SISTEME ŞI REŢELE DE TELECOMUNICAŢII

8/13/2019 SISTEME I REELE DE TELECOMUNICAII

1/81

SISTEME I REELE DE TELECOMUNICAII

Tehnici digitale n reelele de telecomunicaii

O reea de telecomunicaii este format din sisteme care asigur transportul

informaiilor (sisteme de transmisiuni sau legturi) i din sisteme care asigur comutaia(rutarea) acestora (sisteme de comutaie sau comutatoare).

n afar de acestea, orice reea de telecomunicaii conine o infrastructur ce permiteaccesul abonailor la serviciile oferite (reeaua de acces). eelele digitale detelecomunicaii conin sisteme de transmisiuni digitale i comutatoare digitale. Obiectivulfinal al integrrii digitale, const n utili!area e"clusiv a tehnologiei digitale n toate cele# domenii$ transport, comunicaie, acces.

n reelele moderne, n afar de sistemele de transmisiuni i comutaie, reeaua detelecomunicaii mai poate conine o reea de semnali!ri, o reea de sincroni!are,respectiv o reea de gestiune (T%& ' Telecommunication %anagement &etor). *cestereele, ofer sau vor oferi n viitor o gam din ce n ce mai larg de servicii, pornind de la

sistemul telefonic clasic (+OT ' +lain Old Telephone ervice), transmisii de date,videoconferin, video la cerere (-O ' -ideo On emand), televi!iune digital denalt definiie (/T- ' /igh efinition Television). &oile reele de telecomunicaiisunt proiectate pentru a transmite # tipuri fundamentale de infirmaii$ voce (sunet), date iimagini.

0. Sincronizarea n reelele digitale

a. 1egturi digitaleO legtur digital asigur transportul informaiei ntr2o reea digital de

telecomunicaii. 3ste format din echipamente terminale (situate n nodurile reelei), cu

funcia de formare i transmitere a semnalului de linie, echipamente de linie (i), cufuncia de regenerare i canale de comunicaie.

&odurile reelei pot fi multiple"oare sau comutatoare.

n +T& o astfel de legtur poate fi utili!at pentru interconectarea a 4 echipamentede comutaie sau pentru conectarea a mai multor linii de abonat la un echipament decomutaie (n acest ca! %56 dinspre reeaua de acces se numete i multiple" deabonat). 5n multiple" terminal trebuie s asigure i transmiterea curentului de soneriespre abonatul chemat, alimentarea n c.c. a aparatelor terminale (telefoane), detecia itransmiterea spre centrale a strii terminalului (nchis 7 deschis), a semnalelor denumerotare.

i%56230 i i %56230

aflueni aflueni

1egtur digital


2/81

b. incroni!area legturilor digitale+entru recepia corect a semnalelor digitale, receptorul trebuie s funcione!e dup o

ba! de timp (ceas), identic cu cea de la emisie. 3mitorul i receptorul trebuie s fiesincroni!ate (la nivel de bit). incroni!area se poate reali!a diferit n funcie de tipullegturii$

2 legtur T2%56 T2%56$ fiecare emite pe un tact dat de generatorul propriu irecepionea! pe un tact obinut din flu"ul de date recepionat ceasuri diferite n cele 4sensuri de transmisiune.

2 legtur comutator T2%56$ un %56 conectat la un echipament de comutaie iarcellalt la liniile de abonat (T2%56). 8omutatorul emite pe un semnal de tact unic(generat intern) pe toate legturile digitale la care este conectat. ac T2%56 transmitepe un tact propriu, diferit de al comutatorului pierderi de cadre (pentru tact propriumai rapid dec9t al comutatorului) sau repetri de cadre (invers). *ceste pierderi :alunecri. +entru evitare, T2%56 se sincroni!ea! cu comutatorul. T2%56recepionea! pe tactul regenerat din flu"ul digital i va emite pe acelai tact. 1egturadigital operea! n regim de sincroni!are n bucl de timp.

2 legtur comutator comutator i!olat. O astfel de legtur este conectat laambele capete la sisteme de comunicaie care emit fiecare pe un tact propriu. ac suntinterconectate doar dou comutatoare (legtur i!olat) fiecare i e"trage tactul derecepie din flu"ul de date recepionat. eci, sincroni!area se poate obine prinimplementarea unei bucle de timp la fiecare capt al legturii.

2 legtur comutator comutator n reea

Trebuie s se sincroni!e!e generatorul de tact propriu. e reali!ea! dup un plan desincroni!are i repre!int sincroni!area la nivel de reea. ac acest lucru este reali!at,legtura digital poate e"trage tactul de la un singur comutator la care este conectat,fiind automat sincroni!at i cu cellalt.

4. Sincronizarea reelelor digitale

incroni!area unei reele digitale se refer la sincroni!area generatoarelor de tact(;T) situate n nodurile reelei. unt mai multe tehnici de sincroni!are$

a). +lesiocronismul$ dac nodurile unei reele digitale emit fiecare pe ba!a unui tactpropriu, generat de un oscilator propriu, reeaua se numete plesiocron. ntr2o astfel dereea nu are loc o sincroni!are propriu2!is. *lunecrile sunt meninute n limiteleadmisibile prin utili!area unor ;T performante. 3ste uor de implementat i nu necesit

Tact propriu

Tact propriuTact propriu


3/81

transmiterea semnalelor de tact ntre nodurile reelei (utili!at n +T& i este standard88


4/81

89nd tactul nu este transmis pe un canal de comunicaie separat, ceasul de recepietrebuie obinut local, n receptor (regenerator), prin refacerea tactului de emisie dinsemnalul de linie. +entru aceasta este vital ca flu"ul recepionat s conin c9t mai multinformaie referitoare la ceasul de emisie, adic s e"iste o c9t mai mare densitate a

tran!iiilor n semnalele de linie.in cau!a frecvenelor pau!elor dintr2o conversaie telefonic, biii > emii n urmadigiti!rii +8% a semnalului vocal au o probabilitate mai mare dec9t biii 0 perioadelungi de timp n care semnalul de linie nu are tran!iii, deci nu conine informaie de timp.+entru refacerea c9t mai corect trebuie s se asigure unei densiti c9t mai mari atran!iiilor, deci evitarea irurilor lungi de > sau 0.

e face prin$a) aleatori!area datelor?b) coduri de linie puternic sincroni!atoare?c) introducerea de bii de sincroni!are?d) introducerea erorilor intenionate?

e) restricionarea sursei?f) refacerea tactului cu bucl +11.

a! +resupune sumarea semnalului informaional cu o secven pseudoaleatoare, cuperioad de repetiie c9t mai mare.

3chipamentul de aleatori!are : scrambler. 8onine generator de secvenpseudoaleatoare (+*), reali!at cu registru de deplasare n configuraie inel i unsumator modulo 4. &u se elimin total irurile uniforme lungi, dar probabilitatea lor deemisie scade foarte mult.

"! 8odurile de linie puternic sincroni!atoare asigur o foarte bun densitate atran!iiilor fie prin creterea ben!ii semnalului, fie prin creterea comple"itii codului de

linie.n +T& se utili!ea! coduri ca /@2# (/igh ensitA @ipolar2#) pentru debite Boasei 8%< (8oded %ar


5/81

etectorul de fa! va genera un impuls de tensiune po!itiv dac tran!iiasemnalului digital apare naintea celei locale (cloc2ul local este n urma celui de emisie).1imea impulsului este proporional cu defa!aBul dintre cele dou semnale. n urmafiltrrii acestui impuls re!ult o tensiune po!itiv, care aplicat la intrarea oscilatoruluicomandat n tensiune (-8O), va determina creterea frecvenei sale de oscilaie.


6/81

-ariaia n timp a frecvenei ceasului de recepie are # componente$2 variaia frecvenei ceasului de emisie?2 modificarea po!iiei tran!iiilor datorit canalului de comunicaie defa!aBe

variabile ale ceasului de linie fa de cel de emisie?2 oscilarea frecvenei -8O din +11 n Burul ceasului de linie defa!aBe variabile

ale ceasului de recepie fa de cel de linie.5ltimele dou componente fac ca ceasul de recepie i cel de emisie s fie npermanen defa!ate. %rimea defa!aBului varia! n timp, mai lent sau mai rapid i senumetejitter(tremurtur, nervo!itate) o instabilitate de frecven nalt.

/!.n general se folosete termenul dejitter: o modulaie de fa! para!it a semnalelor

digitale din sistemele de transmisiune.

3fectele Bitterului$2 erori de regenerare?2 erori de sincroni!are la nivel de cadru n transmisiunile cu multiple"are n timp.atorit Bitterului din ceasul de recepie este posibil s apar citiri duble ale unor bii (

) sau necitiri de bii ( ). *ceste fenomene se numesc alunecri.ntr2un lan de nregeneratoare (pe distane lungi) Bitterul se acumulea!.

Ditter ' nesistematic$ produs de !gomot i diafonie (nu se acumulea! n lanurileregeneratoare are un efect redus)?

Ditter ' sistematic$ datorit interferenei intersimbol (


7/81

chema bloc a unui regenerator

8.


8/81

reverberaie. +este c9teva !eci de ms, ecoul devine perceptibil, pentru sute de ms devinederanBant.

n afar de nt9r!iere, efectul ecoului depinde de nivelul su i de distorsiuneaspectral pe care o produce. 3fecte semnificative apar doar n ca!ul legturilor la maredistan.

unt 4 tipuri de ecou$2 ecoul vorbitorului?2 ecoul asculttorului.

%etode de eliminare$a). introducerea unei atenuri de inserie?

b). supresare?c). compensare?d).utili!area hibri!ilor adaptivi.

a!. e inserea! pe fiecare sens al legturii la E fire o atenuare de 1 d@. 3coul,parcurg9nd linia dus ' ntors va fi atenuat du 41 d@. emnalul recepionat va fi atenuatcu 1 d@.

e reali!ea! scderea nivelului ecoului i nu eliminarea sa. atorit introduceriiatenurii, care afectea! nivelul semnalului util la recepie, metoda nu este aplicabildec9t pentru legturi scurte.

"!. e ntrerupe printr2un comutator calea de ntoarcere a ecoului pe timpul c9t

abonatul ndeprtat vorbete. upresorul de ecou este format dintr2o pereche decomutatoare condiionate de voce.

@locul de control deschide comutatorul atunci c9nd abonatul ndeprtat vorbete.8omutatorul va anula aciunea controlului (nchide comutatorul) atunci c9nd nivelul desemnal pe linia de emisie 14 este mai mare dec9t cel de pe linia de recepie.

+erformanele supresoarelor de ecou sunt modeste. atorit lor, partea de nceput aunei emisii de semnal vocal este degenerat, iar pe durata n care ambii abonai vorbesc

8omparator8ontrol /b Telefon

14

10

eschidenchide

8alea ecouluivorbitorului

-orbitor

8alea ecouluivorbitorului

-orbitortor 8alea ecoului

vorbitorului

-orbitortor

*sculttortor

*sculttortor


9/81

(ntreruperi, rspunsuri scurte) ecoul nu este eliminat se folosesc compensatoare deecou.

c!. +rincipiu$ se sinteti!ea! o replic a ecoului care apoi este sc!ut din semnalulde emisie de la ieirea hibridului.

eplica ecoului este sinteti!at cu aButorul unui filtru adaptiv transversal, care trebuies reproduc c9t mai fidel funcia de transfer a cii de ecou. +e o legtur digital seinstalea! compensatoare de ecou la ambele capete.

d!. +rincipiu hibri!i adaptivi$ hibridul adaptiv reali!ea! adaptarea impedaneiechilibrorului la impedana liniei.

Telefon/C*

14

10

8ompensator de ecou

2

I

8T

Jd@

/()

; "(t)

K1+

A(t)

!(t)

2

@uclaabonat

8T : centrala telefonica


10/81

+rincipiu$ foarte asemntor cu compensatorul de ecou. Cuncia de transfer /() seadaptea! (optimi!ea!) astfel nc9t s reproduc c9t mai e"act funcia de transfer a ciiecoului. +entru compensarea atenurii semnalului recepionat pe divi!orul de tensiune seintroduce amplificatorul ;. se alege u!ual egal cu re!istena nominal a buclei

(J>>).

Cr# % & Reele digitale 'le#iocrone

()Ierar*ii digitale 'le#iocroneeeaua digital plesiocron este o reea de telecomunicaii destinat trasportului

semnalului vocal. 3ste speciali!at n oferirea serviciului telefonic classic (+OT) i estereferit adesea cu acronimul +T&. +oate asigura n anumite limite (debite) i transportuldatelor.

Transportul n reeaua digital plesiocron are la ba! ierarhia digital plesiocron(+/ ' +lesiochronous igital /ierarchA). +/ utili!ea! semnale digitale obinute prin

multiple"area n timp (T%) a unor aflueni digitali. 8adrele T% re!ultate au ostructur specificat. urata unui cadru i drbitul de transmisiune asigurat varia! infuncie de nivelul ierarhic. +e plan mondial sunt definite i operea! ierarhii plesiocronediferite (3uropa, 5*, Daponia).

3lementul ce st la ba!a tuturor ierarhiilor plesiocrone este multiple"orul primar.3"ist 4 tipuri de multiple" primar (definite de 88>00>00) transmise n intervalul >

al cadrelor impare


11/81


12/81

%ultiple"ele sunt primare. Orice %56 ' 30 pre!int dou interfee$ una spreechipamentul de comutaie i una spre linie.

Cuncional, un %56 ' 30 conine un echipament pentru adaptarea semnali!rilor(3*), echipamentul de multiple"are 7 demultiple"are +8% (%56 2 +8%) iechipamentul de linie terminal (31T).

3* asigur transmisia bidirecional a flu"ului de semnali!are de JE Mbpscorespun!tor celor #> canale telefonice.

%56 ' +8% are funcii diferite pe partea de emisie (3), respectiv pe cea derecepie(). Cuncia principal este cea de multiple"are (3) 7 demultiple"are () aafluenilor. ac afluenii sunt analogici (%56 ' 30 de abonat sau conectat la o centraltelefonic analogic), %56 ' +8% reali!ea! conversia *7 (3) i 7* () a fiecruiafluent.

*lte funcii$

2 asigurarea parametrilor necesari punerii n linie a semnalului digital2 constituirea cadrului multiple" 30, ndeplinit de nite registre de asamblare(3) 7 de!asamblare ()

2 generea! ceasul de emisie cu o preci!ie de2 asigur strategia de sincroni!are la nivel de cadru31T conine (n sensul de recepie) regeneratorul final care va furni!a semnalul

digital regenerat precum i ceasul de recepie reconstituit din semnalul recepionat. +entruasigurarea a c9t mai multe tran!iii n semnalul de linie se poate utili!a codul *0>0>0 ... . n afar de aceasta, 31Tconine c9teva funcii primare de operare i transmisie pe cele 4 sensuri (lips semnal la

emisie i rata de eroare la recepie)? separ galvanic echipamentul de linie (prin trafic delinie) i asigur telealimentarea regeneratoarelor intermediare.

8onclu!ii$ 2 funcii ndeplinite de %56 ' 302inserarea i e"tragerea semnali!rilor2modularea i demodularea +8%2multiple"area i demultiple"area afluenilor2asamblarea 7 de!asamblarea cadrului multiple"2asigurarea parametrilor electrici a semnalului pe interfaa digital2asigurarea sincroni!rii la nivel de cadru, a ceasului de emisie, a sincroni!rii la

nivel de bit2asigurarea unor funcii de monitori!are i ntreinere

b)1egtura digital la LEEL%bps (34)%ultilpe"ele se notea! cu %56 ' 34. Cunciile sunt similare celor ndeplinite de

%56 ' 30.5n %56 ' 34 poate fi utili!at pentru multiple"area a 04> canale telefonice

(multiple" de abonat) sau pentru a multiple"a E aflueni primari din ierarhia +/.


13/81

n general, afluenii unui multiple" digital pot fi i!ocroni (sunt generai de ceasuriprovenind de la un ;T mic) sau ani!ocroni (tactul pe care au fost emii provine de la ;Tfi!ice diferite).

*fluenii 30 ce trebuie transmii prin multiple"area n timp pe linia digitalprovin u!ual din noduri diferite ale +T& i deci sunt emii pe ceasuri plesiocrone (a

cror frecven i fa! difer). n plus, deoarece stabilitatea ;T este limitat, debitulaluenilor varia! n timp. +entru a compensa diferenele ntre debitele afluenilor ivaraiia acestora n timp, se utili!ea! bii de dopare. %ultiple"area n timp a afluenilorani!ocroni se numete asincron.

opareaepre!int o tehnic prin care un semnal cu debit variabil poate fi adaptat la un

semnal (cadru) cu debit fi".e notea! cu + ' bii de dopare po!itiv i & ' biii de dopare negativ. n funcie

de debitul afluentului, biii +, respectiv & ce vor fi transmii vor conine informaie utilsau vor fi vi!i.

oparea nul ac afluentul operea! la ceasul nominal, doparea este nul.Toi biii + vor fi bii de informaie (


14/81

Ciecare memorie este nscris pe ceasul propriu afluentului (regeneret din flu"uldigital) i este citit pe un ceas mic fi", dat de ;T al %56. O astfel de memorie memorie elastic. ;estionarea ei se reali!ea! cu aButorul a 4 pointeri$ unul de intrare + %bps, prin intermediul containerelor de ordin inferior. ncepe7setermin o dat cu inserarea7e"tragerea antetului de cale de ordin inferior.

&odurile de origine7terminare ale unei ci pot fi T2%56, *% sau 8. Yi ciii este asociat un antet care este inserat n nodul de origine i e"tras n nodul de destinaie

(terminare).b)Nivelele logice ale SDH8ele trei nivele fi!ice implementea! o ierarhie topic pe patru nivele. Ciecare

nivel utili!ea! serviciile oferite de nivelul adiacent inferior i furni!ea! serviciinivelului adiacent superior (ca la O> m). 1a acest nivel seasigur parametrii semnalelor de linie (forma impulsului, putere), codul de linie idebitul.

nivelul seciunii de regenerare se asigur funcii de sincroni!are a cadrelor,

aleatori!are, control al erorilor, identificare a canalelor %56 ordin superior,88. &u e"ist o protecie individual (bac2up).

nivelul seciunii de multiple"are se asigur funcii de sincroni!are,multiple"are, dopare, control al erorilor, 88 I protecia mpotriva defeciunilorsau scderii performanelor. ac apar astfel de situaii, transportul este comutatautomat pe o dublur a seciunii de multiple"are, (bac2up) : canal de re!erv.*ceast funcie : %+ (%ultiple"er ection +rotection). 1a acest nivel estedisponibil un canal de servicii de JE Mbps pentru comunicarea ntre nodul deorigine i cel terminal.

nivelul cale se asigur funcii de ntreinere i control al cii (testare, control alerorilor, alarm) I etichetare semnal. n cile de ordin inferior se asigur ifuncia de secveniere a cadrelor.

8u e"cepia nivelului fi!ic, fiecare nivel adaug propriul antet n structura semnaluluice va fi apoi transportat pe linie.

4.4


19/81

2 surs 2 0#0> nm ' n." interfa optic pentru aplicaii standard ( nm pe fibr optic

2 lungimea intercone"iunii 0H m

2 emitoare lasere %1% sau 1% (ingle longitudinal mode) de puteremic (H> mQ)2 receptoare 2 fotodiode2 nominal surs 2 0#0> sau 0HH> nm

1 ' n." interfa optic pentru aplicaii pe distane mari ( %bps) sau semnaledin partea superioar a ierarhiei sincrone.

eeaua naional (inter2office pe distane lungi) transport multiple"esuperioare /. 3 format din trunchiuri / (bacbones). iferitele reeleregionale sunt conectate la reeaua naional prin 8.

eeaua internaional facilitea! interconectarea reelelor naionale.&odurile de acces la reeaua internaional sunt 8 destinate comutrii dedebite mari (4,HJ;bps).

*% *%

*%egenerator

T2%56

T2%56

*%

(T%20)

(T%207E)

*%

*%

*%T2%56

(T%2E70J)

(T%207E)

(T%207E)

Cibr optic

eea naional


20/81

#.8oncepte de ba! n reeaua /

a)8ontainer

epre!int o entitate a crei capacitate este definit astfel nc9t s transportedebite re!ultate din ierarhiile plesiocrone. +entru reali!area acestei funcii de transport,capacitatea containerului trebuie adaptata la debitele i structura cadrelor +/.tandardul / prevede containere pentru 30, 3#, i 3E(0, 4, #).

%aparea (mapping) operaia prin care un semnal din ierarhia +/ estencorporat ntr2un container / (se mai numete i asamblare).

8ontainerele sunt identificate printr2un indice n care arat nivelul +/ almultiple"ului pe care l conin. 3le sunt asamblate7de!asamblate o singur dat, indiferent

c9te seciuni de multiple"are strbat. *samblarea are loc n nodul origine, de!asamblarean nodul destinaie.

b)8ontainer virtual

8ontainerul virtual : un container cruia i se ataea! un antet de transport numitredundan de cale ' +O/ (+ath Over /ead). *ntetul de transport permite reali!areafunciilor O*% (Operare, *dministrare i %entenan) de la nivelul logic superior al/ (cale). +O/ se creea! n nodul origine i se e"trage n cel de destinaie.

c)5nitatea de afluent T5 (TributarA 5nit)

T5 se formea! prin ataarea unui pointer la un -8 de ordin inferior.+ointerul are rolul de a indica po!iia 8- de ordin inferior n structura de transport n careeste ncorporat (8- de ordin superior). n / sunt definite patru tipuri de uniti deafluent$ T5 00, T5 04, T5 4, T5 #.

8n

-8n

-8n

T5


21/81

d);rup de uniti de afluent

+rin multiple"area unor uniti de afluent (T5 00, T5 04, T5 4, T5 #) seformea! un grup de uniti de aflueni

n / sunt definite 4 tipuri de T5;$ T5;4 i T5;#, astfel$

e) 5nitatea administrativ *5 ' *dministrative 5nite formea! prin ataarea unui pointer de unitate administrativ la un 8- de ordin

superior. (n : #,E)unt definite 4 tipuri de *5 ' *5# Z -8#

*5E Z -8E+ointerul de *5 indic po!iia de nceput a 8- n structura de transport n care

este incorporat (cadrul primar de transport /).

f) ;rup de uniti administrative (*5; *dministrative 5nit ;roup).e formea! prin multiple"area unor uniti administrative. n / e definit un

singor *5;. +oate fi construit fie prin multiple"are a # *5#, fie este echivalent cu *5E.

g) %odulul de transport (T% 2 Anchronous Transport %odule)

8adrul de transport sincron n reeaua / ' modul de transport. 5n modul(cadru) de transport de ordinul &(T% 2&) se formea! prin$

0. multiple"area a & *5;4. adugarea unui antet de transport : (redundan de seciune

O/ ' ecion Overhead)e definesc cadrele (modulele) de transport$

T% ' 0 : 0 *5; I O/ T% 2 E : E*5; I O/ T% ' 0J : 0J*5; I O/

E.


22/81

unt definite trei nivele0) T% ' 0 2 0HH,H4> %bps4) T% ' E 2 J44,>L> %bps#) T% ' 0J 2 4EEL,#4> %bps+entru fiecare cadru de transport s2a definit o structur (virtual) bidimensional.

Ciecare element al matricei T%2& repre!int un octet din flu"ul binar.

pre deosebire de +/, n / fiecare cadru are aceiai durat, (04H \s),corespun!toare unei frecvene de L>>> cadre7secund.

8aracteristici T%

T%20 S linii " 4N> coloane, conine 4E#> octei : 0SEE> b, debit : 0HH,H4>%bps, O/ L0 octei H,0EL Mbps (primele S coloane), ncrctura util 4J0coloane : 4#ES octei 0H>,##J %bps.

T%2E S linii " 0>L> coloane, conine SN4> octei : NNNJ> b, debit : J44,>L>%bps, O/ #4E octei 4>,N#J Mbps (primele #J coloane), ncrctur util 0>EE

coloane : 4#SJ octei J>0,#EE %bps.T%20J S linii " E#4> coloane, conine #EHJ> octei : 4NJEL> b, debit

4ELL,#4 %bps, O/ 04SJ octei L4,SEE Mbps (primele 0EE coloane), ncrcturutil : E0NJ coloane : ##E>L octei 4E>H,#NJ %bps.

atorit frecvenei de L>>> cadre7s, fiecare octet dintr2un modul T% repre!intun canal de JE Mbps, este echivalent din acest punct de vedere cu un canal vocal +8%.

Ciecare modul de transport se poate forma fie prin multiple"area cu ntreesere decuvinte (octei) a & *5; i adugarea O/, fie prin multiple"area sincron direct cuntreesere de octei a E module de ordin imediat inferior (se folosete mai mult a 42avariant). 8onform standardelor, cea mai mare valoare pentru & : 4HH (T% 2 4HH). elas loc pentru debitele multigigabit ale viitoarelor reele globale de comunicaii.

tructura modulului de ba! T%20T%20 este format din $

a) redundan de seciune O/b) pointerul de unitate administrativc) ncrctur util (paAload)

a)O/ conine$

T%2&

C

04H \s

S linii " 4N>70>L>7E#4> col

C

O/ ncrctur util (paAload)


23/81

' O/ (egeneration ection Overhead) cu funciile$ sincroni!are cadre testarea seciunii de regenerare controlul erorilor cu procedeul @ %bps, util n ca!ul semnalelor T-.


24/81

2 -8 E ' &8 re!ult prin concatenarea a & containere -84. untutili!ate pentru transportul unor debite utile mai mari de 0ES,NJ %bps,inclusiv J>> %bps pentru transportul semnalelor /T- sau alcelulelor *T%.

Cuncie de modul n care containerul concatenat este transportat n reea se

deosebesc dou tipuri de concatenare$ 8oncatenarea contigu ansamblul -8i ' &8 este tratat (transportat,multiple"at, rutat) n reeaua / ca o entitate unic. oar primul -8i vaavea pointer valid, care indic nceputul containerului -8i respectiv.8elelalte (n20)-8i vor ncepe fiecare la aceeai adres. +ointerul fiecruiaeste utili!at pentru a semnali!a concatenarea. eoarece containerele -8idin componena unui container concatenat trebuie s rm9n n fa! npermanen echipamentele de reea sunt prev!ute cu funcii specialede multiple"are i comutare a acestora.

8oncatenarea virtual permite mobilitatea relativ a componentelorunui 8- concatenat. Ciecare -8i este tratat independent de ctre reea

ele pot sosi n nodul terminal al cii cu fa!e diferite, marcate de valoridiferite ale pointerilor. 1a emisie, toi pointerii -8i sunt setai la aceeaivaloare. 1a recepie, diferenele de fa! trebuie compensate prinrearanBarea containerelor -8i (aducerea pointerilor la aceeai valoare).8oncatenarea virtual se reali!ea! n nodurile de acces (origine iterminal).

J.incroni!area n /

*re loc pe E nivele$0. e"tern, pe referina / tactul &3 este dat de referina primar sau secundar

primit pe reeaua de sincroni!are4. e"tern, pe interfaa +/ tactul &3 este e"tras dintr2un semnal incident

plesiocron. &odul emite toate modulele pe acest ceas#. e"tern, pe un ceas local ceasul este e"tras din semnalul incident. Ciecare

semnal este transmis pe ceasul e"tras din el nsui, la recepie.(pentru *% iregeneratoare)

E. intern c9nd se pierd toate referinele e"terne nodul lucrea! pe un ceas dat

de un generator locali!at fi!ic n &3.

1a pierderea sincroni!rii pe un nivel, se trece imediat la nivelul inferior.

8urs H

Introdcere n #trctra #i#te$elor de co$nicaie radio


25/81

+rincipiul telefoniei celulare

Telefonul fr fir ' a aprut din dorina de mobilitate, n timpul unei convorbiritelefonice. e compune din staie de ba! i telefon. taia se conectea! la liniatelefonic, iar telefonul comunic cu ea printr2un sistem radio de putere mic, activ p9n

la 0>> ' #>> m.Crecvena de emisie poate fi fi" (setat din fabric) sau se poate alege de ctreutili!ator. 8reea! probleme de securitate, c9teodat interferea! cu radioul sau T-. epot utili!a n Burul casei, biroului, etc. * treia generaie, aprut n 0SS4 (8T# n 5* sau38T n 3uropa) suport distane mai mari fa de staia de ba!, iar tehnologia seapropie de cea a telefoanelor celulare.

Telefonul celular analogic

0SEJ ' primul sistem de telefoane pentru automobile se pune n funciune in 5*' t. 1ouis ' sistem cu buton de emisie ' cu un emitor instalat pe o cldire nalt, un

singur canal pentru emisie ' recepie.0SJ> ' Q plasat pe o nlime, cu 4 frecvene$ unapentru emisie i una pentru recepie. 5tili!atorii nu se mai aud unii pe alii ca n ca!ulprecedent. %/! i EH> %/!. e!ult unnumr mic de canale, utili!atorii ateptau mult tonul. atorit puterii mari a emitorului,sistemele adiacente trebuiau plasate la c9teva sute de m distan, pentru a evitainterferena.

0SL4 ' *%+ ' *dvanced %obile +hone Astem ' istem telefonic mobilavansat ' inventat de @ell 1abs.

O regiune geografic este mprit n celule de 0> p9n la 4> m lime, fiecare

celul folosind un anumit numr de frecvene. Crecvenele de transmisie se refolosesc ncelule apropiate, dar nu adiacente. +oate s suporte H20> apeluri pe fiecare frecven ncelule separate i ndeprtate. 8elulele de dimensiuni reduse necesit puteri mici, ceea censeamn dispo!itive de dimensiuni reduse i ieftine.

Telefoanele de m9n emit >.J Q, cele de main ma"im # Q.8elulele au toate aceeai dimensiune i sunt

apro"imativ circulare. unt grupate n uniti de Ncelule. Ciecare liter indic un grup de frecvene.+entru fiecare set de frecvene e"ist o !on tamponde lime apro"imativ egal cu dou celule distann care acea frecven nu este refolosit, deci avem

delimitare bun i interferen sc!ut. acnumrul de utili!atori ntr2o !on devine foarte mare(suprancrcare), se reduce puterea i se mpartcelulele suprancrcate n celule mai mici pentru apermite mai multe refolosiri de frecvene.

n centrul fiecrei celule se afl o staie deba!, prin intermediul ei transmit toate telefoanele

din celul. taia are un calculator i un emitor7receptor conectat la o anten. taiile de


26/81

ba! se conectea! la un singur dispo!itiv (%TO ' %obile Telephone itching Office' Oficiu telefonic de comutare mobil). ntr2un sistem de dimensiuni mari sunt necesaremai multe %TO. 3le se conectea! la al doilea nivel de %TO, .a.m.d.

%TO : oficii finale (ca i n sistemul telefonic) i sunt conectate la cel puin unoficiu final din sistemul telefonic. %TO comunic cu staiile de ba!, ntre ele i cu

+T& ' staii telefonice publice, folosind o reea cu comutare de pachete.n orice moment, orice telefon mobil se afl ntr2o celul specific i sub controlulstaiei de ba! a celulei respective. 89nd un telefon mobil prsete o celul, staia deba! sesi!ea! o scdere a semnalului dinspre telefon i ntreab toate staiile de ba!nconBurtoare c9t de puternic este semnalul pe care l recepionea! ele de la respectivultelefon. taia de ba! transfer apoi proprietatea asupra telefonului ctre celula carerecepionea! cel mai puternic semnal, aceasta fiind i celula n care se afl acumtelefonul.

Telefonul este apoi informat despre noul su ef, iar dac un apel este n derularen acel moment, telefonul va fi obligat s comute pe un canal nou (deoarece canalul vechinu este refolosit n nici o celul adiacent).

*cest proces : timp mort,apro"imativ egal cu #>> ms. *tribuirea canalului seface de %TO : centrul nervos al sistemului. taiile de ba! : radiorelee.

8analele

istemul *%+ utili!ea! L#4 canale full ' duple", fiecare const9nd dintr2opereche de canale simple" re!ult9nd L#4 canale simple" pentru transmisie de la L4E laLES %/! i L#4 canale simple" pentru recepie de la LJS la LSE %/!. Ciecare dintreaceste canale simple" are o lime de #S /!. in aceast cau! *%+ folosete C%(Cre=uencA ivision %ultiple"ing ' %ultiple"are cu divi!are n frecven).

n banda de L>> %/!, undele radio au apro"imativ E> cm lungime i se propag

n linie dreapt. 3le sunt absorbite de copaci i plante i sunt reflectate de pm9nt icldiri. 3ste posibil ca un semnal emis de un telefon mobil s aBung la staia de ba! pecale direct, dar i mai t9r!iu, reflectat de pm9nt sau alte obiecte. cifre n +O%2ul propriu. &umrul de telefon este format dintr2un cod al!onei de # cifre pe 0> bii i un numr de abonat de N cifre pe 4E de bii. *tunci c9nd este


27/81

activat, un telefon scanea! o list programat cu 40 canale de control pentru a descoperisemnalul cel mai puternic. e pe canalele de control telefoanele determin numerelecanalelor de paging i acces. *poi, telefonul difu!ea! propriul numr serial de #4 bii inumrul de telefon de #E bii.

8a orice alt informaie de control din *%+, acest pachet este transmis n form

digital, de mai multe ori i cu un cod corector de erori, dei canalele vocale suntanalogice.*tunci c9nd staia de ba! aude anunul, sesi!ea! %TO2ul, care nregistrea! e"istenanoului su client i informea! %TO2ul clientului asupra po!iiei sale curente.

n timpul unei funcionri normale, telefonul mobil se renregistrea! la apro". 0Hminute.

+entru a face un apel, un utili!ator de mobil acionea! telefonul, introducenumrul de apelat i apas 3& (OM). Telefonul transmite apoi numrul de apelat iidentitatea proprie pe canalul de acces. ac acolo apare o coli!iune el ncearc mait9r!iu din nou. 89nd primete o cerere, staia de ba! informea! %TO2ul. acapelantul este un client al %TO (sau partener), se caut un canal liber pentru apel. ac

se gsete unul, numrul canalului este transmis napoi pe canalul de control. Telefonulmobil comut apoi automat pe canalul vocal selectat i ateapt p9n c9nd partea apelatrspunde.

*pelurile primite funcionea! diferit. 1a nceput, toate telefoanele libere ascultcontinuu pe canalul de paging pentru a detecta mesaBele adresate lor. *tunci c9nd se faceapel ctre un telefon mobil (fie de la un telefon fi", fie de la alt telefon mobil) setransmite un pachet ctre %TO2ul apelatului pentru a descoperi unde se afl acesta. etransmite apoi un pachet ctre staia de ba! din celula sa curent, care apoi transmite pecanalul de paging un mesaB de ntrebare ctre telefonul mobil. *cesta rspunde cu F*Gpe canalul de control. taia de ba! i spune apoi telefonului c are un apel pe canalul ".Telefonul comut pe canalul " i ncepe s sune.

+robleme de securitate ' n general, telefoanele celulare sunt total lipsite desecuritate. Oricine dispune de un receptor de band larg se poate po!iiona i asculta totce se nt9mpl ntr2o celul.

*lt problem ' furtul de informaie pe timpul emisiei. 5tili!9nd un receptorpentru ntreaga band ataat la un calculator, un ho poate monitori!a canalul de control inregistra numrul serial de #4 bii i numrul de telefon de #E bii al tuturor telefoanelormobile pe care le ascult. +limb9ndu2se prin !on c9teva ore el poate foarte uor sconstruiasc o ba! de date suficient de mare. 3l poate apoi s aleag un numr de telefoni s2l foloseasc pentru apelurile proprii sau s reprograme!e telefoane pe care s lev9nd apoi ca telefoane cu Fapeluri neta"abileG. Totul durea! p9n la primirea notei deplat de ctre proprietarul de drept.e re!olv prin criptografie.

Telefoane celulare digitale

n 5*, pe l9ng *%+ au aprut nc patru sisteme digitale, din care ausupravieuit 4 '


28/81

n 3uropa a aprut ;% (;lobal Astems for %obile 8omunication)I*ustraliaIceva din *sia.

;% folosete ben!ile de S>> %/! i 0.L ;/! (80L>> ' pentru !one urbane).5tili!ea! at9t C% c9t i T% (Time ivision %ultiple"ing ' %ultiple"are cu divi!aren timp).

pectrul disponibil este mprit n ben!i de H>24>> /!. n interiorul fiecreiben!i se folosete T% pentru a multiple"a mai muli utili!atori. Telefoanele ;%folosesc cartele inteligente (care conin un procesor). &umrul serial i numrul detelefon se afl pe cartel i nu n telefon, re!ult9nd un grad mai mare de securitate. efolosete i criptarea.

*u nceput eforturile de standardi!are a sistemelor mobile de generaia a #2a '+8 ' +ersonal 8ommunication ervices (servicii de comunicaii personale) ' n 5*.+e l9ng serviciul telefonic mobil acesta mai asigur servicii mobile de band larg cavideotelefonia, video conferina, transferul de date la mare vite!. *celai sistem +8, ntoate celelalte ri n afar de 5* se numete +8&etor ' eea de comunicaiipersonale . +8 sau +8& vor folosi tehnologia celular, dar cu microcelule ntre H>20>>

cu lime folosirea unor puteri foarte mici (07E Q) telefoane mici i uoare.+e de alt parte foarte multe celule, E>>>> microcelule ntr2o celul clasic, de4> m lime. taiile de ba! (care au dimensiunea unui prBitor de p9ine, se pot instalape st9lpii de telefon sau n alte locuri asemntoare).

eeaua ;% +1%& (+ublic 1and %obile &etor) este operaional i nom9nia, de c9iva ani. *ceast reea de comunicaii mobile ofer ca principal serviciutelefonia mobil i are la ba! sistemul mobil de a doua generaie ;%. ;%2+1%&ofer i transmisii de date la debite de p9n la SJ>> bps.

istemele ;% sunt considerate reele de acces la reele de telecomunicaiie"istente. +entru apelurile n7din e"teriorul reelei se utili!ea! reele fi"e.

in cau!a mobilitii, funciile de comutare sunt mult mai comple"e dec9t n telefoniafi". *pare necesitatea implementrii a 4 categorii specifice de funcii$2 funcii de gestiune a mobilitii ' locali!area abonailor?2 funcii de gestiune a resurselor radio ' stabilirea i eliberarea cone"iunii dintre

abonatul mobil i comutatorul n !ona cruia se gsete acesta. 3le reali!ea!gestionarea traficului pe canalele radio i transferul convorbirilor dintr2o celul nalta (handover).

atorit micrii abonailor definirea a noi concepte$

a) mobilitatea (roaming : hoinreal, plimbare)?

b) locali!area?

c) transferul legturii (handover).

a) Mo"ilitatea: posibilitatea de micare i schimbare a conectrii pe interfaa radion stare inactiv a telefonului mobil.

Telefonul mobil poate fi$2 detaat (oprit, nchis)


29/81

2 ataat (pornit)o inactiv ' nu este utili!ato activ (ocupat) c9nd se vorbete de el sau se transmit date

%obilitatea poate fi$

2 intrareea ' abonatul se mic n !ona de serviciu a unei singure reele?2 mobilitate naional ' n fiecare ar, de obicei, e"ist 4 operatori ;%, care, n

unele locuri se suplinesc unul pe altul (d.p.d.v. al acoperirii geografice). 5ntelefon poate fi comutat dintr2o reea naional n alta dac e"ist nelegere ntrecei doi operatori naionali, dac e"ist o interfa comun de acces i dac esteposibil transferul diferitelor date (necesare identificrii abonatului, tarifrii, etc.)ntre cele 4 reele ;%?

2 n spaiul ;% ' i n interiorul altor reele ;% din alte ri?2 n alte reele (non 2 ;%)

o mobilitate personal (a abonatului) ' pune cartela


30/81

+entru a reali!a acest lucru patru elemente$2 monitori!area permanent a calitii transmisiei pentru convorbirea n curs?2 monitori!area permanent a calitii recepiei de la emitoarele celulei

nvecinate?2 definirea unei proceduri de deci!ie a schimbrii cone"iunii?

2 definirea unei proceduri de comutare rapid a legturii de pe un canal dintr2ocelul pe un alt canal dintr2o alt celul.eci!ia cu privire la handover este luat de controller2ul staiei de ba!. Telefonul

mobil tie de la staia de ba! care sunt frecvenele de referin ale tuturor staiilor dincelulele nvecinate. Telefonul efectuea! msurtori ale nivelului de semnal recepionatde la aceste staii de ba!. 3l transmite permanent la transceiver2ul la care este conectatrapoarte cu msurtorile efectuate. taia de ba! transmite aceste msurtori mai departela controller2ul su, mpreun cu propriile msurtori asupra recepiei de la telefon.8ontroller2ul menine pentru fiecare mobil activ o list ordonat cu Fcei mai buni veciniG.89nd calitatea transmisiei pe canalul curent scade sub un anumit prag, controllerul staieide ba! ia deci!ia de transfer a legturii ntr2o anumit celul (prima din list). 8riteriul

de calitate a transmisiei este definit ca o combinaie liniar ntre nivelul semnaluluirecepionat de telefon, puterea sa ma"im de emisie i nite (4) parametrii cecaracteri!ea! celula.

n funcie de celula int, n care se transfer convorbirea, sunt mai multe tipuri dehandover$

2 n !ona de serviciu a aceluiai controller al staiei de ba!?2 n !ona de serviciu a altui controller, dar n aceeai !on de serviciu a 8entrului de

comutaie a serviciilor mobile?2 n !one de serviciu ale altui 8entru de comutaie.

&otiuni generale despre ;%

() Ar*itectra retelei .SM (ubsistemele ;% 0

%) Strctra geografica a nei retele .SM 2

3) Acce#l la retea 4

5) Acce#l $lti'l 6

1. Arhitectura retelei GSM

Subsistemele GSM

O retea ;%2+1%& (;lobal Astem for %obile 8ommunications ' +ublic land%obile &etor ' etea terestra publica mobila) pre!inta # interfete$


31/81


32/81

Cigura 0


33/81

ubsistemul @@8ontine echipamente specifice aspectelor radio ale ;%.@T 2] include toate echipamentele radio si de interfata cu reteaua fi"a.@8 2 ] ;estionea!a interfata radio pri comanda de la distanta a @T (alocarea canalelor,gestiunea transferului legaturilor si a nivelului semnalului emis de catre %). 5n @8controlea!a mai multe @T si are functii de comutare.

S"#i#te$l NSS2S0H%/!). %ai multe@T sunt controlate de un @8, iar mai multe @8 sunt servite de un %8.


34/81

;% * 2] aria acoperita de toate retelele ;% +1%& din 3uropa sau pe altecontinente.

eoarece spectrul de frecvente disponibil este redus, numarul comunicatiilor simultaneposibile pe o frecventa duple" este redus (ma". L la rata intreaga si 0J la rata 074), iar numarulde frecvente este si el limitat.eutili!area frecventelor presupune utili!area acelorasi frecvente in !one geografice diferite,

situate la sufficient de mare distanta pentru ca interferenta co2canal sau intre canale adiacentesa fie sub o limita admisibila.


35/81

3fectele ambelor pot fi reduse prin utili!area receptiei diverse, care consta in asigurarea unorlegaturi duble si comutarea pe receptorul care asigura la iesire cel mai bun raport 7K.

eceptia diversa$- diversitatea in spatiu 2] in care cele 4 receptoare (antene) se amplasea!a la o anumita

distanta intre ele (^0H)?- diversitatea in frecventa 2] la emisie, pe aceeasi antena se utili!ea!a 4 frecvente, iar

receptorul este pe rand, acordat pe fiecare?- diversitatea unghiulara 2] se utili!ea!a 4 antene alaturate cu elevatii unghiulare diferite (se

utili!ea!a atunci cand diversitatea in spatiu este impracticabila).

b) ispersia temporala


36/81

cheie de cifrare Mc, ce varia!a de la abonat la abonat si de la apel la apel si numarul curent alcadrului T%*). *lgoritmul nu este public.

4. Accesul multiplu

Transmisia pe fiecare purtatoare este divi!ata in L intervale de timp care formea!a un cadruT%*. Ciecarui mobil i se atribuie de catre retea un interval de timp. % va emite7receptionanumai pe perioada intervalului de timp respectiv, corespun!ator fiecarui cadru.


37/81

8analele(logice) de trafic trasporta semnalul vocal sau datele. 8analele de control trasportasemnali!ari sau informatie de sincroni!are.alva 2] repre!inta continutul unui interval de timp dintr2un cadru multiple" T% (are^>,HNN:0H74J msecunde). +e interfata radio se transmit E tipuri de salve$a) salve normale?

b) salve de access?

c) salve de sincroni!are (salve )?d) salve de corectie a frecventei (salve8)?

a) alva normala %_222] @T

8ei trei biti situati la e"tremitatile salvei formea!a un ecart de reserva (guard time) si sunt

setati intotdeauna pe >. &ecesitatea ca % sa transmita numai o salva (>,HNNms) si apoi sadevina inactiv pe durata urmatoarelor N intervale de timp, impune o foarte rapida comutare(pornit7oprit) a echipamentului de radiofrecventa. +entru ca mobilele sa nu se perturbe unele

pe altele :] profil putere7timp standard.

3cartul temporal L,4Hbiti (^#>s) de la sfarsitul salvei (guard period) acopera intervalulnecesar cresterii, respective scaderii nivelului de semnal din figura.


38/81

+e durata acestui interval, statii % carora li s2au alocat canale adiacente isi vor suprapunesemnalele, una fiind in process de de!activare, iar cealalta in activare. eoarece nu setransmite informatie utila, aceasta suprapunere nu conduce la erori.

ecventa de antrenare este limitata de 4 biti cu rol de indicator (flag). 3i indecareceptorului daca in salva se transporta informatie utila sau semnali!ari. +e durata uneiconvorbiri au loc schimburi de semnali!ari intre retea si % (e". +entru handover). *ceste

semnali!ari sunt transmise pe canalul de traffic `furandG salve de la convorbire. etarea pe 0 aindicatorului din stanga indica furtul bitilor pari, iar a celui din dreapta, furtul bitilor impair.alvele normale transporta 4 blocuri de informatie utila (voce, date) fiecare avand HN

de biti. @locul din stanga : blocul bitilor pari ai salvei, iar cel din dreapta : blocul bitilorimpari. *ceste blocuri re!ulta dupa codarea canalului si intretesere.

b) alva de acces % 222] @T

3ste transmisa de catre % catre @T atunci cand doreste sa accese!e reteaua.


39/81

d) alva de corectie a frecventei (@T 222]%)8onsta din 0EL biti de >. *re rolul de a permite % sa se sincroni!e!e cu frecventa celuleirespective. @T transmite periodic in celula astfel de salve, care sunt cautate si receptionatede %. atorita faptului ca este formata doar din biti de >, dupa modulare re!ulta o undasinusoidala a carei frecventa este cu JN,NM/! mai mare decat frecventa centrala a purtatoarei

din celula respectiva.

eeaua ;% (continuare 0)A) Canalele logice$ o succesiune de salve formea! un canal logic.unt de dou tipuri$2 canale de trafic ' transport semnal vocal sau date2 canale de control ' pentru transportul informaiei de sincroni!are i semnali!ri.

a).T8/( Traffic 8hannels ) (% ' @T)2T8/ pentru semnal vocal2T8/ pentru transmisii de date la diferite debite T8/ 7 C(S.J 7 E.L 7 4.E)

b).88/ ( 8ontrol 8hannels )$ # categorii

()Canale difzate0 9TS Toate MS!

@88/ (@roadcast 8ontrol 8hannel) ' canal de control difu!at. +e el, @T transmite n modregulat informaii generale specifice celulei respective. 8odul +1%&, frecvena utili!at ncelul, n celulele vecine, etc. *cest canal este ascultat permanent de toate mobilele aflate nstare inactiv.

C88/ (Cre=uencA 8orrection 8hannel) ' canal pentru corecia frecvenei. 8analul C88/ esteformat din succesiunea de salve C.

8/ (Ancroni!ation 8hannel) ' canal de sincroni!are format de succesiunea de salve .

%)Canale co$ne & CCC- 0Co$$on Control C*annel#!

+8/ (+aging 8hannel) ' canal de transmitere a apelului @T%

*8/ (andom *cces 8hannel) ' canal de accesare a reelei % @T. 3 folosit de %pentru a cere alocarea unui canal dedicat. 8onine salve de acces emise fie ca rspuns la unsemnal de paging, fie pentru a iniia o comunicare n reea.

*;8/ (*cces ;rant 8hannel) ' canal de acordare a accesului @T%. 3 folosit pentru atransmite la % numrul canalului de control dedicat n urma cererii pe *8/.


40/81

3)Canale dedicate MS9TS

88/ (tand2alone edicated 8ontrol 8hannel) ' canal de control dedicat neasociat. 3utili!at pentru transmiterea unor semnali!ri pe durata stabilirii convorbirii(verificare,autentificare).

*88/(lo *ssociated 8ontrol 8hannel) ' canal lent asociat . 3 asociat ntotdeauna unuiT8/ sau 88/ Yi folosit pentru transportul bidirecional al unor informaii de O*%$nivelul semnalului recepionat de %(%@T), controlul puterii de emisie a % i aavansrii temporale(@T%).

C*88/(Cast *ssociated 8ontrol 8hannel) ' canal rapid asociat. 3 un canal logic format dinsalvele(biii) furate din T8/. 3ste asociat unui T8/ i utili!at c9nd sunt necesare schimburimai dese de semnali!ri dec9t permite *88/.

@. Organi!area canalelor

8adrele T%* emise i recepionate de ctre @T sunt memorate ciclic, cu operioad de apro"imativ #h i . n acest timp e"ist 4N0HJEL cadre transmise : unhipercadru.

5n hipercadru : 4 supercadre(J.04 sec. fiecare).upercadrul$ 2 multicadrul de trafic (4J cadre T%*)

2 multicadrul de semnali!ri (H0 cadre T%*)

5n supercadru poate conine H0 multicadre de trafic sau 4J multicadre semnali!ri).&umrul cadrului T%* se determin cu aButorul a 4 contoare$

2 unul pentru supercadre(ntre > i 0>4#)2 unul pentru multicadre 2 ntre > i H> pe canalele fi!ice de trafic 2 ntre > i 4H pe canalele fi!ice de semnali!ri.

ntr2un cadru T%* sunt L canale fi!ice 8C>,8C0,RR8CN. Ciecare canal logic este

mapat ntr2un canal fi!ic. ac nu @T dispune de n purttoare duple" f R.f f esteutili!at pentru canalele de trafic.

C. Reeaua fix GSM

incolo de interfaa radio e"ist$ reeaua fi" ;% i interfaa cu spaiul nou ;%.eeaua fi" ;% cuprinde toate legturile de la diferitele @T i @8 i de la @8 la

%8 7 ;%8 (sunt linii nchiriate de la operator +T& 7


41/81

*vantaB$ folosirea eficineei a liniei fi"e. e!avantaB$ introduce nt9r!ieri n reea.

1a debitul util de 0#Mbps, T*& adaug (#Mbps)$ incroni!area la nivelul segmentelor de vorbire de 4>ms. e inserea! #Hb desincroni!are n cadrul de 4J>b de vorbire. *linierea temporal$ JHb introdui n flu"ul de pe reeaua fi" permit @T scunoasc fa!a semnalului incident. 3a poate s stabileasc o relaie temporal optim ntresemnalul care sosete pe reeaua fi" i transmisia pe interfaa radio ctre %. n absenaunui astfel de control, ar putea aprea nt9r!ieri de 4>ms la grania dintre reeaua fi" iinterfaa radio. 3tichetarea semnalului$ HHb suplimentari (voce, date). %arcarea segmentelor eronate$ numai pentru transmisii amonte. @T va seta un bitde eroare dac n segmentul de 4>ms primit de la % a detectat erori dup codarea -iterbii aciclic. %arcare mod T6$ n cadrele transmite amonte este inserat 0b pentru a indica dac

se transport !gomot de fond sau voce. *lte informaii$ #b amonte i 0Hb aval (informaii despre cadrele de !gomot)1a toi aceti bii se adaug Hb de re!erv pentru amonte i Sb pentru aval #0Jb

corespun!tor la 4>ms de vorbire, din care 4J>b sunt pentru semnalul vocal. ntre 4 cadre de#0Jb se las un ecart temporal de EH@ pentru alinierea n timp cu interfaa radio.


42/81

+rotocolul de nivelul 4 (legtur de date) utili!at pentru transportul informaiilor desemnali!are ntre % i @T : 1*+m i este specific reelei ;%. *u la ba! protocolul1*+ (1in *cces +rotocol ) utili!at pe canalul al octei.89mpul de control$ se utili!ea! control tipic cu cod detector de erori. e operea! n

general cu confirmare la transmisia mesaBelor.c).&ivelul reea

+rotocolul de nivel # definit pentru * bis are rolul de a trata semnali!rile destinatesau iniiate la subnivelele 7 %% 7 8% corespun!toare %. &u are nume (>L,HL)

%esaBele transmise pe * bis conin un discriminator de mesaBe cu E valori$


43/81

2 gestiune nivel legtur radio pentru identificarea % prin intermediul canalului radioalocat (C*88/, *88/). +entru diferenierea acestora mai sunt alte dou informaii$

2 indicarea canalului radio (tipul canalului logic i numrul canalului fi!ic pecare este mapat)

2 indicarea tipului legturii radio (1*+m) pe care se comunic (semnali!are 7

mesaBe scurte). *ceste mesaBe tran!itea! @T, aBung9nd la @8 (%8) sau, la%

2 gestiune canale dedicate (semnali!are local @T @8) este insoit de indicarea canaluluiradio. +entru gestionarea @88/, +8/, *;8/, *8/.2 gestiunea echipamentelor T6 (tranceiver) local @T @8, pentru monitori!area icontrolul T6

3) Se$nalizarile 'e intefaa A

5tili!ea! N (istem de semnali!ri numarul N). 3ste o reea cu comutaie de pachetedestinat schimburilor de semnali!ri. N poate fi structurat pe 4 nivele$

2 %T+ (%essage Transfer +art) gestionea! transferul mesaBelor2 5+ (5ser +art)$

T5+ ' pentru telefonie 5+ ' pentru transmisii de date Orange)2codul ariei de locali!are (ma". 0Jb ' identific n mod unic fiecare 1* din interiorul uneianumite reele ;%)

b).8;< (8ell ;lobal


44/81

operatorul ara cod celulla grania dintre ri trebuie s opere!e ma". 4 operatori n fiecare ar.

#.


45/81

2 abonatul dorete s iniie!e o convorbire2 abonatul este apelat i rspunde2 % trebuie s efectue!e actuali!area locali!rii.

+rocedura de acces se reali!ea! n # pai$a).% transmite mesaB de cerere canal, transmis fi!ic pe *88/.

b).@T trimite cererea la @8 plus o prim estimare a timpului de propagare de la

%. @8 alege un canal de trafic liber i transmite mesaB de activare a sa la @T. 89ndprimete confirmarea activrii, @8 aloc un canal de control 88/ i transmite mesaB dealocare la @T.@T mesaB %, cu numrul canalului de control alocat, valoarea iniial a avansuluitemporal i a puterii de emisie plus un indicator al momentului n care s2a recepionat mesaBulde acces. %esaBul se transmite fi!ic pe *;8/ (*cess ;rant 8hannel)

c).%mesaB iniial 1*+m 88/@T, cu identitatea abonat plus motivulcererii de acces.

4.L.HL de eliberare a canalului%c).%mesaB de deconectare@T i eliberea! canalul de semnali!rid).@Traport de eliberare prin mesB >L.HL@8e).@8mesaB de de!activare a canalului de trafic@Tf).@Tde!activea! canalul i confirm la @8 de!activarea

#.+rocedura de apelare a % (paging)a).%8 interoghe! -1 i primete de la acesta indicatorul 1* n care se gsete

abonatul chemat.b).%8mesaB paging@8 care controlea! celulele din 1* respectiv. %esaBul

conine identitatea abonatului i lista de celule unde se va transmite paging.c).+entru fiecare celul din list, @8 trimite la transceiverul respectiv mesaB >L.HL de

comand paging.d).@TmesaB pe +8/(+aging 8hannel). 8onine indicatorul % i se repet de 42#

ori.

E.+rocedura de handover8onduce la schimbarea T8/ (Traffic 8hannel) utili!at de un % n timpul unei

convorbiri. eci!ia este luat de @8.% tie de la @T (de pe @88/) care sunt frecvenele de referin ale tuturor staiilor

din celulele nvecinate. % face msurtori ale nivelului de semnal recepionat de la aceste@T. 3l transmite permanent pe C*88/ la transceiver2ul la care este conectat, rapoarte cumsurtorile efectuate. @T le transmite la @8 plus propriile msurtori privind recepia dela %. @8 menine pentru fiecare % activ o list ordonat cu cei mai buni vecini. 89ndcalitatea transmisiei pe canalul curent scade sub un anumit prag, @8 ia deci!ia de transfer allegturii (n prima celul din list).

8riteriul de calitate este combinaie liniar ntre nivelul semnalului recepionat de %,puterea sa ma"im de emisie i doi parametrii ce caracteri!ea! celula (p0 i p4). *cetia suntdifu!ai de fiecare @T pe @88/ (@roadcast 8ontrol 8hannel).


46/81

Cuncie de celula int unde se va transfera legtura, e"ist mai multe tipuri dehandover$

a)./andover intra @8.%8 nu este implicat. @8 mesaB >L.HL de handover%. %esaBul conine

identificatorul noii celule plus referina. % trimite la noul @T mesaB de acces handover iprimete mesaB de avans temporar. &oul @T transmite mesaB de alocare +8/ 7 *88/ i

transmisia continu. +e *88/ (lo *cess 8ontrol 8hannel), noul @T transmite apoi alteinformaii referitoare la identitatea celulei plus frecvenele noilor celule vecine. up intrarean modul normal de transmisie % trimite la @8 mesaB de ncheiere handover. @8de!activea! vechea cale radio. ac noua celul este n alt 1*, % va cere dup ncheiereaconvorbirii actuali!are locali!rii.

b)./andover intra %8.up deci!ia de handover, vechiul @8 transmite o cerere de handover la %8. %8

trimite cerere de stabilire a cii la noul @8, care aloc i activea! un canal n celula int.1a confirmarea stabilirii cii, %8 transmite la vechiul @8 un mesaB de comand handovercare este transferat la %. % se conectea! la noul @T i continu convorbirea.8onfirmarea de handover trimis de % trece prin noul @8, p9n la %8. *ceasta comand

vechiul @8 s de!activi!e vechiul canal radio.c)./andover inter %8-echiul %8 : ancor, noul %8 : int. in punct de vedere a reelei, punctul de

intrare a convorbirii (vechiul %8) nu se schimb. Toate mesaBele de semnali!are se schimbntre %8 ancor i %8 int. +e parcursul convorbirii, semnali!rile sunt de la % noul@%8 ancor%8 int (intr2un sens i cellalt).

up deci!ia de handover, vechiul @8 trimite o cerere de handover la %8ancorcerere %*+ 7 3%8 int. ac se tran!itea! +T& sau


47/81

apoi transmite la /1 ataarea. 8orespun!tor abonatului respectiv (


48/81

c).% calculea! i transmite mesaB %% la %8 cu re!ultatul.

d).%8 -1.e).-1 compar semntura primit cu cea stocat i trimite confirmare la %8.

J).+rocedura de cifrare ... (*&, Mi, *L) plus un cadru T%*.

N).+rocedura de identificare a echipamentului (cu


49/81

a) ervicii de transport (bearer services) asigur transferul informaiei digitale nreea, ntre interfee utili!ator. 3le asigur doar transportul i nu includ echipamentul terminal.

erviciile de transport prev!ute n cele # fa!e de standardi!are ;%$ Ca!a 0 ' transport date duple" asincron la #>>, 04>>, 4E>>, EL>> i SJ>> bps? Ca!a 4 ' transport semnal digital nerestricionat (5< ' 5nrestricted igital

ignal) la 04>>> bps?

Ca!a 4I 2 transmisie de date la 0E,E bps.n ;% se asigur transport la i de la celelalte reele$2 +T& (cu modem)2 caractere alfanumerice

%O ' % (%obile Originated %) ' % centru %

%T ' % (%obile Terminated %) ' centru % % % ' 8@ (% ' 8ell @roadcast) ma"im S# caractere (meteo, trafic).

H)8 ti t l

%87-1 +*@"


50/81

-ocal (voice mail) ' main de rspuns automat controlat de ctre abonat +entru fa" ' abonatul poate primi fa" de la ce echipament dorete, prin

intermediul %. 8oninutul este memorat ntr2un centru de stocare aflat nreea (&8 ' &etor ervice 8enter).

4. ervicii suplimentare ' disponibile la cerere (cu plat suplimentar)$ redirecionri,

interdicii pentru apeluri de intrare7ieire, informaii de tarifare, apel n ateptare,teleconferin,


51/81

ervicii de date n ;%

unt servicii de transport (@) ntre dou interfee$' T*C (ntre % i terminalul de date)?'


52/81

' 8odificarea i transmiterea semnalelor de stare ale modemului mpreun cubiii de date?

' &umai n ca!ul transmisiei asincrone transformarea flu"ului asincronincident ntr2un flu" sincron?

' incroni!area flu"ului digital incident7sincron, dar generat pe ceasul T3 nca!ul reelei digitale.

Toate aceste prelucrri se implementea! n T*C. atele i informaia adiacentstrbat reeaua ;%, iar , SJ>> bps.

*

8alculator %8+&

6.N0

6.40 bis8alculator

8alculator % 8+&

6.N06.40 bis

8alculator


53/81


54/81

a) eeaua ;% este doar un transportator al datelor spre +T&. in punct de vedere al;% se utili!ea! transmisia de date #,0 Mh! audio. *ccesul de ba! poate fi spre un +*sau n mod pachet direct spre un 83 6.4H.

' accesul de ba! la +* presupune utili!area unui T3 sincron de tip start7stop,ieirea din


55/81

mare de conectare prin modem (4> ' E> s) I repetatele conversii *7 i 7* ce crescprobabilitatea de eroare.

*lt variant prin


56/81

* are rolul de a termina poriunea cu comutaie de circuite din apelul de date i sconverteasc traficul n pachete trimise spre internet protocolul de nivel legtur de dateutili!at pe segmentul cu comutaie de circuite (care este o legtur punct la punct) : +++(+oint to +oint +rotocol).

+++ creea! o independen a protocoalelor de nivel reea de mediul fi!ic decomunicaie. +ermite transportul full2duple" al pachetelor provenind de la diferite protocoale

de nivel reea peste diferite linii de transmisiune.+++ suport spre nivelul fi!ic interfee fi!ice seriale sincrone i asincrone I interfee


57/81

.,RS

A) Noini introdcti1e

3ste un serviciu specificat n fa!a 4I de standardi!are a ;%. eeaua ;+interoperea! cu infrastructura ;% i este considerat soluia de ba! pentru transmisiuneadatelor n 5%T. 3ste un salt tehnologic semnificativ pentru c face trecerea de la comutaiede circuite la cea de pachete.

2a urmrit cretea eficienei utili!rii interfeei radio prinY2 creterea ratei de transmisie a datelor prin reducerea codrii canalului (sunt E scheme decodare S.>Hbps, 0#.Ebps, 0H.Jbps, 40.Ebps)?2 creterea ratei de transmisie prin operarea multislot (p9n la LT7utili!ator)?2 creterea eficienei utili!rii resurselor radio prin multiple"area mai multor utili!atori peacelai canal fi!ic (posibil datorit transmisiei de pachete$ ma"im L utili!atori7T)?2 creterea eficienei utili!rii resurselor radio prin alocare asimetric uplin7donlin?2 creterea eficienei utili!rii resurselor radio prin alocarea dinamic a canalelor ntreserviciile commutate n mod circuit, respective pachet.

ata util instantanee ma"im (fr corecie la erori) 7 utili!ator$

L 40,E : 0N0.4 Mbps

Co$taia de 'ac*ete;2 far cone"iune pachetele : datagrame ' se transmit independent, urmrid rute

posibil diferite. osirea la receptor este n ordine aleatoare reordonarea larecepie, pe ba!a informaiilor coninute n pachet (mesaBul din care face parte i

locul pe care l ocup n el). 3". internetul.2 orientat pe cone"iune$ (circuit virtual) ' se stabilete o cale pe care o urmea!pachetele (se configurea! un circuit logic).

in fiecare nod, pachetele pleac n ordinea cu care au fost emise sosirea n ordine larecepie. 3". 6.4H i *T%.

e!avantaB$ congestionarea rutelor n ca!ul debit mare la rutare greu de folosit pentrutimp real (telefonia).

0 pachet ;+ : 04L octei sau 0>4E octei.ntr2o reea ;%7;+, serviciile ;% comutate n mod circuit (voce, date, %) i

serviciile ;+ comutate n mod pachet (date, %) pot fi oferite n paralel.% pot fi din # clase$

2 8lasa * permite operarea simultan a serviciilor ;% (mod circuit) i ;+(mod pachet)? terminalul mobil e ataat simultan la ;m i ;+. 5tili!atorulpoate vorbi la telefon n timp ce % efectuea! un transfer de fiiere


58/81

2 8lasa @ % este ataat simultan la ;% i ;+, dar nu e posibil traficulsimultan.

2 8lasa 8% nu poate fi ataat simultan la ;% i ;+.


59/81

9) Ar*itectra .,RS


60/81

ac se dorete un serviciu ;%, prelucrrile informaiei n % i @T suntconforme cu specificaiile descrise anterior.

ac se dorete un serviciu ;+, prelucrrile sunt conforme cu specificaiile;+. n % ' ;+ i n @T se implementea! un nou bloc : unitate de codare acanalului (885 ' 8hannel 8odec 5nit).

+e l9ng codare 7 decodarea informaiei pentru protecia la erori, 885 rspunde ide msurtorile efectuate pe canalul radio pe durata sesiunilor ;+.n @ se reali!ea! separarea ntre flu"ul de bii i semnali!rile aferente

serviciilor ;% (n mod circuit) i pachetele de date i semnali!are aferente ;+.n @8 se introduce unitatea de control a pachetelor (+85 ' +acet 8ontrol 5nit).

*cest bloc gestionea! resursele radio pentru transmisia radio cu comutaie de pachete.Cuncii$ alocarea resurselor (p9n la LT 7 legtur i 7 sau p9n la L utili!atori 7

T), independent uplin i donlin? stabilirea tipului de codare ce se aplic datelor peinterfaa radio, funcie de starea interfeei i controlul puterii? n plus, funcii de nivellegaturi de date segmentare i reasamblare.

n & se e"tinde /1 , care devine ba! de date comun %87;+ i

conine, n plus, date referitoare la abonaii ;+ plus informaii privind rutarea nreeaua ;+.3


61/81

2 pentru interoperare cu alt reea ;+. 3 situat ntre dou pori de frontier(@ ' ;;& i @ ' ;&). 8ircul pachete de date i semnali!ri.

2 pentru interoperare cu reele e"terne de tip


62/81

*< : outing *rea


63/81

.,RS0continare!

A) Canalele logice

*ccesul multiplu ;+ este dependent de infrastructura ;%

;+ utili!ea!(n mod comun cu ;%) aceleai cadre T%* cu L intervale de timp (0H74J msec.fiecare). 89nd un astfel de cadru fi!ic e utili!at de ;+ (deci comutat n mod pachet), else numete +8/(+acet ata 8hannel). +e canalele +8/ vor fi mapate canalelelogice ;+ (sunt de trafic i de control).

0. 8anale de traficunt denumite +T8/(+acet Traffic 8hannels) i sunt bidirecionale.2 +T8/(+acet ata Transfer 8hannel) se transmit uplin(51) i

donlin(1) datele utili!ator. +entru servicii +T+(point2to2point) esteatribuit unui singur utili!ator(%). +entru +T% este atribuit mai multor %

din celul. 5n % poate utili!a mai multe +T8/ simultan.2 +*88/(+acet *ssociated 8ontrol 8hannel) se transmit 51 sau 1informaii de control ce privesc un %(controlul puterii, avansul temporalsau informaii privitoare la atribuirea resurselor).


64/81

5n bloc radio conine blocul de date furni!at de nivelul legturii de date niveluluifi!ic, codat, ntreesut i transmis n E salve consecutive. 89nd un canal logic primetedreptul de a transmite, el va ocupa canalul fi!ic respectiv pentru minim E cadre T%*succesive.

n ;+ se face o actuali!are continu a avansului temporal(la fiecare [ 4 msec.)

traficul e n rafale i n perioade de FtcereG. % i poate schimba semnificativpo!iia.*locarea resurselor radio ;+ : static i dinamic.erviciile ;% au prioritate fa de ;+, pachetele ;+ fiind transmise c9nd

e"ist resurse neutili!ate.+e un +8/, canalele logice pot fi mapate simetric(ambele sensuri au alocate

resurse simetrice at9t pentru trafic c9t i pentru control) sau dinamic(la cerere) (maiavantaBoas).


65/81

Oferirea de servicii prin legturi fr fir utili!atorilor mobili ifici?

Oferirea de servicii integrate prin operare n mod circuit ipachet?


66/81

#. pectrul de frecvene pentru >> (#;)3uropa, Daponia, *sia, *frica, *ustralia

2 4 ben!i de c9te J> %h! ntre 0S0H ' 0SNH %/! i 400> ' 40N> %/!.

2 +entru satelit $ 0SL> ' 4>0> %h! i 40N> ' 44>> %h!.

Ciecare dintre tehnologiile 4; poate urmri o int #; proprie i s2i stabileasc strategia de evoluie n conformitate cu propriile interese.

E.trategia evoluiei spre #;8uprinde # stadii$

0. se vor oferi utili!atorilor noi servicii legate pe transmisie de datepeste infrastructura de ast!i cu comutaie de circuite mbogiri de debit, fr modificarea infrastructurii.

4. se de!volt infrastructura cu comutaie de pachete, care preiatransmisia de date de la partea de reea cu comutatie de circuite.3"tindere masiva a gamei serviciilor oferite peste


67/81

5%T ' 5niversal %obile Telecommunication Astem5Q8 ' 5niversal Qireless 8ommunication

n toate ca!urile de sisteme 4,H ; infrastructura 4 ; rm9neoperaional.

H.3voluia sistemelor T%*;%, , 0L>> i 0S>> %h!. %obilitatea ntre cele 4reele 4; (;% i T%*) e posibil cu telefoane duale S>>(0L>>)70S>> saun tripl band (S>>, 0L>>, 0S>>).

T%*

>>


68/81

Ca!a 4$ telefonie mobila cu roaming internaional, %, date i fa"la S,J Mbps

Ca!a 4I$ personali!area serviciilor i portabilitatea datelor la JEMbps n mod circuit i pachet, roaming global S>>70L>>70S>>%h!

# ; ' (5%T)$ mobilitate global, multimedia.

/8, ;+ i 3;3 pot evolua fie direct din ;%, fie dinsistemul anterior (se prefer gradual).

ebite de v9rf$ 2 /8 ' HN,J Mbps.;+ ' 0N> Mbps.3;3 ' #LE Mbps.

+entru 3;3 i # ;, debitul util ma"im va fi oferit doar n pico imicromodule (!one urbane i cldiri). +entru acoperire de arie larg nmacrocelule (se sper) JE200H Mbps pentru 3;3 i ma"im #EL Mbps

pentru 5%T. 8u c9t mobilitatea este mai mare, cu at9t debitul util devinemai mic. ebitul util este limitat de interfaa radio.

4,H ; obin creterea debitului util prin # metode$a. utili!area unei protecii mai reduse a informaiei pe interfaa

radio, locul biilor de control fiind luai de bitii de informaie?b. alocarea simultan a mai multor canale temporale din cadrul

T%* unui unic utili!ator (mod de operare multislot)?c. utili!area unei operaii mai eficiente (dar se schimb i parteahardare a terminalelor utili!ator trebuie evitat).

0./8 (/igh peed 8ircuit itched ata)

3 o variant mbuntit de ;% care permite unui utili!atorobinuit de ;% s stabileasc legturi de date la debite de p9n la HN,JMbps. ebitul se obine prin posibilitatea operrii pe canale temporale (T 'time slot) multiple. e pot atribui p9n la E T8/ pentru un utili!ator. +e uncanal se pot transmite S,J sau 0E,E Mbps " E ma"im #S,E Mbps7HN,JMbps.

/8 nu presupune schimbri hardare este buna n aplicaiilen timp real de debit mediu.

&ici un sistem nu garantea!utili!atoruluidisponibilitatea debitului dev9rf

8


69/81

4. ;+

;+ introduce servicii de transport cu comutaie de pachete pentrudebite de la 0E Mbps la ma"im 0N> Mbps. 3ste o reea de sine stttoare carese adaug la ;% i preia traficul de date.


70/81

e folosete satelitul n !one i!olate. Terminale au adaptivitateridicat (radio softare).

Tendina este ctre tehnologia cu spectru distribuit (n afar de5Q8). Totui interfeele radio 5%T i 8%*4>>> difer foarte mult.

5%T folosete interfaa radio 5T* (5%T Terrestrial adio*cces), care are la ba! Q8%* cu dou forme$

0. C (Cre=uencA ivision uple") cu ben!i separate pentruuplin i donlin

4. T (Time ivision uple") cu aceeai band pentru ambelesensuri de transmisie, dar cu multiple"are n timp.

8%*4>> operea!a in mod multipurtatoare (similar cu C)

T5171 C751Q28%* %51 T5171 %1C71Q28%*

0S>> 0S4> 0SL> 4>0> 4>4H 400> 40N> 44>>

+T&7


71/81

%rincipiul sistemelor $e comunicaii cu spectru $istri&uit

*. %odulaia cu spectru distribuit

0. 8e este spectrul distribuitP

%odulaia 7 propagarea 7 transmisia cu spectru distribuit, toate se refer la acelaiproces n care spectrul unui mesaB se distribuie pe o banda de frecven mai mare dec9tcea a semnalului original. mprtierea (distribuirea) se face tipic pe o lrgime de bandde 4> p9n la 0>>> de ori mai mare dec9t cea a semnalului original.

pectrul distribuit se folosete n sistemele de navigaie (;+), de telefoniecelular, radare i n reelele de calculatoare ireless (radio). e cunoate c aceast

tehnologie este militar, dar a fost de!voltat i pentru scopuri civile.

4. +roprietile spectrului distribuit.

a) +robabilitate mic de interceptare (+%


72/81

ac timpul de nt9r!iere dintre unda direct i cea reflectat este mai mare dec9tdurata unui chip, nu mai e"ist corelaie ntre codul recepionat i codul local alreceptorului sau unda reflectat re!ultat n spectrul semnalului reflectat este mprtiati apare ca un spectru cu densitate de putere sc!ut (interferena de putere foarte mic).*ceast proprietate poate fi utili!at, spre e"emplu, la recepia semnalelor sateliilor,

unde unda direct este recepionat aproape n acelai timp cu refle"iile de la obiecteledin Burul receptorului aflat la sol.f) %ultiple"area.

#. Tipuri de

3"ist 4 tipuri de ba! de $2 primul tip utili!ea! o secven directp rapid, un cod pseudo2aleator, caremprtie spectrul semnalului original (de transmis)?

2 cu salt de frecven.%ai e"ist i combinaia celor dou tipuri (hibrid), n care semnalul este mai nt9i

mprtiat de ctre procesul cu secven direct, apoi se produce saltul n frecven,pentru mprtierea, mai departe, a mesaBului.

E. pectrul distribuit cu secven direct ( ' irect e=uence pread pectrum)

n , un mesaB digital m(t) se combin modulo24 cu un cod p(t) (o secven

pseudo2aleatoare) n care rata de chip este mai mare dec9t cea a mesaBului.


73/81

%esaBul original m(t) este feliat (cu rata de chip) re!ult9nd un ir de date culrgimea de band mai mare (cea a codului p(t) : secvena pseudo2aleatoare)

up ce s2a adunat codul, semnalul este convertit la frecvena purttoare,

re!ult9nd$

1a recepie, semnalul este demodulat coerent (n fa!) prin multiplicareasemnalului recepionat cu o replic a purttoarei. emnalul r(t) de la intrarea CTD (filtrutrece2Bos) detector este$

CTD detector elimin componentele de nalt frecven i reine doar componenta

de Boas frecven u(t):m(t)p(t). *ceast component este apoi multiplicat cu codullocal p(t), n fa! cu codul recepionat. +rodusul p4(t):0. 1a ieirea multiplicatoruluire!ult$

emnalul este apoi integrat pe durata unui bit, pentru a filtra !gomotul. %esaBuliniial (cel emis) este reconstituit la ieirea integratorului.


74/81

Cc9nd referire la figura de mai sus, considerm o parte a unui mesaB digital, (a) iun cod pseudo2aleator mai rapid, (b). uma modulo24, (a)(b):(c) se folosete pentrumodularea unei purttoare sinusoidale, utili!9nd modulaia @+M (n acest sistem simplucu 4 fa!e, 0 i > sunt repre!entate de aceeai purttoare, dar cu fa! opus). Ca!apurttoarei modulate, relativ la o und nemodulat, este dat de (d):unda modulat carese transmite.

J. n receptor, o purttoare similar este modulat +M de ctre acelai cod pseudo2aleator folosit la emisie (e) care se sincroni!ea! cu unda ce sosete de la emitor.ac cele 4 unde sunt n fa!, ieirea este I0, n antifa! 20 (f) (mesaBulreconstituit).

N. 8odul cu vite! mare din receptor trebuie s fie sincroni!at cu cel recepionat de laemitor. (g) repre!int secvena pseudo2aleatoare (e) deplasat cu un slot de timp. 89ndse utili!ea! pentru demodularea formei de und care sosete, (d), ieirea este (h), o altsecven pseudo2aleatoare.

L. Cactorul de mprtiere 7 c9tigul de procesare%rimea caracteristic mprtierii semnalului se numete factor de mprtieresau c9tig de procesare. epre!int numrul de chips per bit i se msoar n d@ prin

0>log(numrul de chips7bit) sauc9tigul de procesare : 0>lograta de bit a codului 7 rata de bit a mesaBului%rimea ben!ii de frecven transmise este produsul dintre banda mesaBului i

factorul de mprtiere.

a) +%


75/81

b) *nti2bruiaB 7 suprimarea interferenelor. 8onsiderm un bruiaB sau o surs deinterferen n lrgimea de band a receptorului cu spectru distribuit.

8odul receptorului mpachetea! mesaBul i l aduce n lrgimea de band amesaBului iniial, dar mprtie interferena n acord cu raportul de mprtiere. aportulde mprtiere este, deci, raportul anti2bruiaB obinut sau c9tigul de procesare repre!intmbuntirea raportului semnal util 7 interferen.

*r trebui preci!at c spectrul distribuit nu mbuntete raportul semnal 7 !gomot(K) (& ' ignal to &oise atio) al !gomotului alb (cu spectru infinit), ci efectul demprtiere acionea! doar pentru compensarea ben!ii mai mari a receptorului.

S. 8odul pseudo2aleator

8odul este o secven pseudo2aleatoare generat de un registru de deplasare cureacie invers. ecvena de ieire se repet la fiecare 4 r' 0 chips, unde r repre!intnumrul de etaBe ale registrului de deplasare.


76/81

eoarece spectrul re!ultant este aproape uniform peste lrgimea de bandocupat, secvena este deseori denumit i secven de pseudo2!gomot.

n plus fa de cerina ca secvena de cod s aib o statistic aparent aleatoare maie"ist i alte criterii. n medii n care e"ist i alte sisteme cu spectru distribuitoperaionale, este necesar o separare foarte bun ntre codurile pseudo2aleatoare (adic o

corelaie ncruciat foarte mic ntre coduri). n acest scop s2au creat `cataloageG cu`coduri de aurG, care au corelaie aproape > ntre ele. %ai mult, fiecare cod trebuie s fiediferit fa de replica sa deplasat n timp.

Cigura de mai Bos arat principiul receptorului corelator utili!at pentru e"tragereamesaBului din flu"ul de chips recepionat.


77/81

0>. pectru distribuit cu salt n frecven (C/ ' Cre=uencA /opping pread pectrum)

pectrul unui mesaB care sare rapid de la o frecven la alta utili!ea! efectiv olrgime de band mai mare dec9t cea a mesaBului original, deci, saltul n frecven poatefi considerat o form de transmisie cu spectru mprtiat. ata de salt utili!at n practicvaria! de la c9teva salturi 7 secund p9n la c9teva mii de salturi 7 secund. altul nfrecven se poate e"plica foarte bine i n ca!ul sistemelor analogice.


78/81

%esaBul binar m(t) se transmite cu rata b: 07Tbi este codat &MK (&on eturnto Kero). 3l modulea! o purttoare de frecven generat de un sinteti!ator +11

controlat de un generator de cod pseudo2aleator, ce lucrea! la rata de chip c. emnalulemis este

00. Cactorul de mprtiere

@anda total a sistemului cu salt n frecven este

banda mesaBului numrul de canale

*ceasta presupune c e"ist suficient spaiu de gard n canalul mesaBului, pentrua evita interferena dintre canalele adiacente. *cest lucru devine important c9nd seoperea! n pre!ena altor sisteme cu salt n frecven.

04. incroni!areaincroni!area generatorului de secven pseudo2aleatoare din receptor cu flu"ul

de date pseudo2aleatoare sosite este esenial pentru recuperarea mesaBului original.incroni!area const n 4 etape$ achi!iia secvenei i urmrirea.

a. *chi!iia secvenei


79/81

n esen, se face o estimare (ghicire) a punctului atins n secvena de cod pseudo2aleatoare. ecvena receptorului este setat dup aceast po!iie estimat. 3stimareapunctului atins de secvena pseudo2aleatoare se face din cunoaterea duratei n care codula funcionat.

eceptorul acum ncearc s decode!e flu"ul de date de intrare i presupun9nd cnu este po!iionat n punctul corect, la ieirea receptorului va fi !gomot.

ecvena receptorului va fi avansat bit cu bit p9n c9nd valoarea de la ieireareceptorului se ridic peste !gomot i peste un anumit prag setat. eceptorul ar trebui sfie n punctul corect al secvenei, totui posibil nesincroni!at e"act pe miBlocul fiecrui bitdin flu"ul de date. *cest lucru intr n responsabilitatea circuitului de urmrire.

n figura de mai sus, s0(t) este codul pseudo2aleator generat local, s4(t) repre!intieirea demodulatorului coerent (care va fi !gomot p9n la sincroni!area corect). s #(t)este ieirea filtrului trece2band (CT@) care are band egal cu cea a mesaBului. s #(t)constituie intrarea pentru un detector de anvelop, ce acionea! ca un corelator, d9ndieire semnificativ (sE(t)) doar c9nd este obinut sincroni!area.

b. circuitul de urmrire a secvenei.

up ce s2a obinut sincroni!area brut, este problema circuitului de urmrire sgseasc punctul de miBloc al fiecarui bit din mesaBul de date recepionat i s menincorect flu"ul de date (figura urmtoare).

8odul pseudo2aleator generat local se divide pe 4 ci, una dintre ele fiind n facu bit, iar cealalt nt9r!iat cu bit.

ac secvena pseudo2aleatoare este centrat pe flu"ul de date recepionat, atunciieirile celor 4 ci sunt egale. 8ile se nsumea!, iar ieirea se utili!ea! ca reaciepentru avansarea sau nt9r!ierea flu"ului de date. ac ieirea este >, nu e"ist deplasarea flu"ului de date. 89nd ieirea sumatorului este diferit de > se face deplasarea potrivit.


80/81

0#. %etoda hibrid cu spectru distribuit

+entru a crete factorul de mprtiere se folosete o metod hibrid, care combin cu C/.

%rimea spectrului mprtiat care poat fi obinut prin sau C/ singure estelimitat de rata la care poate fi generat secvena. 8a o consecin, pentru cretereamprtierii trebuie combinate cele 4 metode. nt9i se utili!ea! un cod pseudo2aleator, apoi se adaug secvena de salt.

Cactorul total : Cactorul de mprtiere Cactorul de mprtiere C/

0E. n 8%* (8ode ivision %ultiple *ccess), mesaBele sunt transmise n aceeaiband, n acelai timp. epararea se obine prin `imprimareaG mesaBelor pe secvenelepseudo2aleatoare. Ciecare mesaB este combinat cu o secven proprie, orice 4 secveneav9nd corelaie ncruciat >, ideal, dar practic c9t mai mic posibil.

0H. 3ficiena spectral

e definete ca raportul dintre capacitatea c (bit7sec) a unei purttoare i banda

ocupat @ (/!)

+M >,L ? V+M0,J ? 8%*>,0


81/81

0J. &umrul ma"im de accesri

8onsiderm ca!ul unui sistem 28%* n care toate & purttoarele au putereaegal 8.

ata informaiei : b 3nergia pe bitul de informaie : 3b: 87b +seudo2!gomot la receptor : &>: (&20)87@&, unde @&este banda echivalent

de !gomot a receptorului

8um calitatea unei legturi este stipulat de o rat de eroare dat, valoarea 3b7&>

este impus. in aceasta se deduce numrul ma"im de accesri.

8apacitatea ma"im total a reelei este &ma" b

Documents

SISTEME ŞI REŢELE DE TELECOMUNICAŢII