37MK - Semestrální práce NMT 450 síť první generace v ČR Vypracoval: Vojtěch Šprongl
Analogové systémy 1.generace První generací mobilních systémů jsou analogové radiotelefonní mobilní systémy, které využívají na radiovém rozhraní (uživatel síť) FDMA (Frequency Division Multiple Access) a modulaci FM (Frequency Modulation). Prvním mobilním systémem uvedeným do veřejného provozu byl v roce 1979 nejprve v Japonsku v Tokiu a následně v USA americký systém AMPS (Advanced Mobile Phone System). V roce 1981 ho následoval evropský systémem NMT (Nordic Mobile Telephone). Spuštěny byly národní varianty v mnoha zemích a nástup těchto systémů uzavíraly v roce 1985 systémy TACS (Total Access Communications System) ve Velké Británii a C-Net (Cellular Network) ve Spolkové republice Německo. Systém NMT 450 byl v roce 1991 zaveden i v ČSFR. Mezi hlavní problémy 1. generace patřili : nízká kvalita přenosu, malé zabezpečení proti odposlechu a zneužití, neefektivní využití přiděleného frekvenčního pásma. A zejména neslučitelnost systémů a prakticky nemožný mezinárodní roaming. Systém Pásmo k účastníkovy Analogové mobilní systémy Pásmo od účastníka Šířka kanálu AMPS 463 467,5 453 457,5 25 180 NMT 450 869 894 824 849 30 832 TACS 935 950 890 905 25 1000 C-Net 460 465,74 450 455,74 10 573 Tab. 1 Zkladní parametry analogových mobilních systémů Počet kanálů
NMT 450 v ČR Na následujících grafech je zobrazen vývoj počtu základnových stanic a zákazníků systému NMT provozovaného společností Eurotel. Graf 1. Vývoj počtu zákazníků do r.2000 Graf. 2 Vývoj počtu základnových stanic do r.2000 Ze současného pohledu se sice jedná o technologicky překonaný radiotelefonní systém, díky počtu jeho účastníků je však stále v mnoha zemích v provozu. Obecně lze však předpokládat postupné vymizení systémů první generace včetně NMT. Od roku 1999 začal počet uživatelů klesat ve prospěch GSM.
Technické specifikace Velikost buňky v NMT síti je od 2 km do 30 km. Čím jsou buňky menší, tím více uživatelů na stejné ploše lze současně obsloužit. Pro komunikaci se používá plný duplex (současný příjem i vysílání). Automobilové stanice používají vysílací výkon až 15 wattů, ruční přístroje 1 watt. Trvalé vysílání při hovoru znamená velký odběr a rychlejší vybíjení baterií než u telefonů GSM. Standard NMT umožňuje automatickou volbu a předávání mezi buňkami, dodatečně do něj byla přidána i podpora tarifikace a roamingu. NMT zpočátku nepodporoval zabezpečení hovorů, takže je bylo snadné odposlouchávat, v roce 1999 byl o tuto možnost doplněn (analogový scrambling - musí jej podporovat telefon i základnová stanice nebo oba koncové telefony pak ji základnová stanice podporovat nemusí). Toto zabezpečení funguje na analogové bázi a není tak bezpečné jako šifrování v digitálních mobilních sítích. NMT podporuje i jednoduchý, ale robustní přenos dat DMS (Data and Messaging Service) používající signalizační kanál (lze použít i jako obdoba SMS) tato služba se však komerčně používala jen v Rusku a Polsku. Jinou variantou přenosu dat je metoda s názvem NMT Mobidigi s rychlostí 380 bit/s, která však vyžaduje externí vybavení. Signalizace v NMT běží s rychlostí 600 nebo 1200 bit/s a používá modulaci FFSK (Fast Frequency Shift Keying). Tato signalizace běží v tomtéž kanálu jako hlas prostřednictvím FFSK modemu s rychlostí 1200 bit/s a projevuje se krátkým charakteristickým přerušením hovoru při přechodu mezi buňkami. Systém využívá frekvenční modulaci FM a metodu mnohonásobného přístupu FDMA (Frequency Divission Multiple Access). Základní parametry systému NMT 450 (existuje i varianta NMT 900) jsou následující: Vysílací pásmo základnové stanice : 463-467,5 MHz Vysílací pásmo mobilní stanice : 453-457,5 MHz Šířka kanálu : 25 khz Počet kanálů : 180 Oproti systému GSM, který pracuje na frekvencích kolem 900 MHz, je tedy využíváno frekvencí v okolí 450 MHz. To přináší nevýhodu v podobě relativně nízké kapacity sítě. Na druhou stranu velkou výhodou je velmi dobré šíření rádiových vln v
rozlehlých a horských oblastech z důvodu lepšího ohybu rádiových vln. Základní strukturu systému NMT lze rozdělit, jak je znázorněno na následujícím obrázku, na dvě základní části. Subsystém základnových stanic BSS (Base Station subsystem) Subsystém základnových stanic je tvořen základnovými stanicemi, se kterými pomocí rozhraní Air (Air interface) komunikují jednotlivé mobilní stanice MS (Mobile Station). Síťový spojovací subsystém NSS (Network Switching subsystem) Základnové stanice dále komunikují (převážně rádiovým přenosem) s mobilní telefonní ústřednou MTX (Mobile Telephone Exchange), která je již součástí síťového spojovacího subsystému. Jedná se o běžný typ telefonní ústředny, která je však doplněna o další funkce, plynoucí z mobility přepojovaných účastnických stanic. Uživatelům je umožněn přístup do veřejné telefoní sítě PSTN (Public Switched Telephone Network), případně může být nabídnuta možnost hlasové schránky VMS (VoiceMail System). Pro přenos signalizace mezi jednotlivými bloky je využíván signalizační systém SS7.