TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

1. sukupolvi

Ensimmäisen sukupolven matkapuhelimet toimivat analogisella radiotekniikalla tarjoten vähän automaattisia toimintoja. Käyttäjä joutui määrittelemään käytettävän kanavan, eikä tukiaseman vaihtaminenkaan tullut kyseeseen alkuaikoina. Analogisissa järjestelmissä ilmarajapinnassa käytetään analogista modulaatiota, kun taas verkkosignalointi on nykyään digitaalista. Järjestelmille on ominaista se, että ne ovat maakohtaisia. Pohjoismaissa toimii NMT, Yhdysvalloissa AMPS ja Iso-Britanniassa TACS. Analogiajärjestelmien suosio on hiipunut nykyisten tehokkaampien järjestelmien varjossa ja verkkojen ylläpitoa ajetaan parhaillaan alas. Kuitenkin mm. Venäjällä ja Baltian maissa käytetään analogista järjestelmää, joten ensimmäisen sukupolven käyttäjiä riittää vielä.

ARP (AutoRadioPuhelin)

Posti- ja lennätinlaitoksen rakentama ARP-verkon suunnittelu alkoi vuonna 1966. Verkko avattiin vuonna 1971 ja se kattoi koko maan 1978. Kuten nimestä voi päätellä, ARP toimii vain Suomessa. Sen suosion perustana on hyvä kuuluvuus siellä, missä nykyiset valtajärjestelmät eivät välttämättä kuulu, kuten erämailla ja vesialueilla.

ARP-verkko koostuu 30 km halkaisijaltaan olevista kuusikulmaisista soluista, joiden keskellä on yksi tukiasema. Koko Suomi on katettu 120:llä tukiasemalla. ARP-verkon tekniikka perustuu 150 MHz:n radiotekniikkaan. 150 MHz:n etenemisominaisuuksien ansiosta ARP toimii hyvin maastokäytössä. Puhelimien omat lähetystehot ovat 1-5 W ja tukiasemilla 50 W. ARP -puhelimella soitettaessa puhelimen käyttäjän täytyy tietää, minkä tukiaseman alueella on, eikä tukiaseman vaihto onnistu kesken puhelun. Soitettaessa ARP-puhelimeen, täytyy tietää puhelimen sijainti tukiaseman tarkkuudella. Yhteys muodostetaan ottamalla radioyhteys sen solun tukiasemaan, jossa sillä hetkellä sijaitsee. Puhelu välittyy tukiaseman kautta alueelliseen keskukseen, josta taas eteenpäin yleiseen puhelinverkkoon.

ARP-puhelinten ominaisuuksiin kuuluu, että lähetys ja vastaanotto eivät toimi samanaikaisesti. Tämä johtuu radiotiellä käytetystä semiduplex -tekniikasta. Puhelin ottaa vastaan tukiaseman taajuudella ja lähettää 5 MHz korkeammalla taajuudella. Puhelimet ovat kehittyneet ajan mukaan, mutta on myös pidetty mahdollisuus käyttää vanhoja puhelimia verkossa. Ensimmäiset puhelimet olivat simplex-radiopuhelimia, joissa yhteydenmuodostus ja kanavavalinnat tehtiin käsin. Ainoa automaatio oli puhelimen soiminen. Suurin osa käytössä olevista ARP-verkon puhelimista on tällaisia simplex-radiopuhelimia. Puhelinten virrankulutus on suuri.

ARP-verkon datasiirto on hyvinkin rajallinen. Lyhyitä sanomia voidaan lähettää yleisen kutsukanavan kautta. Itse puhekanava ei sovellu kunnolla datasiirtoon. [1]

ARP-verkolla oli eniten käyttäjiä 80-luvun puolivälissä, jonka jälkeen käyttö alkoi hiipua. Verkon tarjoamaa taajuuskaistaa pienennetään asteittain ja se loppuu vuoteen 2003 mennessä. [2]

NMT

NMT (Nordic Mobile Telephone) -verkkoa suunniteltiin kiihkeäästi 1970-luvulla ja se otettiin käyttöön muualla pohjoismaissa vuonna 1981 ja Suomessa 1982. Tämä yhteispohjoismainen puhelinverkko sai heti suuren suosion alhaisten hintojen, laajan peittoalueen sekä palvelujen ansiosta. Ensin käyttöön otettu 450 MHz:n järjestelmä havaittiin pian kapasiteetiltaan ahtaaksi ja vuonna 1987 otettiin käyttöön 900 MHz:n verkko. NMT-450-verkko kattoi koko Suomen vuonna 1990. Myös muualla, kuten nykyisin Venäjällä ja Baltian maissa käytetään NMT-järjestelmää. Nykyinen NMT-verkko otetaan pois käytöstä Suomessa vuoden 1999 loppuun mennessä.

NMT -verkko on automaattinen solukkopuhelinverkko, jonka solurakenne on ARP-verkon kaltainen. Solujen koko on säädettävissä kapasiteettivaatimusten mukaan. Jos käyttäjiä on paljon, voidaan tukiaseman kapasiteettia nostaa pienentämällä samalla solun kokoa. Käytännössä solun koko on halkaisijaltaan 2-30 km. Nimensä mukaisesti NMT-450 toimii 450 MHz:n ja NMT-900 vastaavasti 900 MHz:n taajuudella. Puhelun aikana puhelin on kerrallaan yhteydessä yhteen tukiasemaan, josta se ohjataan verkon keskukseen, josta edelleen yleiseen puhelinverkkoon tai toiseen NMT-puhelimeen. Mikäli puhelin liikkuu toisen tukiaseman vaikutuspiiriin, se vaihtaa automaattisesti toiselle tukiasemalle, eikä puhelu katkea. NMT-450 vaihtaa tukiasemaa 1.4 sekunnissa ja NMT-900 0.4 sekunnissa. Puhelinten lähetystehot ovat 15W, 1.5W, 150 mW, sekä tukiasemien lähetystehot 20 W, 5 W ja 1.25W.

Datasiirto-ominaisuuksiltaan NMT on ARP-järjestelmää parempi liikuttaen dataa nopeudella 1200/2400 bps.

NMT-900 verkon toiminnan ylläpito lopetetaan vuoden 2000 loppuun mennessä. Samalla päättyy Ringo-puhelinten toiminta. NMT-450 jatkaa edelleen toimintaansa. [3] NMT-900-verkko on myös käytössä Ranskassa nimellä NMT-F.

AMPS

Bellin laboratoriossa 1970 kehitetty matkapuhelinjärjestelmä, joka otettiin kaupalliseen käyttöön 1983 Yhdysvalloissa. AMPS (Advanced Mobile Phone Service) toimii 800 MHz:n taajuudella. AMP:ssa on 42 kanavaa kontrollille ja 624 äänelle. [4] Motorola kehitti AMPS:iin pohjautuen kapasiteetiltaan suuremman järjestelmän N-AMPS, (Narrowband Advanced Mobile Phone Service).

TACS

Motorolan kehittämä järjestelmä tarkoitettiin lähinnä Euroopan markkinoille. TACS (Total Access Communication System) onkin käytössä Iso-Britanniassa, jossa se otettiin käyttöön vuonna 1985. Japanissa käytetään samaa tekniikkaa, mutta se kulkee siellä nimellä JTAC. TACS -tekniikka perustuu AMPS -tekniikkaan. TACS käyttää 900 MHz:n taajuutta. Järjestelmän ylläpito jatkuu vuoteen 2005, jolloin vapautuvat taajuudet tulevat GSM:n käyttöön. [4]

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

Kurssien ajantasainen tieto on MyCourses-palvelussa.