Услуги систем сотовой связи третьего поколения и перспективы их развития

Вопрос 46. Системы сотовой подвижной связи

1. История развития сотовой связи

1. Современная сотовая связь в своем развитии прошла следующие этапы:

· система радиотелефонной связи (1930-1940-е гг.);

· сотовая связь первого поколения (1940-1980-е гг.);

· сотовая связь второго поколения, основанная на цифровых методах обработки сигнала (1980-е - начало XXI в.);

· сотовая связь третьего поколения (начало XXI в.).

Радиотелефоны первой системы радиотелефонной связи использовали обычные фиксированные каналы. Если канал связи был занят, абонент вручную переключался на свободный. Аппаратура была громоздкой и неудобной. С развитием техники системы радиотелефонной связи совершенствовались, в частности:

• уменьшались габариты устройств;

• осваивались новые частотные диапазоны;

• улучшалось базовое и коммутационное оборудование;

• появилась функция автоматического выбора свободного канала - транкинг (trunking).

Главной из проблем была ограниченность частотного ресурса: количество фиксированных частот в определенном частотном диапазоне не может увеличиваться бесконечно, поэтому радиотелефоны с близкими по частоте рабочими каналами создают взаимные помехи.

В середине 1940-х гг. исследовательский центр Bell Laboratories американской компании AT&T предложил идею разбиения всей обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами (от англ, cell - ячейка, coma). Каждая сота должна была обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило без взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой соте. Данное научно-техническое открытие легло в основу системы сотовой связи.

Использование новейших технологий и научных открытий в области связи и обработки сигналов позволило к концу 1980-х гг. подойти к новому этапу развития систем сотовой связи - созданию систем второго поколения, основанных на цифровых методах обработки сигналов.

С целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи для выделенного в этих целях диапазона 900 МГц в 1982 г. Европейская конференция администраций почт и электросвязи (СЕРТ) - организация, объединяющая администрации связи 26-ти стран, - создала специальную группу Groups Special Mobile. Аббревиатура GSM дала название новому стандарту (позднее, в связи с широким распространением этого стандарта во всем мире, GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications). Результатом работы этой группы стали опубликованные в 1990 г. требования к системе сотовой связи стандарта GSM, в котором используются самые современные разработки ведущих научно-технических центров:

• временное разделение каналов;

• шифрование сообщений и защита данных абонента;

• использование блочного и сверточного кодирования;

• новый вид модуляции - GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).

Дальнейшее развитие сотовой подвижной связи осуществляется в рамках создания проектов систем третьего поколения, которые будут отличаться унифицированной системой радиодоступа, объединяющей существующие сотовые и "бесшнуровые" системы с информационными службами XXI в. Они будут иметь архитектуру единой сети и предоставлять связь абонентам в различных условиях, включая движущийся транспорт, жилые помещения, офисы и т. д. В Европе такая концепция, получившая название UMTS (универсальная система подвижной связи), предусматривает объединение функциональных возможностей существующих цифровых систем связи в единую систему третьего поколения FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System), которая должна стать результатом интеграции систем беспроводного доступа и наземной сотовой связи с предоставлением абонентам стандартизованных услуг подвижной связи. Для нее был определен диапазон частот 1-3 ГГц, в котором будут выделены полосы шириной 60 МГц для стационарных станций и 170 МГц - для подвижных станций.

Принципиальное отличие технологии третьего поколения от предыдущих - возможность обеспечить весь спектр современных услуг (передачу речи, работу в режиме коммутации каналов и коммутации пакетов, взаимодействие с приложениями Internet, симметричную и асимметричную передачу информации с высоким качеством связи) и в то же время гарантировать совместимость с существующими системами.

2. Услуги, которые оказывают системы третьего поколения, делятся на две группы:

• немультимедийные, (узкополосная передача речи, низкоскоростная передача данных, трафик сетей с коммутацией);

• мультимедийные (асимметричные и интерактивные).

Последние достижения в области видеоконференц-связи позволяют утверждать, что она получит широкое распространение в системах третьего поколения. До недавнего времени этот вид услуг был характерен в основном для сетей ISDN, обеспечивающих скорость передачи 144 Кбит/с (BRI) или до 384 Кбит/с (с использованием трех базовых каналов BRI).

Стремительный рост популярности Internet и бурное развитие мобильной связи позволяют говорить о перспективе слияния этих двух технологий. Сегодня спрос на видеоконферец-связь начинает расти. Несмотря на ряд проблем, связанных с реализацией высокоскоростного доступа к Internet с мобильного терминала, можно предположить, что со временем данная услуга станет одной из основных.

Услуги систем третьего поколения включают в себя сервис, предоставляемый технологией виртуальной домашней среды VHE (Virtual Home Environment), основная идея которой состоит в переносе индивидуального набора услуг через границы сетей с одного сетевого терминала на другой. Пользователь систем третьего поколения получает те же самые возможности, интерфейс и услуги независимо от того, какой сетью он пользуется в данный момент. Благодаря IMT-2000 возможна передача видеоизображений и мультимедийных данных в режиме реального времени, что позволяет создать эффект присутствия у абонента, находящегося на значительном удалении от места событий.

Принципиально новым шагом в развитии систем сотовой подвижной связи стали:

• концепция интеллектуальных сетей связи, которая используется для создания всех перспективных цифровых сотовых сетей с микро- и макросотами и предусматривает объединение систем сотовой подвижной связи, систем радиовызова и персональной связи при условиях оперативного предоставления абонентам каналов связи и развития услуг;

• модели открытых систем (OSI ), которые интерпретируют процесс передачи сообщений как взаимодействие функциональных взаимосвязанных уровней, каждый из которых имеет встроенный интерфейс на смежном уровне.

Определяющей тенденцией начавшегося процесса конвергенции услуг фиксированной и мобильной связи станет слияние мобильной связи с другими технологиями. Сотовые телефоны с "электронным компасом" для определения местоположения (GPS) станут незаменимыми помощниками автомобилистов и путешественников; будет расширен объем банковских услуг, получаемых непосредственно с помощью мобильного телефона: платные информационно-справочные услуги, различные виды электронных платежей (оплата авиабилетов, парковок) и банковских операций с портативных или мобильных сотовых телефонов ("карманные банкоматы").

Дата добавления: 2014-01-20