Module de Servicii pe Baza de Localizare, Furnizate In Retele de Comunicatii Mobile 3g 4g

Comunicare

Module de Servicii pe Baza de Localizare, Furnizate In Retele de Comunicatii Mobile 3g 4g

Byadmin ianuarie 1, 2024

Module de servicii pe bază de localizare furnizate în rețele mobile 3G/4G

#%l!^+a?

CUPRINS

INTRODUCERE

IMPORTANȚA ȘI ACTUALITATEA TEMEI

România este o țară în care sectorul comunicațiilor cunoaște o creștere accelerată după anul 1989. Televiziunea publică, postul de radio public și agenția de presă Rompres sunt singurele companii de stat din acest domeniu, care sunt coordonate de Ministerul Comunicațiilor și Tehnologiei Informației.

Există aproximativ 4,1 milioane de linii fixe de telefonie, principalii furnizorii fiind Romtelecom, RCS-RDS și UPC România precum și aproximativ 19 milioane de utilizatori de telefonie mobilă.

Furnizorii de telefonie mobilă sunt Vodafone România, Orange România, Zapp Mobile, Cosmote România.

Televiziunea prin cablu este disponibilă aproape fară excepție pe întreg teritoriul țării. În anul 2005 funcționau 11,35 de milioane de televizoare.

Piața românească de telecomunicații a atins o valoare de cinci miliarde de euro în anul 2008, iar în 2009 a scăzut la 3,9 miliarde de euro. În anul 2010, în România existau 1.900 de furnizori de rețele sau servicii de comunicații [1].

În sistemele mobile, aria de acoperire a unui operator este împărțită în celule. O celulă corespunde ariei de acoperire a unui transmițător sau a unui grup mai mic de transmițătoare. Mărimea unei astfel de celule este determinată de puterea transmițătorului. Conceptul de sisteme mobile este folosit pentru transmițătoarele de mică putere.

Rețelele mobile analogice sunt cunoscute ca fiind prima generatie de rețele mobile, 1G (First Generation). În mai puțin de un deceniu, sistemele 1G au fost înlocuite cu sistemele 2G (Second Generation). Comunicațiile mobile 2G, care integrează sistemele de servicii b#%l!^+a?digitale, au fost gândite cu scopul de a înlocui comunicațiile analogice cu cele digitale. Folosesc o tehnică ce se numește TDMA (Time Division Multiplexing Access), iar principalul sistem folosit în Europa și în alte părți ale lumii poartă numele de GSM.

A treia generatie de rețele mobile, 3G, avea intenția să ofere mobilitate globală și compatibilitate cu o tehnologie aleasă, înlocuind treptat tehnologia 2G.

Figura 1.1 ne arată evoluția rețelelor mobile, tehnicile folosite precum și vitezele de transfer. În urmatoarele subcapitole se va dezvolta fiecare rețea în parte.

Fig. 1. 1. Evoluția rețelelor mobile

ACRONIME UTILIZATE ÎN LUCRARE

TDMA – Time Division Multiple Access

GSM – Global System for Mobile Communication

NMT – Nordic Mobile Telehone

TACS – Total Access Communication System

BSS – Base Station Subsystem

BSC – Base Station Controller

BTS – Base Transceiver Station

NSS – Network Security Services

MSC – Mobile Switching Center

HLR – Home Location Register

VLR – Visitor Location Register

AC – Authentication Center

EIR – Equipment Identity Register

VMS – Voice Mail System

SMSC – Short Message Service Center

IN – Intelligent Services

SGSN – Serving GPRS Support Node

GGSN – Gateway GPRS Support Node

EDGE – Enhanced Data Rates for GSM Evolution

UMTS – Universal Mobile Telecommunications System

WCDMA – ideband Code Division Multiple Access

IMT-2000 – International Mobile Telecommunication-2000

PSTN – Public Switched Telephone Network

HSCSD – High Speed Circuit Switched Data

ITU – International Telecommunication Union

SCURT ISTORIC

În 1910, inventatorul suedez Lars Magnus Ericsson pune în practică conceptul de telefonie mobilă.

În 1946, inginerii sovietici G. Saphiro și I. Zaharcenko testează un telefon.

În 1947 ia naștere conceptul de telefonie celulară

În decembrie 1947, Douglas H. și W. Rae Young, ingineri, propun construcția unor celule hexagonale ca relee pentru telefoanele mobile.

În 1956 a fost dezvoltat de Ericsson primul telefon mobil complet automat, numit MTA (Mobile Telephone System A).

În 1956 a fost lansat pe piață primul telefon mobil complet automat, în Suedia.

În 1957, radio-inginerul sovietic Leonid Kuprianovici din Moscova a creat un telefon portabil numit după inițialele sale LK-1 sau "radiofon".

În 1958, URSS începe să dezvolte serviciul național de telefonie mobilă Altay.

În anii 60' se aduc o serie de îmbunătățiri, mai ales prin contribuțiile lui Frenkiel și Engel de la Bell Labs, care pun în practică o serie de descoperiri din domeniul b#%l!^+a?electrinicii și al calculatorului.

În 1970, Amos E. Joel, Jr. (tot de la Bell Labs) inventează un sistem care să permită telefoanelor să treacă dintr-o "arie celulară" într-alta fără întreruperea convorbirii telefonice.

În 1971 în Finlanda se lansează una din primele rețele publice de telefonie mobilă de succes, ARP. Ulterior aceasta a fost considerată ca fiind de generație zero (0 G).

În decembrie 1971, AT&T își prezintă oferta pentru serviciul de telefonie celulară către Comisia Federală de Comunicații (FCC), ofertă care este acceptabilă abia în 1982 ca Serviciu Avansat de Telefonie Mobilă (Advanced Mobile Phone Service – AMPS), alocându-i-se frecvențe din gama 824 – 894 MHz.

În 1990 serviciul analogic AMPS este depășit și înlocuit de cel digital.

SCOPUL ȘI OBIECTIVELE LUCRĂRII

Scopul proiectului:

Prezentarea câtorva noțiuni de rețele de comunicații, evoluția tehnologiei precum și câteva caracteristicide bază ale acestora.

Prezentarea câtorva tehnologii web în scopul informării la nivel general de cunoștințe în domeniu.

CONȚINUTUL LUCRĂRII

Lucrarea este structurată în 5 capitole:

În Capitolul 1 intitulat “Introducere”, sunt prezentate:

Importanța și actualitatea temei propuse a fi prezentate;

Scopul lucrării realizate;

Rezumat al conținutului lucrării.

În Capitolul 2 intitulat “Rețele și servicii de telefonie mobilă”, sunt prezentate câteva dintre tehnologiile pe care le întâlnim în acest domeniu.

Capitolul 3 intitulat “Terminale mobile smartphone”, este împărțit în două subcapitole de importanță majoră și anume:

sisteme de operare Windows;

sisteme de operare Android

Capitolul 4 intitulat “Medii integrate”, descrie la nivel informativ, câteva gggggggggggggggggggggggggggg;

Capitolul 5 intitulat “hhhhhhhhhhhh, prezintă, vvvvvvvvvvvvv.

Lucrarea se încheie cu „Cuprinsul figurilor” și la final este prezentată bibliografia.

b#%l!^+a?

REȚELE ȘI SERVICII DE TELEFONIE MOBILĂ

Prima generație de rețele mobile 1G

Prima generație de rețele mobile, 1G, a apărut la începutul anilor 1980 și se baza pe tehnica de transmisie analogică. La acel moment nu exista o dezvoltare standard a sistemului la nivel global ( nici măcar la nivel european). Țările din Nord au numit rețeaua NMT (Nordic Mobile System), Marea Britanie și Irlanda au denumit-o TACS (Total Access Communication System). Roaming-ul nu era posibil, iar spectrul de frevențe nu era folosit eficient.

Sistemele utilizate (NMT, AMPS, TACS, RTMI, C-Net și Radiocom 2000) erau sisteme cu prelucrarea analogica a semnalului, funcționând în benzile de 450 MHz sau de 800-900 MHz, au fost desemnate sub denumirea generală de generația I (1 G) de telefoane mobile.

În prezent sistemele din generația 1 sunt la finalul „carierei”, fiind scoase din exploatare în multe dintre tările în care au funcționat.

Cu timpul, Comisia Europeană a început să extindă sectorul comunicațiilor, inclusiv cele mobile. Astfel, a luat naștere a doua generatie de rețea mobilă, și anume 2G, care era bazată pe tehnologia digitală. ETSI au dezvoltat standardul rețelei GSM, fiind cea mai răspândită rețea de comunicații mobile din Europa. (Global System for Mobile Communication) în anul 1989. Odată cu apariția rețelei la începutul anului 1991, rețeaua GSM a evoluat treptat și pe parcurs a avut cereri de trafic de date și multe alte servicii. [A]

A doua generație de rețele mobile 2G

Inițial a fost destinată să ofere servicii vocale, având în același timp și o capacitate limitată pentru serviciile de transmisii de date, cu viteza relativ redusă. Acestea sunt sisteme cu prelucrare digitală a semnalului, cu funcționare în benzile de 900 MHz și 1800 MHz. Ca exemple de astfel de sisteme sunt GSM, D-AMPS etc.

Primele sisteme GSM au fost introduse în exploatare în anul 1991.

Sistemele 2G sunt în prezent la „apogeul” dezvoltării lor. În evoluția 2G se pot pune în evidență trei faze de dezvoltare: 1, 2 si 2+. În faza 2+, GSM oferă posibilitatea sporirii vitezei de transmisie a datelor prin introducerea unor procedee speciale ca HSCSD și GPRS. Astfel, prin folosirea transmisiei cu pachete de date, prin procedeul GPRS, viteza de transmisie a datelor poate fi de pana la 172 kbit/s (prin comparație cu viteza de 14,4 kbit/s oferită în faza 1 de dezvoltare). Devine astfel posibilă realizarea unor transmisii de tip multimedia.

Standardele adoptate pentru rețeaua 2G se pot observa în Figura 1.2. Sistemul IS-136 folosit în America de Nord este bazat pe tehnologia TDMA, pe când IS-95 are la bază tehnologia CDMA. IS-136 este folosit în principal în Statele Unite ale Americii, în timp ce IS-95 este folosit atât în Statele Unite ale Americii cât și în Coreea de Sud, iar în Europa rețeaua 2G este reprezentată de către GSM. Țările Europene au dezvoltat un singur RAN (Radio Access Network), iar rețeaua Core a infrastructurii 2G a înlocuit sistemele radio variate ale rețelei 1G pentru a putea suporta roming-ul între rețele și între țări. În Japonia, NTT DoCoMo a dezvoltat propria rețea 2G cunoscută sub numele de PDC (Personal Digital Cellular).

Fig. 1. 1. Standardele rețelei 2G

Limitările rețelei 2G

rata de transfer mică b#%l!^+a?

eficiență mică pentru serviciul de date

wireless-ul accesat prin rețeaua 2G nu era implementat eficient

existența mai multor standarde

Cu existența mai multor standarde, un utilizator care folosește rețeaua wireless poate accesa doar rețelele care suportă același standard. Chiar dacă rețeaua 2G avea unele îmbunătățiri față de rețeaua 1G, încă nu se putea vorbi despre o standardizare globală, ci mai degrabă de una semi-globală.

Următoarea etapă în dezvoltarea rețelei GSM a fost introducerea a două platforme: VMS (Voice Mail System) și SMSC (Short Message Service Center). SMSC-ul a avut un mare succes comercial astfel încât în unele rețele traficul SMS constituia o mare parte din traficul total. De asemenea, IN (Intelligent Services) și-au pus amprentele în rețeaua GSM oferindu-le posibilitatea operatorilor să își creeze o gamă largă de servicii, astfel au apărut serviciile "pre-paid".

Arhitectura rețelei GSM

Așa cum putem observa în figura 2.1, cele mai importante elemente ale rețelei GSM sunt: BSS ( Base Station Subsystem) care cuprinde BTS ( Base Transreceiver Station) și BSC (Base Station Controller) și NSS (Network Sitching Subsystem) care cuprinde la rândul ei MSC (Mobile Switching Center), VLR (Visitor Location Register), HLR (Home Location Register), AC (Authentication Center) și EIR (Equipment Identity Register).

Datorită cerințelor mari de creștere a traficului de date, au fost introduse noi elemente în rețeaua GSM deja existentă, cum ar fi: SGSN (Serving GPRS (General Packet Radio Services)) și GGSN (Gateway GPRS). Aceste noi elemente au făcut posibilă utilizarea traficului de date pe interfața aer. Se putea atinge o viteză de 150 kb/s în condiții optime și rețeaua a fost denumită EDGE ( Enhanced Data rate in GSM Environment).

PSTN – Public Switched Telephone Network

PSTN cuprinde liniile telefonice, cablurile de fibră optică, cabluri telefonice pe sub ape etc. Performanțele tehnice a rețelei PSTN aderă la standardele create de ITU-T.

Această rețea oferă serviciile de bază cum ar fi: voce, date de pâna la 9.6 kb/s, fax, etc. De asemenea, are o extensie pentru rețelele de telefonie fixă.

La început, sistemele GSM au folosit un spectru de frecvențe de 25 MHz în banda de 900 MHz. Acest spectru de frecvențe de 25 MHz era împărțit în 124 de purtătoare de 200 kHz fiecare. Un singur canal radio de 200 kHz era divizat la 8 utilizatori. Rețeaua GSM este văzută ca o combinație de două tehnici de multiplexaare numite FDMA si TDMA. Mai târziu apar încă două frecvențe de operare a rețelei GSM în banda de 800 MHne Network

PSTN cuprinde liniile telefonice, cablurile de fibră optică, cabluri telefonice pe sub ape etc. Performanțele tehnice a rețelei PSTN aderă la standardele create de ITU-T.

Această rețea oferă serviciile de bază cum ar fi: voce, date de pâna la 9.6 kb/s, fax, etc. De asemenea, are o extensie pentru rețelele de telefonie fixă.

La început, sistemele GSM au folosit un spectru de frecvențe de 25 MHz în banda de 900 MHz. Acest spectru de frecvențe de 25 MHz era împărțit în 124 de purtătoare de 200 kHz fiecare. Un singur canal radio de 200 kHz era divizat la 8 utilizatori. Rețeaua GSM este văzută ca o combinație de două tehnici de multiplexaare numite FDMA si TDMA. Mai târziu apar încă două frecvențe de operare a rețelei GSM în banda de 800 MHz și 1900 MHz.

Cu o cerință și mai mare de creștere a traficului de date, s-a ajuns la o viteză de până la 385 kb/s.

Fig. 2.1. Standardele rețelei 2G

Evoluția rețelei 2G

Principiul HSCSD – High Speed Circuit Switched Data, a fost de a oferi unui canal GSM să furnizeze viteze de 9.6 kb/s sau 14.4 kb/s, iar folosind până la patru canale, a fost obținută o viteză de 57.6 kb/s. Avantajul acestei tehnologii este că nu necesită schimbări majore în arhitectura rețelei.

GPRS – General Packet Radio Services, folosește de la unu la opt canale radio în frecvența de 200 kHz pentru a oferi viteze de până la 115 kb/s. Un avantaj important al acestei tehnologii este faptul că a facilitat transferul către rețeaua 3G.

EDGE – Enhaced Data Rates for Global Evolution

Folosind o tehnică de modulație mai bună (8PSK ( Eight Phase Shift Keying)) , rata de transfer a rețelei GSM și GPRS a crescut de trei ori. Această îmbunătățire s-a numit EDGE pentru rețeaua GSM și Enhanced GPRS pentru rețeaua GPRS. Folosind EGPRS, s-a obținut o creștere a vitezei de până la 384 kb/s.

A treia generație de rețele mobile 3G

b#%l!^+a?

Era nevoie de o rețea care să ofere servicii independent de tehnologie, iar modelul rețelelor să fie standardizat la nivel global; așadar a luat naștere rețeaua 3G.

A Treia Generatie (3G): ofera viteze de transmisie sporita, de pana la 2 Mbit/s (in unele variante pana la 8 Mbit/s) si prezinta posibilitati multiple pentru servicii multimedia de calitate si pentru operare in medii diferite. Sunt sisteme cu prelucrarea digitala a semnalului, ce functioneaza in banda de 2 GHz.

Introducerea in exploatarea a primelor sisteme 3G a fost realizata in 2001-2002, fiind deci la inceputul evolutiei. La baza dezvoltarii 3G se afla sistemele 2G. Astfel, GSM in variantele 2 si 2+ vor fi treptat integrate in 3G, dezvoltarea UTRA fiind realizata tocmai pornind de la interfat a GSM. Intre diferitele sisteme 3G se incearca, in prezent, realizarea unei compatibilitati cat mai bune.

Standardul 3G folosit în Europa se numește UMTS. Prima variantă de specificații a UMTS se concentrează asupra schimbării RAN și mai putin a schimbării rețelei Core.

3GPP2 este un standard pentru rețeaua 3G care oferă compatibilitate cu IS-95 și se bazează pe tehnologia CDMA2000.

IMT-2000 este un proces global aflat sub conducerea ITU pentru a dezvolta următoarele generații de rețele mobile. Specifică standardele tehnice și alocă frecvențe.

Diferența dintre WCDMA și CDMA2000 este tehnica de acces multiplu folosită. WCDMA folosește două modele de secvență directă CDMA, și anume FDD și TDD. FDD și TDD sunt metodele de a separa traficul din uplink si cel din downlink. Pentru uplink, FDD folosește banda de frecvențe cuprinsă între 1920 – 1980 MHz și pentru downlink banda de frecvențe cuprinsă între 2110 – 2170 MHz. Pe de altă parte, TDD planifică altfel timpul pentru uplink și downlink atunci când se folosește aceeași frecvență.

CDMA2000 folosește FDD CDMA cu purtătoare multiple. Tehnologia CDMA2000 cu o singură purtătoare este cunoscută ca 1 x RTT (Radio Transmission Technology) și oferă viteze de până la 307 kb/s. În cazul purtătoarelor multiple, 3 purtătoare (1.25 MHz fiecare), împreună ating viteze de până la 384 kb/s și este cunoscută ca CDMA2000 3 x RTT.

Ultimul obiectiv al ambelor grupuri 3GPP și 3GPP2 este să facă o rețea bazată doar pe IP (Internet Protocol).

Componentele importante includ: BS (Base Station) sau NodeB, RNS ( Radio Network Controller) plus WMSC și SGSN/GGSN.

Rețeaua 3G a continuat să evolueze, astfel, în anul 2006 s-a făcut trecerea de la rețeaua UMTS la HSPDA (High Speed Data Packet Access). În primă fază, utilizatorilor li se oferea viteze cuprinse între 1 și 3 Mb/s.

A patra generație de rețele mobile 4G

A Patra Generatie (4G) reprezinta o diferenta uriasa fata de 3G.Viteza creste de la 7,2 Mbps sau, in orasele mari, 21,3 Mbps la 100 si chiar 300 Mbps. [B]

Benzile de 800, 900, 1800, 2100 si 2600 MHz sunt denumiri generice. Sunt ca un brand. Nu emite nimeni cu exactitate pe 2600 MHz si atat, ci fiecare operator are niste canale care pot avea intre 10 si 30 MHz undeva in jurul valorii de 2600 MHz. De exemplu, in Germania prin banda 2600 MHz se intelege de fapt banda 2500 – 2690 MHz, in care functioneaza retelele a patru operatori diferiti.

In Romania s-au cumparat canale in aceste benzi generice. Blocurile cumparate de operatorii de telefonie din Romania aveau latimea de 10 Mhz in banda de 800, 12,5 MHz in cea de 900, cate doua de 10, 15 si 30 Mhz in cea de 1800 si tot asa. Neimportant pentru utilizatori, ci conteaza doar pentru operatori, deoarece au ceva impact la cat de aglomerata poate fi reteaua intr-un anume punct.

Fig. 2.2. Operatori români și benzi utilizate

b#%l!^+a?

Fig. 2.3. 3G vs 4G

Particularități ale rețelei 4G

Caracteristica principală a 4G este reprezentată de controlul utilizatorului in ceea ce priveste serviciile pe care le poate gestiona în funcție de pachetul de servicii la care s-a abonat. Utilizatorul va avea libertatea de a selecta serviciul dorit, cu un indice de calitate dorit, la un preț acceptabil, oriunde și oricând. [C]

Caracteristici:

Tehnicile de transmise pe stratul fizic sunt urmatoarele:

MIMO: Pentru a atinge eficienta spectrala ultra ridicata prin intermediul procesarii spatiale, incusiv multi-antene si multi-user MIMO;

Frequency-domain-equalization pentru modularea multi-carrier (OFDM) in downlink sau un singur operator de transport single-carrier frequency (SC-FDE) in uplink: pentru a exploata frecventa canalului selectat fara o egalizare complexa;

Domeniu de frecventa de multiplexare static, de exemplu OFDMA sau single-carrier FDMA in uplink: rata bitilor variabila prin atribuirea de diferite sub-canale pentru utilizatori diferiti in functii de conditiile existene in canalul respective

Principiul Turbo al codurilor corectoare de erori: pentru minimizarea SNR-ul necesar in partea de receptie.

Channel-dependent scheduling: pentru a permite utilizarea canalelor variante in timp;

Adaptarea retelei: modulatie adaptive si noduri de corectare a erorilor;

Mobile-IP utilizat pentru mobilitate;

Femtocells bazare pe IP (noduri home conectate la infrastructura de banda larga a Internetului).

Reglementari IMT-Advanced

Retelele 4G trebuie sa respecte reglementarile IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced):

Trebuie sa aiba peak data rate de aproximativ 100 Mbit/s pentru mobilitate;

Trebuie sa utilizeze si share-uiasca dynamic resursele retelei pentru a suporta mai multe utilizatori simultan pe o celula;

Benzi de frecventa de 5-20 MHz (optional si 40 MHz);

Eficienta spectrala varf de 15 bit/s/Hz in downlink, 6.75 bit/s/Hz in uplink (1 Gbit/s in downlink ar trebui sa poata opera pe o latime de banda de <67 MHz);

Eficienta spectrala a sistemului trebuie sa fie de pana la 3bit/s/HZ/cell in downlink si 2.25 bit/s/Hz/cel in interiorul unei incaperi;

In cadrul sumitului International Teleecommunication Union (ITU) cand a fost oficial propusa/lanasata tehnologia 4G au fost prezentate 2 standarde tehnologice pe care sebaza aceasta: LTE Advanced standardizata de 3GPP si 802.16m standardizat de IEEE.

Fig. 2.4. Standardizare IEEE

3G vs. 4G. Comparație între rețele

Atat reteaua 3G cat si predecesoare sa 2G au fost proiectate in primul rand pentru comunicatii vocale si in al doilea rand pentru trafic de date. Standardul 4G este proiectat in principal pentru trafic de date, oferind acces mult mai rapid utilizatorilor prin device-uri portabile. Spre exemplu, streaming-ul video merge mult mai rapid si cu o rezolutie mult mai mare printr-o retea 4G. Similar, video conferinta si jocurile online functioneaza cu rate de transfer mult mai bune prin intermediul transmisiei de date 4G. [F]

In viata de zi cu zi, vitezele experimentate de catre utilizatori depinde de mult mai multi factori decat protocolul de transmisie 3G sau 4G. Protocolul respectiv se refera la comunicarea intre device si antenna de unde ia semnalul deci reprezinta, practice, doar o piesa din puzzle-ul comunicarii. Vitezele de transfer sunt in cea mai mare parte influentate de factori precum:

Numarul de turnuri GSM din vecinatate

Cati utilizatori folosesc simultan acele turnuri

Latimea de banda oferita de acele turnuri pentru conectarea la internet sau la b#%l!^+a?reteaua operatorului de telefonie

Fig. 2.5. Viteze de transfer.

3G reprezinta in prezent cea mai fiabila metoda de conectare cand vine vorba despre telefoane mobile. 4G reprezinta succesorul standardului 3G, diferentele intre arhitecturile celor doua standard putand fi vizualizate in imaginile de mai jos:

Fig. 2.6. Arhitectura 3G.

Fig. 2.7. Arhitectura 4G.

Principala diferenta intre 3G si 4G este reprezentata de abandonul comutarii circuitelor o data cu adoptarea noii tehnologii. Tehnologia 3G foloseste un model hibrid de comutare de circuite si schimbare de pachete. Comutarea de circuite reprezinta o tehnica invechita folosita in sistemul de telefonie pentru mult timp.

Dezavantajul tehnologiei 3G:

resursele sunt blocate cat timp conexiunea este activa.

Schimbul de pachete este o tehnologie des intalnita la retelele de calculatoare si acum a fost introdusa si in telefonia mobile o data cu standardul 4G. Prin aceasta tehnologie, resursele sunt blocate cat timp se trimite ceva cu ajutorul lor. Eficienta acestei metode permite companiei care ofera serviciul 4G sa transporte mai multe conversatii intre diverse dispozitive pe aceeasi lungime de banda. Astfel, standardul 4G nu mai foloseste comutarea de circuite nici macar pentru convorbiri audio sau video. Toata informatia se transfera sub forma de pachete.

Tehnologia 3G este folosita in masa in prezent in timp ce 4G incepe sa-si faca simtita prezenta. Un aspect important ca si diferenta intre cele doua este reprezentat de tehnologiile cu care sunt compatibile cele doua standarde.

Desi multe companii se grabesc sa anunte ca retelele lor sunt de tip 4G, in realitate, ele nu corespund standardului in sine. Aici ne referim la tehnologii precum LTE, WiMax, UMB, referite adesea ca standard Pre-4G sau 3.9G.

Principalul motiv care a generat aceasta schimbare este acelasi care a generat si nevoia de evolutie de la 2G la 3G samd si anume dorinta utilizatorilor de viteza marita si volum de date din ce in ce mai mare. Faptul ca din punct de vedere fizic, viteza nu a putut fi crescuta mai mult la acest moment, a generat o abordare diferita: schimbarea de la comutarea de circuite la transferal de pachete. Ramane sa vedem ce ne rezerva viitorul, putand doar sa facem presupuneri legate de acest aspect.

b#%l!^+a?

Principalele performanțele 3G și 4G

Justificarea trecerii la 4G

Trecerea la 4G reprezinta pasul firesc, acelasi care s-a facut si la trecerea de la 2.5G la 3G. Nevoia de viteza si volum de date mai mari au determinat cercetatorii sa gaseasca o solutie prin adaptarea mecanismului folosit de PC-uri, transmisia de pachete, in transmisia de date mobile.

Rețeaua WIRELESS

Tehnologia wireless joacă un rol important în networking și comunicașii deoarece oferă doua facilități fundamentale: mobilitate și acces. În prezent, IEEE 902.16-2004/802.16e (WiMAX portabil si mobil) si LTE 3GPP sunt două tehnologii radio mobile de bandă mare.

Principalele caracteristi ale unei rețele wireless ideale sunt:

abilitatea de a furniza servicii de voce, audio și video pe lângă serviciul de date

să permită dispozitivelor cu diferite prețuri și consum de putere mic să comunice între ele

să aloce un spectru de frecvențe eficient și dinamic între dispozitive

Din punct de vedere istoric, ca și în cazul rețelelor cu fir, implementarea tehnologiei wireless a avut două servicii importante: voce și date. Vocea a fost cea dintâi implementată, urmată apoi de serviciul de date.

Toate standardele wireless au fost dezvoltate de către IEEE 802 Working Groups. Aproape toate tehnologiile wireless suportă rate de transfer multiple, de exemplu, IEEE Std 802.11b suportă o rată de transfer de 1 Mb/s, 2 Mb/s și 5.5 Mb/s, IEEE Std 802.11a suporta o rată de transfer cuprinsă între 6 Mb/s și 54 Mb/s. Pentru a îndeplini condiția b) pentru cazul rețelelor wireless ar trebui ca dispozitivele IEEE Std 802.11a care pot comunica numai la 6 Mb/s să coste la fel ca dispozitivele care pot comunica la 54 Mb/s.

Spectrul de frecvențe eficient și dinamic este necesar deoarece spectrul electromagnetic este limitat și împărțit cu alte dispozitive wireless. Protocoalele folosite au capacitatea de a detecta dacă o bandă de frecvențe este folosită de un alt dispozitiv, iar în acest caz să poată face realocarea la o altă bandă de fecvențe. Chiar și asa, standardele nu au o fexibilitate completă, de exemplu, dispozitivele IEEE 802.11a care comunică numai la 6 Mb/s ocupă aceeași bandă pe care o ocupă un dispozitiv care comunică numai la 54 Mb/s.

Cum nu se poate implementa o rețea wireless ideală, s-a ajuns la trei tehnologii diferite, fiecare proiectată cu un anumit scop: WLAN ( Wireless Local Area Network), WPAN ( Wireless Personal Area Network) si BWA ( dispozitivele BroadBand Wireless Access), numite, de asemenea, și WMAN ( Wireless Metropolitan Area Networks).

Rețelele WLAN sunt realizate pentru comunicațiile de arie mică – aproximativ până la 10 m. Rețelele WLAN sunt făcute să funcționeze până la 100 m. Rețelele WMAN sunt construite pentru distanțe mai mari – până la câțiva kilometri.

b#%l!^+a?

TERMINALE MOBILE SMARTPHONE

Un smartphone este un telefon mobil cu un sistem de operare avansat, ce permite instalare de aplicații complexe și personalizarea interfeței grafice. Un smartphone este dotat în cele mai multe cazuri cu un ecran sensibil la atingere, mai mare de 3". Pe lângă aceasta, un smartphone nu dispune de obicei de o tastatură fizică. Dacă ea este oferită de producător, ea vine în format slider și este de tip QWERTY.

Sisteme de operare care sunt rulate către smartphone, sunt:

Android,

Bada OS,

BlackBerry OS,

iOS,

MeeGo,

Symbian (9.x, Anna, Belle)

Windows Phone.

Din punct de vedere al componentelor hardware, un smartphone vine cu un chipset performant. Acesta include procesorul și chipset-ul grafic dedicat. Procesoarele integrate în majoritatea smartphone-urilor au unul, două sau patru nuclee și sunt tactate la frecvențe ce variază între 600 MHz și 1,5 GHz.

Printre excepțiile de la definiția de mai sus se numără terminalele BlackBerry. Multe dintre ele nu au ecranul tactil și vin cu o tastatură QWERTY integrată sub ecran. Pe de altă parte, există terminale ce nu rulează unul din sistemele de operare de mai sus, însă dispun de un ecran tactil.

b#%l!^+a?

MEDII DE DEZVOLTARE

CUPRINSUL FIGURILOR

Fig. 2.1. Standardele rețelei 2G 12

Fig. 2.2. Operatori români și benzi utilizate 14

Fig. 2.2. 3G vs 4G 14

Fig. 2.4. Standardizare IEEE 16

Fig. 2.5. Viteze de transfer. 17

Fig. 2.6. Arhitectura 3G. 17

Fig. 2.7. Arhitectura 4G. 18

b#%l!^+a?

BIBLIOGRAFIE

[1]. http://ro.wikipedia.org/wiki/Comunicațiile.

[2]. Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation: 2G/2.5G/3G… Evolution to 4G, Ajay R. Mishra, Ed. Wiley, Aprilie 2004

[3]. LTE-Advanced Air Interface Tehnology, Xincheng Zhand , Xiaojin Zhou, Ed CRC Press, 2013

3. 3G Networks . Arhitecture, Protocols and Proceduresm Sumit Kasera, Nishit Narang, Ed. Tata McGraw-Hill, 2004

4. Wireless Communication Standars: A Study of IEEE 802.11, 802.15, 802.16, Todor Cooklev, Publicata de Standard Information Network, Wiley, 2011

5. The evolution of mobile teaching and learning , Retta Guy, Ed Informing Science Press, 2009

6. Wireless Communication and Networks 3G and Beyond , Iti Saha Misra Ed. McGraw Hill Education, 2009

7. Android Phones : Beginner's Guide 2015, Mark Beams, Ed. CreateSpace Independent Publishing Platform; 1 edition (December 6, 2014), 2014

8. Google on the Go: Using an Andorid-Powerd Mobile Phone, John Eddy and Patricia DiGiacomo Eddy, Ed. Que Publishing, 2009

9. http://cellphones.about.com/od/phoneglossary/g/What-Is-An-Android-Phone.htm

[F]. www.diffen.com

www.ripublication.com

www.descopera.ro

www.hit.ro

[A]. www.arenait.net

www.dstv.ro

[B]: www.techradar.com

Martin Sauter – “From GSM to LTE”

C:

www.cnet.com

www.descopera.ro

http://www.lteworld.org/

D:

www.gsma.com

www.go4it.ro

www.techcrunch.com

E:

www.pcmag.com

www.teqlog.com

b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a? b#%l!^+a?