CC BY
64
OSNOVNE KARAKTERISTIKE MOBILNIH SISTEMA TREĆE GENERACIJE I TRENDOVI DALJEG RAZVOJA
UDC: 621.395.721.5
Rezime:
U radu su prikazane osnovne karakteristike treće generacije mobilne telefonije, kao i pregled servisa koji su dostupni u telekomunikacionoj mreži ove generacije. Izloženi su i zah-tevi za razvoj četvrte generacije mobilne telefonije, kao i očekivani servisi. Buduće širokopo-jasne mreže će pomoću odgovarajućih mrežnih protokola i algoritama udovoljiti promenlji-vim zahtevima korisnika.
Ključne reči: mobilni telefon, telekomunikaciona mreža, multimedijalne komunikacije.
BASIC CHARACTERISTICS OF THE THIRD GENERATION MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS AND DEVELOPMENT TRENDS
Summary:
The basic characteristics of the third generation mobile telephony are presented as well as the summary of accessible services on 3G telecommunication networks. The development requests for the fourth generation mobile telephony and anticipated services are also given. The future wide bandwidth networks supported by adequate network protocols and algorithms will respond to varying user requests.
Key words: mobile phone, telecommunication network, multimedia communications.
Dr Radiša Stefanović,
pukovnik, dipl. inž.
Vojna akademija, Beograd
Uvod
Mobilni telefon postao je sredstvo svakodnevne komunikacije velikog broja ljudi. Njegova uloga je mnogo veća od samog komuniciranja, jer približava čo-veka novom informacionom društvu.
Razvoj mobilne telefonije započeo je četrdesetih godina XX veka, ali je te-kao veoma sporo zbog nerazvijene teh-nologije, nedostatka državne regulative i slabog interesovanja potencijalnih kori-snika. Brzi razvoj započeo je posle pro-nalaska jeftinih mikroprocesora. Neki proizvođači telekomunikacione opreme (npr. Bell System), vrlo sporo i sa okle-vanjem prihvatili su bežične tehnologije.
Najpre su izrađeni mobilni telefoni pri-lično velikih dimenzija (smešteni u ko-fer, ugrađeni u automobil i slično). Prvi ručni mobilni telefon proizveli su „Moto-rolini“ stručnjaci 1973. godine, predvo-đeni dr Martinom Kuperom.
U Evropi je prvi ćelijski sistem uve-den 1981. godine. Tada je u Danskoj, Švedskoj, Finskoj i Norveškoj počeo sa radom NMT450 (Nordic Mobile Telephone System) u opsegu 450 MHz. To je bio prvi multinacionalni sistem. Već 1985. godine je u Velikoj Britaniji pokre-nut TACS (Total Access Communications System) na 900 MHz. Kasnije su i drugi sistemi ušli u upotrebu: u SR Ne-mačkoj C-Netz, u Francuskoj Radiocom
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
39
2000, u Italiji RTMI/RTMS. Tako je u Evropi stvoreno devet analognih nekom-patibilnih radio-telefonskih sistema. U Sjedinjenim Američkim Državama je 1979. godine probno pušten u rad, a ko-mercijalno od 1983. godine, sistem AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Kod navedenog analognog sistema prve generacije nije postojao problem ne-kompatibilnosti, kao ni prelaska iz jed-nog u drugi grad u različitim državama. Postojeći sistem je dobro radio i nije se težilo uspostavljanju boljeg, digitalnog sistema.
U Evropi je bio problem da se reali-zuje veliki broj servisa na velikom broju frekvencija. To je samo jedan od razloga zbog kojih je analogni sistem mobilne te-lefonije, poznat i kao mobilni sistem prve generacije, prevaziđen. Razvijena je nova tehnologija, takođe ćelijska, ali digi-talna - mobilna telefonija druge generacije ili globalni sistem mobilnih teleko-munikacija (GSM - Global System for Mobile Communications).
Firma „Texas Instruments44 je 1985. godine počela sa proizvodnjom proceso-ra digitalnih signala (DSP), koji su omo-gućili komprimovanje govora, zahvalju-jući čemu je veći broj poziva mogao da stane u jedan radio-kanal. To je bio jedan od osnovnih uslova za kasnije digitalne sisteme, kao što su GSM uz primenu multipleksa sa vremenskom raspodelom kanala TDMA (Time division multiple access).
Za razliku od prve generacije koja se, uglavnom, bazira na prenosu govora, GSM je dodatno omogućavao još i multi-tonsku signalizaciju, kratke pisane poru-ke (SMS - Short Message Service), gla-
sovne poruke (voice mail) i faksimil po-ruke (fax mail). Dodatni servisi obuhva-taju i prosleđivanje poziva (na drugi broj), blokiranje dolaznih ili odlaznih poziva, poziv na čekanju, konferencijsku vezu, identifikaciju poziva, te zatvorene korisničke grupe. Vremenom se pokazalo da je u ovom sistemu komunikacija rela-tivno skupa, te da korišćenje mreže nije ekonomično. Zato se prelazi na sistem komutacije paketa.
Kod paketske komutacije koristi se princip „uskladišti pa prosledi“ Ona se koristi u mrežama tzv. 2,5 generacije (2,5G) i pogodna je za prenos podataka. Poruke se dele na manje celine - pakete koji se prenose između krajnjih korisni-ka. U međučvorovima paketi se memori-šu, a kada se neki put oslobodi šalju se dalje. Spojni putevi koriste se samo ono-liko koliko je potrebno da se prenese po-ruka.
Paketska komutacija koristi se u tehnologijama koje su nastale unapređi-vanjem GSM-a, radi boljeg prenosa po-dataka, kao što su GPRS (General Packet Radio Service) i unapređeni prenos podataka EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution).
GPRS omogućava slanje i primanje informacija mobilnom mrežom uz neko-liko novih mogućnosti:
- velika brzina prenosa podataka (do 53,6 kb/s),
- kraće vreme za konekciju i stalni pristup internetu,
- korišćenje potpuno novih aplikacija,
- povoljnija naplata usluge prenosa podataka, zasnovana na količini prenetih podataka, a ne na vremenu provedenom na vezi sa internetom, i
40
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
- mogućnost primanja poziva i u to-ku pregledanja internet sadržaja.
Uvođenjem EDGE u GSM protoci su povećani novim tehnikama modulaci-je i metodama prenosa otpornijim na greške. EDGE može preneti tri puta veći broj bita nego GPRS u istom periodu. Obično se za EDGE vezuje protok od 384 kb/s. U Srbiji je ova tehnologija uve-dena krajem 2003. godine.
Principi rada i servisi treće
generacije
Mobilni sistemi treće generacije tre-nutno predstavljaju jednu od ključnih te-lekomunikacionih tehnologija u pogledu istraživanja, razvoja i internacionalne standardizacije.
Međunarodna unija za telekomuni-kacij e (ITU - International Telecommunication Union) 2000. godine usvojila je svetski standard za sve mobilne teleko-munikacije pod nazivom IMT-2000 (International Mobile Telecommunications). Ovim standardom definišu se zah-tevi koje treba ispoštovati radi objedinja-vanja kopnenih, satelitskih, fiksnih i mo-bilnih sistema, koji su trenutno u upotre-bi ili u procesu razvoja. Navedeni standard je obavezujući i za treću generaciju (3G) mobilnih sistema. Međunarodna unija je za 3G predvidela frekvencijske opsege od 1885 do 2025 GHz, te od 2110 do 2200 GHz. Prva zemlja gde je IMT-2000 pušten u komercijalnu upotrebu je Japan (oktobra 2001. godine), kroz servis nazvan FOMA (Freedom of Mobile Multimedia Access). On je zasnovan na W-CDMA (wideband code-division multiple access) tehnologiji bežičnog pristupa,
koja je usvojena kao jedan od globalnih standarda.
U Evropi se primena ovog standarda usvaja 1997. godine, nakon UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) foruma [1].
Sistem UMTS je sistem mobilnih telekomunikacija koji nudi značajne po-godnosti korisnicima, uključujući bežič-ne multimedijalne servise visokog kvali-teta u mrežama sa konvergencijom fiksnih, ćelijskih i satelitskih komponenti. Dostavljaće informacije direktno korisni-cima i obezbediće im pristup novim ser-visima i aplikacijama. Ponudiće masov-nom tržištu mobilne personalizovane ko-munikacije, bez obzira na mesto, mrežu i korišćeni terminal [2].
UMTS je naslednik sistema GSM i predstavlja prelazak na treću generaciju mobilnih mreža. Nastao je kao odgovor na sve veće potrebe mobilnih i internet aplikacija za kapacitetom. Ovaj sistem povećava brzinu prenosa na 2 Mb/s po korisniku i uspostavlja standard za glo-balni roming.
Sistemi treće generacije treba da obezbede bežični pristup globalnoj tele-komunikacionoj infrastrukturi i da omo-guće širok spektar integrisanih servisa govora, podataka, slike i video sadržaja. Ovi sistemi integrisaće trenutno odvoje-ne svetove mobilnih i fiksnih servisa u moćno sredstvo za neograničenu multi-medijalnu komunikaciju.
Sistemi 3G treba da udovolje zahte-vima korisnika za:
- većim kapacitetom sistema,
- većom brzinom prenosa podataka,
- širokopojasnošću i multimedijal-nošću,
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
41
- mogućnošću personalne komuni-kacije bilo koje vrste, u bilo koje vreme i sa bilo kog mesta i
- terminalom koji će podržavati sve potrebne usluge - to mora da bude perso-nalni komunikator, koji će funkcionisati kao: telefon, kompjuter, televizor, pej-džer, video konferencijski centar, pisani medijum, čak i kao kreditna kartica.
Sistem UMTS imaće zemaljske i sa-telitske komponente, koje će omogućava-ti pristup servisima u veoma širokom op-segu radio-okruženja, od megaćelija (sa-telit), preko makro, mini, mikro do piko-ćelija. U vezi s tim, UMTS mora da po-nudi univerzalnu pokrivenost, tj. mora da ima kapacitet za povezivanje velikih geo-grafskih područja (minimalno područje je npr. Evropa, a potencijalno ceo svet). Univerzalnost, takođe, ukazuje na do-stupnost UMTS servisa u različitim okru-ženjima (ruralno, urbano, poslovni pro-stor, itd.). Prema tome, u ovim budućim komunikacionim sistemima terminal mora automatski da prilagodi svoje tehničke karakteristike (uključujući brzinu preno-sa, tip modulacije i snagu) prema zateče-nim uslovima u različitim radnim scena-rijima i prema zahtevanom servisu.
Osnovni ciljevi koji se postavljaju pred sisteme 3G su:
- globalni roming kroz različite mo-bilne mreže (kompatibilnost sa postoje-ćim mrežama),
- velika brzina prenosa podataka, i to: 384 kb/s ili 144 kb/s za brže ili sporije mobilne korisnike na otvorenom prostoru „outdoor" i 2 Mb/s za mobilne korisnike u zatvorenom prostoru „indoor'" (prenos podataka kroz mobilne 3G mreže treba da bude bar jednak mogućnostima koje pružaju fiksne mreže),
- mogućnost da se podrži brza veza sa internetom i IP (Internet Protocol) mrežama,
- mogućnost da se podrži kako si-metričan, tako i asimetričan prenos kod aplikacija kao što je internet i multimedi-jalne komunikacije,
- obezbeđivanje visokog nivoa si-gurnosti pri prenosu informacija, i
- otvorena arhitektura koja će omo-gućiti lako uvođenje daljih tehnoloških inovacija i kompatibilnost opreme.
Uvođenje UMTS suočava se sa va-žnim izazovom zbog postojanja GSM mreže sa velikim pokrivanjem, kapacite-tom i jeftinim terminalima. Nastavljeno je sa mogućnošću nadgradnje u smislu prethodnog uvođenja brzog prikupljanja podataka (HSCSD - High Speed Circuit Switched Data), opšteg radio-servisa ba-ziranog na paketskoj komutaciji (GPRS -General Packet Radio Service) i unapre-đenog protoka podataka (EDGE - Enhanced Data rates for GSM Evolution). To je razlog zbog kojeg razvoj UMTS u prvoj fazi mora da se izvede progresivno, korišćenjem jezgra postojeće GSM mre-že, što je više moguće, uz modifikacije koje ne zahtevaju velike investicije ope-ratera. Verovatno će početne tačke u raz-voju UMTS biti one oblasti u kojima je došlo do zasićenja GSM mreže i gde se traže napredni servisi sa velikim brzina-ma prenosa podataka koje GSM ne može da obezbedi. Ovaj razvoj biće olakšan ako bude omogućen postepen prelaz iz-među GSM i UMTS servisa i ako su na raspolaganju GSM/UMTS terminali sa dual-modom.
Kao posledica ovoga, UMTS će biti izgrađen na GSM strukturi korišćenjem
42
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
postojećeg protokola za pristup mediju (MAP - Media Access Protokol), pa će tako podržavati GSM strukturu, obezbe-đujući na taj način postepenu nadograd-nju GSM i kompatibilnost sa prethodnim verzijama.
Isplativa evolucija zahteva zadrža-vanje što većeg dela osnovne mreže. Ter-minali sa više modova obezbediće pri-stup pogodan za korisnike.
Radio-interfejs i arhitektura
Radio-interfejs koji je predviđen za korišćenje kod UMTS nazvan je UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access), a od-govarajuća mreža UTRAN (UTRA Network). Radio-mreža projektuje se da omogući rad u dupleksu sa vremenskom raspodelom (TDD - Time Division Duplex), kao i rad u dupleksu sa frekvencij-skom raspodelom (FDD - Frequency Division Duplex).
Zemaljski radio-interfejs UMTS tre-balo bi da podržava veći opseg maksi-malnih korisničkih bitskih brzina, u skla-du sa trenutnim okruženjem korisnika, na sledeći način:
- seosko područje, otvoreni prostor, dostupnost na celom servisnom području operatera, sa mogućnošću korišćenja ve-likih ćelija: najmanje 144 kb/s, sa mo-gućnošću podizanja na 384 kb/s, i to pri maksimalnoj brzini mobilnog korisnika od 500 km/h;
- prigradsko područje, otvoreni pro-stor, kompletna pokrivenost prigradskog ili gradskog područja, sa korišćenjem manjih makroćelija ili mikroćelija, najmanje 384 kb/s (u perspektivi je podizanje na 512 kb/s), pri maksimalnoj brzini od 120 km/h;
- zatvoreni prostor, manja rastojanja na otvorenom, dostupnost u zatvorenom prostoru i lokalizovana pokrivenost na otvorenom, najmanje 2 Mb/s pri maksi-malnoj brzini od 10 km/h.
Za sisteme treće generacije u Evropi izabrana je tehnologija širokopojasnog multipleksa sa kodnom raspodelom ka-nala (WCDMA - Wideband Code Division Multiple Access). Ova tehnologija omogućava širokopojasni digitalni radio--prenos: interneta, multimedijalnih, video i ostalih aplikacija. Suština je da se sadr-žaj (glas, slika, podaci ili video zapis) najpre konvertuje u uskopojasni digitalni radio-signal, a zatim mu se dodeljuje kod, koji će ga razlikovati od signala drugih korisnika.
Arhitekturu UMTS sistema čine dva osnovna segmenta:
- pristupna radio-mreža, nazvana UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network), i
- osnovno jezgro mreže (infrastruk-tura za komutaciju i prenos podataka).
Osnovno jezgro mreže čine dva do-mena:
- kanalnokomutirani domen, u či-jem je središtu mobilni komutacioni cen-tar (MSC - Mobile Switched Centre), i
- paketsko komutirani domen, kojem su središta pristupni putevi pomoćnom čvorištu (GGSN - Gatewey GPRS Support Node) i uslužna pomoćna čvorišta (SGSN - Serving GPRS Support Node).
Ova dva domena su zasnovana na dve razdvojene i paralelne mreže:
- prva mreža je zasnovana na integri-sanom sistemu digitalnih mreža (ISDN-u -Integrated Services Digital Network) i u osnovi je izvedena iz saobraćaja koji se od-nosi na govorne informacije,
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
43
- druga mreža je zasnovana na teh-nologijama koje potiču od IP-a i saobra-ćaja podataka.
Obe mreže vezane su na pristupnu radio-mrežu UTRAN odgovarajućim in-terfejsima. Treba istaći da je kanalno ko-mutirani deo mreže UMTS-a direktno proizašao iz standardne GSM mrežne in-frastrukture, a da je deo UMTS-a za pa-ketsku komutaciju proizašao iz infra-strukture upotrebljene za uvođenje GPRS-a u GSM mrežu.
Mobilni terminali treće generacije
Mobilni telefoni prve i druge generacije su terminali specijalizovani za pre-nos govora i predstavljaju najrasprostra-njeniju grupu aparata. Mobilni terminali rane treće generacije biće dual-modni (multimodni). To znači da će moći da pristupaju sistemima 2G i da koriste po-stojeće usluge, kao i novije usluge koje će biti dostupne samo kod operatora koji su nadogradili svoje mreže, tj. uveli UMTS sistem.
Mobilni terminali 3G-a sa WCDMA tehnologijom svrstavaće se u jednu od sledeće tri klase, prema brzinama preno-sa koje podržavaju: mobilni terminali prve klase (brzina prenosa do 144 kbit/s), druge klase (brzina prenosa do 384 kbit/s) i treće klase (brzina prenosa do 2,048 Mbit/s).
Mobilni telefoni 3G su u komerci-jalnoj upotrebi i prodaji, ali na određeni način su još u fazi testiranja i potvrde kvaliteta. Ovim aparatom može se direkt-no preuzeti video materijal sa mreže.
Za ove aparate je karakteristično da nije izostala podrška za GSM-GPRS mre-
žu. Naravno da aparat, kada radi na toj mreži, ima manji protok (oko 60 kb/s).
Neki aparati iz ove klase imaju po-dršku i za EDGE, čija bi brzina prenosa od oko 180 kb/s (do 240 kb/s) bila sa-svim dovoljna za ostvarivanje video kon-ferencije.
Pri radu na UMTS mreži brzina sla-nja podataka ka baznoj stanici (uplink -64 Kb/s) manja je od brzine preuzimanja podataka od bazne stanice (downlink -kod nekih aparata 384 Kb/s).
Ovi protoci obezbeđuju mogućnost da se prenese slika uživo i mogućnost vi-deotelefonije, tj. razgovor u toku kojeg se sagovornici mogu videti na displeju telefona. Da bi se to ostvarilo, na telefo-nu postoje dve digitalne kamere. Jedna kamera nalazi se sa prednje strane disple-ja, dok je druga smeštena na poleđini od-mah iza nje. Omogućeno je lako prebaci-vanje snimaka sa jedne kamere na drugu,
44
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
u zavisnosti od toga da li korisnik snima sebe pri video konferenciji ili želi na dis-pleju da prati kadar snimka koji pravi ka-merom na poleđini. U zavisnosti od mre-že u kojoj rade, potrošnja baterija varira. Energetski najzahtevniji je UMTS, a naj-manje je zahtevna GSM.
Aparati ove klase podržavaju i pa-ketsku komutaciju i komutaciju kola. Pri radu u UMTS aparat se uvek nalazi ko-nektovan na internet. Nezavisno od vre-mena konektovanja, korisnik plaća samo onoliko koliko je preuzeo (primio) infor-macija sa interneta. Aparat dozvoljava korisnicima da istovremeno koriste vise servisa. Na primer, korisnik može da ša-lje fotografiju putem MMS (Multimedia message service) poruke ili da igra on-line igru, dok istovremeno razgovara tele-fonom. Sistem 3G ima mogućnost tačnog pozicioniranja. Lociranje je bazični ser-vis, a tačnost ove informacije zavisi od toga da li se i kojom brzinom korisnik kreće i vremena koje je potrebno za pri-stizanje informacije.
Sve to je propraćeno displejima ve-like rezolucije i sa standardom od 65 000 boja (16-bitni ekran). Pregledanje video zapisa vrši se brzinom od 15 slika u se-kundi.
PDA (Personal Data Asistent) jeste varijanta koja predstavlja prelaz između mobilnog telefona i računara. Njegove dimenzije su znatno manje od standard-nog računara, lako je prenosiv i ima pro-cesor koji mu omogućava funkcije kao kod računara.
Osnovna prednost ovih uređaja je njihova dimenzija. Kod novijih modela dužina uređaja je nešto više od 10 cm, ta-ko da sa pravom može nositi epitet ruč-
nog prenosivog računara. Mogućnost da se nosi neprimetno i da ne smeta pri nje-govom transportu, daje mu prednost u odnosu na laptop računare.
Procesor je slabiji nego kod savre-menih računara, ali s obzirom na namenu sasvim je dovoljan. Procesor radi na oko 400 MHz.
U nekim novijim varijantama koriste se procesori sa DVFM (Dynamic Voltage and Frequency Managment) tehnologijom koja omogućava da, u zavisnosti od aplikacija koje pokreće, može raditi sa minimalnim taktom od 8 MHz ili sa punih 400 MHz. Na taj na-čin čuvaju se resursi sistema, ako je po-treban istovremeni rad nekoliko aplika-cija. To smanjuje potrošnju energije, što je kod prenosnih uređaja veoma bit-no. Memorija je relativno velika i sa podrškom eksterne memorijske kartice može biti i preko 1 Gb. Upravljanje sa PDA može biti otežano zbog njegovih dimenzija. Proizvođači su na nekim modelima smislili olakšanje u obliku opcije „touch-screen“, koja omogućava zadavanje naredbi pritiskanjem samog ekrana.
Sl. 2 - PDA terminal sa opcijom „touch-screen “
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
45
Ekrani PDA terminala su nešto ve-ći nego kod mobilnih telefona. Rezolu-cija ekrana je velika, uz mogućnost pri-kaza u više boja (65 000 boja i 16-bitni ekran).
Sl. 3 - Ekran PDA terminala
Bolji modeli imaju i kameru, kojom je moguće snimati video sadržaje i foto-grafije.
Povezivanje ovog uređaja sa inter-netom moguće je posredstvom mobil-nog telefona. Povezivanje sa drugim ra-čunarima obavlja se pomoću infracrve-ne veze ili preko univerzalnog serij-skog priključka (USB - Universal Serial Bus). Nove tehnologije učiniće ovaj uređaj još primamljivijim i konku-rentnijim.
Mobilni servisi u mreži 3G
U sledećoj tabeli je dat pregled mobilnih servisa u mrežama 3G.
Pregled mobilnih servisa u mrežama 3G
Servis Opis Komentar
Interaktivna multimedija MMS (Multimedia Messaging Service) omogućava korisnicima da šalju mirne i pokretne slike i zvuk nezavisno od platforme (GSM, GPRS i UMTS). Ovo neće biti ključna aplikacija, ali će dati smisao GPRS-u.
Zabava Operatori mobilne telefonije sarađuju sa proizvođačima video igara, kao što su „Sega“, „Nintendo“ i „Sony“. „Nokia“ predviđa da će 80% mobilnih korisnika mlađeg uzrasta koristiti mobilne igre.
Pozicioniranje Lokacija korisnika u odnosu na druge korisnike ili zahtevanu destinaciju. Ovo je još jedan ključni servis. Pokazao se kao jedan od važnijih servisa u novom japanskom sistemu 3G FOMA.
Mobilna trgovina (M-commerc) Mogućnost korišćenja mobilne stanice kao elektronskog novčanika. „Ericsson“ blisko sarađuje sa kompanijama Visa i Master Card, prilagođavajući njihove usluge za mobilnu upotrebu.
Transport Mobilna stanica može se koristiti za rezervisanje avionske karte unapred. Ovaj servis povezan je sa M-commercom.
Uređaji (Machine to Machine) Automobili i kuće opremljeni su veštačkom inteligencijom. Oni mogu da komuniciraju sa vlasnicima i obezbede im važne informacije. Mašta i zahtevi tržišta su jedina ograničenja.
Interaktivna multimedija, pored osta-lih, obuhvata sledeće servise: e-mail, voice-mail, obaveštavanje, video konferen-cijske veze, hitnu pomoć, kalendare (pro-vera kada je neka osoba slobodna), adre-sare (razmena adresara između različitih korisnika). Servisi zabave su najprofitabil-niji, jer su korisnici spremni da daju veli-ke pare za jednostavne servise, kao što je npr. slanje viceva preko SMS-a.
Neki od ovih servisa su emitovanje televizije, radija, igre, video (korisnici se pretplaćuju na video spotove iz određe-nih oblasti, kao što je skrivena kamera, snimci poznatih ličnosti), horoskop, vesti i vremenska prognoza.
46
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
Servisi pozicioniranja su: lociranje ljudi i objekata, praćenje vozila, određi-vanje mesta sa kojeg su pozvani brojevi hitnih službi, obezbeđenje i dr.
Servisi za mobilnu trgovinu su: pla-ćanje (mobilna stanica postaje digitalni novčanik), pristup računu u banci bilo kad i sa bilo kog mesta, konkurisanje za kredite, kupovina i prodaja akcija na ber-zi preko mobilne stanice, smanjenje za-stoja u saobraćaju na naplatnim rampama (putarina se automatski skida sa računa), kupovina karata za koncerte, sportske događaje, itd.
Transportni servisi su: kontrola vre-mena stizanja (aviona, voza...), pozivanje taksija, potvrđivanje rezervacije avionske karte, direktno plaćanje na ulazu u vozilo javnog prevoza (iznos cene karte automatski se skida sa računa), izveštaji o stanju na putevima i drugo.
Prvi korak ka komunikaciji između različitih uređaja je uvođenje GPRS ve-ze. Neki od ovih servisa su: veza sa friži-derom (korisnik vidi šta mu nedostaje od namirnica, pa pošalje e-mail najbližoj prodavnici - prvi inteligentni frižider proizveli su „Electrolux“ i „Ericsson“), kontrola brava, održavanje automobila, alarmi, nadgledanje uređaja („Coca Co-la“ koristi ovaj servis u SAD da bi radni-ci zaduženi za snabdevanje znali da je vreme da se dopune rezerve pića u auto-matima za prodaju).
Povezivanje zemaljskih i
satelitskih sistema
Zemaljske i satelitske mobilne ko-munikacije koncipirane su i razvijane kao međusobno nezavisni sistemi. Među-
tim, zbog korisničkih zahteva za maksi-malnom mobilnošću i globalnim romin-gom već sredinom devedesetih uobličeni su koncepti povezivanja zemaljskih i sa-telitskih sistema.
Povezivanje zemaljskih i satelitskih sistema moguće je uraditi na više nivoa:
- geografsko povezivanje (koje pod-razumeva komplementarnost),
- povezivanje uslugama (koje pod-razumeva kompatibilnost),
- mrežno povezivanje,
- povezivanje opremom, i
- sistemsko povezivanje (potpuna integracija sistema).
U skoroj budućnosti neminovno će doći do potrebe povezivanja svih posto-jećih i budućih fiksnih i mobilnih komu-nikacija u jedinstveni sistem, koji će, na-ravno, uključivati i satelitsku komponen-tu. Time će se postići globalni roming i optimizacija korišćenja radio-resursa.
Trendovi daljeg razvoja
Sledeći korak u razvoju mobilnih sistema nakon treće generacije biće pojava četvrte generacije mobilnih sistema. Oče-kuje se da će implementacija i prodor sistema 4G na tržište dovesti do novih vidova medicinske pomoći, obrazovanja, zaštite čovekove okoline i da će uticati na mnoge druge oblasti društva.
Predviđa se primena u medicini, pri postavljanju dijagnoze iz kuće, specijali-stičkih pregleda i prepisivanja recepata za lekove, kao i realizovanje čitavih vir-tuelnih bolnica sa lekarima, koji bi radili iz svojih kuća. Hirurške zahvate biće mo-guće vršiti na daljinu, zahvaljujući tehno-logijama prenosa slika visoke rezolucije.
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
47
To će rešiti probleme slabo naseljenih oblasti, gde je ekonomski neopravdano graditi bolnice. Znatno će se olakšati i preventivni medicinski pregledi, jer će biti moguće u ručne satove, odeću ili na druga zgodna mesta ugrađivati senzore, koji će stalno slati podatke bolnicama na analizu, dok će se rezultati i dijagnoza slati nazad.
Multimedijalno obrazovanje sa pre-nosom video sadržaja između udaljenih mesta i velikih gradova verovatno će uskoro biti realnost. Sa druge strane, po-jednostaviće se i interfejs raznih informa-cionih terminala, pa će i deci i starijim ljudima biti olakšano njihovo korišćenje.
Senzori i kontrolni čipovi sa bežič-nim komunikacionim funkcijama biće ugrađivani u različite objekte, biljke i ži-votinje, što će omogućiti zaštitu ugrože-nih vrsta, kao i predviđanje nepogoda i prevenciju prirodnih katastrofa.
Razvoj i standardizacija ovih siste-ma trebalo bi da se odvijaju u narednim godinama.
Osnovni tehnološki zahtevi sistema četvrte generacije su:
- prenos velikim protocima (srednji 50-100 Mb/s, vršni protok 200 Mb/s),
- veliki kapacitet (oko 10 puta veći nego kod 3G sistema),
- podrška internetu nove generacije,
- fleksibilna mrežna arhitektura,
- korišćenje mikrotalasnog frekven-cijskog opsega (3 GHz do 8 GHz),
- niski sistemski troškovi (1/10 do 1/100 u odnosu na 3G sisteme) [3],
- na radio-delu sistem bi trebalo da po-drži brzine prenosa podataka do 20 Mb/s,
- biće redukovana veličina ćelija, i
- razviće se odgovarajući minijatur-ni terminali.
Potrebno je i bitno smanjiti vreme pristupa serveru, što je problem i kod sistema treće generacije.
U četvrtoj generaciji prenose se sli-ke čija je rezolucija 1024x1920 piksela protokom od 24 Mb/s u dva kanala. Mo-bilni terminali moći će da prikažu trodi-menzionalne i virtuelne slike visokog kvaliteta. One će se prikazivati na disple-jima vezanim za glavu korisnika, obez-beđujući na taj način okruženje virtuelne realnosti. To će omogućiti roditeljima da kontrolišu svoju decu u obdaništu, nauč-nicima da posmatraju ponašanje divljih životinja sa bezbedne udaljenosti, itd. Najveće mogućnosti daju komunikacioni servisi gde se prenose osećaji trodimen-zionalnog prostora, i to zvuk 3D, svetlost i oblasti pritiska. Time će se korisniku, kome se šalju informacije, što vernije re-produkovati situacija u kojoj se nalazi terminal koji šalje sadržaje.
Treba reći da se već u ovoj fazi po-javljuju razmišljanja i ideje o sistemima pete generacije (5G).
Zaključak
Princip „biti dostupan uvek i svuda“ postao je svakodnevnica. Čak se zahteva korak dalje - razmena multimedije u re-alnom vremenu. Očekuje se da će mobil-ne komunikacije imati najveći rast u sek-toru telekomunikacija i informacionih tehnologija. Broj pretplatnika širom sveta neprestano raste. Da bi se omogućilo da se mobilna multimedija dalje razvija neo-phodno je da se usvoji sistem IMT-2000 u svim zemljama. Potrebno je i usavršiti postojeće mreže, istraživati nove servise i razviti male i visokofunkcionalne termi-
48
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
nale. Mobilne komunikacije i mobilni multimedijalni servisi sigumo će dalje napredovati, kroz istraživanje, razvoj i standardizaciju na globalnom nivou.
Literatura:
[1] http://www.umts-forum.org
[2] Korhonen, J.: Introduction to 3G Mobile Communications,
Artech House, 2003.
[3] IEEE Communications Magazine, oktobar 2003.
[4] Hacklin, F. T.: A 3G Convergence Strategy for Mobile Business Middleware Solutions, Royal Institute of Technology, Stockholm, Švedska 2004.
[5] Telecommunications International, Horizon House Publications, USA, jun i oktobar 2003.
[6] Blagojević, D., Lazović, S.: Jedno viđenje stanja i perspek-tive razvoja telekomunikacija u Srbiji, TELFOR 2003.
[7] Šunjevarić, M. M.: Radiotehnika 2, Vojna akademija, Beograd 2000.
[8] Petrović, R. Z.: Širokopojasne digitalne mreže integrisanih servisa - englesko-srpski pojmovi iz telekomunikacija, Akademska misao ETF, Beograd 2002.
[9] http://www.3g-generation.com
[10] http://www.utran.com
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2008.
49
