Основы мобильной связи

Мобильная радиосвязь

Системы мобильной радиосвязи делятся на:

1. Наземные, к которым относятся зоновые системы связи, системы персонального радиовызова, транкинговые системы мобильной связи, системы сотовой связи.
2. Спутниковые, к которым относятся низкоорбитальные, среднеорбитальные, геостационарные, высокоэллиптические системы связи.

Мобильная (сотовая) связь

Особенность сотовой сети заключается в том, что зона покрытия делится на ячейки (соты), которые определяются зонами покрытия базовых станций. Получившееся соты перекрываются, образуя сеть. При идеальных условиях (отсутствие построек, ровная поверхность) зона покрытия одной базовой станции представляет собой круг. Сеть состоит из разнесенных в пространстве радиопередатчиков, работающие в одном частотном диапазоне, а также коммутирующее оборудование, которые позволяют определить месторасположение абонентов и обеспечить непрерывность связи при их перемещении из зоны действия одного приемопередатчика в зону другого. Работа сотовой связи может осуществляться двумя способами:

1. При помощи схемы с контролируемым доступом.
2. При помощи протокола свободного доступа.

При использовании схемы с контролируемым доступом назначается контроллер операций, который координирует распределение ресурсов сети, как правило данную роль исполняет вышка, точка доступа. Терминалом исполняется заранее установленная программа выделения частот, каналов, антенн, временных слотов. Частотное деление является самой старой технологией сотовой связи. В пределах одной сессии запрос получает уникальную частоту. Пустой канал помечается идентификатором, позволяющем дальнейшую раздачу ресурсов. При частотном делении эксплуатируются узкополосные системы, в которых длина символа заметно выше, чем среднее время доставки сообщения. Частотное деление также предоставляет организовывать дуплексный канал. При временном делении контроллер выделяет абоненту фиксированный промежуток времени, не учитывая загруженность слота.

Схема с мультиплексированием по ширине спектра сигнала комбинирует частотное и временное деление, поэтому выделяется два вида: псевдослучайная перестройка и метод прямой последовательности. При псевдослучайной перестройке временные и частотные каналы составляются полосками узких отрезков. Абонент, вещающий узкополосным сигналом, получает слот, частота выделяется свободной, а время целиком. Изменение частоты может происходить несколько раз. При прямой последовательности бит кодируется псевдошумовым сигналом, который модулирует несущую частоту. Спектр сильно расширяется, что позволяет уменьшить отношение сигнала к шуму, что исключает взаимную интерференцию терминалов, из-за чего уменьшается плотность мощности. При ортогональном частотном делении приемником выполняется обратное преобразование Фурье. Спектр приходит частями, а передается разнесенными несущими.

При использовании протокола со свободным доступом терминалом ресурсы предоставляются случайным образом. Отсутствие координации предполагает возникновение коллизий. Данная технология применяется в сетях с низкой загрузкой, в противном случае производительность системы резко снизится, однако, ее аппаратная реализация максимально проста.

Услуги операторов мобильной связи

Нынешними операторами мобильной связи предоставляются следующие услуги:

• WAP, которая предоставляет возможность просмотра специальных ресурсов, созданных специально для мобильных телефонов (новости, афиша и т.п.), а также загрузку мелодий и приложений без использования компьютера.
• CSD, представляющее собой услугу по передаче данных в сетях GSM. Скорость такого соединения всего 9,6 кб/сек, оно также занимает голосовой канал (то есть дозвониться абоненту будет невозможно).
• HSCSD, которое основано на использовании существующих каналов GSM, где канальные интервалы объединены в группы, тем самым образовывая групповой канал.
• GPRS, предполагает пакетную передачу данных в сетях GSM. Данная технология применяется для доступа к сети Интернет, при передаче данных, в электронной коммерции, при пользовании телематическими услугами и делится на три класса.
• EDGE, в данной технологии реализованы все преимущества GPRS: быстрое установление соединений пакетной передачи, а также высокая скорость в радиоинтерфейсе.