Теория СВЯЗИ.
Здесь я буду помещать материал для тех,
кому интересны теоретические основы связи. Причем, обещаю, разные по тематике и
очень интересные материалы.
Сегодня предлагаю вам просмотреть данную статью:
О мобильной
связи (часть первая)
(В этой статье освещены теоретические основы мобильной связи.)
Наиболее экономное и эффективное покрытие
территории на одинаковые по форме зоны без перекрытия или пропусков достигается
зонами в виде шестиугольников. Всё просто: именно шестиугольник почти идеально
описывает рабочую зону базовой станции, установленной в центре ячейки и имеющей
антенну с круговой диаграммой направленности. В тех местах, где требуется
одновременное обслуживание большого числа абонентов, используется метод
расщепления сот — создание зон меньшего размера. В этом случае исходный
шестиугольник делится на семь шестиугольников меньшего размера (пикосоты). При этом вся остальная структура сети не
нарушается. Необходимо заметить, что геометрически правильная форма рабочих зон
далеко не всегда достижима на практике. Дальность распространения радиоволн
зависит от рельефа местности: холмов, оврагов, гор, больших зданий и т. п. Они
искажают форму рабочих зон и вынуждают располагать базовые станции далеко не
всегда в строгом геометрическом порядке. Теперь о технических аспектах.
Основные элементы сотовой системы: абонентское оборудование (мобильные радио-телефоны), сеть базовых станций, размещенных на
обслуживаемой территории, и центр коммутации. Каждая базовая станция — это
многоканальное приемно-передающее устройство, которое обслуживает абонентов в
пределах своей соты. По специальным линиям связи
(проводным или радиорелейным) все базовые станции соединяются с центром коммутации.
Центр коммутации обеспечивает управление сетью и по
сути является специализированной автоматической телефонной станцией. Он хранит
в своей памяти данные всех абонентов сотовой сети, отвечает за проверку прав
доступа абонентов и их аутентификацию (подтверждение
подлинности), обрабатывает и хранит информацию. Также в его
обязанности входит: слежение за сигналами мобильных телефонов, их эстафетная
передача при перемещении телефона из соты в соту,
коммутация каналов в сотах при появлении помех или неисправностей, а главное —
установление соединения абонента сотовой сети в соответствии с набранным
номером с другим абонентом или выход в городскую, междугородную и международную
телефонную сеть. В некоторых вариантах построения систем все эти функции
разделяются между центром коммутации и еще одним элементом оборудования —
контроллерами базовых станций. Упрощенно порядок работы элементов сотовой сети
выглядит так. В каждой базовой станции есть специальный канал, называемый
управляющим, и все сотовые телефоны прослушивают сигналы на этом канале в
ожидании вызова. В том случае, если абонент желает позвонить, сразу после
набора номера радиотелефон начинает автоматический поиск свободного канала. При
его обнаружении он передает свои параметры и набранный номер через базовую
станцию на коммутатор сотовой сети. После проверки параметров абонента центр
коммутации осуществляет соединение. В обратном направлении — при вызове
абонента сотовой сети — коммутатор проверяет в своей базе данных наличие такого
номера и начинает поиск радиотелефона в каждой из сот. Радиотелефон абонента,
приняв этот вызов по управляющему каналу, передает подтверждение вызова, определяя таким образом свое местонахождение в сотовой сети.
После этого коммутатор находит свободный разговорный канал в данной
соте и переключает соединение на него. Кроме организации соединений,
коммутатор непрерывно следит за сигналами радиотелефонов и в процессе связи.
Если возникает неисправность в оборудовании или появляются помехи, коммутатор
находит другой свободный канал и переводит разговор на него. Перемещения
абонента в процессе соединения (связь-то -мобильная!)
могут привести к предельному снижению уровня сигналов. Тогда коммутатор
переключается на другую базовую станцию, более близкую к абоненту. Эстафетная
передача производится полностью автоматически и настолько быстро, что связь не
прерывается, а абонент ничего не замечает. Особая услуга сотовых систем — роуминг (от англ. roam — бродить, странствовать). Благодаря роумингу мы можем пользоваться сотовым телефоном при
поездках в другие города или страны. Для обеспечения роуминга
необходимо выполнение трех условий;
- наличие в других регионах сотовых систем
стандарта, совместимого со стандартом оператора, к которому был подключен
радиотелефон;
- наличие каналов связи, обеспечивающих
передачу звуковой информации и данных об абоненте и его местонахождении;
- наличие
соответствующих организационных и экономических соглашений между
компаниями о роуминговом обслуживании абонентов.
Если все эти условия будут выполнены и абонент
закажет соответствующую услугу, оборудование исходной («домашней») и роуминговой («гостевой») сотовых сетей обеспечит
автоматическую переадресацию всех входящих и исходящих вызовов, и связь будет
осуществляться так, как если бы абонент и не покидал
зону действия своей сети.
Первое
поколение сотовой связи — аналоговые системы. Они разрабатывались во второй половине 70-х годов, и, как нетрудно
догадаться, при их создании использовались традиционные — аналоговые — методы
обработки сигналов, освоенные еще в 30 — 60 годы. Прошедшие через тернии многолетней эксплуатации, они широко применялись как
военными, так и гражданскими организациями для связи с судами, самолетами,
поездами, автомобилями. Поэтому большинство первых сотовых телефонов было
рассчитано на установку в автомобиле или имело вид чемоданчика со складной
антенной, ручкой для переноски и телефонной трубкой. Вспомните, еще лет десять
назад подобные аппараты вызывали священный трепет: стоили они несколько тысяч
долларов, да и весили прилично. Некоторые мобилы
прочно внедрялись в авто, так что мобильность получалась весьма
относительная. На заре сотовой телефонии компания Philips
занималась производством телефонов стандарта NMT, и, согласно их недавнему
опросу, в сетях украинского оператора UMC семь абонентов до сих пор используют
телефоны-чемоданчики. И пока не собираются заменять на более современные!
NMT 450
Стандарт NMT 450 обеспечивает пользователям необходимый минимум услуг. Одно из
его явных достоинств — большая дальность действия базовых станций. Именно
поэтому первая российская сотовая компания «Дельта Телеком»
и смогла по охвату своей сети в Ленинградской области оставить далеко позади
других питерских операторов. К тому же именно «на природе» телефоны NMT 450
работают лучше. В городах становится заметным влияние помех. К тому же стандарт
NMT 450 не предусматривает никакой специальной защиты от подслушивания. В
качестве еще одного недостатка можно отметить относительно небольшой
ассортимент телефонов и, как следствие, высокую цену на них. Наиболее известные
изготовители аппаратов — финские компании Nokia и Benefon, Многие другие компании, ранее выпускавшие телефоны
этого стандарта, сегодня переориентировались на GSM, CDMA и др. В нашей стране
стандарт NMT 450 принят в качестве одного из федеральных стандартов, в нем
функционирует сеть «Сотел», объединяющая более 60
компаний-операторов. За рубежом сети NMT 450 наибольшее распространение
получили в странах Северной Европы, однако дальнейшее их развитие сейчас
существенно замедлилось. Рассматривается вопросы модернизации сетей NMT 450 и
их перевод на другие стандарты, например CDMA 450. А с созданием первой сотовой
сети стандарта NMT 450 в Саудовской Аравии связана одна любопытная деталь. К
некоторым сотовым телефонам были предъявлены весьма специфические требования.
Их изготовителю пришлось разрабатывать аппараты в корпусах из чистого золота, а
также создавать крепления (эдакие суперклипсы)
для «монтажа» мобильников на... верблюдах.
AMPS
Разработкой стандарта AMPS мы обязаны Соединенным Штатам. Основной лозунг его
создателей можно сформулировать так: «Хорошая связь за минимальные деньги». И,
по мнению некоторых экспертов, стандарт AMPS является лучшим аналоговым
стандартом сотовой связи. По своим параметрам, принципу работы аппаратуры и
ассортименту услуг AMPS сходен со стандартом NMT 450.
До недавнего времени сети AMPS были самыми распространенными в мире, пока их
место не занял GSM. Но и сейчас радиотелефоны AMPS остаются самыми массовыми
среди аналоговых сотовых телефонов. В процессе развития стандарта AMPS
разработчиками были созданы две его модификации: цифровая — D-AMPS и еще одна
аналоговая — N-AMPS. Основной целью доработок стало достижение возможности
обслуживания как можно большего числа пользователей, Важнейшим условием при
этом стала «преемственность» — телефоны всех типов могут работать и в исходном
стандарте AMPS. За рубежом сети этих стандартов получили наибольшее
распространение в Северной и Южной Америке и в ряде стран Азии. В нашей стране
группа стандартов AMPS/N-AMPS/D-AMPS принята в качестве региональных, а
операторы таких сотовых сетей объединились в общую
«Ас-социацию-800», включающую более 50 компаний. Производством аппаратов этих
стандартов занимались многие компании, включая Nokia,
Ericsson, Panasonic, Philips и др., но первенство здесь изначально принадлежало
американской фирме Motorola.
По материалам журнала MobileNews
….
ХОЧЕШЬ УЗНАТЬ ДАЛЬШЕ? Через неделю жди продолжения на наших страницах!
Данный материал не прошел достаточной проверки – возможны неточности в работе оператора.
Обо всех замеченных ошибках пишите:
