TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

2. sukupolvi

Ensimmäisen matkapuhelinsukupolven suosion rohkaisemana alettiin suunnittelemaan ominaisuuksiltaan tehokkaampia järjestelmiä, jotka mahdollistivat uusien monipuolisten palvelujen käytön, kuten langattoman datasiirron, tekstiviestit ja faksit. Tärkeä ominaisuus oli myös puheensalaus, mikä ei ollut vanhoilla analogisilla järjestelmillä mahdollista. Uudet järjestelmät perustuivat digitaalitekniikkaan jonka avulla voitiin palvella entistä suurempia kansanjoukkoja. Järjestelmät ovat lähinnä maanosakohtaisia, Euroopassa toimii GSM-900 ja GSM-1800, Yhdysvalloissa IS-54 ja IS-95, sekä Japanissa PDC.

GSM

Yleiseurooppalainen matkapuhelinstandardi GSM (Global System for Mobile communications) mahdollistaa puhe- ja datasiirron langattomasti matkapuhelinverkossa. GSM otettiin kaupalliseen kääyttöön Suomessa vuonna 1992 Telen (nykyisin Sonera) ja Radiolinjan toimesta. Digitaalitekniikalla toimiva järjestelmä mahdollistaa monipuolisia palveluita ja salatun liikenteen.

GSM -tekniikka perustuu laajaspektriseen lähetykseen, taajuushyppelyn ja aikajakomultipleksoinnin (TDMA) käyttöön. Datalähetykset hoidetaan purskeittaisena aikajakojärjestelmän ilmoittamassa aikavälissä. Käytettävissä oleva datakaista on 12 kbit/s, mutta käytännön siirtonopeudet ovat eri standardista riippuen 300-9600 bit/s. Puheenmuodostuksen mallintamiseen perustuva puheenkoodaus jakaa puheen 20 ms pituisiin pätkiin, josta muodostetaan 260 bitin mittainen bittijono. Tällöin puheen datasiirtonopeus on 13 kbit/s. Tällainen koodaus on varsin raskas toimiakseen reaaliajassa ja siihen tarvitaan tehokas prosessori. [1]

Verkko toimii 900 MHz:n taajuudella. Käyttäjämäärän kasvaessa GSM-verkko on havaittu riittämättömäksi ja suurimmissa keskuksissa on otettu käyttöön GSM-tekniikkaan perustuva GSM-1800-järjestelmä GSM-900:n rinnalle. Puhelinvalmistajat valmistavat puhelimia, jotka toimivat molemmissa verkoissa. Yhdysvalloissa on lisäksi käytössä 1900 Mhz:n alueella toimiva GSM-1900.

CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access) on GSM:n kilpailija matkapuhelinverkon järjestelmänä. Se otettiin ensimmäisenä käyttöön Hong Kongissa vuonna 1995 ja vuonna 1996 Yhdysvalloissa, jossa se tottelee nimeä IS-95 (N-CDMA). CDMA perustuu aikajaon ja taajuushyppelyn lisäksi matemaattisten koodien käyttöön. Kukin puhelu varustetaan omalla koodilla ja näin useampi käyttäjä voi käyttää samaa taajuutta, eikä puheet sekaannu. Näin ollen CDMA:n tarjoama kapasiteetti on suuri. Tällä hetkellä maailmassa on 40 miljoonaa CDMA:n käyttäjää.

CDMA:n tarjoama siirtonopeus on 64 kbit/s. On myös CDMA:n perustuvia variaatioita, kuten W-CDMA, B-CDMA sekä yhdistetty CDMA/TDMA. B-CDMA on pohjana tulevalle UMTS-järjestelmälle. [5], [7]

D-AMPS

Digitaalinen versio 1. sukupolven AMPS:ta. Tukee kolmea käyttäjää/kanava AMPS:in yhteen verrattuna. Käyttää TDMA-pohjaista IS-54-tekniikkaa taajuudella 800Mhz, joka on sama kun AMPS:in käyttämä taajuus. D-AMPS hyödyntäävanhoja AMPS verkkoja ja ne toimivat rinnakkain. [6], [7]

TDMA

Matkapuhelinjärjestelmä Yhdysvalloissa. TDMA-tekniikka (Time Division Multiple Access) on mm. GSM:n käyttämä tekniikka, jossa kanava jaetaan aikaväleihin eri käyttäjille. TDMA:ssa terminaalit ja verkko voivat lähettää vain oman aikavälinsä aikana, joten se on vaativa menetelmä. TDMA:sta on useita eri variaatioita. [6]

PDC

Japanin digitaalinen matkapuhelinjärjestelmä, jonka taajuusalueet ovat 800 ja 1500 Mhz. PDC (Personal Digital Cellular) kayttää GSM:n tapaan TDMA:ta ja muistuttaa muutoinkin hyvin paljon GSM:ää. Suurin käyttäjän havaitsema ero GSM:ään verrattuna on soittajan ja vastaanottajan etäisyydestä riippuva puhelun laskutus.

Ensimmäinen PDC-verkko otettiin käyttöön maaliskuussa 1993. [8]

Tietoverkkolaboratorio on nyt osa Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitosta. Tällä sivulla oleva tieto voi olla vanhentunutta.

Kurssien ajantasainen tieto on MyCourses-palvelussa.