Аппаратура для сотовой связи

К недостаткам связи по радио относятся: громоздкость аппаратуры, низкая надежность радиопередач, возможность прослушивания переговоров посторонними, ограниченная дальность (до 50 км) и узкий круг абонентов. Людям требовалась более надежная, глобальная и мобильная связь друг с другом.

В основу первых систем мобильной связи были положены принципы, разработанные ранее для стандартов аналоговой радиосвязи. Причем каждое государство развивало свою собственную систему, которая была несовместима с другими по оборудованию и функционированию. Такая ситуация оказалась нежелательной, не только из-за ограниченности действия мобильных устройств в пределах одной страны, но и из-за несовместимости оборудования.

В 1982 г. Конференция Европейских Почтово-Телеграфных Служб сформировала группу, которой было поручено разработать глобальный (паневропейской) стандарт для мобильной связи - GSM (Global Standard for Mobile communications).

Предполагаемая система должна была удовлетворять определенным требованиям:

· обеспечивать хорошее качество речи;

· иметь невысокую стоимость терминалов и услуг;

· поддерживать международный роуминг;

· обеспечивать использование портативных терминалов;

· поддерживать определенный набор услуг и служб.

В основу GSM был положен цифровой принцип построения мобильной системы связи. Цифровая система связи дает целый ряд преимуществ перед аналоговой связью и дает возможность создать для абонентов ряд новых услуг, например, факсимильную связь, службу коротких сообщений SMS (Short Message Service - пейджинг). Для связи между пользователями ПК и сетью GSM не требуется модем

Дополнительные услуги включают несколько видов перенаправления вызовов, обеспечение соединения для исходящих и входящих звонков при международном роуминге, определение номера вызывающего абонента, ожидание вызова, конференц-связь.

Стандартизованные в 1990 г в Европе сети GSM паспространились по всем континентам и станам, и акроним GSM обозначает теперь "Global System for Mobile communications" - глобальная система для мобильных связей.

Сеть GSM состоит из нескольких функциональных единиц, имеющих специфические функции:. мобильный телефон, который находится у абонента, базовая станция, которая контролирует радиосвязь с мобильным телефоном, и центр коммутации, выполняющий коммутацию вызовов между мобильными абонентами и управление при перемещении абонентов.

Мобильный телефон состоит из терминала (непосредственно телефонного аппарата) и SIM-карты (Subscriber Identity Module— модуль идентификации абонента).

В терминале находится антенна, микрофон, приемопередатчик, АЦП и ЦАП, усилитель и капсюль от наушника или миниатюрный громкоговоритель (рис. 59).Терминал однозначно идентифицируется кодом IMEI (International Mobile Equipment Identity).

SIM-карта, её называют ещё смарт-карта, представляет собой микросхему (чип) флэш-памяти, в которую заносится код IMSI (International Mobile Subscriber Identity), используемый дли идентификации абонента в системе, секретный ключ для проверки подлинности карты, шифры, пароли, личную информацию о конкретном абоненте, настройки телефона, и другая информация. Коды IMEI и IMSI независимы.

SIM-карта обеспечивает персональную мобильность абонента, то есть абонент может иметь доступ к услугам связи с любого терминала и места положения. Вставив SIM-карту в другой терминал, абонент также имеет возможность пользоваться всеми услугами мобильной связи. SIM-карта защищается от несанкционированного использования паролем или персональным идентификационным номером.

Без «чипа» по сотовому телефону можно сделать только вызовы экстренных служб (милиции, пожарных, «скорой» помощи). Память SIM-карты может быть использована в качестве записной книжки (от 100 до 250 номеров с их описаниями).

Базовая станция в пределах сотовой ячейки поддерживает одновременно сотни телефонных переговоров, выделяя им свободные частотные коридоры. При перемещении мобильного телефона базовая станция автоматически переключает его на другую свободную частотную полосу, на которой связь более устойчива.

Коммутационный центр следит за перемещением телефона абонента, продолжающего телефонный разговор, и определяет момент роуминга, когда следует переключить вызов с одной базовой станции на другую, чтобы не снизилось качество приема и передачи.

Таким образом, с радиотелефоном сотовой связи абонент может на протяжении сеанса связи перемещаться из зоны действия антенны одной соты в зону действия другой, затем третьей и т.д.

Особенностью мобильной связи является то, что при передвижении (пешком, на автомобиле, в поезде) во время разговора уровень радиосигнала постоянно изменяется. На это влияет рельеф местности, всевозможные строительные объекты, особенности жилых помещений и салонов автомобилей и т.д. Особенностью сетей GSM является то, что мобильный телефон во время разговора постоянно контролирует мощность сигнала и, если она резко снижается, передает об этом информацию на базовую станцию.

Автоматика базовой станции сканирует все свободные каналы связи и возможности соседних сот и устанавливает новую более надежную связь. Таким образом, в сотовых сетях каналы связи не постоянны и на протяжении разговора могут несколько раз меняться.

Переключение разговора с одного канала на другой канал или на другую соту называется хэндовером. Сущность хэндовера состоит в контроле мощности мобильного телефона. Когда радиосигнал ухудшается, уровень мощности мобильного телефона автоматически возрастает. Если дальнейшее увеличение мощности не улучшает качества сигнала, то производится хэндовер. Хэндоверы бывают двух типов: внутренний - когда во время разговора меняется канал приема/передачи внутри сотовой ячейки и внешний - когда меняется базовая станция, через которую идет связь.

Цифровой стандарт GSM получил в Европе и в России наиболее широкое распространение и стал основным. В зависимости от рабочей частоты он подразделяется на GSM 450/900/1800/1900. В России наиболее распространен GSM 900/1800. Сети этого стандарта есть практически во всем мире.

Преимущество этого стандарта не только в широкой зоне распространения, но и в том, что информация об абоненте записывается на специальный носитель - SIM-карту. Её выдают при подключении к сети. Она может быть использована с любой моделью телефонного аппарата этого стандарта. Благодаря этому можно легко менять сам аппарат: мобильный номер остается прежним - в него просто вставляется SIM-карта, и все сохраненные на ней данные становятся доступными. Операторами стандарта GSM являются МТС - Мобильные Теле Системы и Би-Лайн.

Помимо стандарта GSM и параллельно с ним в европейской части России действуют стандарты NMT-450i, D-AMPS и CDMA. Следует иметь в виду, что стандарт определяет не только частоту, на которой осуществляется связь, но и характер связи - аналоговый или цифровой, а также виды услуг предоставляемых абонентам.

Скандинавский аналоговый стандарт NMT-450i (Nordic Mobile Telephone) широко распространен в Скандинавии, Прибалтике и на северо-западе России. Недостатки NMT-450i - жесткая привязка телефона к оператору (нельзя сменить оператора и даже номер, не поменяв аппарат), и относительно большие размеры аппаратов. Оператором стандарта NMT-450i является МСС (Московская Сотовая Связь, член федеральной сотовой сети СОТЕЛ)

D-AMPS (Degital Advanced Mobile Phone Service) - стандарт, который действует в 20 городах России. В Европе им не пользуются.

Стандарт CDMA пока мало распространен.

Дата добавления: 2015-09-02