT1

CL CT MSC 2 BS4 BS5 BS6ME

AT3

AT2

AT4 AT5

PSTN PLMN

I

Coala


Elementele componente ale schemei sunt:CT – centrala de tranzitCL – centrala localăI – interfaţa MSC – centrul de comutaţie a abonaţilor mobiliAT – arie de trafic

Funcţionarea sistemului NMT

Tipuri de canale radio utilizate.

Legătura abonaţilor mobili cu BS se efectuează pe canalele radio alocate. În

dependenţă de funcţiile realizate aceste canale se clasifică în:

1. Canale de trafic – sunt canalele ce se utilizează pentru transmiterea informaţiei

utile după realizarea legăturii. Întotdeauna într-o celulă trebuie să existe un

canal de trafic ce este marcat ca un canal liber.

2. Canale de căutare – sunt acelea pe care BS transmite un semnal de apel către

abonatul mobil. Pentru urmărirea poziţiei abonatului mobil în reţea în starea lui

de aşteptare şi pentru comunicaţii de trafic în cazurile unui trafic intens, sunt

markate cu un semnal special de canale de căutare.

3. Canale de acces – (numai la NMT 900) sunt canalecare au rolul de a transmite

un apel de la ME spre BS pentru obţinerea unui canal de trafic după recepţia

semnalului MSC. Selectează canalul de trafic îl transmite la BS care-l ordonă

pe ce canal să se acordeze.

4. Canale combinate de trafic şi căutare – se utilizează pentru transmiterea

apelului de la BS la ME la regim de trafic intens se utilizează ca canale de

trafic.

Transmitere

Sisteme de transmisie de vorbire, NMT 450 şi NMT la 900, folosit analog FM

modulare deviaţia frecvenţe f = 3 kHz. Fiecare direcţie de transmisie sunt alocate o

bandă de frecvenţă utilizate separat conexiune duplex. Lăţimea de canale de frecvenţă

este de 25 kHz. NMT sistemul este proiectat să funcţioneze în benzile de frecvenţă

IMTC 525.8.091.003 PA

http://pl.wikipedia.org/wiki/Cz%C4%99stotliwo%C5%9B%C4%87

http://pl.wikipedia.org/wiki/Dewiacja_cz%C4%99stotliwo%C5%9Bci

Coala


două: 450 MHz şi 900 MHz. În banda de 450 MHz alocate la două benzi de frecvenţe

la 4,5 MHz. Acest lucru ţine de 180 bi-direcţional canale. Ecartul duplex între liniile

de transport este de 10 MHz. Cu toate acestea, în 900 MHz două compartimente au

fost separate de 25 MHz fiecare. Fiecare conţine 999 de canale de frecvenţă. La

capetele de compartimente separate de protecţie lăţime de bandă de 12.5 kHz, iar

intervalul dintre liniile de transport a fost extins la 45 MHz. DTM 900 permite

utilizarea de canale, cu o lăţime de 12.5kHz. Aveţi posibilitatea să obţineţi apoi

aproximativ 2000 de canale.

Traficul în reţelele NMT

Numerele telefoanelor mobile NMT: Pentru a putea fi apelat fiecare abonat mobil

trebuie să aibă un număr unic şi acest număr este format la apelarea lui şi serveşte ca

identificator pentru calculul timpului utilizat în reţea.

În sistemul NMT numărul abonaţilor are următoare structură:

PNM1M2X1X2X3X4X5X6

unde: PN – este aria MSC-H; M1,M2 – sunt numerile ariei de trafic; X1...X6 – sunt

numerile al abonatului.

Pentru apelarea unui abonat mobil de la alt abonat din reţea PSTN trebuie formate

următoarele numere:

Schema 2.Apelarea unui abonat mobil de la alt abonat mobil

IMTC 525.8.091.003 PA

PNM1M2X1X2X3X4X5X6 PNM1M2X1X2X3X4X5X6 X1X2X3X4X5X6 ZX1X2X3X4X5X6 Z X1X2X3X4X5X6

MSC BS

CL CT PLMN MEPSTN

Coala


2 PROIECTAREA UNEI REŢELE CELULARE DE

COMUNICAŢII MOBILE

2.1 Calculăm numărul de canale într-o celulă Facem verificarea pentru a vedea dacă în ambele benzi de frecvenţă pot fi

formate acelaşi număr de canale simplex

Aceste benzi sunt egale ceea ce inseamnă că in ambele benzi pot fi formate 2

canale simplex ce formează un canal duplex

Calculăm numărul total de canale în sistem

(1)

2.2 Calculăm numărul de celule într-un claster

(2)

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


2.3 Calculăm distanţa de reutilazare a frecvenţei

Pentru repartizarea celulelor se alege o oarecare celulă de pe suprafaţa ce

trebuie acoperită şi acestei celule i se atribuie un oarecare set de canale.

Cele mai apropiate 6 celule a celor 6 clustere din jurul clusterului cu celula

iniţială ce vor utiliza acelaşi set de canale se determină prin deplasarea din centru

celulei iniţiale perpendicular pe fiecare din laturile celulei iniţiale cu i unităţi (o

unitate este distanţa dintre centrele a 2 celule vecine), apoi cu un unghi pozitiv

(contra acelor de ceasornic) de 60° se deplasează cu j celule. Astfel celulei obţinute i

se atribuie acelaşi set iniţial de canale.

Apoi se alege o altă oarecare celulă ce se află între celulele ce au primit deja un

set de canale şi se repetă principiul de repartizare a celulelor în cluster şi în afara lui.

Acest proces continuă pînă cînd toate celulele vor conţine cîte un set de canale şi nu

vor exista spaţii libere între celule.

Pentru a evita interferenţa canalelor, oricare două celule vecine, nu trebuie să

aibă seturi de canale vecine.

(3)

(4)

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


Figura 1 Harta amplasării celulelor şi repartizarea celulelor în cluster şi în afara lui în

zona de acoperire

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


2.4 Repartizarea canalelor in seturi pe celule după algoritmul de distribuire fixă a canalelor

Există mai multe algoritme de repartizare a canalelor în celule, dintre care cel

mai des se utilizează - algoritmul de alocare fixă a canalelor între BS, ce constă în

aceea că toate canalele de trafic pe teritoriul unei celule într-un moment de timp pot fi

ocupate, în acest caz la apariţia unui apel el primeşte refuz chiar dacă în celulele

vecine pot fi canale libere. Avantajul metodei tabelare este că alocarea canalului la

cerere este cea mai rapidă faţă de alte algoritme.

(5)

Numărul de canale ce revine fiecărei BS este canale.

Deci numărul de canale dintr-o celulă nu este întreg, atunci în unele celule se vor

utiliza 7 canale, iar cele ramase vor utiliza cîte 6 canale.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21122

106127

223

107128

324456687108129

425

109130

526

110

627

111

728

112

829

113

930

114

1031

115

1132

116

1233

117

1334

118

1435

119

1536

120

1637

121

1738

122

1839

123

1940

124

2041

125

2142

126

Tabelul 1 Repartizarea canalelor în seturi pe celule

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


2.5 Planul de frecventă,canalul duplex

Figura 2. Planul de frecvenţe, canalul duplex şi setul de canale 3

Unde:

distanţa în frecvenţă între purtătoarele canalelor simplex în canalul duplex;

sunt frecvenţele purtătoare pentru fiecare canal.

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


2.6 Calcularea capacităţii sistemului

Calculăm aria unei celule conform aplicînd formula (5):

(5)

unde R- raza unei celule

n- numărul de laturi a celulei

Suprafaţa unui cluster respectiv va fi:

(6)

Suprafaţa Republicii Moldova este de 33847

Ca urmare calculăm numărul de clustere necesare pentru acoperirea Republicii

Moldova:

Ca urmare capacitatea reţelei va fi calculată după formula (7):

(7)

abonaţi

IMTC 525.8.091.003 PA

Coala


Deci, numărul total de abonaţi deserviţi de acest sistem cu datele iniţiale

primite va fi de 3250 de abonaţi.

CONCLUZIE

Un dezavantaj al reţelei proiectate este numărul mic de canale, o modalitate de a mări numărul de

canale este micşorarea pasului de frecvenţă între canale sau mărirea spetrului de frecvenţă.

La începutul anilor 2000 ţările în care a fost implimentat sistemul NMT sau dezis de serviciile

acestuia deoarece este o reţea analogică ce utilizează FDMA şi sa trecut la sistemele digitale

cu utilizarea TDMA, ceea ce a dus la sporirea capacităţii reţelelor, prelucrarea mai rapidă a

informaţiei, introducerea noilor servicii şi sporirea calităţii lor.

BIBLIOGRAFIE

http://www.comm.pub.ro/_curs/cmt/cursuri/CMT%2008%20nmt.pdf

http://www.msqe.ase.ro/Documente/retelemobile(2).pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Nordic_Mobile_Telephone

http://www.ericssonhistory.com/templates/Ericsson/EricssonBook/Article.aspx?

id=3986&epslanguage=EN

IMTC 525.8.091.003 PA

http://www.ericssonhistory.com/templates/Ericsson/EricssonBook/Article.aspx?id=3986&epslanguage=EN

http://www.ericssonhistory.com/templates/Ericsson/EricssonBook/Article.aspx?id=3986&epslanguage=EN

http://en.wikipedia.org/wiki/Nordic_Mobile_Telephone

Documents

Proiect Final de an