Lezione 3 – Rete mobile
Tecniche di Comunicazione Digitale
Modulo 1 - Protocolli di rete pubblica
Unità didattica 1 – Infrastruttura di rete ottica
Ernesto Damiani
Università di Milano
Storia del cellulare
• Il primo sistema radio mobile fu inventato nei
Laboratori Bell:
– fu introdotto nel 1946
– miglioramenti furono apportati a metà degli anni ’60
– nel 1976 la rete di New York supportava 12 canali con 543
clienti paganti
Concetto di cellulare (1)
Nel 1968 i laboratori Bell proposero il concetto
di telefonia cellulare alla FCC (Federal
Communications Commission)
Concetto di cellulare (2)
• I primi telefoni mobili suscitarono molte polemiche:
– problemi di riuso delle frequenze
– canale assegnato a un singolo utente: banda sprecata nei
silenzi
• Primi tentativi negli Stati Uniti:
– la FCC allocò lo spettro nelle bande 825-845 MHz e 870-890
MHz (tolse i canali 70-83 UHF televisivi)
– AT&T ne promosse lo sviluppo a Chicago
Funzionamento di un cellulare (1)
• Ogni cella è una radio a bassa potenza con un
raggio limitato (circa 3-15 Km):
– consente il riuso delle frequenze
– riduce l’interferenza su una vasta area
• Quando un utente si sposta all’interno di una cella,
il telefono cellulare (radio) crea una connessione al
segnale più forte
Funzionamento di un cellulare (2)
• Quando un utente esce dai confini di una cella e
riscontra un segnale più forte, l’utente viene
“consegnato” (handed over) alla cella successiva
• Lo spostamento è (si spera) trasparente per
l’utente
Stazioni base (1)
• La tecnologia cellulare fa molto affidamento sulle
reti telefoniche esistenti per terminare le chiamate
• Se un utente chiama un telefono fisso dal cellulare,
quest’ultimo deve entrare nella rete PTSN attraverso
una stazione di interfaccia MTSO (Mobile Telephone
Switching Office)
Stazioni base (2)
• Se un utente chiama un altro cellulare, MTSO
gestisce la commutazione:
– è il punto in cui l’utente si interfaccia con PTSN
– è quello che dice al sistema quando far passare l’utente
di cella in cella quando si muove
Radio e cellulare
• Il telefono cellulare è un radio trasmettitore
• Ogni cella usa una diversa serie di frequenze
• Una stazione base di controllo si occupa delle
frequenze:
– quando un cellulare è accesso registra con la rete e
sorveglia una frequenza di controllo
– quando viene fatta una chiamata, il telefono richiede che
venga assegnata una frequenza, anzi due
– quando si riceve una chiamata, questa viene impostata sul
canale di controllo: trova il telefono esatto, comunica quale
frequenza usare, collega la chiamata