История развития сотовой связи. Системы сотовой подвижной связи

Системы сотовой подвижной связи

Системы персональной спутниковой связи

Наряду со ставшими уже общедоступными средствами подвижной связи - персонального радиовызова и сотовыми - в последние годы в России все более активно внедряются современные системы персональной спутниковой связи. Сегодня и в обозримом будущем они призваны развить и дополнить существующие системы сотовой связи там, где она невозможна или недостаточно эффективна. Персональная спутниковая связь чаше всего используется:

• при передаче информации в глобальном масштабе;

• в акваториях Мирового океана;

• в районах с малой плотностью населения;

• в местах разрывов наземной инфраструктуры.

При удалении абонента за пределы зоны обслуживания местных сотовых систем спутниковая связь играет ключевую роль, поскольку она не имеет ограничений по привязке к конкретной местности. И хотя предполагается, что в начале XXI в. сотовыми системами связи будет охвачено более 15% земной поверхности, организация связи с их помощью не всегда представляется возможной. Во многих регионах мира спрос на услуги подвижной связи может быть эффективно удовлетворен только с помощью спутниковых систем.

Для абонента пользование спутниковым терминалом не составляет большого труда и не требует специальных знаний. Набор номера производится с помощью кнопочной клавиатуры, как и при пользовании обычным телефоном. Система автоматически выделяет свободный канал и закрепляет его за собеседниками на время разговора.

Предварительные прогнозы развития рынка персональной спутниковой связи показывают, что в начале XXI в. число пользователей этих систем составит 1 млн., а к концу его первого десятилетия - более 3 млн.

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 - OMSK (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.

Дата добавления: 2014-01-07