Telecomunicatiile

CAPITOLUL II Telecomunicatiile

2.1 Istoria telecomunicațiilor

Fiecare din ultimele trei secole a fost reprezentat de o anumită “revoluție”: Secolul al XVIII-lea a fost secolul marilor sisteme mecanice care au însoțit Revoluția Industrială, secolul al XIX-lea a fost denumit epoca mașinilor cu aburi, iar secolul al XX-lea este conturat de distribuirea informației. Secolul trecut am asistat la instalarea rețelelor telefonice mondiale, la invenția radioului, a televiziunii, și la lansarea sateliților de comunicații.

Pentru a comunica la distanță cu alți oameni, putem călători până la ei sau le putem trimite mesaje. Pentru aceasta, se folosesc mijloace de comunicare terestre, maritime sau aeriene și mijloace de transport ca automobilul, trenul, vaporul sau avionul. Însă, datorită marilor descoperiri din secolul al XIX-lea, ca electricitatea, apoi undele electromagnetice, putem astăzi comunica la distanță fără să ne deplasăm.

Telecomunicațiile sunt rezultatul dezvoltării electronicii în transmiterea la distanță a unor semnale dorite.

Telecomunicațiile sunt indispensabile în viața fiecăruia, ele fiind regăsite în robotică, comunicații cu obiecte cosmice, sisteme de legatură la distanță (GSM), modalități de localizare (GPS) etc.

Dezvoltarea telecomunicațiilor a început în a doua jumatate a secolului XIX și s-a dezvoltat extrem de rapid în secolul XX.

anul 1837 – apariția telegrafului electric

Istoria telecomunicațiilor începe cu telegraful fiind într-un constant progres extinzându-se pană la Internet.

Telegraful electric a fost inventat in anul 1837 de către Samuel Finley Breese Morse și Alfred Vail reprezentând prima reușita a transmiterii informației pe suport electronic.

Figura 2.1. Primul telegraf electric – 1837, Samuel Finley Breese Morse și Alfred Vail

anul 1876 – apariția telefonului

În anul 1876 cercetătorii Alexandre Graham Bell și Elisha Gray au inventat Telefonul el fiind cel mai popular și cel mai folosit mijloc de comunicare care a schimbat literalmente lumea făcând-o mai mică.

Cele două instrumente de comunicare au cunoscut un mare succes. În multe țări s-au creat rețele de fire telegrafice sau telefonice.

Liniilor aeriene, susținute de stâlpi, li s-au adăugat, pentru transmiterea mesajelor de la un continent la altul, cablurile scufundate pe fundul oceanelor. Acestea sunt formate dintr-un fascicul de fire conductoare protejate de o cămașă izolatoare.

Figura 2.2. Primul telefon – 1876, Alexandre Graham Bell și Elisha Gray

anul 1873 – intuiția existenței undelor produse de oscilația sarcinilor electrice

Alte cercetări au deschis calea telecomunicațiilor care nu mai folosesc firele. În 1873, J.C. Maxwell (1831-1879) a intuit existența undelor produse de oscilația sarcinilor electrice, care se propagă în toate direcțiile cu viteza luminii, transportând energie. Lumina nu ar fi decât o categorie aparte a acestor unde, numite “unde electromagnetice”.

anul 1886 – prima linie telefonică

În anul 1886 s-a realizat prima linie telefonică între două țări vecine Franța (Paris) – Belgia (Bruxelles). Unele informații spun că în Transilvania s-au realizat primele linii telefonice din România.

anul 1888 – demonstrarea teoriei ”undelor electromagnetice”

În 1888, H. Hertz (1857-1894) a demonstrat această teorie: el a reușit să producă unde electromagnetice invizibile și a stabilit că au exact aceleași proprietăți ca lumina. Acestea sunt undele radioelectrice (sau undele radio), pe care în mod obișnuit le mai numim și "unde hertziene”. În urmă cercetărilor făcute în domeniul emisiei și recepției de unde radio, G. Marconi (1874-1937) a realizat un sistem care permite transmiterea de semnale morse cu ajutorul undelor hertziene: el a creat în 1896 telegraful fără fir, sau T.F.F. Pentru a transmite nu numai semnale codificate, dar și cuvinte sau muzică era nevoie de o serie de îmbunătățiri: aventura radiodifuziunii a început prin anii '20.

anul 1895 – 1896– primul echipament de transmisie radio

În anul 1895 studentul italian Guliermo Marconi realizează primul său echipament de transmisie radio, un dispozitiv care pune în funcțiune un clopoțel de la 10 metri distanță. Un an mai târziu Marconi reușește să emita unde radio de pe un deal la sute de metri distanță acesta fiind considerat momentul de naștere al radioului.

Dacă undele radio pot transmite sunete la mari distanțe, de ce nu s-ar putea face același lucru și în cazul imaginilor?

De la sfârșitul secolului al XIX-lea, cercetătorii au studiat această posibilitate. Dar au înțeles foarte repede că o imagine nu poate fi transmisă ca atare pe unde Hertziene: mai întâi imaginile trebuie descompuse în elemente foarte mici pentru a fi transformate în semnale electrice.

anul 1923 – apariția televiziunii

Începuturile televiziunii datează din 1923, când Farnsworth inventează iconograful un dispozitiv pentru captarea imagini și conversia acesteia în semnal electric.

Prima reprezentare publică a televizorului o face John Logie Baird în Londra (Anglia) pe data de 25 martie 1925. Baird a realizat un sistem de redare a 12,5 imagini pe secundă pe un ecran cu o rezoluție de 30 de linii ea fiind suficient de mare încât să poată reda portretul unei persoane.

Figura 2.3. Apariția celor mai importante mijloace de telecomunicații

pe plan mondial, cât și în România

Nu putem omite faptul că sunt multe domenii intermediare și momente ale telecomunicațiilor cum ar fi: Radiodifuziunea, Televiziunea prin cablu, Fibre optice, Comunicațiile prin satelit ș.a. însă am pus accentul pe etapele mari, reprezentative ale Telecomunicațiilor .

Încadrarea Internetului în seria de dezvoltare a Telecomunicațiilor este normală, întrucat el devine: Sistemul de convergență al comunicațiilor în secolul XXI (pentru transmiterea vocii – telefonie Internet, pentru transmisiuni video și televiziune, transmisiuni de date).

Astăzi, informația poate circula pe diferite suporturi, în funcție de cantitatea de informație care trebuie transportată, de rapiditatea de transmisie și de distanță. Astfel, o comunicare telefonică poate să circule prin fir până la un centru local, apoi să fie purtată pe calea undelor până la un satelit sau orientată spre un cablu ca să traverseze oceanul, pentru a-și încheia traseul tot prin fir.

2.1.1. Rețele de telecomunicații

O informație poate circula în orice loc dintr-un teritoriu cu condiția ca acesta să dispună de căi de comunicare. Toate aceste căi constituie o rețea. Astfel, rețeaua rutieră este formată din șosele și autostrăzi legate între ele prin intersecții și sensuri giratorii.

Podurile suspendate și semnalele luminoase ajută vehiculele care străbat rețelele rutiere să se orienteze și să evite blocările de circulație. La fel, a fost necesară organizarea circulației informațiilor prin fir și pe calea undelor, adică crearea de diferite rețele: rețeaua de fire, rețeaua hertziană, rețeaua celulară, rețeaua de sateliți. Toate aceste rețele comunică între ele.

Reteaua de comunicatii reprezinta un ansamblu de legaturi, centrale si echipamente tehnice care au ca rol o buna transmisie si receptie la distanta a datelor si informatiilor in anumite locuri prestabilite intre doi sau mai multi utilizatori.

Telecomunicatiile este termenul general al comunicatiilor moderne care se refera la comunicatii realizate prin fenomene electromagnetice.

Prima retea de telecomunicatii a fost reprezentata de reteaua destinata telegrafului(anul 1840) urmata de reteaua destinata convorbirilor telefonice care s-a dezvoltat dupa 1880.

Astăzi, în majoritatea țărilor, circulația și transferul comunicațiilor telefonice sunt realizate complet automat. Numărul de telefon servește drept adresă și cod pentru circulația pe rețea. Fiecare linie telefonică este legată la o centrală locală, unde un autocomutator orientează fiecare comunicare spre o persoană conectată la aceeași centrală sau spre o centrală de tranzit, dacă interlocutorul se află mai departe.

Centralele de tranzit sunt conectate între ele, dar și cu alte rețele: ele primesc și orientează apelurile transmise pe calea undelor de către turnurile hertziene sau de către sateliții de telecomunicații.

Rețeaua hertziană asigură difuzarea pe calea undelor a emisiunilor de radio și de televiziune. Undele radioelectrice (sau hertziene) se transmit prin fascicule hertziene.

Antenele care emit și recepționează aceste fascicule sunt amplasate pe turnuri înalte distribuite pe tot teritoriul care trebuie acoperit. Când distanțele sunt foarte mari, undele hertziene se transmit spre sateliții de telecomunicații care le trimit pe Pământ. Unele comunicații telefonice (printre care apelurile de la telefoanele portabile) trec tot prin rețeaua hertziană.

Rețeaua celulară este o rețea destinată telecomunicațiilor cu aparate mobile .Teritoriul în care operează este împărțit în celule apropiate unele de altele, mai mari sau mai mici, în funcție de intensitatea traficului: cu un diametru de câteva sute de metri în oraș, până la aproximativ 30 km în zonele rurale. În fiecare celulă, unul sau mai multe emițătoare-receptoare captează undele emise de mobile.

Ele sunt conectate la stații regionale și centrale de tranzit care asigură legătura cu alte rețele. Centralele de tranzit sunt conectate la centre de baze de date care strâng toate informațiile privind traficul.

Odată cu dezvoltarea informaticii au fost realizate rețele de telecomunicații care fac posibilă circulația rapidă a unui număr foarte mare de informații, sub formă de semnale digitale. Aceste informații pot fi sunete, imagini statice sau în mișcare, texte ori date informatice.

Orice tip de retea este formata din cai de comunicatii, noduri si terminale.

Calea de comunicatie:

Reprezinta suportul fizic care poate fi: cabluri si unde radio.

Nodul de retea

Acesta reprezinta loc de intersectie a doua sau mai multe cai de comunicatie. Ele pot fi reprezentate prin: centrale telefonice, statie de telefon in centrale de telefonie mobile, serverele din reteaua de internet(figura 1).

Terminalul reprezinta finalul unei cai de comunicatie el fiind reprezentat de un telefon fix sau mobil, computer, aparat radio, televizor etc.

Arhitectura retelei de comunicatii

Comunicațiile se împart în două categorii:

Comunicații analogice

Comunicatiile analogice sunt realizate prin intermediul telefonului, radiolui etc. Ele nu au nevoie de o codare in sistem binar.

Comunicații digitale

Mulțimea protocoalelor și a nivelelor contureaza arhitectura rețelei.

Arhitectura unui sistem are ca scop punerea in evidenta a informatiilor despre felul in care se conecteaza componentele si despre interactiunea dintre acestea.

Fie ca este vorba despre o retea sau despre un produs software, stabilirea arhitecturii sistemului este cea mai importanta etapa a unui proiect. Este vital stabilirea componentelor cu un risc mare de defectare care pot provoca oprirea sau incetinirea sistemului. Trebuie luati in considerare toti factorii care ar putea provoca daune bunului mers al sistemului, inclusiv conditiile atmosferice.

2.2. Telefonul

Telefonul este cel folosit mijloc de comunicare el fiind totodata si cel mai popular. Prin telefon, două persoane pot vorbi la distanță în orice moment. Astăzi, datorită telefonului mobil pe care îl purtăm cu noi, putem suna din orice loc.

De la jumătatea secolului al XIX-lea, când telegraful era instrumentul cel mai perfecționat pentru comunicarea la distanță prin semnale codificate, mulți inventatori au căutat un mijloc de a vorbi la distanță.

Au existat numeroase modificari in structura si proiectarea telefoanelor, astazi ele regasindu-se intr-o gramada de culori, modele dupa toate preferintele.

Avand in vedere anul in care traim telefoanele mobile si tehnologia fara fir sunt cele mai folosite si cele mai dorite in aceste zile, insa nu putem omite faptul ca telefoanele cu fir sunt nelipsite din aproape orice gospodarie.

Cu toate ca Alexander Graham Bell este “tatăl” primului telefon, creatia sa a avut la baza mai multe inventii ale altor oameni de stiinta.

Intentia initiala a savantului Alexander Bell a fost inventarea unui telegraf modificat care avea rolul de a transmite mai multe mesaje sau semnale in acelasi timp.

In timpul experimentelor i-a venit ideea de a crea un aparat care ar putea transmite informatii prin energie electrica. In 1875 in timpul unui experiment, Bell a auzit prin fir sunetul unui ceas de perete.

Acest prim pas l-a incurajat si mai mult, iar impreuna cu asistentul sau, Thomas A. Watson a inceput sa experimenteze tot mai mult pentru a construi un aparat care putea transmite sunetul.

Marele success s-a stabilit pe data de 10 martie 1876 cand Alexander Bell a rostit primele cuvinte printr-un telefon: “Dle Watson, vino aici, vreau sa te vad”, aceste cuvinte fiind interceptate clar, la celalalt capat de fir. Data mentionata mai sus este marcata in istorie ca fiind data oficiala a inventarii telefonului iar cuvintele lui Bell sunt imortalizate in istorie.

Primele transmisiuni nu au fost perfecte, dar au făcut posibilă o comunicare directă, fără folosirea unui cod. Din 1877, telefonul s-a perfecționat datorită americanului Thomas Edison (1847-1931). Microfonul pe care l-a realizat a îmbunătățit calitatea transmiterii vocii pe distanțe mari.

Instalarea unei rețele telefonice, începând din 1877, s-a inspirat de la telegraf: telefoanele au fost legate direct, două câte două. Cum legarea fiecărui utilizator de celălalt printr-un fir e imposibilă, s-au folosit centrale de comutare: toți abonații erau legați la o centrală telefonică printr-un fir; când un abonat voia să îl contacteze pe altul, conectarea dintre cele două posturi era realizată manual de operatorii din centrală. În 1891, americanul Strowger propune instalarea unor autocomutatoare care să comuteze automat abonații. În 1896, pe aparatele telefonice apare primul cadran cu numere: astfel, centralele de comutare manuală au dispărut încetul cu încetul.

În majoritatea țărilor au fost instalate rețele telefonice. Dar există o problemă: o dată cu distanța, vocea se pierde. Semnalul electric devenea tot mai slab pe măsură ce distanța dintre interlocutori era mai mare.

În 1900, americanul Michael Pupin rezolvă această problemă cu ajutorul unor relee pe care le intercalează la anumite distanțe pentru a întreține semnalul electric, astfel încât acesta să-și continue drumul de-a lungul liniei. Atunci a devenit posibilă crearea unei rețele internaționale.

Când vorbim la un telefon, vibrațiile sonore ale vocii determină vibrația unui mic disc metalic din microfon (numit a diafragma”), care transformă vibrațiile vocii în semnale electrice. Aceste semnale ajung până la telefonul interlocutorului cu ajutorul firelor și al releelor.

Când cealaltă persoană răspunde, un semnal electric emis de microfon revine în receptorul celui care a dat telefon. Receptorul este compus dintr-o diafragmă și un mic difuzor prevăzut cu un electromagnet care transformă semnalul electric în sunet.

Inițial, telefonul funcționa datorită unor semnale electrice numite a analogice”, deoarece reproduceau fidel sunetul vocii.

Acest sistem are inconvenientul că ocupă mult spațiu pe liniile telefonice. De aceea, datorită progresului informatic și a digitalizării, telefonul folosește tot mai mult semnale digitale, care ocupă mai puțin spațiu.

2.2.1 Telefonul mobil

In Suedia, in urma cu 105 ani, a inceput revolutia tehnologica in materie de telefonie mobile cand Lars Magnus Ericsson a reusit sa instaleze un dispozitiv wireless pe masina personala.

Telefonul a devenit portabil la 20 februarie 1942, când americanul Donald M. Mitchell a cerut eliberarea unui brevet pentru telefonul său mobil, „Radio portabil pentru transmisie și recepție”. Dispozitivul transmitea folosind unde scurte, avea o rază de acțiune limitată și cântărea nu mai puțin de 2,5 kg.

Primul telefon portabil sovietic a fost creat in anul 1957 inginerul Leonid Kuprianovici, el cantarind aproximativ 3kg, avea o antena, o rotita pentru formarea numerelor, el putand comunica cu o statie-baza pe o raza de pana la 30km.

In anul 1973 pe data de 3 aprilie in SUA isi are aparitia primul telefon mobil folosit la convorbirea dintre doua personae ce folosesc aparate similar el fiind adus la viata de catre unul dintre managerii companiei Motorola, Martin Cooper.

La inceputul anilor ’80 Motorala DynaTAC este primul telefon mobil atestat peantru a fi comercializat la scara larga el cantarind “numai” 1kg. La finele anilor ’80 este dezvalui Motorola MicroTAC primul telefon care poseda o statie fixa de incarcare iar totodata tastatura era acoperita de o clapeta.

Odata intrati in anii ’90 isi face aparitia si coloasa companie finlandeza Nokia. Finlandezii au revolutionat industria prin promovarea generatiei a doua de terminale “2G” de catre compania Radiolinja, ei lansand totodata primul model al gamei: Nokia 1011.

In anul 2001 in Japonia a fost lansata prima retea de generatia a treia “3G” de catre NTT DoCoMo.

Pana nu de mult, folosirea cabinelor telefonice era singurul mod de a telefona din afara casei. Astazi, putem telefona din masina, din tren sau de pe strada, cu ajutorul telefoanelor mobile. Telefoane mobile au în general ca sursă de energie baterii reîncărcabile, mai precis acumulatori electrici.

Cand un abonat isi porneste telefonul mobil, acesta este conectat la o antena de emisie-receptie care centralizeaza apelurile venite din zona. De acolo, apelul se transmite spre o centrala de tranzit care il dirijeaza pe reteaua telefonica pana la persoana cautata. Teritoriul acoperit de o antena de emisie-receptie este numit “celula”. Din acest motiv, telefoanele mobile se numesc si telefoane celulare.

Cum functioneaza o retea de telefonie mobila

Telefoanele mobile folosesc unde electromagnetice pentru a comunica intre ele. Telefonul mobil receptioneaza semnalul radio emis de un turn de telefonie mobila din apropiere.

O retea de telefonie mobile este format dintr-un telefon mobil, o statie de baza, un centru de comutare si o central telefonica. Fiecare zona geografica este acoperita de catre o statie radio numita celula. In momentul in care va pierdeti semnalul sunteti in afara zonei de actiune a vreunei statii de baza.

Transferul convorbirii intre celulele retelei este stabilit de Centrala de comunicatii.

Centrul de comutare creeaza legaturile dintre telefoane si central telefonica. Totodata el este responsabil cu tinerea in evidenta a utilizatorilor ce folosesc reteaua si pozitia fiecarui abonat.

O retea formata din celule are mai multe avantaje dar cel care se evidentiaza cel mai mult este faptul ca frecventele folosite in interiorul unei celule pot fi folosite in alta celula de asemenea.

De exemplu: o statie oarecare ce poate gestiona 100 de frecvente este folosita de 50 de oameni simultan, fiecare conexiune stabilita intre doi vorbitori va folosi 2 frecvente, una avand rolul de emisie iar cealalta de receptie(asa numitul canal duplex), epuizand in acest fel toate frecventele disponibile. In acest mod din punctual de vedere al acestei celule putem spune ca reteaua este ocupata. In celula vecina putem aproxima ca sunt mai putini vorbitori iar apelul va fi efectuat fara probleme. In ambele celule poate fi folosita aceeasi frecventa.

Fiecare celula are un numar limitat de frecvente de aici si explicatia de ce in anumite zile(31decembrie, dezastre natural etc.) reteaua este inaccesibila deoarece sunt prea multi doritori sa utilizeze reteaua decat frecvente disponibile la acel moment.

In Romania standardul GSM foloseste tehnologia TDMA. Aceasta imparte frecventele in sloturi de timp astfel incat poate utiliza o frecventa pentru mai multe canale de date.

Transferul unui apel dintr-o celula in alta

In anumite situatiilor doi vorbitori se afla in celule pe care nu le parasesc in timpul vorbirii, atunci modul in care interactioneaza este clar: apelant, statie de baza, centrala, statie de baza, apelat. In realitate insa lucrurile sunt mai complicate avand in vedere ca oamenii sunt adesea in miscare in timpul folosirii telefoanelor mobile. Pentru ca convorbirea sa fie constanta si sa nu se intrerupa la iesirea dintr-o celula, reteaua de telefonie mobile trebuie sa stie cum sa predea si cum sa preia apelul intre celule.

Statia baza de control(BSC) controleaza statia baza de emisie-receptie si oficiul central de schimbare(MSC).

Predarea si preluarea apelului nu este un process simplu, de multe ori aceasta cauzand intreruperea convorbirii. Sistemul trebuie sa ia decizia cand sa comute conexiunea, la ce statii radio sa ii reconecteze pe vorbitori sip e ce canal fara a cauza problem in convorbire. Acesta trebuie sa evalueze puterea semnalului emis de statia de baza, sa o compare cu a statiilor vecine, sa caute canale libere, sa reserve un canal liber la o statie radio disponibila pentru ca apoi sa finalizeze transmiterea semnalului de schimbare catre telefonul mobil. Telefonul mobil odata conectat la o noua statie transmite un mesaj prin care anunta ca a receptionat semnalul permitand retelei sa disponibilezeze canalul folosit pana in acel moment.

Identificarea echipamentelor si a abonatilor (GSM)

SIM-ul

Telefoanele dispun de un microcip numit Subscriber Identity Module (SIM). SIM-ul are rolul de a stoca date despre telefon, despre abonament etc. Fiecare este activat de un numar de identificare unic.

Exista si retele de telefonie mobile care nu au nevoie pentru telefoane de SIM-uri.

IMEI

International Mobile Equipment Identity sau pe scurt IMEI este un numar reprezentat din 15 cifre ce identifica echipamentul, telefonul. El este amplasat sub bacteria telefonului. Cand telefonul incearca sa acceseze o retea, cu ajutorul IMEI-ului care este comparat cu datele dintr-o baza de date putem observa daca telefonul este furat sau nu.

IMSI

International Mobile Subscriber Indentity sau IMSI este un numar din 15 cifre care este alocat de catre operatorii de telefonie. IMSI contine un cod ce identifica tara unde a fost realizat contractul abonatului.

2.3. Modernismul comunicării telefonice

2.3.1. Apariția și dezvoltarea comunicațiilor mobile

Progresul, schimbarea, permanenta cursă spre mai bine, mai repede, mai mult, implacabila evoluție a societății, tehnologiei, informației, toate acestea se constituie într-un fundal al activităților noastre cotidiene, greu de descifrat dar imposibil de ignorat.

„Lumea se schimbă!" și e bine că e așa. Sunt însă câteva lucruri pe care nu vrem să le schimbăm niciodată: seriozitatea și respectul pe care le avem față de informație, importanța opiniei publice, interesul pe care îl avem în comun pentru tumultoasa lume a comunicațiilor.

Multa lume confunda evolutia comunicatiilor mobile cu evolutia radiocumunicatiilor. Inca din timpul primului razboi mondia era un lucru obisnuit transmiterea mesajelor intre nave si uscat sau de la o nava la alta. Primele legaturi mobile terestre isi fac aparitia intre cele doua razboaie mondiale ele fiind localizate in sediul politiei din Detroit in anul 1921 avand o banda de 2 MHz si sistemult de comunicatie mobile din New York in anul 1932. Constatându-se interesul pentru astfel de sisteme, în 1934, în SUA s-au alocat noi canale în benzile de 30 MHz și de 40 MHz, astfel încât în anii 1940 comunicațiile radiotelefonice au ajuns să fie foarte răspândite.). Ele sunt urmate de sistemul B in Germania anului 1971, sistemult Loran destinat navigatiei maritime in anul 1958, sistemul Shinkansen destina trenurilor de mare viteza in Japonia cu incepere in anul 1964 etc.

La 3 iunie 1898, scoțianul W. Thomson, cunoscut în istoria științei sub denumirea Lord Kelvin, s-a adresat inginerului Gugliemo Marconi, fondatorul companiei Wireless Telegraph and Signal Co. Ltd cu solicitarea de a transmite un mesaj prin radiotelegrafia fără fir, plătind pentru acest serviciu. Astfel s-a creat primul serviciu de radiotelegrafia. O lună mai târziu, Marconi asigura transmiterea mesajelor prin radiotelegrafie între nava Flying Huntress și nava jurnalului Daily Express din Dublin. Știrile conținute în mesaje se publicau în aceeași zi, în ediția de seară a ziarului.

Dezvoltarea legăturilor radio – telegrafice cu navele mobile a apărut în mai multe țări din Europa și America (în 1921, poliția din Detroit (SUA) a spart acest monopol realizând primul serviciu de dispecerat radio pentru echipajele sale. în acest scop a fost folosită o bandă de frecvență de aproape 2 Mhz. Exemplul este urmat de poliția din New York în 1932. Constatându-se interesul pentru astfel de sisteme, în 1934, în SUA s-au alocat noi canale în benzile de 30 MHz și de 40 MHz, astfel încât în anii 1940 comunicațiile radiotelefonice au ajuns să fie foarte răspândite.).

S-au înregistrat progrese științifice de mare importanță pentru radiotelegrafie (descoperirea electronului, a receptorului coerent și a amplificatorului cu tub electronic). Domeniul a fost stimulat de cerințele comerciale dar și de obiective militare. Primele comunicații mobile diferite de cele maritime au fost dezvoltate în cadrul strategiei politice americane în benzi de frecvență situate la 2 MHz, ajungându-se în preajma celui de-al doilea război mondial în banda de 40 MHz.

Serviciile radiomobile publice și private s-au dezvoltat la început prin canale radio cu bande de 60 MHz, iar ulterior, datorită creșterii cerințelor pentru aceste servicii, printr-o utilizare mai eficientă, banda a fost redusă la 25 KHz în Europa și 30 KHz în SUA. Primele legături se făceau în modul de lucru simplex cu operatori umani. Principalele momente istorice care marchează această perioadă suntIn 1946 apare primul serviciu radiotelefonic mobil în ST. Louis (Missouri, SUA). La scurt timp serviciile radiotelefonice mobile se extind și în Europa. [5]

Cerințele de comunicații mobile în creștere conduc la dezvoltarea rețelelor de tip dispecer (DEX: dispecer = tehnician sau sistem automat care urmărește, coordonează și reglementează operativ mersul producției dintr-o întreprindere, care supraveghează mișcarea trenurilor pe o anumită porțiune a liniei etc). In 1956 se inaugurează primul dispecer automat în banda de 150 MHz, full duplex. Printre limitările primelor sisteme de comunicații mobile amintim : sistemele erau închise (o celulă) ; operarea era manuală ; gabaritul și greutatea erau mari; prețul de cost ridicat; folosirea ineficientă a spectrului de frecvențe radio ; calitatea redusă a serviciului (timp de așteptare : 10 minute sau chiar ore).

Depășirea limitelor enumerate a fost posibilă ca urmare a progreselor tehnologice din deceniul '60, care au fost esențiale pentru dezvoltarea comunicațiilor mobile. In domeniul semiconductoarelor, integrarea pe scară largă și miniaturizarea, au contribuit la reducerea prețului de cost, a gabaritului și a consumului de energie electrică.

S-a impus ideea că începutul deceniului 4 încheie o primă fază în dezvoltarea comunicațiilor mobile, fază recunoscută sub denumirea Servicii radio mobile terestre, publice și domestice (DPLMRS — Domestic Public Land Mobile Radio Service). în această fază, modul de lucru a fost simplex cu tastă PTT. Legătura de comunicație, atunci când este vorba de rețele cu mulți utilizatori, se face prin operator uman. Inițial, canalele radio aveau benzi de 60 de KHz. Ulterior, o dată cu creșterea cererii de canale radio, banda a fost redusă la 30 de KHz în SUA și la 25 KHz în Europa.

În faza a doua, serviciile au început să se dezvolte în sensul lărgirii acoperirii teritoriale; în SUA s-a început cu coridorul New York – Boston (1947).

Facilitățile oferite de sistemele radiotelefonice au condus la o creștere rapidă a numărului de utilizatori, astfel încât în 1956 au fost alocate alte 12 canale în banda de 450 MHz.

În anul 1956 a fost inaugurat primul sistem cu dispecer automat, full duplex în banda de 150 MHz. în banda de 450 MHz, primul sistem automat devine operațional în 1969. Aceste sisteme sunt cunoscute sub denumirea Sisteme telefonice mobile îmbunătățite (1MTS – Improved Mobile Telephone Systems).

Cu toate acestea telefonul mobil a luat “nastere” in anul 1973 pe taram American el fiind adus la viata de compania Motorola si mai exact de Dr. Martin Cooper unul dintre managerii companiei.

Dr. Cooper a realizat primul apel telephonic iar la capatul celalalt se afla chiar marele sau rival, Joel Engel de la compania Bell Labs.

Cu toate acestea, numărul de canale alocat serviciului radiotelefonic era destul de redus, iar cererea de acces la acest tip de comunicație în continuă creștere. Aceasta a făcut ca la începutul anilor '70 calitatea serviciilor să scadă considerabil. Se ajunsese ca în orele de vârf să se aștepte zeci de minute, chiar ore, pentru a obține un canal radio corespunzător.

S-a impus trecerea la o a treia etapă, cea a comunicațiilor celulare. La finele anului 1983 a aparut primul telefon mobil care putea fi comercializat fiiind totodata aprobat de catre FCC, sub numele de Motorola DynaTAC. Cu toate ca a fost un prim pas imens in dezvoltarea telefoanelor mobile, Motorola DynaTAC avea anumite deficituri, cel mai important era faptul ca, cantarea 1kg, masura 330 mm, puteai sa vorbesti la el 30 minute, iar pretul era undeva aproximativ la 4000$.

Astfel se introduce în comunicațiile radiotelefonice conceptul celular și reutilizarea frecvențelor, dar nu se schimbă concepția de bază care constă în transmiterea analogică a semnalelor și folosirea, exclusivă, a diviziunii în frecvență pentru a constitui canalele de comunicație.

O creștere a calității serviciilor și a capacității de preluare a cererilor de comunicație se obține o dată cu trecerea la sistemele radiotelefonice celulare digitale, fie din generația TDMA (GSM, IS-54), fie din generația CDMA (IS-95).

In anii '70 apare o epuizare a posibilităților comunicațiilor mobile de a satisface solicitările. Pentru acoperirea unor suprafețe extinse în care sunt situați utilizatorii, sunt necesare stații centrale de putere tot mai mare.

Numărul mare de utilizatori creează o serie de frecvențe disponibile Pe vehiculele mobile, terminalele rămân grele, incomode și scumpe, ceea ce face din comunicațiile mobile un produs de lux.

De-a lungul timpul termenul de comunicații mobile s-a extins astfel încât în prezent include toate sistemele în care unul din cele două terminale implicate în legătura de comunicație este capabil să se deplaseze. Datorită faptului că mobilitatea este posibilă doar în cazul în care cel puțin o parte a comunicației este realizată folosind propagarea undelor electro-magnetice (undele radio), acest tip de comunicații sunt cunoscute sub denumirea de radiocomunicații mobile. Secțiunea care asigură transmisiunea radio este denumită interfață radio.

In funcție de interfața radio se definesc o serie de criterii pe baza cărora sistemele de comunicații mobile pot fi clasificate, ca de exemplu: modul de constituire a canalului de comunicație la nivel de interfață radio, structura legăturii de comunicație, poziția sistemului față de alte sisteme de comunicație, modul în care se realizează acoperirea teritoriului.

După modul în care se formează canalele de comunicație la nivel de interfață radio, se disting sistemele de comunicații mobile: cu diviziune în frecvență (FD – Frequency Division);

Diviziunea în frecvență are la bază procedeul clasic de împărțire a unei benzi de frecvență în canale de radiofrecvență, denumite canale radio. Un astfel de canal constă dintr-o bandă de frecvență desemnată prin frecvența sa centrală, de unde provine și denumirea de frecvențe radio. Unui utilizator i se alocă un canal radio sau un grup de canale.

Diviziunea în timp constă în împărțirea unei perioade din timpul alocat pentru comunicație, în segmente (slot-uri). în aceste segmente se inserează informația provenită de la un utilizator, iar pe baza sa se va constitui canalul de comunicație. Prin specificul interfeței radio, canalele temporare trebuie asociate cu o purtătoare radio: o diviziune mixtă timp-frecvență.

Diviziunea în cod are la bază procedeele folosite în sistemele de comunicație cu spectru împrăștiat (Spread Spectrum).

Acestea s-au dezvoltat foarte mult în ultimele decenii provenind din domeniul militar. în sistemele cu spectru împrăștiat, energia semnalului care trebuie transmis este răspândită într-o bandă mult mai largă decât banda de origine cu ajutorul unui semnal special numit cod, care este o secvență selectată corespunzător. Recuperarea mesajului presupune cunoașterea codului folosit pentru răspândire, iar mesajul poate fi extras din mulțimea de semnale recepționate prin cunoașterea codului.

Astfel a rezultat o nouă soluție pentru a realiza canale de comunicație – accesul multiplu într-o bandă de frecvență dată. După structura legăturii, sistemele de comunicații mobile pot fi: unilaterale; bilateral.

În primul caz comunicația are loc într-un singur sens; unul din cele două terminale este numai emițător, iar celălalt numai receptor. Din această categorie fac parte rețelele de difuzare sau de achiziție de informație: radio-difuziune, radioteleviziune, radio-paging.

Sistemele de comunicație bilaterale, la care informația se transmite în ambele sensuri, prezintă mai multe moduri de lucru:

simplex

duplex

semiduplex

În cazul modului de lucru simplex, sistemul folosește un singur canal radio. Pentru realizarea comunicației bilaterale, canalul este folosit alternativ pentru emisie și recepție cu ajutorul unei taste numită tastă PTT (Push-To-Talk release to listen – apasă pentru a vorbi, eliberează pentru a asculta). Este modul de lucru cel mai simplu și economic, dar calitatea serviciilor este modestă.

În modul de lucru duplex se folosesc două canale radio, câte unul pe fiecare sens de comunicare. între cele două canale trenuie să existe o separare în frecvență – separare duplex – suficient de mare, astfel încât emițătorul să nu perturbe funcționarea receptorului local. Această separare depinde de frecvența de lucru și de parametrii filtrelor folosite la intrarea receptorului.

Modul de lucru semiduplex reprezintă o variantă intermediară în care, la un capăt al legăturii, se folosește filtrul duplex, iar la celălalt comutarea cu tastă PTT. Există două frecvențe care nu sunt suficient de depărtate și se folosește modul de lucru simplex pe două frecvențe.

După poziția sistemului analizat față de alte sisteme de comunicație, se disting: sisteme închise de comunicații mobile; sisteme deschise de comunicații mobile. Sistemele închise asigură comunicația numai în cadrul rețelei proprii. Ele cuprind o stație de bază și un număr oarecare de stații mobile. Comunicațiile au loc între o stație mobilă și stația de bază sau între două stații mobile, prin intermediul stației de bază.

Sistemele deschise permit realizarea de legături de comunicație pentru utilizatorii mobili atât în interiorul rețelei proprii cât și cu utilizatori conectați la alte rețele de comunicație. Situația cea mai des întâlnită este aceea în care o rețea terestră de comunicații mobile (PLMN – Public Land Mobile Network) este conectată la rețeaua telefonică publică, comutată (PSTN – Punlic Switched Telephone Network).

După modul în care se realizează acoperirea cu semnal radio a zonei de lucru, sistemele de comunicații mobile se împart în:

sisteme celulare;

sisteme necelulare.

Primele rețele de comunicații radiotelefonice și multe din cele aflate în funcțiune sunt necelulare. Ele asigură comunicația în zona acoperită de stația de bază. Dacă teritoriul care trebuie acoperit este mai întins, se folosesc stații intermediare care recepționează semnalul de la o stație de bază și îl retransmit după o schimbare de frecvență (repetoare). O asemenea structură este întâlnită în radiotelefonia convențională (PMR – Private Mobile Radio), în unele sisteme de radiopaging etc. Treptat, s-a constat că rețelele necelulare sunt caracterizate printr-o eficiență redusă în utilizarea canalelor radio disponibile.

Rețelele celulare reprezintă o alternativă care realizează o ameliorare considerabilă. Zona de acoperire a rețelei este împărțită în celule de formă regulată, care sunt deservite de stații de bază de putere relativ mică (zeci de wați), iar canalele radio pot fi reutilizate în celule suficient de depărtate. Distanța la care se reutilizează un canal este determinată astfel încât să se limiteze apariția unor perturbații specifice, denumite perturbații co-canal. Conceptele de împărțire în celule și de reutilizare a canalelor radio au mai fost aplicate și în cazul rețelelor de radiodifuziune, dar sistemele celulare au realizat o performanță deosebită prin utilizarea lor pentru zone de acoperire foarte mici. Termenul de comunicații mobile se referă la o mare varietate de rețele de comunicații: satelit-mobile, aero-mobile, maritim-mobile, terestru-mobile. Domeniul este foarte vast.

Sistemele celulare de comunicatii mobile s-au dezvoltat pana in present in patru generatii:

Generatia 1G este proiectata sa ofere doar serviciul vocal el cuprinzand sisteme ca AMPS, TACS, NMT etc. el facandu-si aparitia la inceputul anilor ’80. Generatia 1G functiona in benzile de 450 MHz sau de 800-900 MHz.

Generatia 2G a dat nastere la o capacitate limitata pentru transmisiile de date dar cu o viteza redusa avand in acelasi timp ca si predecesoara sa functia de a oferii servicii vocale. Functioneaza intre benzile de 900 MHz si 1800 MHz, ele fiind totodata sisteme cu prelucrare digitala a semnalului. Astfel de sisteme sunt reprezentate de GSM, D-AMPS fiind introduce in anul 1991. Procedeul GPRS adduce o viteza superioara pentru acele vremuri de pana la 172 kbit/s o viteza mult mai mare in comparative cu prima faza de dezvoltare care avea o viteza de pana la 14,4 kbit/s. Cu aparitia acestei tehnologii putem vorbi pentru prima oara de posibilitatea realizarii unor transmisii de tip multimedia.

Generatia a 3-a, 3G, aparuta pe primele sisteme in anii 2001-2002, aduce cu ea o viteza de 2 Mbit/s urcand chiar pana la 8 Mbit/s in unele variante avand totodata posibilitati multiple pentru serviciile multimedia. La nivel modial, 3G este desmnat ca IMT-2000 iar pentru Europa este denumita UMTS. Ele sunt sisteme ce prelucrare digitala a semnalului functionabile in banda de 2 GHz. In varianta europeana gasim sisteme precum WCDMA, TD/CDMA; pentru Japonia sunt sistemele UTRA, WCDMA iar pentru S.U.A., CDMA2000.

Generatia a 4-a si anume 4G a fost lansata pentru prima data pe 14 decembrie 2009 de catre operatorul TeliaSonera oferind o viteza de transfer intre 100 Mbps si 1 Gbps. Putem considera comparativ aceasta generatie cu transferul de date prin fibra optica.

2.4. Comunicatii mobile celulare

Ideea dezvoltarii de organizare celulara a unui sistem de comunicatii este aceea de a avea posibilitatea cresterii nelimitate a capacitatii sistemului folosind o banda de frecventa data.

Prima analiza complete a avut loc in anul 1979 cu ajutorul cercetatorilor de la Bell Laboratories, el fiind revolutionar pentru dezvoltarea comunicatiilor mobile.

Principiul rețelei celulare este ilustrat prin arii hexagonale

Fiecărei arii hexagonale, marcată cu o literă i se alocă o frecvanță purtătoare. Topologia rețelie face să nu apară arii vecine funcționând pe aceeași frecvanță. La trecerea utilizatorului mobil dintr-o celulă in alta, el este preluat de stația vecină.

Acoperirea unei celule se poate realiza cu emițătoare de putere mică și se poate îmbunătăți calitatea convorbirilor. Dar crește și complexitatea stațiilor, a rețelei și a terminalului mobil și întreaga infrastructură a rețelei devine foarte complexă. Această creștere a complexității este compensată prin utilizarea noilor tehnologii care reduc prețul de cost al echipamentelor și permit o utilizare eficientă a frecvențelor purtătoare. Tehnicile moderne de control și protecție asigură calitatea sporită a comunicațiilor.

Putem spune că istoria sistemelor de comunicații mobile începe în anii 70. în 1979, apare primul sistem realizat AT&T pe baza brevetului Bell Labs în Chicago – Illionois în banda de 800 MHz, operațional și astăzi: AMPS (Advanced Mobile Phone Service).

În 1981, în Europa, un consorțiu din țările nordice introduce sistemul: NMT (Nordic Mobile Telephone) în două variante, pe 450 și 900 de MHz.

Astfel apare prima generație a sistemelor de comunicații mobile celulare analogice cu multiplexare în frecvență a căilor prin tehnologia FDMA.

În evoluția sistemelor de comunicație celulare și a sistemelor de comunicații mobile se remarcă existența a trei generații:

Generația analogică, la care se folosește modulația în frecvență de bandă îngustă (30 KHz) și accesul multiplu prin diviziune în frecvență, FDMA (Frequency Division Multiple Access). Primele concepte cu privire la aceste sisteme au apărut în SUA în anii '40, ajungându-se la maturitate prin anii 1970.

Generația numerică, la care se folosește procedeul de acces multiplu prin diviziune în timp, TDMA (Time Division Multiple Access). Dezvoltarea sistemelor din această generație a fost simulată de apariția și extinderea serviciilor telefonice integrate ISDN (telefon, fax, video, transfer de date), precum și de dezvoltarea tehnicilor numerice de prelucrare și transmitere a semnalelor. Din această categorie, standardul cel mai răspândit este GSM (Global System for Mobile Communications) introdus în 1991 în Europa și în curs de asimilare în multe alte țări din afara Europei. Din anul 1997 acest standard este funcțional și în România prin doi operatori (Concernele Mobifon și Mobilrom).

Spre sfârșitul anului 1991 apar și în SUA primele rețele celulare digitale. Standardul IS-54 înlocuiește treptat standardul AMPS, instalând 3 utilizatori pe fiecare canal de 30 KHz, eliberat de vechiul sistem analogic. Aceste sisteme au rezultat în urma cercetărilor în domeniul comunicațiilor cu spectru împrăștiat (Spread Spectrum). Noua generație se dezvoltă în paralel cu rețelele numerice din generația a doua.

Prin dezvoltarea sistemelor celulare de comunicație au fost create o serie de facilități atât din punctul de vedere al utilizatorului, cât și din punctul de vedere al operatorilor de rețea:

posibilitatea de localizare a abonatului pe întreg teritoriul acoperit de rețeaua celulară;

menținerea legăturii de comunicație pe timpul deplasării abonatului mobil în zona acoperită de sistem;

legătura se menține prin schimbarea stației radio de bază prin care se realizează comunicația;

controlul automat al calității legăturii radio;

asigurarea unui sistem de semnalizare eficient; etc.

Reutilizarea frecventei si divizarea celulelor sunt cele doua principii care trebuiesc atinse sub indrumarea conceptului celular de organizare a unui sistem de comunicatii.

Reutilizarea frecventei

Daca am avea o singura frecventa alocata unei singure celule, capacitatea totala a sistemului ar fi egal cu numarul total de canale lucru care ar duce la un numar mult mai mic de abonati intr-un sistem. Prin reutilizarea canalelor sistemul nu este limitat geografic.

Termenul consta in utilizarea simultana a unui canal radio de comunicare in zone geografice diferite, la o distanta suficienta pantru ca interferenta izocanala sa fie neglijabila

Reutilizarea depinde in principal de faptul ca atenuarea campui electromagnetic in banda de comunicatie celulara tinde sa creasca mai repede cu distanta decat o face in spatiu liber.

Un sistem ideal putem spune ca este cel clasic format din celule hexagonale.

Reutilizarea frecventei mai este utilizata si in alte domenii precum televiziunea, radiodifuziunea etc.

Divizarea celulelor

Teoretic celulele acopera o zona geografica cu diametrul de aproximativ 34-45km insa numarul de canale radio este limitat la o septime din totalul frecventelor nefiind sufiect, neavand capacitatea necesara deoarece pot exista multe sate,comune sau alte asezari in acel perimetru cu un numar ridicat de abonati astfel incat daca doar 10 telefoane din fiecare sat solicita acces capacitatea este insuficienta fara a socoti numarul de abonati in transit pe sosele de exemplu. Situatia de la orase este si mai atent analizata deoarece acolo avem nevoie de o capacitate mult mai mare avand in vedere ca pe o raza de 200metri pot exista 50-100 de cereri la un moment de varf.

Datorita acestor nevoi au fost create celulele mici, microcelulele. Acestea se amplaseaza de obicei in zone mai aglomerate fara ca acestea sa interfereze ele preluand apeluri din zonele unde o singura celula nu face fata comenzilor. Ele mai au rolul de a elimina “zonele moarte” ce se produc intre blocuri, datorita unor obstacole natural etc. printr-un plasament strategic a mai multor antene in zonele critice.

Cu cat este zona mai aglomerata cu atat vom regasi mai multe celule mici pentru a oferi un serviciu acceptabil, in timp ce in zonele rurale se vor folosi doar celule mari, mai putin costisitoare.

Interesul pentru comunicațiile celulare este subliniat de faptul că numărul utilizatorilor de servicii telefonice celulare a crescut de la 25000 în 1984 la aproape 16 milioane în 1994, an după care s-a înregistrat o rată de creștere anuală mai mare de 50%.

2.5. Factori care au determinat trecerea de la sistemele analogice la cele digitale

Principalele limitări ale sistemelor analogice sunt analizate în continuare: limitări în creșterea capacității ; limitele spectrului disponibil pentru comunicații mobile impun o folosire cât mai eficientă: bandă ocupată de un canal radio trebuie să fie cât mai îngustă; inflexibilitate în refolosirea frecvențelor purtătoare la transferul între celule; existența unor sectoare neacoperite în celulele mari; existența unor sectoare "supraacoperite" în microcelule; dezavantajele legate de multiplexarea căilor în frecvență care pot fi depășite prin multiplexarea căilor în timp.

Protecția redusă a semnalelor analogice în raport cu cele digitale la perturbații, fading (mixaj, suprapunere), interferențe; protejarea prin codare și corecție a erorilor este mult mai eficace în cazul folosirii semnalelor digitale; rigiditatea în raport cu dezvoltarea noilor servicii; dificultăți în conlucrarea cu rețelele de telecomunicații digitale. Trecerea la comunicații mobile digitale a fost impulsionată și de factori sociali și economici cum ar fi: necesitatea unor standarde naționale și internaționale care să permită conlucrarea sistemelor de comunicații mobile existente în diferite țări; interesul producătorilor pentru piețe mari și avantajoase din punct de vedere economic deplasează tehnologiile CM spre cele digitale; cerințele utilizatorilor pentru servicii de calitate, la preț de cost redus. Sistemele digitale au permis depășirea limitărilor și satisfacerea cerințelor menționate.

Diversitatea condițiilor istorice, geografice, sociale din diferite țări ca și nivelul de dezvoltare al comunicațiilor mobile analogice au impus căi distincte de evoluție a comunicațiilor mobile celulare spre sistemele digitale.

Calea americană pornește de la premisa că este necesară menținerea și perfecționarea AMPS cu adaptare la tehnologiile digitale și se desfășoară astfel: industria concepe și produce sistemul; urmează standardizarea locală și națională.

Rezultatul acestei căi de dezvoltare a fost elaborarea de sisteme cu căile radio analogice multiplexate cu diviziune în timp, a apărut astfel standardul IS-54 care a condus la sistemul: D-AMPS sau ADC (American Digital Cellular), sistem cu căi radio analogice duplex cu multiplexare în timp prin tehnologia de acces cu diviziune în timp: TDMA (Time Division Multiple Access).

Standardul IS-95 este o variantă mai recentă pe baza căreia s-a realizat sistemul: N-CDMA – cu căi radio analogice duplex cu tehnologia de acces bazată pe multiplexare în cod: CDMA (Code Division Multiple Acces).

Calea europeană este impusă de existența mai multor state care trebuie să colaboreze. Strategia de dezvoltare europeană urmează următoarele etape: se creează organisme internaționale ale Comunității Europene, constituite din operatori naționali, cercetători, industrie; urmează elaborarea standardelor (internaționale); se trece la realizarea sistemului.

Cerințele majore impuse de la început sistemului european au fost următoarele: acoperire pe arii cât mai extinse; servire a regiunilor cu populație densă dar și rară; servire a "mobilelor" cu viteze de deplasare diferite (automobil, dar și pietoni); servire a pietonilor în interiorul microcelulelor de trafic mare; funcționare în interiorul unor clădiri cu condiții de propagare dificile (blocuri, parcări, aeroporturi).

2.6. Reprezinta mobilele si instalatiile de emisie un pericol pentru sanatate?

Telefonul mobil a evoluat rand pe rand de la un statut la altul. La inceput era un lucru util, o inovatie, apoi a devenit un accesoriu, un obiect indispensabil de care multi dintre noi nu ne mai putem dezlipi. Putem observa aceasta dependenta datorita nevoii de al verifica in mod constant.

Dar ne-am pus vreodata intrebarea: Oare cat de daunator este gadgetul favorit asupra sansatatii noastre?

Telefonul mobil este un aparat de emisie-receptie de dimensiuni reduse.

Teoretic vorbind telefonul mobil este statia de baza astfel putem contura ideea ca cu cat este mai ridicat nivelul semnalului statiei la locul de receptive cu atat nivelul iradierii este mai scazut de unde tragem concluzia ca puterea de iradiere este o marime variabila.

Puterea maxima este cuprinsa intre 0,125 – 1W. Maximul este atins de telefoanele din standardul NMT-450 si anume o putere de 1W, urmatoarul standard descrescator este GSM-900 cu o putere de 0,25W iar telefoanele din stadardul GSM-1800 ating o putere de 0,125W.

Normele international precizeaza faptul ca puterea de iradiatie a telefoanelor mobile este masurata in unitati SAR care reprezinta Rata Specifica de Absortie. SAR se exprima in watt/1kilogram.

Nu trebuie sa confundam acest indicator cu puterea de emisie a telefonului, care este precizata de obicei in instructiuni. Astfel avem o anumita clasare:

SAR < 0.2 W/Kg reprezinta o iradiere mica,

SAR 0.2 – 0.5 W/Kg o iradiere redusa,

SAR 0.5 – 1.0 W/Kg o iradiere medie,

SAR > 1.0 W/Kg reprezinta o capacitate de iradiere ridicata.

Efectul termic si efectul non-termic sau informational reprezinta efectele iradierii electromagnetice.

Efectul termic

De explicat acest efect este foarte simplu. Oricare dintre noi am pus o mancare la microunde iar peste cateva minute este gata. Exact acesta este principiul efectului termic asupra noastra. Totodata trebuie sa tinem cont ca antena este plasata la 3-5 centimetri de creier iar aceasta este cea mai importanta sursa de iradiere. Avand o conversatie mai lunga putem observa diferente in ceea ce priveste fizicul nostru, putem observa o crestere a temperaturii la nivelul urechii.

Un experiment a demonstrate ca printr-o conversatie de 30 minute, nivelul de temperature a tesutului unui individ adult creste cu 1 grad Celsius.

Acuitatea vederii este si ea grav influentata de catre lungile conversatii telefonice datorita slabei alimentatii cu sange a cristalinului ochiului rezultate din cauza sensibilitatii la iradiere electromagnetica.

Efectul informațional sau non-termal

Telefoanele mobile care fac parte din standardul GSM realizeaza transferul de informatie prin impulsuri care sunt grupate in blocuri. Fiecare bloc este alcatuit din 8 impulsuri.

Din aceste 8 fiecarui utilizator ii este distribuit unul, restul fiind distribuite altor abonati care la momentul respectiv desfasoara convorbiri pe frecventa data. Fiecare bloc-GSM are o durata de 4,616 milisecunde iar frecventa impulsurilor telefonului mobil de 217 Hz rezultata din calculul urmator: ¼, 616 ms = 216,6 Hz.

Odata cu generarea fiecaruia al optulea impuls are loc o degajare de energie proportionala.

Puterea degajata va fi egala cu 0,25 W intrucat puterea nominal a telefonui mobil este egala cu cu 2W iar rezultatul de 0,25 W este dat din Relatia 2/8 = 0,25W.

Blocurile impulsurilor dintre telefoanele mobile si statia de baza sunt grupate in multiblocuri, formate din 26 de repetari. De unde rezulta ca a doua frecventa care este emisa te telefonul mobil este frecventa de 217/26 = 8,36 Hz.

Exista si telefoane care genereaza o a treia frecventa, de 2 Hz si anume acele telefoane care au caracteristica de a functiona in regim de economisire a energiei electrice(DTX).

Marea problema este ca toate frecventele de care am vorbit mai sus coincide cu frecventele activitatii bioelectrice natural, proprii creierului, care se tiparesc pe encefalograma.

Functiile creierului uman sunt si ele dereglate din cauza transmiterii unor semnale din afara care au capacitatea sa interactioneze cu activitatea bioelectrica proprie a creierului. Astfel de dereglari se pot observa pe encefalograma ele ramanand acolo o perioada indelungata dupa terminarea convorbirii telefonice.

Nu trebuie neaparat sa purtam convorbiri telefonice sau sa folosim telefonul ca sa fim expusi radiatiilor. Multa lume foloseste telefonul mobil pe post de desteptator asezandu-l la capatul patului. Trebuie sa tinem cont ca telefonul mobil nu “doarme noaptea”, ci el functioneaza permananent chiar daca este in stare de standbuy, aflandu-se intr-un regim pulsatile.

Un studiu european al unui departament de cercetare pentru protecția împotriva radiațiilor indică proporția pe care au luat-o temerile în cadrul populației, Potrivit acestuia, 35% din populație se teme de influiențele negative ale radiațiilor provenite de la sistemele de emisie ale mobilelor și ale telefoanelor fără fir și de efectul acestora asupra sănătății. 81% dintre aceste persoane îngrijorate se tem mai ales de mobil, 57% sunt de părere că sistemele de emisie ale rețelelor mobile reprezintă un motiv de îngrijorare, iar 37% își fac griji din cauza telefoanelor fără fir. Interesați de opinia civică împotriva telefoniei mobile sunt doar 4% și asta în pofida faptului că 6% cred că sănătatea le e direct amenințată de telefonia mobilă. Militanții împotriva telefoniei mobile reprezintă încă o minoritate.

Un alt studiu realizat cu ajutorul Institutului national de “Protejare a Vietii” din Suedia un studiu pe baza unui esantion de 11.000 utilizatori faptul ca utilizatorii care folosesc telefonul mobil pe o durata de 20 minute pe zi acuzau o stare de discomfort si efecte secundare, problemele crescand odata cu cresterea duratei de folosire a telefonui. O mare parte dintre abonatii care au luat parte la studiu au declarant ca au simtit o incalzire neplacuta in jurul urechii in timpul folosirii telefoanelor mobile. Cei mai expusi efectelor secundare sunt cei care inca nu au implinit 30 de ani ei fiind de 3-4 ori mai expusi.

Simtomele de baza ale efectului negative al telefonului mobil asupra omului sunt reprezentate prin dureri de cap, probleme de memorie si concentrare, stari avansate de oboseala, inrautatirea progresiva a vederii etc.

Putem enumera o gramada de efecte negative ale telefonului mobil. Cu toate acestea cele mai periculoase sunt tumorile de la nivelul creierului datorate radiatiilor microundelor telefoanelor mobile, de obicei ele aparand pe partea in care folosim telefonul. Tumorile se dezvolta de obicei in intervalul 3-10 ani. Cu toate acestea la persoanele care au folosit telefonul mai mult de 6 ani frecventa dezvoltarii tumorilor a crescut cu 50%.

Prima avertizare din partea unui reprezentant al unei institutii academice provine din partea Doctorului Ronal Herberman directorul Institutului de Cancer din candrul Universitatii din Pittsburg care si-a sfatuit intreg personalul sa limiteze convorbirile telefonice pentru a nu risca sa dezvolte cancer. Tot acesta a afirmat ca, copiii ar trebui sa foloseasca telefonul doar daca acesta este absolut necesar deoarece creierul lor este in crestere.

Producătorii de telefoane mobile își avertizează clienții să-și țină aparatele departe de corp, iar experții în sănătate spun că există și alte mijloace de a reduce radiația telefoanelor mobile. Manualul de utilizare al Apple iPhone 4 spune: „când folosiți iPhone lângă corp pentru apeluri vocale sau pentru transmisie de date wireless, țineți iPhone la cel puțin 15 milimetri depărtare de corp.” BlackBerry Bold își sfătuiește utilizatorii să „țină BlackBerry-ul la cel puțin 25 mm depărtare de corp când transmite”. Logica de la baza acestor recomandări este următoarea: cu cât aparatul este mai departe de corp, cu atât acesta absoarbe mai puține radiații.

2.7. Starea sectorului de comunicatii din Romania

Potrivit studiilor realizare de Autoritatea Națională pentru Administrare și Reglementare în Comunicații, rezultă următoarele:

Figura 1.1. Dinamica numărului total de utilizatori în perioada 31.12.2010 – 30.06.2014

Figura 1.2. Structura numărului de cartele preplătite din punct de vedere al utilizării, conform existenței la 30.06.2014

Figura 1.3. Evoluția anuală a numărului total de utilizatori de servicii de telefonie mobilă în perioada 31.12.2010 – 30.06.2014

Figura 1.4. Structura numărului de utilizatori de servicii de telefonie mobilă cu abonament, în funcție de categoria de utilizatori, la data de 30.06.2014

Figura 1.5. Dinamica Numărul de abonați la serviciile de telefonie mobilă (titulari de contract pentru servicii de bază de abonament) și numărul de cartele SIM alocate acestora,

conform situației la 30.06.2014

Figura 1.6. Numărul total de portări în perioada 31.12.2010 – 30.06.2014

Figura 1.7. Durata medie a unui apel realizat prin intermediul rețelelor publice mobile (exclusiv roaming internațional) la 30.06.2014

Figura 1.9. Traficul de voce mediu lunar de voce realizat de un utilizator „activ” de servicii de telefonie mobilă (exclusiv roaming internațional),

în funcție de categoria de utilizatori, la data de 30.06.2014

Figura 1.10. Dinamica volumului de trafic de mesaje scrise (SMS), mesaje media (MMS),

apeluri video 3G realizate prin intermediul rețelelor publice mobile

(exclusiv roaming internațional) în perioada 31.12.2010 – 30.06.2014

Figura 1.11. Servicii de acces la internet în bandă largă la puncte fixe la nivel național, respectiv servicii de acces la internet în bandă largă la puncte fixe în mediul urban/rural

în perioada 31.12.2010 – 30.06.2014

Figura 1.12. Servicii de acces la internet furnizate prin locații de tip „hot spot” în perioada 30.06.2010 – 30.06.2014

Figura 1.13. Numărul total de conexiuni de acces la internet la puncte mobile active, în funcție de modalitatea de conectare și, respectiv, tehnologie, în perioada 30.06.2012 – 30.06.2014