Time Division Multiplexing Access - Acces Multiplu cu Divizare în Timp

INTRODUCERE:

Conceptul de telefonie celulara – propus si introdus de Bell Labs a fost revolutionar pentru dezvoltarea comunicatiilor mobile.

Principiu retelei celulare- fiecarei arii hexagonala marcata cu o litere i se aloca o frecventa purtatoare . Topologia retelei face sa nu apara arii vecine functionand pe aceasi frecventa. La trecerea utilizatorului mobil dintr-o celulula in alta este preluat de statia vecina.

In acest mod acoperirea unei celule se poate realiza cu emitatoare de putere mica si se poate imbunatati calitatea convorbirilor. In schimb creste complexitatea statiilor , a reteli si a terminalului mobil si intreaga infrastructura a retelei devine foarte complexa. Aceasta crestere a complexitatii este compensata prin utilizarea noilor tehnologii care reduc pretul de cost al echipamentelor si permit o utilizare eficienta a frecventelor purtatoare. Tehnicile moderne de control si protectie a semnalului asigura calitatea sporita a comunicatiilor.

Dezvoltarea comunicatiilor mobile analogice:

S-au impus in anii ’80 cunoscand o dezvoltare rapida in toate tarile cu o economie dezvoltata. Principalele caracteristici ale primei generatii de siteme de comunicatii mobile erau: - reteau celulara

- transmisia prin MF in benzile: 450 -960 MHz

- banda canalului radio: 25, 30 KHz

- distanta duplex intre canale: 5-45 MHz

- sensibilitatea receptoarelor fata de canalele adiacente, de minimum 60-70 dB

-terminale portabile dar grele, aparute din 1985 ; din 1990 apar terminale de buzunar cu pret de cost tot mai redus.

Factorii care au determinat trecerea de la sisteme analogice la cele digitale:

Principalele limitari ale sistemelor analogice ar fi:

Limitari in cresterea capacitatii:

- limitele spectrului disponibil pentru administrarea comunicatiiei impun o folosire cat mai eficieta: banda ocupata de un canal radio trebuie sa fie cat mai ingusta

- inflexibilitate in refolosirea frecventelor purtatoare la transferul intre celule

- existenta unor sectoare neacoperite in celulele mari

- existenta unor sectoare”supraacoperite” in microcelule;

- dezavantaje legate de multiplexarea cailor in frecventa care pot fi depasite prin multiplexarea cailor in timp

Limitari in asigurarea calitatii:

- protectie redusa a semnalelor analogice in raport cu cele digitale la perturbatii, fading, interferente; protejare prin codare si corectie a erorilor este mult mai eficace in cazul folosirii semnalelor digitale

- rigiditatea in raport cu dezvoltarea noilor servicii;

- dificultati in conlucrarea cu retelele de telecomunicatii digitale

Trecerea la administrarea comunicatie digitale a fost impulsionate si de factori sociali si economici cum ar fi:

- necesitatea unor standarde nationale si internationale care sa permita conlucrarea sistemelor existente in diferite tari

- interesul producatorilor pentru piete mari si avantajoase din punct de vedere economic deplaseaza tehnologiile administratiei digitale spre cele digitale;

- cerintele utilizatorilor pentru servicii de calitate, la pret de cost redus

Sistemele digitale au permis depasirea limitarilor si satisfacerea cerintelor mentionate.

Tehnologii pentru a doua generatie de sisteme celulare:

Standardele si sistemele proiectate sunt materializate in cateva tehnologii competitive folosite in a 2 generatie de sisteme celulare. Aceastea sunt:

1. Servciide telefonie mobile avansata de banda ingusta ( N-AMPS)

2. Accesul multiplu cu divizare in timp (TDMA)

3. Accesul multiplu cu divizare in timp extins( E-TDMA)

4. Spectrul imprastiat (SS) – Accesul multiplu cu divizare in cod(CDMA)

Tehnici de acces multiplu in comunicatiile radio:

Acces multiplu – notiuni de baza

Accesul multip[lu cu divizare in frecventa (frequency division multiple access-FDMA),

accesul multiplu cu divizare in timp( time division multiple access- TDMA) si accesul multiplu cu divizare in cod( code division multiple access –CDMA) sunt cele 3 tehnici utilizate cu precadere intr-un sistem de comunicatii radio pentru partajarea benzii disponibile. Aceste tehnici pot fi caracterizate in functie de sistemele radio de banda ingusta sau de banda larga in care sunt folosite.

Sisteme radio de banda ingusta- Termenul de banda ingusta ( narrowband) este utilizat pentru a evidentia relatia dintre largimea de banda a unui canal radio individual si banda lui de coerenta predictibila. Intr-un sistem radio de banda ingusta cu acces multiplu, spectrul radio disponibil este divizat intr0un mare numar de canale de banda ingusta. Aceste canale folosesc in mod uzual FDD(frequency division duplexing- furnizeaza 2 benzi de frecventa distincte pentru fiecare utilizator.O banda asigura traficul de la statia de baza la terminalul mobil- canal direct- in timp ce pe cealalta se realizeaza traficul in sens contrar- canal indirect- . ) . Pentru minimizarea interferentei dintre canalele directe si inverse, intervalul de frecventa dintre acestea se alege , in spectrull de frecventa alocat, cat mai mare posibil, pastrand insa posibilitatea utilizarii unor diplexere si antene rezonabile ca pret. In sistemele radio de banda ingusta utilizand FDMA unui utilizator ii este alocat un canal propriu pe care nu-l partajeaza cu nici un alt utilizator din vecinatate , iar daca se utilizeaza si FDD( ceea ce inseamna ca fiecare canal are 2 frecvente una pt. Legatura direct si cealalta pt. Legatura inversa) atunci sistemul este denumit FDMA/ FDD. Sistemele radio de banda ingusta ce folosesc TDMA permit mai multor utilizatori sa imparta acelasi canal dar, un interval de timp (slot) unic, este alocat in mod ciclic fiecaruia. In retelele TDMA exista in general un numar mare de canale radio, care folosesc fie FDD sau TDD(time division duplexing- utilizeaza timpul in loc de frecventapentru asigurarea legaturii radio directe si inverse), sistemele fiind denumite dupa caz TDMA/FDD respectiv TDMA/TDD.