مروری بر سیستم های نسل اول

بخشی از فهرست مطالب پروژه مروری بر سیستم های نسل اول

مروری بر سیستم های نسل اول

پیشگفتار

فصل

معرفی سیستمها و شبکه‏های سلولی مخابرات سیار

۱-۱-۱- مقدمه

۱-۱-۳-۳- سیستم های شماره گیری

۱-۱-۵-دستیابی چند گانه و مفاهیم  CDMA , FDMA,

۱-۱-۵-۱- تکنیک  TDMA

شکل۱-

شکل۱-

۱-۱-۵-۳-تکنیک CDMA

۱-۲- شبکه های سلولی مخابرات سیار

۱-۲-۱- کلیات طرح سلولی شبکه‏ها

۱-۲-۲- شکل سلول ها در طرح اولیه

۱-۲-۳-نحوه توزیع فرکانس

۱-۲-۳-۱-تداخل

۱-۲-۳-۲-الگوی تکرار فرکانس

شکل۱-

۱-۲-۴- پاشیدگی زمانی

۱-۲-۴-۲-موانع محیطی

۱-۲-۴-۳-روشهای کاهش پاشیدگی زمانی

شکل۱-۱۶-چگونگی اندازه‏گیری پراکندگی زمانی

فصل

۲-۲- شبکه آنالوگ

۲-۳- سیگنالینگ در سیستم های آنالوگ

جدول ۲-۱- تعیین اینکه کدام SAT دریافتی استاندارد شده است

۲-۴ آماده سازی سیگنال آنالوگ

۲-۵- شماره های شناسایی موبایل و ایستگاه پایه  در AMPS

۲-۵-۱-شماره شناسایی موبایل(MIN  )

۲-۵-۲-شماره سریال الکترونیکی (ESN)

۲-۵-۳-شماره مارک کلاس ایستگاه (SCM  )

۲-۵-۴-مشخص کننده سیستم یا مشخص کننده شبکهSID )  یا  NID

۲-۶- کانالهای فرکانسی

شکل۲-۶- نمایش AMPSو NAMPS

۲-۷- نگاهی بر عملیات تعویض کانال در سیستم های نسل اول

شکل۲-۷-مراحل تعویض کانال در سیستم AMPS

۲-۸- نتیجه

فصل

۳-۱ مقدمه‏ای بر GSM

شکل ۳-۲  نحوه قرار گیری کانالها و با ندهای فرکانسی

۳-۲ پردازش سیگنال درGSM  و ساختار فرستنده و گیرنده

شکل ۳-۳  ساختار فرستنده وگیرنده    GSM

شکل ۳-

شکل ۳-

?    MODULATOR(مدوله کننده)

۳-۳- عناصر تشکیل دهنده شبکه GSM

۳-۳-۱ -اجزائ شبکه عمومی زمینی سیار (( PLMN

ایستگاه سیار(MS )

مدول شناسایی مشترکین شبکه(SIM  )

واحد تطبیق و تبدیل نرخ بیت(TRAU )

فصل

۴-۱- مقدمه

۴-۲ -مدولاسیون در CDMA

۴-۳- شناخت کد در CDMA در دستیابی چند گانه کد

بیت ۱ با یک رشته چیپ ۶۴ تایی نمایش داده شده است

۴-۴-۱-کانال پایلوت

۴-۴-۲-کانال سنکرون سازی

۴-۴-۳-کانال فراخوانی

۴-۵-سنکرون کردن لینک پیش رو

۴-۶-کانالهای لینک معکوس

فصل

شکل۵-۱-روشهای گسترده سازی

۵-۴ رابطهای هوایی و تخصیص طیف برای نسل سوم

۵-۵ جزئیات استاندارد W-CDMA کره جنوبی

۵-۶ کانالهای ارتباطی در W-CDMA

جدول۵-

۵-۶-۱-کانالهای لینک معکوس در W-CDMA

۵-۷-مدل سیستمهای CDMA باند وسیع

شکل۵-۲- بلوک دیاگرام سیستم مخابراتی طیف گسترده

۵-۸-ساختار فرستنده CDMA باند وسیع

شکل۵-۳-ساختار کانال ترافیکی معکوس

شکل۵-۴- ساختار کانال دسترسی معکوس

شکل۵-۶- ساختار کانال سنکرون سازی

شکل۵-۷-ساختار کانال فراخوانی

شکل۵-۸-ساختار کانال ترافیکی پیش رو

۵-۹-کنترل توان در WCDMA

شکل۵-۹- کنترل توان حلقه بسته در CDMA

شکل۵-

۵-۱۰-تعویض کانال نرم و نرمتر

شکل۵-

۵-۱۱-تفاوتهای  نسل دوم وWCDMA

جدول۵-

GSM

مشخصات

۱-۲-۶- مفاهیم ترانکینگ و درجه سرویس(GOS)

مرکز سوئیچینگ موبایل (MSC)

ثبات شناسایی هویت تجهیزات (EIR)

۳-۳-۲- رابطها در GSM

۳-۳-۳- زیرسیستمهای GSM

۳-۴- کانالهای ارتباطات رادیویی موبایل

۳-۴-۱- انواع کانال در GSM

۳-۴-۱-۱- کانالهای فیزیکی

۳-۴-۱-۲-کانالهای منطقی

کانال سنکرون سازی (SCH)

کانالهای کنترلی اشتراکی سریع ( FACCH )

۳-۴-۲- بسته (Burst )

۳-۴-۲-۲-بسته تصحیح فرکانس (FB)

۳-۴-۲-۳-بسته سنکرون سازی ( SB )

۳-۴-۲-۴-بسته دستیابی

۳-۴-۲-۵-بسته خالی

۳-۴-۳- نگاشت کانال منطقی به کانال فیزیکی

بررسیTS0  از کاریرC0  حالت DOWNLINK

بررسی TS0  از کاریر C0  در حالت UPLINK

شکل۳-۲۴- نمایش  TS0 از کاریرC0  در حالت UPLINK

بررسی  TS1  از کاریر  C0  در حالت  UPLINK

۳-۵- شماره های شناسایی موبایل

۳-۵-۲-شماره شناسایی موبایل  (IMSI)

۳-۵-۳-شماره شناسایی جستجو  (MSRN)

۳-۵-۴-شماره شناسایی موقتی موبایل  (TMSI)

۳-۵-۵-شماره شناسایی تجهیزات

۳-۵-۶-شماره شناسایی موقعیت محلی (LAI)

۳-۵-۷-شماره شناسایی سلول ( (CGL

۳-۵-۸-شماره شناسایی ایستگاه اصلی  (BSIC)

۳-۶- ارتباطات موبایل در شبکه مخابراتی

۳-۶-۱ وضعیتهای موبایل

۳-۶-۲ در خواست مکالمه از سوی موبایل

۳-۶-۳ – درخواست مکالمه از سوی شبکه

شکل۳-۳۲-مرحله سوم دستیابی مشترک ثابت به موبایل

شکل۳-۳۴-مرحله پنجم دستیابی مشترک ثابت به موبایل

شکل۳-۳۵- مرحله‏ ششم دستیابی مشترک ثابت به موبایل

۳-۷- تعویض کانال  (Handoff) در  GSM

۳-۷-۲- معیارهای کارآیی الگوریتمهای تعویض کانال

۳-۷-۳- الگوریتم میانگین گیری AA

۳-۷-۴- الگوریتم هیسترزیس HA

۳-۷-۶- تعویض کانال با بیش از دو ایستگاه پایه

۳-۷-۷- حساسیت نسبت به تغییر سرعت واحد متحرک

۴-۷-فرآیند مکالمه (چهارحالته)

۴-۸-عملیات ثبت در CDMA

۴-۹- نحوه تعویض کانال (HandOff) در CDMA

۴-۱۰-فرآیند جستجوی پایلوت

۴-۱۱-تحلیل مقایسه کانال نرم در CDMA  و تعویض کانال

محیط روستایی

محیط شهری

محیط حومه ای

۴-۱۲-مقایسه سیستمهای استاندارد AMPS، GSM،CDMA

جدول۴-۳- مقایسه سیستمهای استاندارد CDMA , GSM , AMPS

 مقدمه
سیستمهای رادیویی سیار نقش مهمی را در فعالیتهای بازرگانی، تجارتی و امور مراقبتی و حفاظتی عمومی بگونه‏ای صنعتی و پیشرفته دارا می‏باشند. نیاز به این سیستمها و درخواستهای فراوان برای آن توسط بخشهای مختلف لزوم ایجاد مقررات خاص رادیویی و اختصاص بخش معینی از طیف امواج رادیویی را برای این سیستمها در کشورهای مختلف ایجادکرده است. باندهای رادیویی۱۵۰ و۴۵۰   مگاهرتز،همچنین باندرادیویی حدود۹۰۰  مگاهرتز برای سرویسهای رادیوتلفنی سیار سلولی (GSM900) و باند?Ι  (175-225 مگاهرتز)  برای سیستم‏های رادیویی سیار ترانکی اختصاص داده شده‏اند. باند ۱۸۰۰ مگاهرتز برای سیستم سلولی دیجیتال DCS1800  و باند۱۹۰۰ مگاهرتز برای  PCS1900  آمریکایی استفاده میشود. علاوه براین به نظر می‏رسدکه به علت افزایش تقاضا درآینده شاهد اختصاص باندهای دیگری برای این سرویسها باشیم .
عصر مخابرات بی سیم در سال۱۸۹۷ با اختراع تلگراف بی سیم توسط مارکنی آغاز شد و اکنون پس از گذشت یک قرن سومین نسل از سیستم های مخابرات بی سیم یعنی سیستمهای مخابرات فردی ((PCS  پا به عرصه ظهور می‏گذارد. کاربران چنین سیستمی با استفاده از یک ترمینال دستی کوچک (handset ) خواهند توانست با هرکس، در هر زمان و از هر مکان، انواع اطلاعات (صوت و تصویر و دیتا) را مبادله نمایند۰
تاریخ کامل مخابرات بی سیم به چهار دوره زیر قابل تقسیم است :
۱ــ دوره قبل از همگانی شدن این سیستم ها
۲ــ سیستم های آنالوگ (نسل اول )
۳ــ سیستم های دیجیتال نسل دوم
۴ــ سیستم های دیجیتال نسل سوم (PCS)
دوره قبل از همگانی شدن سیستمهای مخابرات بی سیم از سالهای ۱۹۵۰ شروع و تا ۱۹۶۰ ادامه یافت. دراین دوره از مخابرات سیار برای کاربردهای پلیسی، نظامی، کشتیرانی، هواپیمایی استفاده می‏شدوتجهیزات ارسال و دریافت ،حجیم،پرمصرف وگران قیمت بود۰
نسل اول در سال های  1970 تا۱۹۸۰  بر پایه تکنولوژی آنالوگ واستفاده از مفهوم سلولی برای مصارف عمومی پدید آمد۰ ایده اساسی در مخابرات سیار سلولی  (MCS)، استفاده مجدد از طیف فرکانسی در مناطقی است که به  اندازه کافی از هم دورند ودر نتیجه میزان تداخل هم کانال   ناچیزخواهد بود. استفاده از مخابرات سیارسلولی موجب افزایش چشمگیر ظرفیت سیستم،کاهش هزینه، بهبودکیفیت سرویس وکاهش توان موردنیاز شد۰
سیستم AMPS    در سال ۱۹۷۸ راه اندازی شد. این سیستم در باندفرکانسی ۸۰۰ تا۹۰۰  مگاهرتز کار می‏کرد و دارای ۶۶۶ کانال دوطرفه با پهنای باند ۳۰KHZ و مدولاسیون  FM  آنالوگ بود. با افزایش بیش از حدتقاضا،سیستم های آنالوگ نسل اول قادربه تامین ظرفیت مورد نیازبرای برخی ازمناطق شهری نبودند، درهمین زمان تکنیکهای مخابرات دیجیتال به رشد لازم جهت کاربردهای تجاری رسیدند.
سیستم های نسل دوم درسالهای  1980 و۱۹۹۰  با استفاده از تکنولوژی دیجیتال تحقق یافت. GSM  ، اولین استاندارد MCS  تمام دیجیتال در دنیاست. این سیستم درسال ۱۹۹۲  در اروپا به بهره برداری تجاری رسید وحدوداً  دو سال بعد در ایران نصب شد. در این سیستم موبایل ها از فرکانس های ۸۹۰  تا ۹۱۵  مگاهرتز و ایستگاه پایه‏ها(BS)    از فرکانسهای  935 تا۹۶۰ مگاهرتز برای ارسال سیگنال استفاده می‏کنند. پهنای باند هر کانال رادیویی۲۰۰ کیلوهرتز است که توسط ۸ کاربر مورد استفاده قرار می‏گیرد، بنابراین جمعاً ۲۰۰۰ کانال دو طرفه موجود است۰
به علت رشد حیرت آور تقاضا برای سرویسهایMCS، تکنولوژیهای جدیدی نظیرCDMA   برای بهبود بهره برداری از طیف فرکانسی پدید آمد. در CDMA جدایی کانالها با استفاده از کدهای متعامد صورت می‏گیرد. پهنای باند هر کانال ۲۳/۱ مگاهرتز بوده و ترمینالهای دستی بکار رفته در آن می‏توانند در سیستم AMPS نیز کار کنند.
 امروزه سرویس سیستم های ماهواره ای با تامین پوشش در منطقه‏ای که سیستم های زمینی از لحاظ فیزیکی یا اقتصادی قادر به تامین سرویس نیستند (مثلاً پوشش هواپیماها، کشتی‏ها و…) مکمل سیستمهای مخابرات زمینی هستند. در سالهای آینده انواع سیستمهای مخابرات سیار زمینی و ماهواره‏ای و همچنین شبکه های سیمی با یکدیگر یکپارچه خواهند شد تا بتوانند انواع سرویسهای صوتی، تصویری و دیتا را به صورت مجتمع به کاربران واقع در تمام نقاط دنیا عرضه کنند. این سیستم ها نسل سوم به شمار می‏آیند و سیستمهای مخابرات فردی (PCS) نامیده می‏شوند. بنا بر تعریف FCC  ، PCS سیستمی است که با استفاده از آن کاربر می‏تواند در هر زمان و در هر مکان با هر کس به کمک یک مخابرات فردی واحد  (PTN) تبادل اطلاعات نماید. شکل ۱-۱ روند تکاملی سیستمهای مخابرات بی‏سیم را نشان می‏دهد.

                                      شکل۱-۱-روند تکاملی سیستمهای مخابرات بی‏سیم

۱-۱-۲- اصول سیستم های رادیویی موبایل
سیستمهای رادیویی موبایل علی‏رغم تنوع زیاد سرویسها و مطالب فنی، دارای اصول و پارامترهای مشترکی هستند که در این قسمت اشاره مختصری به این نکات خواهیم داشت.
?    فرکانسهای بهره برداری و نوع مدولاسیون
در کلیه تشکیلاتی که از سرویسهای رادیویی سیار بهره برداری میکنند، عموماً واحدهای سیار نیاز به برقراری ارتباط رادیویی با یک ایستگاه کنترل کننده مرکزی دارند. در این سیستمها تعداد زیادی سیار با مرکز ثابت مربوط به خود در تماس هستند و معمولاً تشکیلات مختلف می‏بایستی همزمان و بدون ایجاد تداخل با یکدیگر قادر به برقراری تماس مورد نیاز باشند. در این سیستمها نیاز به آنتن‏هایی داریم که به صورت همه جهته  و در موازات سطح زمین از ایستگاه ثابت، اطلاعات را پخش و یا جمع آوری نمایند و آنتن‏های سیار نیز بایستی با راندمان مناسب و ابعاد منطقی  جهت نصب روی واحد سیار باشد. در محیطهای شهری امواج رادیویی باید قدرت نفوذ و انتشار از میان ساختمانهای بلند و مرتفع را داشته باشند. همچنین بعلت محدودیت در باندهای رادیویی، باید بتوان از باندهای رادیویی مشابه در شهرهای مختلف که دارای فاصله مناسبی از یکدیگر هستند به صورت مکرر استفاده نمود.
باتوجه به موارد فوق، باندهای رادیوییVHF (150 مگاهرتز) وUHF (450 و۹۰۰ مگاهرتز) با فرستنده‏های با قدرت ۳۰ تا ۱۰۰ وات و با آنتنهایی با گین صفر تا شش dB  که بصورت همه جهته کار می‏کنند، در سیستم های رادیویی سیار جهت انتقال صحبت، فراخوانی ، انتقال دیتا و مکالمات تلفنی استفاده می‏شود. همچنین جهت صرفه جویی در عرض باند، از کانالهای رادیویی با عرض باند ۵/ ۱۲، ۲۵ ،۳۰ و یا۵۰ کیلوهرتز استفاده می‏شود. نوع مدولاسیون در سیستمهای آنالوگ عموماً ‏ FMبوده است، ولی امروزه با پیشرفت تکنولوژی از انواع مدولاسیون های دیجیتال استفاده می‏شود.
حالتهای مختلف عملیاتی و بهره برداری در این سیستمها بصورت زیر می‏باشند:
?    Single Frequency Simplex : دراین سیستم ها ارتباط ثابت به سیار  و سیار به ثابت  با یک فرکانس و بصورت ترتیبی برقرار می‏شود (Semi Duplex )
?    Simplex Two Frequency : در این سیستم ارتباط ثابت به سیار و سیار به ثابت باز هم بصورت ترتیبی اما از طریق دو فرکانس صورت می‏گیرد.
?    Duplex : دراین سیستم ها ارتباط ثابت به سیار و سیار به ثابت به طور همزمان وبااستفاده از دو فرکانس جداگانه برقرار می‏شود .

شکل۱-۲
در سیستمهای Simplex، واحد سیار به صورت PTT  عمل می‏کند. در صورتی که فرکانسهای دریافت و ارسال مشابه باشند. سیستم دارای این حسن است که واحدهای سیار نیز در شرایطی که با توجه به موقعیت زمین و ساختمانها در برد رادیویی یکدیگر هستند، با یکدیگر تماس مستقیم خواهند داشت ودارای این عیب نیزهست که ترافیک کانال بعلت امکان کاربرد فوق زیاد خواهد شد. در صورتیکه فرکانسهای دریافت و ارسال مشابه نباشند، ارتباط واحدهای سیار با ایستگاه مرکزی برقرارخواهد بود. اغلب جهت کاهش تداخل از این نوع سیستم استفاده می‏شود و معمولاً باندهای ارسال و در یافت با یک فاصله از یکدیگر قرار دارند.
در سیستم های Duplex، فرستنده و گیرنده به طور همزمان قادر به کار کردن هستند و لذا واحدهای سیار نیاز به دوآنتن جداگانه و یا یک دوطرف کننده  خواهند داشت. این سیستم در انتقال کانالهای تلفنی ضروری می‏باشد و تقریباً در کلیه سیستمهای رادیو تلفنی سلولی، نوع ارتباط بصورت Duplex خواهد بود. 
در اکثر سیستمهای عملی جهت برقراری ارتباط مناسب با واحدهای سیار لازم است تا از یک ایستگاه رادیویی مرتفع جهت ارسال و دریافت پیامها استفاده نمود. اما معمولاً ایستگاه مرکزی و تشکیلات در موقعیتی قرار دارد که دارای شرایط مناسب رادیویی نمی‏باشد. لذا در این نوع سیستم ها معمولاً ارتباط ما بین دفتر مرکزی وایستگاه رادیویی مورد نیاز از طریق یک لینک ثانویه که می‏تواند ترکیبی از کابلهای تلفنی داخل شهری و یک لینک رادیویی ماکروویو باشد، برقرار شده و این لینک ثانویه پیامهای مرکز ثابت را جهت پخش به ایستگاه رادیویی VHF انتقال داده و پیامها از آن نقطه برای واحدهای سیار پخش خواهد شد.
روش دیگر برای ایجاد پوشش رادیویی مناسب، استفاده از ایستگاههای تکرارکننده  می‏باشد که موجب افزایش برد عملیاتی ایستگاه مرکزی خواهد شد. در این نوع تکرارکننده بدلیل امکان کار همزمان بخش فرستنده و گیرنده، فرکانس ارسال و دریافت باید از یکدیگر حداقل فاصله ای داشته باشند تا از کاهش حساسیت گیرنده و نوسان جلوگیری بعمل آید (شکل ۱-۳ ).

شکل۱-۳

یکی از اشکالات سیستم با لینک ثانویه نیز آنست که چنانچه به عللی لینک ثانویه قطع شود، شبکه سیار از کار خواهد افتاد، ولی سیستم شکل۳-۱ به علت عدم وابستگی به لینک ثانویه دچار این نوع مشکل نخواهد شد.
در سیستمهای سیار (مانند رادیوهای دستی)، هیچ یک از مراکز ثابت و سیار از زمان دریافت پیام اطلاعی ندارند و لذا در این سیستمها معمولاً  گیرنده ها درحالت معمولی روشن بوده و آماده دریافت پیام می‏باشند. از طرف دیگر به علت تغییرات دامنه سیگنال دریافتی در سیستمهای سیار که در یک محدوده وسیع انجام می‏پذیرد، گیرنده می‏بایستی مجهز به یک مدار کنترل کننده بهره بطور اتوماتیک (AGC) برای تثبیت قدرت سیگنال دریافتی باشد. در نتیجه در زمان‏هایی که پیامی دریافت نمی‏شود به علت وجود نویز در سیستم، گیرنده‏هایFM مجهز به مداری موسوم به(Mute یاSquelch) هستند که وجودکاریر را درسیگنال دریافتی آشکارکرده وخروجی صوتی را تنها درصورتی که وجود کاریر تشخیص داده شود باز خواهد نمود. بنا براین وجود این مدار باعث خواهد شد تا در حالت انتظار برای دریافت پیام، گیرنده Mute شده و نویز مزاحم از گیرنده شنیده نشود. از وجود همین مدار جهت ایجاد امکانات احضار انتخابی  در سیستم‏های رادیویی سیار استفاده می‏شود.

۱-۱-۳- سیرتکاملی روشهای احضارگیرنده سیار

۱-۱-۳-۱- سیستمCTCSS1: در ساده‏ترین سیستم احضار انتخابی که به سیستمCTCSS معروف است، فرستنده همواره کاریر را که با یک سیگنال تن که در زیر باند صحبت(۳۰۰-۳۴۰۰هرتز) قرار دارد مدوله کرده و ارسال می‏کند. گیرنده‏ها در این سیستم وجود این تن را همراه با کاریر تشخیص داده و با دریافت این تن مدار Mute  باز شده، گیرنده پیام دریافتی را پخش خواهد نمود. به عنوان مثال دو ایستگاه A و B را در نظر می‏گیریم که  مجهز به امکاناتCTCSS  بوده و تن اختصاص داده شده به ثابت A برابر۷۷هرتز  و تن اختصاص داده شده به ثابت B برابر۱۲۵هرتز باشد. در این صورت هرگاه که بی‏سیم های ثابت و سیار در شبکه A با یکدیگر صحبت کنند، علی‏رغم آنکه فرکانس کاریر دو شبکه A  وB  مساوی هستند، گیرنده های B از حالتMute  خارج نخواهند شد.
تن های استانداردشده برای استفاده در سیستمهایCTCSS در باند۶۷- ۲۵۰ هرتز قرار دارند.یکی از اشکالاتی که در این سیستمها به نظر می‏رسد آنست که چنانچه شبکه B  همزمان با کار شبکهA  در صدد گرفتن تماس باشد، در اینصورت صدای او در شبکه A  نیز شنیده خواهد شد. لذا در این سیستمها، بی‏سیم‏ها مجهز به چراغ اشغال کانال(Busy ) خواهند بود وهر اپراتور قبل از ارسال پیام، بایستی از آزاد بودن کانال اطمینان داشته باشد.
۱-۱-۳-۲- سیستم احضار انتخابی
در این نوع سیستمها ،مرکز ثابت جهت انتخاب سیار مورد نظر، کد مربوط به آن مرکز را قبل از ارسال پیام پخش کرده و فقط گیرنده‏ای که مجهز به مدار کدبردار با این کد باشد، از حالت Mute خارج شده و آماده دریافت پیام خواهد شد. دو سیستم معروف از این نوع ZVE1  و   CCIR نام دارند.
۱-۱-۳-۳- سیستم های شماره گیری
با توجه به امکانات احضار انتخابی در شبکه رادیویی سیار و شماره‏گیری تلفن در یک شبکه تلفن اختصاصی، می‏توان ارتباط مشترکین شبکه سیار با شبکه تلفن را از طریق اپراتوری که در مرکز ثابت شبکه رادیویی قرارگرفته تامین نمود. همچنین با توجه به شناخت نحوه ارسال کد در شبکه سیار و ارسال سیگنالینگ در شبکه تلفن، می‏توان تبدیل این دو سیستم کدبندی و سیگنالینگ را به کمک رابط  مناسب به صورت اتوماتیک انجام داده و امکان تماس واحد سیار با دستگاه تلفن را فراهم نمود.
تا مدتهای طولانی موضوع ارتباطات تلفنی ازطریق کابلهای تلفنی وانتقال مکالمات صوتی از طریق سیستم های سیار دو مطلب کاملاً جداگانه از یکدیگر بود و بهمین دلیل رشد و توسعه این دو سیستم بدون ارتباط با یکدیگر و با استفاده از استانداردها، مقررات و تکنولوژیهای جداگانه انجام می‏شد. جهت اتصال این دوشبکه به یکدیگر در اولین مرحله،
این امکان ازطریق ایستگاه ثابت و بصورت غیراتوماتیک و از طریق اپراتور و دستگاه رابطی به نامPatch Phone  عملی گردید. بعدها، با استفاده ازتکنیکها، استفاده اشتراکی از کانالهای رادیویی و ارتباط به صورت اتوماتیک در سیستمهای رادیو تلفنی سیار، متداول گردید و سپس شبکه‏های رادیو تلفنی سلولی بوجود آمد.

۱-۱-۴- استفاده اشتراکی از کانالهای رادیویی
در اوایل پیدایش سیستمهای سیار، ابتدا موسوم بود که به هر تشکیلات و یا سازمانی که خواستار چنین سیستمی بود، یک کانال رادیویی تخصیص می‏یافت. اما به مرور مشکل کمبود طیف فرکانسی بروز نمود. با بررسی‏های آماری مشخص گردید که مشترکین شبکه‏های اختصاصی در درصد کمی از زمان در حال بهره برداری از کانال تخصیص داده شده هستند و لذا واگذاری دائمی یک کانال رادیویی به یک مشترک و یا سازمان مناسب نبود. در این زمان استفاده از کانالهای رادیویی بصورت اشتراکی پیشنهاد شد. در این روش اختصاص کانال به یک مشترک، برای یک مدت زمان محدود تا پایان زمان مورد نیاز برای ارتباط بوده و پس از پایان تماس کانال تخصیص داده شده آزاد و در اختیار سایر مشترکین قرارخواهد گرفت. این تکنیک، به تکنیک ترانکینگ  موسوم گردیده است.

۱-۱-۵-دستیابی چند گانه و مفاهیم  CDMA  , FDMA , TDMA  
     در استانداردهای مختلف سیستم‏های مخابرات سیار برای کاربرد بهینه از طیف فرکانسی موجود، در  پاسخگویی به متقاضیان و کاهش امکان بلوکه کردن  مکالمات از روشهای دستیابی چندگانه استفاده می‏‏شود. بدین معنی که چندین کاربر مختلف می‏توانند همزمان در حال مکالمه باشند. در این راستا از سه تکنیک FDMA , TDMA  و یا  CDMA  استفاده می‏‏شود. در  TDMA  از روش تقسیم زمانی، در FDMA  از روش تقسیم فرکانسی و در  CDMA  از روش تقسیم بوسیله کد بندی استفاده می‏شود.
۱-۱-۵-۱- تکنیک  TDMA
در سیستمهای TDMA یک قاب زمانی به کانالهای مختلف تقسیم می‏شود و هر کاربر از یک کانال برای ارسال سیگنال خود استفاده می‏کند. در اینجا برای کانال‏بندی، تقسیمات بر روی باند فرکانسی مطرح نیست و هر مکالمه می‏‏تواند بر روی سراسر باند فرکانسی موجود فرستاده شود(شکل۱-۴).

شکل۱-۴
بعنوان مثال در سیستم های دیجیتال   NA – TDMA از روش دستیابی چند‏گانه  TDMA استفاده می‏‏شود. بدین صورت که هر فریم زمانی ۴۰ میلی ثانیه ای به ۶جز زمانی ۶۷/۶ میلی‏ثانیه‏ای تقسیم می‏شود. مطابق شکل ۱-۵ در اولین جز زمانی سمبلی از مکالمه A فرستاده می‏شود. درجز زمانی بعدی سمبلی از مکالمهB فرستاده می‏شود. درسومینجز زمانی سمبلی از مکالمهC و در نیمه بعدی فریم این عمل تکرار می‏گردد. بدین ترتیب بر روی هر کاریر سه کاربر می‏توانند بطور همزمان مخابره داشته باشند. در گیرنده نیز با توجه به فاصله زمانی میان سمبلهای هر مکالمه سمبلهای مکالمات مختلف از یکدیگر جدا شده و به منظور آشکارسازی در کنار یکدیگر چیده می‏شوند…

بخشی از منابع و مراجع پروژه مروری بر سیستم های نسل اول
[۱] T. S. S. Rappaport ,Wireless Communications :Principles and Practice, Prentice Hall,1996.
[۲]  A. Miceli, Wireless Technician’s Handbook, Boston-London :Artech House ,2000.
[۳]  A.Mehrotra, GSM System Engineering ,Boston-London :Artech House ,1997.
[۴] S-w. Wang, S. S. Rappaport, “ Signal To Interference Calculations for Corner-Excited Cellular Communications Systems”, IEEE Transactions on Communications ,Vol.39, No.12,December 1991.
[۵] J. D. Kicsling, “ Land Mobile Satelite Systems” , Proceeding of IEEE , Vol.78,NO.7,July 1990.
[۶] P-A Raymond , “Performance analsis of cellular networks”,IEEE Transactions of communications, Vol.39,No.12,December 19991.
[۷] S. M. Red , M. K. Weber and M.v. Oliphant, “An Introduction to GSM”, Boston-London :Artech House ,1995
[۸]  H. Holma, A. Toskala, WCDMA for UMTS Radio Access  For Third Generation Mobile Communication”, Boston-London :Artech House ,2000
[۹] T. Ojanpera, R. Prasad, Wide band CDMA for third Generation Mobile Communication, Boston-London :Artech House ,1998
[۱۰] J. G. Proakis Digital Communications, McGraw-Hill, 1995
[۱۱] A. J. Weiss and B. Friendlander, “ Channel Estimation for DS-CDMA Down Link with  Aperiodic Spreading Codes”, IEEE Trans On Communications, Vol.47, No.10, pp. 1561-1569, Oct 1999.
[۱۲] M. Y. Rhee, CDMA Cellular Mobile Communications and Network Security, Prantice Hall, ‏1998
[۱۳]  A. J. Viterbi, A. M. Viterbi, k.s. and E. Zehavi, “ Soft Handoff Extends CDMA Cell Coverage and Increases Reverse Link Capacity”, IEEE Trans On Communications,
[۱۴] M. Chopra, K. Rohani and J. D. Reed, IEEE Trans On Communications, 1995
[۱۵] W. C. Y. Lee, Mobile Communication Engineering , McGrawHill Publications, New York, 1995.
[۱۶] G. Heine , GSM Networks: Protocols, Terminology and Implementation,
Boston-London :Artech House ,1999
[۱۷] Y. Akaiwa, Digital Mobile Communications, John Wiley & Sons ,Inc., 1997.
[۱۸] C. Zheng and M. faulkner, “ Power Control Requirements in Linear Decorrlating Detectors for CDMA”, Proceeding Of VTC’97, Arizona, USA, pp.213-217, May 1997.
[۱۹]  K. S. M. helstern, G. P. Pollini and D. Goodman , “ Network Protocols for the Cellular Packet Switch”, Proceeding of IEEE Vehicular Technology Conference , Vol2, No.2, pp. 705-710,1992.
[۲۰] Y. Akiwa and H. koga, “ Automatic Power Control for Mobile communicatio Channel”, Proc. International Symposium on Information Theory & its Applycations, Vol.1, pp.487-491, November1994.
[۲۱] M. Zorzi and L. Tomba, “ A Comparison of CDMA, TDMA and Slotted Aloha Multiple Access Schemes in Cellular Mobile Radio Systems” IEEE/ICCC,776-780
[۲۲] T. Ojampera, J. Skold, J. Castro, L.Girard and A.klein, “ Comparison of Multiple Access Schemes for UMTS, IEEE Trans on Communications, pp.480-494
[۲۳] عطاالله ابراهیم زاده، “ الگوریتمهای بهینه تعویض کانال”، سمینار مخابرات سیار، دانشگاه فردوسی مشهد، زمستان۱۳۷۹
[۲۴] شهریار کوزه کنانی ،طراحی شبکه های رادیویی، دانشگاه تهران