Вопрос 46. Системы сотовой подвижной связи.

Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 1590

1. История развития сотовой связи.

2. Услуги систем сотовой связи третьего поколения и перспективы из развития.

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 связиисполь­зовали 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, сота). 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 новом 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 GSMдала 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 сверхточного 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.¹

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 ипредусматривает объединение систем сотовой подвижной связи, систем радиовызова и персональной связи при условиях оперативного предоставления абонентам каналов связи и развития услуг;

• модели открытых систем (0S1), 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").