Piawaian moden komunikasi selular

Sebarang komunikasi radio yang membenarkan pelanggan menggunakannya tanpa terikat pada lokasi tertentu: selular, paging, menggunakan telefon radio, pemanjang radio, walkie-talkie, dsb. dipanggil mudah alih. selular- sejenis komunikasi mudah alih yang dianjurkan mengikut prinsip sel atau sel (sel), dengan meletakkan stesen pangkalan (Stesen Pemancar Pangkalan), yang meliputi kawasan tempatan.

Prinsip membina sistem selular adalah seperti berikut: dalam kawasan liputan rangkaian, beberapa stesen transceiver pegun berkuasa rendah (stesen pangkalan) dipasang, setiap satunya mempunyai kawasan liputan kecil (biasanya beberapa kilometer). Pada masa yang sama, kawasan liputan stesen jiran agak bertindih antara satu sama lain untuk memastikan pelanggan boleh bergerak dari satu kawasan ke kawasan lain tanpa kehilangan sambungan. Untuk pertindihan sedemikian boleh dilakukan, stesen jiran mesti menggunakan frekuensi operasi yang berbeza. Untuk meliputi kawasan tertentu sepenuhnya, sekurang-kurangnya tiga frekuensi berbeza diperlukan supaya stesen yang terletak dalam segi tiga boleh mempunyai kawasan perkhidmatan yang bertindih. Stesen keempat sekali lagi boleh menggunakan salah satu daripada tiga frekuensi ini, kerana ia hanya bersempadan dengan dua zon. Dengan pendekatan ini, bentuk kawasan liputan setiap stesen pangkalan adalah heksagon, dan lokasi zon ini betul-betul mengulangi struktur sarang lebah, yang memberikan nama kepada sistem komunikasi dengan prinsip pembinaan yang serupa.

Keseluruhan wilayah tempatan ialah kawasan servis pengendali. Tahap isyarat di lokasi tertentu bergantung pada kedekatan dengan stesen pangkalan, rupa bumi, bangunan, gangguan industri dan faktor lain. Isyarat dari stesen pangkalan dihantar ke suis dan diproses olehnya.

Peralatan sistem komunikasi selular termasuk stesen pangkalan dan pusat pensuisan yang disambungkan melalui wayar khusus atau saluran geganti radio, seperti ditunjukkan dalam Rajah. 7.2.

nasi. 7.2.

Pusat komunikasi ialah pertukaran telefon automatik sistem komunikasi selular yang menyediakan semua fungsi pengurusan rangkaian: memantau pelanggan mudah alih, mengatur penyerahan mereka, menukar saluran kerja dalam sel apabila gangguan berlaku, menyambungkan pelanggan kepada pelanggan biasa rangkaian telefon.

Stesen pangkalan ialah transceiver berbilang saluran yang beroperasi dalam penerimaan isyarat dan mod penghantaran dan berfungsi sebagai sejenis antara muka antara telefon bimbit dan pusat komunikasi mudah alih.

Bilangan saluran stesen pangkalan biasanya adalah gandaan lapan: 8, 16, 32. Salah satu saluran ialah saluran kawalan atau panggilan, kerana di atasnya sambungan diwujudkan apabila memanggil pelanggan rangkaian mudah alih, tetapi perbualan berlaku selepas bertukar ke saluran lain, yang bebas masuk masa ini. Idea rangkaian komunikasi mudah alih selular ialah, tanpa meninggalkan kawasan liputan satu stesen pangkalan, telefon dan pemiliknya jatuh ke dalam kawasan liputan yang seterusnya, dan seterusnya sehingga bahagian luar. sempadan keseluruhan kawasan liputan rangkaian. Pada masa yang sama, komunikasi selular tidak semestinya membayangkan mobiliti: hari ini, apa yang dipanggil "komunikasi talian tetap selular" menjadi semakin meluas di seluruh dunia. Penyelesaian ini sering menjadi kos efektif - tidak perlu pemasangan mahal kabel telefon, dan satu stesen pangkalan yang berkuasa cukup untuk menyediakan telefon ke seluruh mikrodaerah. Antena stesen pangkalan dipasang di bandar pada ketinggian 15-100 m dari permukaan tanah pada bangunan sedia ada (bangunan awam, perindustrian, bangunan kediaman, cerobong asap), dan di luar bandar - pada tiang tinggi.

Sistem komunikasi selular beroperasi mengikut algoritma berikut.

Dalam mod siap sedia (telefon dalam cangkuk), peranti penerima telefon radio sentiasa mengimbas sama ada semua saluran sistem, atau hanya mengawal saluran.

Untuk memanggil pelanggan yang sepadan, semua stesen pangkalan sistem komunikasi menghantar isyarat panggilan melalui saluran kawalan.

Telefon bimbit pelanggan yang dipanggil, apabila menerima isyarat ini, menjawab salah satu daripada saluran percuma pengurusan.

Stesen pangkalan yang telah menerima isyarat tindak balas menghantar maklumat tentang parameternya ke pusat komunikasi, yang seterusnya menukar perbualan ke stesen pangkalan di mana ia dikesan tahap maksimum isyarat telefon bimbit pihak yang dipanggil.

Bilangan pelanggan dalam setiap sel tidak tetap kerana mereka bercampur dari sel ke sel. Apabila melintasi sempadan antara sel, pelanggan secara automatik ditukar kepada perkhidmatan dalam sel lain.

Sistem komunikasi selular pertama, yang terdiri daripada satu pemancar enam saluran, telah dicipta di bandar St. Louis di Amerika Utara pada tahun 1946. Pengenalan aktif komunikasi selular bermula lama kemudian. Sistem komersial pertama muncul di Amerika pada tahun 1979, dan menjadi nasional hanya pada tahun 1980-an. Sebagai contoh, pada tahun 1981 yang pertama sistem antarabangsa, menyatukan Norway, Denmark, Sweden dan Finland.

Akibatnya, pada awal 1980-an. Di Eropah, sudah terdapat lebih daripada dua puluh rangkaian analog tidak serasi yang berbeza. Ketidakserasian piawaian menghalang penyebaran telefon selular dan menyukarkan kehidupan kedua-dua pengendali dan pelanggan. Ia adalah mustahil, sebagai contoh, untuk melaksanakan perayauan automatik apabila bergerak dari kawasan liputan satu rangkaian ke kawasan liputan yang lain. Dan peranti pelanggan sendiri Telefon bimbit jauh dari universal. Untuk setiap jenis komunikasi selular adalah perlu untuk membangunkan peralatan unik.

Piawaian yang wujud pada masa itu diklasifikasikan sebagai piawaian generasi pertama (1G - generasi pertama). Ini adalah piawaian selular analog. Contohnya ialah sistem NMT Scandinavia, TACS Inggeris dan AMPS Amerika. Salah satu piawaian yang paling kekal pada generasi pertama ialah standard digital D-AMPS (Digital Mudah Alih Lanjutan Perkhidmatan Telefon), yang popular di Rusia untuk masa yang agak lama, serta versi analognya AMPS.

Untuk tujuan pengangkatan standard seragam telah dicipta pada tahun 1982 kumpulan khas dipanggil Group Special Mobile (GSM), yang termasuk wakil 24 negara Eropah Barat. pemaju sistem baru munasabah percaya itu kaedah digital pemampatan dan pengekodan maklumat akan meluaskan penggunaan komunikasi selular dengan ketara, memastikan kualiti yang lebih baik dan menyediakan pengguna dengan perkhidmatan yang belum pernah berlaku sebelum ini. Telah diterima pakai sebagai standard sistem digital oleh Mannesmann, diperkenalkan pada tahun 1991 di Jerman.

Oleh itu, pada pertengahan 1991, operasi komersial rangkaian pertama piawaian ini bermula. Hari ini GSM ialah sistem komunikasi selular yang paling meluas di dunia, dan namanya bermaksud sesuatu yang lain - Sistem Global untuk telekomunikasi Mudah Alih -sistem global telekomunikasi mudah alih. GSM adalah standard komunikasi yang paling biasa. Menurut persatuan GSMA pada piawaian ini menyumbang 82% daripada pasaran komunikasi mudah alih global. GSMA pada masa ini termasuk pengendali di lebih daripada 210 negara dan wilayah. GSM tergolong dalam rangkaian generasi kedua (2 Generasi).

Komunikasi selular GSM menggunakan frekuensi radio 900, 1800 atau 1900 MHz. Terdapat juga, dan agak biasa, berbilang jalur (Dwi-Jalur, Berbilang-Jalur) telefon yang mampu beroperasi dalam jalur 900/1 800 MHz, 850/1 900 MHz, 900/1 800/1 900 MHz.

Berbanding dengan piawaian analog, GSM mempunyai beberapa kelebihan. Yang utama ialah penggunaan pemancar kuasa rendah dalam peranti pelanggan dan stesen pangkalan. Ini mengurangkan kos peralatan itu sendiri, tetapi tidak menjejaskan kualiti komunikasi. Selain itu, pemindahan maklumat kepada bentuk digital memudahkan penyediaannya darjat tinggi kerahsiaan rundingan dan pelbagai fungsi perkhidmatan.

Teknologi GSM sebenarnya adalah keseluruhan "jambak" teknologi yang kompleks. Yang pertama ialah teknologi pendigitalan dan pengekodan audio. Memandangkan operasi ini memerlukan sumber pengkomputeran yang banyak, setiap telefon bimbit, walaupun yang paling murah, mempunyai pemproses khusus yang cukup berkuasa. Pemproses juga melaksanakan teknologi penyamaan berbilang saluran. Hakikatnya ialah dalam julat 900 MHz dan ke atas, isyarat radio mudah dipantulkan dari dinding bangunan dan halangan lain. Akibatnya, telefon menerima banyak isyarat yang berbeza dalam fasa, dari mana ia memilih yang diperlukan dan mengabaikan yang lain.

Satu lagi ciri menarik GSM ialah penghantaran sekejap-sekejap. Apabila kita diam, telefon mematikan pemancar. Sebaik sahaja kita mula bercakap, ia dihidupkan. Mekanisme ini membolehkan anda meminimumkan penggunaan kuasa telefon bimbit anda.

Semua telefon bimbit, bergantung kepada kuasa pemancar radio terbina dalam, dibahagikan kepada beberapa kelas. Majoriti model popular mempunyai kuasa sehingga 0.8 W. Tapi selalunya, bila base station dekat je peranti pelanggan(dan "sel" GSM di bandar besar terletak cukup padat untuk mengelakkan zon "mati" antara bangunan), kuasa penuh Pemancar telefon tidak diperlukan untuk mengekalkan sambungan yang stabil. Untuk mengawal kuasa, mekanisme digunakan untuk menganalisis bilangan ralat semasa penghantaran dan penerimaan. Berdasarkannya, kuasa pemancar stesen pangkalan dan telefon dikurangkan ke tahap di mana kualiti komunikasi agak stabil.

Dari sudut pandangan pelanggan biasa, sistem penghantaran isyarat dari satu stesen pangkalan ke stesen pangkalan yang lain, memperuntukkan saluran komunikasi, dan lain-lain kelihatan lebih kompleks.

Semua pengendali komunikasi GSM selular, sebagai tambahan kepada penghantaran mesej suara, sediakan set standard perkhidmatan pemindahan data: CSD, GPRS, EDGE, WAP.

CSD (Data Bertukar Litar atau Data GSM) - teknologi standard penghantaran data suis litar dalam rangkaian GSM. Untuk menggunakan perkhidmatan CSD, anda mesti mempunyai telefon mudah alih berdaya CSD. Pada masa yang sama, sebahagian besar telefon bimbit menyokong teknologi CSD.

Kelebihan CSD:

• kelajuan tetap penghantaran data - 9.6 kbit/s;
• kawasan liputan CSD yang paling luas, yang sepadan dengan kawasan liputan GSM;
• Tarif untuk perkhidmatan CSD tidak bergantung pada jumlah data yang dihantar dan diterima;
• sambungan CSD yang stabil.

Ciri-ciri CSD:

• apabila menggunakan CSD, maklumat dihantar melalui satu saluran radio khusus yang diberikan kepada sambungan CSD;
• CSD serasi dengan semua protokol pemindahan data analog dan digital yang paling biasa.

Untuk mengakses Internet terus dari telefon mudah alih anda, sambungkan perkhidmatan WAP ( Protokol Aplikasi Tanpa Wayar). Pada masa yang sama, anda tidak memerlukan komputer untuk bekerja di Internet; anda hanya perlukan telefon mudah alih yang menyokong WAP. Banyak tapak Internet mempunyai versi WAP mereka sendiri, dioptimumkan khusus untuk akses daripada telefon mudah alih. Penggunaan perkhidmatan ini akan dibincangkan dengan lebih terperinci di bawah.

Untuk akses Internet berkelajuan tinggi, teknologi GPRS atau EDGE biasanya digunakan. GPRS ( Perkhidmatan Radio Paket Am)- ini adalah teknologi penghantaran paket data, yang membolehkan menggunakan telefon mudah alih untuk menerima dan menghantar maklumat pada kelajuan yang lebih tinggi berbanding dengan saluran suara GSM standard (9.6 kbit/s). Kelajuan maksimum dalam GPRS ialah 171.2 kbit/s. Anda boleh mengakses Internet dari telefon mudah alih anda menggunakan teknologi WAP, sama ada dengan atau tanpa GPRS. HUJUNG (. Kadar Data Dipertingkat Untuk Evolusi GSM) ialah kesinambungan logik GPRS, menyediakan lebih banyak lagi kelajuan tinggi pemindahan data - sehingga 384 kbit/s. EDGE menyediakan pengguna dengan perkhidmatan yang sama seperti GPRS. teknologi EDGE tidak memerlukan tetapan tambahan, di kawasan liputan telefon bimbit akan memilihnya secara automatik.

sambungan mudah alih- ini ialah komunikasi radio antara pelanggan, lokasi satu atau lebih daripadanya berubah. Satu jenis komunikasi mudah alih ialah komunikasi selular.

selular- salah satu jenis komunikasi radio, yang berdasarkan rangkaian selular. Ciri Utama: Jumlah kawasan liputan dibahagikan kepada sel yang ditakrifkan oleh kawasan liputan stesen pangkalan. Sel-sel bertindih dan bersama-sama membentuk rangkaian. Pada permukaan yang ideal, kawasan liputan satu stesen pangkalan adalah bulatan, jadi rangkaian yang terdiri daripada mereka kelihatan seperti sel dengan sel heksagon.

Prinsip operasi komunikasi selular

Jadi, pertama, mari kita lihat bagaimana panggilan dibuat oleh telefon bimbit. Sebaik sahaja pengguna mendail nombor tersebut, telefon bimbit(HS - Set Tangan) mula mencari stesen pangkalan terdekat (BS - Stesen Pangkalan) - peralatan transceiver, kawalan dan komunikasi yang membentuk rangkaian. Ia terdiri daripada pengawal stesen pangkalan (BSC - Pengawal Stesen Pangkalan) dan beberapa pengulang (BTS - Stesen Transceiver Pangkalan). Stesen pangkalan dikawal oleh pusat pensuisan mudah alih (MSC - Pusat Khidmat Mudah Alih). Terima kasih kepada struktur selular, pengulang meliputi kawasan dengan kawasan penerimaan yang boleh dipercayai dalam satu atau lebih saluran radio dengan saluran perkhidmatan tambahan yang melaluinya penyegerakan berlaku. Lebih tepat lagi, protokol pertukaran antara peranti dan stesen pangkalan dipersetujui dengan analogi dengan prosedur penyegerakan modem (handshacking), di mana peranti bersetuju dengan kelajuan penghantaran, saluran, dsb. Apabila peranti mudah alih menemui stesen pangkalan dan penyegerakan berlaku, pengawal stesen pangkalan membentuk pautan dupleks penuh ke pusat pensuisan mudah alih melalui rangkaian tetap. Pusat ini menghantar maklumat tentang terminal mudah alih kepada empat daftar: Daftar Lapisan Pelawat (VLR), Lapisan Daftar Rumah (HRL), dan Daftar Pelanggan atau Pengesahan (AUC) dan daftar pengenalan peralatan (EIR - Daftar Pengenalan Peralatan). Maklumat ini unik dan terletak di dalam kotak langganan plastik. telekad mikroelektronik atau modul (SIM - Modul Identiti Pelanggan), yang digunakan untuk menyemak kelayakan dan tarif pelanggan. Tidak seperti talian tetap, untuk kegunaan yang mana bayaran dikenakan bergantung pada beban (bilangan saluran yang diduduki) yang tiba melalui saluran tetap talian pelanggan, bayaran untuk menggunakan komunikasi mudah alih tidak dikenakan kepada pengguna set telefon, tetapi daripada kad SIM yang boleh dimasukkan ke dalam mana-mana peranti.

Kad itu tidak lebih daripada cip kilat biasa, dibuat menggunakan teknologi pintar (SmartVoltage) dan mempunyai keperluan hujung hadapan. Ia boleh digunakan dalam mana-mana peranti, dan perkara utama ialah ia sepadan voltan operasi: versi awal menggunakan antara muka 5.5V, dan peta moden biasanya 3.3V. Maklumat disimpan dalam standard yang unik pengecam antarabangsa pelanggan (IMSI - Pengenalan Pelanggan Mudah Alih Antarabangsa), yang menghapuskan kemungkinan "berganda" - walaupun kod kad dipilih secara tidak sengaja, sistem secara automatik akan mengecualikan SIM palsu, dan anda tidak perlu membayar untuk panggilan orang lain. Apabila membangunkan standard protokol komunikasi selular, perkara ini pada mulanya diambil kira, dan kini setiap pelanggan mempunyai unik dan hanya satu di dunia. nombor pengenalan, dikodkan semasa penghantaran dengan kunci 64-bit. Di samping itu, dengan analogi dengan scramblers yang direka untuk menyulitkan/menyahsulit perbualan dalam telefon analog, pengekodan 56-bit digunakan dalam komunikasi selular.

Berdasarkan data ini, idea sistem tentang pengguna mudah alih terbentuk (lokasinya, status pada rangkaian, dll.) dan sambungan berlaku. Jika pengguna mudah alih, semasa perbualan, bergerak dari kawasan liputan satu pengulang ke kawasan liputan yang lain, atau bahkan antara kawasan liputan pengawal yang berbeza, sambungan tidak terganggu atau rosak, kerana sistem secara automatik memilih stesen pangkalan yang sambungannya lebih baik. Bergantung pada beban saluran, telefon memilih antara rangkaian 900 dan 1800 MHz, dan penukaran boleh dilakukan walaupun semasa perbualan, tanpa disedari oleh pembesar suara.

Panggilan dari rangkaian telefon biasa pengguna mudah alih dijalankan dalam urutan terbalik: pertama, lokasi dan status pelanggan ditentukan berdasarkan data yang sentiasa dikemas kini dalam daftar, dan kemudian sambungan dan penyelenggaraan komunikasi berlaku.

Sistem komunikasi radio mudah alih dibina mengikut skema titik-berbilang titik, kerana pelanggan boleh ditempatkan di mana-mana titik dalam sel yang dikawal oleh stesen pangkalan. Dalam kes penghantaran bulat yang paling mudah, kuasa isyarat radio adalah ruang kosong secara teorinya menurun secara songsang dengan kuasa dua jarak. Walau bagaimanapun, dalam amalan isyarat pudar lebih cepat - dalam senario kes terbaik berkadar dengan kubus jarak, kerana tenaga isyarat boleh diserap atau dikurangkan oleh pelbagai halangan fizikal, dan sifat proses sedemikian sangat bergantung pada frekuensi penghantaran. Apabila kuasa berkurangan dengan susunan magnitud, kawasan tertutup sel berkurangan sebanyak dua urutan magnitud.

"FISIOLOGI"

Sebab paling penting untuk peningkatan pengecilan isyarat ialah kawasan bayang-bayang yang dicipta oleh bangunan atau ketinggian semula jadi di kawasan itu. Kajian tentang syarat penggunaan komunikasi radio mudah alih di bandar telah menunjukkan bahawa walaupun pada jarak yang sangat dekat, zon bayangan memberikan pengecilan sehingga 20 dB. Satu lagi sebab penting pengecilan adalah dedaunan pokok. Sebagai contoh, pada frekuensi 836 MHz pada musim panas, apabila pokok ditutup dengan daun, tahap isyarat yang diterima adalah lebih kurang 10 dB lebih rendah daripada di tempat yang sama pada musim sejuk, apabila tiada daun. Pudar isyarat dari zon bayang kadang-kadang dipanggil perlahan dari segi syarat penerimaannya dalam gerakan apabila melintasi zon sedemikian.

Fenomena penting yang perlu diambil kira semasa mencipta sistem komunikasi radio mudah alih selular ialah pantulan gelombang radio, dan, sebagai akibatnya, perambatan berbilang laluannya. Di satu pihak, fenomena ini berguna, kerana ia membolehkan gelombang radio membengkok di sekeliling halangan dan merambat di belakang bangunan, di garaj dan terowong bawah tanah. Tetapi sebaliknya, perambatan berbilang laluan menimbulkan masalah sukar untuk komunikasi radio seperti kelewatan isyarat lanjutan, Rayleigh pudar dan kesan Doppler yang semakin teruk.

Regangan kelewatan isyarat berlaku disebabkan oleh fakta bahawa isyarat yang melalui beberapa laluan bebas dengan panjang yang berbeza diterima beberapa kali. Oleh itu, nadi berulang boleh melangkaui selang masa yang diperuntukkan untuknya dan memesongkan aksara seterusnya. Herotan yang disebabkan oleh kelewatan lanjutan dipanggil gangguan intersimbol. Pada jarak dekat kelewatan lanjutan tidak berbahaya, tetapi jika sel dikelilingi oleh gunung, kelewatan boleh berlanjutan selama banyak mikrosaat (kadang-kadang 50-100 µs).

Pudar Rayleigh disebabkan oleh fasa rawak yang isyarat pantulan tiba. Jika, sebagai contoh, isyarat langsung dan pantulan diterima dalam antifasa (dengan anjakan fasa 180°), maka jumlah isyarat boleh dilemahkan hampir kepada sifar. Pudar Rayleigh untuk pemancar tertentu dan frekuensi tertentu adalah seperti "penurunan" amplitud yang mempunyai kedalaman yang berbeza dan diedarkan secara rawak. Dalam kes ini, apabila penerima pegun Anda boleh mengelakkan pudar dengan hanya menggerakkan antena. Apabila kenderaan bergerak, beribu-ribu "penurunan" sedemikian berlaku setiap saat, itulah sebabnya pudar yang terhasil dipanggil pantas.

Kesan Doppler menunjukkan dirinya apabila penerima bergerak relatif kepada pemancar dan terdiri daripada perubahan dalam kekerapan ayunan yang diterima. Sama seperti padang kereta api atau kereta yang bergerak kelihatan lebih tinggi sedikit kepada pemerhati pegun apabila kenderaan itu menghampiri dan sedikit lebih rendah apabila ia bergerak menjauh, kekerapan transmisi radio beralih apabila transceiver bergerak. Selain itu, dengan perambatan isyarat berbilang laluan, sinar individu boleh menghasilkan anjakan frekuensi dalam satu arah atau yang lain pada masa yang sama. Akibatnya, disebabkan oleh kesan Doppler, rawak modulasi frekuensi isyarat yang dihantar dengan cara yang sama seperti kerana Rayleigh memudar secara rawak modulasi amplitud. Oleh itu, secara amnya, perambatan berbilang laluan menimbulkan kesukaran besar dalam mengatur komunikasi selular, terutamanya untuk pelanggan mudah alih, yang dikaitkan dengan amplitud isyarat yang perlahan dan cepat pudar dalam penerima yang bergerak. Kesukaran ini dapat diatasi dengan bantuan teknologi digital, yang memungkinkan untuk mencipta kaedah pengekodan, modulasi dan penyamaan ciri saluran baharu.

"ANATOMI"

Penghantaran data dilakukan melalui saluran radio. Rangkaian GSM beroperasi dalam jalur frekuensi 900 atau 1800 MHz. Lebih khusus, sebagai contoh, dalam kes mempertimbangkan jalur 900 MHz, unit pelanggan mudah alih menghantar pada salah satu frekuensi terletak dalam julat 890-915 MHz, dan menerima pada frekuensi terletak dalam julat 935-960 MHz. Untuk frekuensi lain prinsipnya adalah sama, hanya ciri berangka yang berubah.

Dengan analogi dengan saluran satelit Arah penghantaran dari unit pelanggan ke stesen pangkalan dipanggil hulu (Rise), dan arah dari stesen pangkalan ke unit pelanggan dipanggil hilir (Fall). DALAM saluran dupleks, yang terdiri daripada arah penghantaran huluan dan hiliran, untuk setiap arah ini frekuensi digunakan yang berbeza dengan tepat 45 MHz. Dalam setiap perkara di atas julat frekuensi 124 saluran radio dicipta (124 untuk menerima dan 124 untuk menghantar data, jarak pada 45 MHz) dengan lebar 200 kHz setiap satu. Saluran ini diberi nombor (N) dari 0 hingga 123. Kemudian frekuensi arah hulu (F R) dan hiliran (F F) setiap saluran boleh dikira menggunakan formula: F R (N) = 890+0.2N (MHz) , F F (N) = F R (N) + 45 (MHz).

Setiap stesen pangkalan boleh disediakan dari satu hingga 16 frekuensi, dan bilangan frekuensi dan kuasa penghantaran ditentukan bergantung pada keadaan dan beban tempatan.

Dalam setiap saluran frekuensi, yang diberi nombor (N) dan yang menduduki jalur 200 kHz, lapan saluran pembahagian masa (saluran masa dengan nombor dari 0 hingga 7), atau lapan selang saluran, disusun.

Sistem pembahagian frekuensi (FDMA) membolehkan anda mendapatkan 8 saluran 25 kHz, yang, seterusnya, dibahagikan mengikut prinsip sistem pembahagian masa (TDMA) kepada 8 saluran lagi. GSM menggunakan modulasi GMSK dan frekuensi pembawa berubah 217 kali sesaat untuk mengimbangi kemungkinan penurunan kualiti.

Apabila pelanggan menerima saluran, dia diperuntukkan bukan sahaja saluran frekuensi, tetapi juga salah satu selang saluran tertentu, dan ia mesti menghantar dalam selang masa yang ditetapkan dengan ketat, tanpa melampauinya - jika tidak, gangguan akan dibuat dalam saluran lain. Selaras dengan perkara di atas, pemancar beroperasi dalam bentuk denyutan individu, yang berlaku dalam selang saluran yang ditetapkan dengan ketat: tempoh selang saluran ialah 577 μs, dan tempoh keseluruhan kitaran ialah 4616 μs. Peruntukan kepada pelanggan hanya satu daripada lapan selang saluran membolehkan proses penghantaran dan penerimaan dibahagikan mengikut masa dengan mengalihkan selang saluran yang diperuntukkan kepada pemancar peranti mudah alih dan stesen pangkalan. Stesen pangkalan (BS) sentiasa menghantar tiga slot masa sebelum unit mudah alih (HS).

Keperluan untuk ciri-ciri nadi standard diterangkan dalam bentuk corak normatif perubahan dalam kuasa sinaran dari semasa ke semasa. Proses menghidupkan dan mematikan nadi, yang disertai dengan perubahan kuasa sebanyak 70 dB, mesti muat dalam tempoh masa hanya 28 μs, dan masa kerja, di mana 147 bit dihantar, ialah 542.8 µs. Nilai kuasa penghantaran yang ditunjukkan dalam jadual sebelum ini merujuk secara khusus kepada kuasa nadi. Kuasa purata pemancar ternyata lapan kali lebih rendah, kerana pemancar tidak memancarkan 7/8 masa.

Mari kita pertimbangkan format nadi standard biasa. Ia menunjukkan bahawa tidak semua pelepasan membawa informasi berguna: Di sini, urutan latihan 26-bit diletakkan di tengah-tengah nadi untuk melindungi isyarat daripada gangguan berbilang laluan. Ini adalah salah satu daripada lapan urutan istimewa yang mudah dikenali di mana bit yang diterima diletakkan dengan betul dalam masa. Urutan sedemikian dipagar dengan penunjuk bit tunggal (PB - Point Bit), dan pada kedua-dua belah jujukan latihan ini terdapat maklumat yang dikodkan berguna dalam bentuk dua blok 57 bit binari, berpagar, seterusnya, dengan bit sempadan ( BB - Bit Sempadan) - 3 bit setiap sisi. Oleh itu, nadi membawa 148 bit data, yang mengambil selang masa 546.12 µs. Pada masa ini ditambah tempoh yang sama dengan 30.44 μs masa perlindungan (ST - Masa Perisai), di mana pemancar "senyap". Dari segi tempoh, tempoh ini sepadan dengan masa penghantaran 8.25 bit, tetapi tiada penghantaran berlaku pada masa ini.

Urutan denyutan terbentuk saluran fizikal penghantaran, yang dicirikan oleh nombor frekuensi dan bilangan selang saluran masa. Berdasarkan urutan denyutan ini, satu siri saluran logik disusun, yang berbeza dalam fungsinya. Selain saluran yang menghantar maklumat berguna, terdapat juga beberapa saluran yang menghantar isyarat kawalan. Pelaksanaan saluran sedemikian dan operasinya memerlukan pengurusan yang tepat, yang dilaksanakan oleh perisian.

Komunikasi telefon ialah penghantaran maklumat suara dalam jarak yang jauh. Dengan bantuan telefon, orang ramai mempunyai peluang untuk berkomunikasi dalam masa nyata.

Jika pada masa kemunculan teknologi hanya terdapat satu kaedah penghantaran data - analog, maka masuk pada masa ini yang paling berjaya sistem yang berbeza komunikasi. Telefon, satelit dan sambungan mudah alih, serta telefon IP menyediakan hubungan yang boleh dipercayai antara pelanggan, walaupun mereka berada di hujung yang berbeza glob. Bagaimanakah ia berfungsi komunikasi telefon apabila menggunakan setiap kaedah?

Telefoni berwayar (analog) lama yang baik

Istilah komunikasi "telefon" paling kerap merujuk kepada komunikasi analog, kaedah penghantaran data yang telah menjadi kebiasaan selama hampir satu setengah abad. Apabila menggunakan ini, maklumat dihantar secara berterusan, tanpa pengekodan perantaraan.

Sambungan antara dua pelanggan dikawal dengan mendail nombor, dan kemudian komunikasi dijalankan dengan menghantar isyarat dari orang ke orang melalui wayar dalam erti kata yang paling literal. Pelanggan tidak lagi dihubungkan oleh operator telefon, tetapi oleh robot, yang telah sangat memudahkan dan mengurangkan kos proses, tetapi prinsip operasi rangkaian komunikasi analog tetap sama.

Komunikasi mudah alih (selular).

Pelanggan operator selular tersilap percaya bahawa mereka telah "memotong wayar" yang menyambungkannya pertukaran telefon. Dalam penampilan, semuanya begitu - seseorang boleh bergerak ke mana-mana (dalam liputan isyarat) tanpa mengganggu perbualan dan tanpa kehilangan hubungan dengan lawan bicara, dan<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Walau bagaimanapun, jika kita memahami cara komunikasi mudah alih berfungsi, kita akan mendapati tidak banyak perbezaan daripada pengendalian rangkaian analog. Isyarat sebenarnya "terapung di udara", hanya dari telefon pemanggil ia pergi ke transceiver, yang seterusnya, berkomunikasi dengan peralatan serupa yang paling dekat dengan pelanggan yang dipanggil... melalui rangkaian gentian optik.

Peringkat penghantaran data radio hanya meliputi laluan isyarat dari telefon ke stesen pangkalan terdekat, yang disambungkan ke rangkaian komunikasi lain dengan cara tradisional sepenuhnya. Jelas sekali cara komunikasi selular berfungsi. Apakah kebaikan dan keburukannya?

Teknologi ini menyediakan mobiliti yang lebih besar berbanding penghantaran data analog, tetapi membawa risiko gangguan yang tidak diingini dan kemungkinan penyadapan yang sama.

Laluan Isyarat Sel

Mari kita lihat dengan lebih dekat bagaimana isyarat itu sampai kepada pelanggan yang dipanggil.

1. Pengguna mendail nombor.
2. Telefonnya mewujudkan hubungan radio dengan stesen pangkalan berhampiran. Ia terletak di bangunan bertingkat tinggi, bangunan perindustrian dan menara. Setiap stesen terdiri daripada antena transceiver (dari 1 hingga 12) dan unit kawalan. Stesen pangkalan yang melayani satu wilayah disambungkan kepada pengawal.
3. Dari unit kawalan stesen pangkalan, isyarat dihantar melalui kabel ke pengawal, dan dari sana, juga melalui kabel, ke suis. Peranti ini menyediakan input dan output isyarat kepada pelbagai talian komunikasi: antara bandar, bandar, antarabangsa dan pengendali mudah alih lain. Bergantung pada saiz rangkaian, ia mungkin melibatkan sama ada satu atau beberapa suis yang disambungkan antara satu sama lain menggunakan wayar.
4. Dari suis "anda", isyarat dihantar melalui kabel berkelajuan tinggi ke suis operator lain, dan yang terakhir dengan mudah menentukan dalam kawasan liputan pengawal mana pelanggan yang menerima panggilan itu berada.
5. Suis memanggil pengawal yang dikehendaki, yang menghantar isyarat ke stesen pangkalan, yang "menyoal siasat" telefon bimbit.
6. Pihak yang dipanggil menerima panggilan masuk.

Struktur rangkaian berbilang lapisan ini membolehkan beban diagihkan sama rata antara semua nodnya. Ini mengurangkan kemungkinan kegagalan peralatan dan memastikan komunikasi tidak terganggu.

Jelas sekali cara komunikasi selular berfungsi. Apakah kebaikan dan keburukannya? Teknologi ini menyediakan mobiliti yang lebih besar berbanding penghantaran data analog, tetapi membawa risiko gangguan yang tidak diingini dan kemungkinan penyadapan yang sama.

Sambungan satelit

Mari lihat bagaimana komunikasi satelit, tahap tertinggi pembangunan komunikasi geganti radio hari ini, berfungsi. Pengulang yang diletakkan di orbit mampu meliputi kawasan besar permukaan planet dengan sendirinya. Rangkaian stesen pangkalan, seperti halnya dengan komunikasi selular, tidak lagi diperlukan.

Pelanggan individu mendapat peluang untuk mengembara tanpa sekatan, terus berhubung walaupun di taiga atau hutan. Pelanggan yang merupakan entiti undang-undang boleh melampirkan keseluruhan mini-PBX pada satu antena pengulang (ini adalah "hidangan" yang kini dikenali), tetapi seseorang mesti mengambil kira jumlah mesej masuk dan keluar, serta saiz fail yang perlu dihantar.

Kelemahan teknologi:

• pergantungan cuaca yang serius. Ribut magnet atau bencana lain boleh menyebabkan pelanggan tanpa komunikasi untuk masa yang lama.
• Jika sesuatu rosak secara fizikal pada pengulang satelit, masa yang diperlukan untuk kefungsian dipulihkan sepenuhnya akan mengambil masa yang sangat lama.
• kos perkhidmatan komunikasi tanpa sempadan selalunya melebihi bil yang lebih konvensional. Apabila memilih kaedah komunikasi, adalah penting untuk mempertimbangkan berapa banyak yang anda perlukan sambungan berfungsi sedemikian.

Komunikasi satelit: kebaikan dan keburukan

Ciri utama "satelit" ialah ia memberikan pelanggan kebebasan daripada talian komunikasi darat. Kelebihan pendekatan ini adalah jelas. Ini termasuk:

• mobiliti peralatan. Ia boleh digunakan dalam masa yang sangat singkat;
• keupayaan untuk mencipta rangkaian yang luas dengan cepat meliputi wilayah besar;
• komunikasi dengan kawasan yang sukar dijangkau dan terpencil;
• tempahan saluran yang boleh digunakan sekiranya berlaku kerosakan komunikasi darat;
• fleksibiliti ciri teknikal rangkaian, membolehkan ia disesuaikan dengan hampir semua keperluan.

Kelemahan teknologi:

• pergantungan cuaca yang serius. Ribut magnet atau malapetaka lain boleh meninggalkan pelanggan tanpa komunikasi untuk masa yang lama;
• jika sesuatu gagal secara fizikal pada pengulang satelit, tempoh sehingga kefungsian sistem dipulihkan sepenuhnya akan mengambil masa yang lama;
• kos perkhidmatan komunikasi tanpa sempadan selalunya melebihi bil yang lebih konvensional.

Apabila memilih kaedah komunikasi, adalah penting untuk mempertimbangkan berapa banyak yang anda perlukan sambungan berfungsi sedemikian.

Adakah anda tahu apa yang berlaku selepas anda mendail nombor rakan pada telefon bimbit anda? Bagaimanakah rangkaian selular menemuinya di pergunungan Andalusia atau di pantai Pulau Easter yang jauh? Kenapa perbualan kadang-kadang tiba-tiba terhenti? Minggu lepas saya melawat syarikat Beeline dan cuba memikirkan cara komunikasi selular berfungsi...

Sebilangan besar kawasan berpenduduk di negara kita diliputi oleh Stesen Pangkalan (BS). Di padang mereka kelihatan seperti menara merah dan putih, dan di bandar mereka tersembunyi di atas bumbung bangunan bukan kediaman. Setiap stesen mengambil isyarat daripada telefon bimbit pada jarak sehingga 35 kilometer dan berkomunikasi dengan telefon bimbit melalui perkhidmatan atau saluran suara.

Selepas anda mendail nombor rakan, telefon anda menghubungi Stesen Pangkalan (BS) yang paling hampir dengan anda melalui saluran perkhidmatan dan meminta untuk memperuntukkan saluran suara. Stesen Pangkalan menghantar permintaan kepada pengawal (BSC), yang memajukannya ke suis (MSC). Jika rakan anda adalah pelanggan rangkaian selular yang sama, maka suis akan menyemak Daftar Lokasi Rumah (HLR), mengetahui di mana pelanggan yang dipanggil berada pada masa ini (di rumah, di Turki atau Alaska), dan memindahkan panggilan ke suis yang sesuai dari tempat ia dihantar akan dihantar kepada pengawal dan kemudian ke Stesen Pangkalan. Stesen Pangkalan akan menghubungi telefon bimbit anda dan menghubungkan anda dengan rakan anda. Jika rakan anda berada di rangkaian lain atau anda menghubungi talian tetap, suis anda akan menghubungi suis yang sepadan pada rangkaian lain. Sukar? Mari kita lihat lebih dekat. Stesen Pangkalan ialah sepasang kabinet besi yang dikunci di dalam bilik yang berhawa dingin. Memandangkan ia adalah +40 di luar di Moscow, saya mahu tinggal di bilik ini untuk seketika. Biasanya, Stesen Pangkalan terletak sama ada di loteng bangunan atau di dalam bekas di atas bumbung:

2.

Antena Stesen Pangkalan dibahagikan kepada beberapa sektor, setiap satu "bersinar" ke arahnya sendiri. Antena menegak berkomunikasi dengan telefon, antena bulat menyambungkan Stesen Pangkalan kepada pengawal:

3.

Setiap sektor boleh mengendalikan sehingga 72 panggilan serentak, bergantung pada persediaan dan konfigurasi. Stesen Pangkalan boleh terdiri daripada 6 sektor, jadi satu Stesen Pangkalan boleh mengendalikan sehingga 432 panggilan, walau bagaimanapun, stesen biasanya mempunyai lebih sedikit pemancar dan sektor yang dipasang. Pengendali selular lebih suka memasang lebih banyak BS untuk meningkatkan kualiti komunikasi. Stesen Pangkalan boleh beroperasi dalam tiga jalur: 900 MHz - isyarat pada frekuensi ini bergerak lebih jauh dan menembusi lebih baik di dalam bangunan 1800 MHz - isyarat bergerak pada jarak yang lebih pendek, tetapi membolehkan anda memasang bilangan pemancar yang lebih besar dalam 1 sektor 2100 MHz - Rangkaian 3G Beginilah rupa kabinet dengan peralatan 3G:

4.

Pemancar 900 MHz dipasang di Stesen Pangkalan di padang dan kampung, dan di bandar, di mana Stesen Pangkalan tersangkut seperti jarum landak, komunikasi dijalankan terutamanya pada frekuensi 1800 MHz, walaupun mana-mana Stesen Pangkalan mungkin mempunyai pemancar dari ketiga-tiga julat serentak.

5.

6.

Isyarat dengan frekuensi 900 MHz boleh mencapai sehingga 35 kilometer, walaupun "julat" beberapa Stesen Pangkalan yang terletak di sepanjang lebuh raya boleh mencapai sehingga 70 kilometer, disebabkan pengurangan bilangan pelanggan yang berkhidmat serentak di stesen sebanyak separuh . Sehubungan itu, telefon kami dengan antena terbina dalam yang kecil juga boleh menghantar isyarat pada jarak sehingga 70 kilometer... Semua Stesen Pangkalan direka untuk menyediakan liputan radio yang optimum di aras tanah. Oleh itu, walaupun dalam jarak 35 kilometer, isyarat radio tidak dihantar ke ketinggian penerbangan pesawat. Walau bagaimanapun, beberapa syarikat penerbangan telah mula memasang stesen pangkalan berkuasa rendah pada pesawat mereka yang menyediakan liputan dalam pesawat. BS sedemikian disambungkan ke rangkaian selular darat menggunakan saluran satelit. Sistem ini dilengkapi dengan panel kawalan yang membolehkan kru menghidupkan dan mematikan sistem, serta jenis perkhidmatan tertentu, contohnya, mematikan suara pada penerbangan malam. Telefon boleh mengukur kekuatan isyarat daripada 32 Stesen Pangkalan serentak. Ia menghantar maklumat tentang 6 terbaik (dari segi kekuatan isyarat) melalui saluran perkhidmatan, dan pengawal (BSC) memutuskan BS mana untuk memindahkan panggilan semasa (Penyerahan) jika anda sedang bergerak. Kadang-kadang telefon mungkin membuat kesilapan dan memindahkan anda ke BS dengan isyarat yang lebih teruk, dalam hal ini perbualan mungkin terganggu. Ia juga mungkin ternyata bahawa di Stesen Pangkalan yang telah dipilih oleh telefon anda, semua talian suara sibuk. Dalam kes ini, perbualan juga akan terganggu. Mereka juga memberitahu saya tentang apa yang dipanggil "masalah tingkat atas." Jika anda tinggal di penthouse, kadangkala, apabila berpindah dari satu bilik ke bilik lain, perbualan mungkin terganggu. Ini berlaku kerana dalam satu bilik telefon boleh "melihat" satu BS, dan dalam kedua - satu lagi, jika ia menghadap ke sisi lain rumah, dan, pada masa yang sama, 2 Stesen Pangkalan ini terletak pada jarak yang jauh dari satu sama lain dan tidak didaftarkan sebagai "berjiran" daripada pengendali mudah alih. Dalam kes ini, panggilan tidak akan dipindahkan dari satu BS ke yang lain:

Komunikasi dalam metro disediakan dengan cara yang sama seperti di jalan: Stesen Pangkalan - pengawal - suis, dengan satu-satunya perbezaan ialah Stesen Pangkalan kecil digunakan di sana, dan dalam terowong, liputan disediakan bukan oleh antena biasa, tetapi dengan kabel penyinaran khas. Seperti yang saya tulis di atas, satu BS boleh membuat sehingga 432 panggilan serentak. Biasanya kuasa ini sudah mencukupi, tetapi, sebagai contoh, semasa beberapa cuti, BS mungkin tidak dapat menampung bilangan orang yang ingin menghubungi. Ini biasanya berlaku pada Hari Tahun Baru, apabila semua orang mula mengucapkan tahniah kepada satu sama lain. SMS dihantar melalui saluran perkhidmatan. Pada 8 Mac dan 23 Februari, orang lebih suka mengucapkan tahniah antara satu sama lain melalui SMS, menghantar puisi lucu, dan telefon sering tidak bersetuju dengan BS mengenai peruntukan saluran suara. Saya diberitahu satu kes yang menarik. Di satu kawasan di Moscow, pelanggan mula menerima aduan yang tidak dapat mereka sampaikan kepada sesiapa pun. Pakar teknikal mula memikirkannya. Kebanyakan saluran suara adalah percuma, tetapi semua saluran perkhidmatan sibuk. Ternyata di sebelah BS ini terdapat sebuah institut di mana peperiksaan sedang berlangsung dan pelajar sentiasa bertukar-tukar mesej. Telefon membahagikan SMS panjang kepada beberapa yang pendek dan menghantar setiap satu secara berasingan. Kakitangan perkhidmatan teknikal menasihatkan menghantar ucapan tahniah melalui MMS. Ia akan menjadi lebih cepat dan lebih murah. Dari Stesen Pangkalan panggilan pergi ke pengawal. Ia kelihatan membosankan seperti BS itu sendiri - ia hanyalah satu set kabinet:

7.

Bergantung pada peralatan, pengawal boleh berkhidmat sehingga 60 Stesen Pangkalan. Komunikasi antara BS dan pengawal (BSC) boleh dijalankan melalui saluran geganti radio atau melalui optik. Pengawal mengawal operasi saluran radio, termasuk. mengawal pergerakan pelanggan dan penghantaran isyarat dari satu BS ke yang lain. Suis kelihatan lebih menarik:

8.

9.

Setiap suis berfungsi dari 2 hingga 30 pengawal. Ia menduduki sebuah dewan besar, dipenuhi dengan pelbagai kabinet dengan peralatan:

10.

11.

12.

Suis mengawal lalu lintas. Ingat filem lama di mana orang mula-mula mendail "gadis", dan kemudian dia menyambungkannya kepada pelanggan lain dengan menukar wayar? Suis moden melakukan perkara yang sama:

13.

Untuk mengawal rangkaian, Beeline mempunyai beberapa kereta, yang mereka panggil "landak". Mereka bergerak di sekitar bandar dan mengukur tahap isyarat rangkaian mereka sendiri, serta tahap rangkaian rakan sekerja mereka dari Tiga Besar:

14.

Seluruh bumbung kereta sedemikian ditutup dengan antena:

15.

Di dalamnya terdapat peralatan yang membuat ratusan panggilan dan mengambil maklumat:

16.

Pemantauan 24 jam suis dan pengawal dijalankan dari Pusat Kawalan Misi Pusat Kawalan Rangkaian (NCC):

17.

Terdapat 3 bidang utama untuk memantau rangkaian selular: kadar kemalangan, statistik dan maklum balas daripada pelanggan. Sama seperti dalam kapal terbang, semua peralatan rangkaian selular mempunyai penderia yang menghantar isyarat kepada sistem kawalan pusat dan mengeluarkan maklumat ke komputer penghantar. Jika beberapa peralatan gagal, lampu pada monitor akan mula "berkelip". CCS juga menjejaki statistik untuk semua suis dan pengawal. Dia menganalisisnya, membandingkannya dengan tempoh sebelumnya (jam, hari, minggu, dll.). Jika statistik mana-mana nod mula berbeza dengan ketara daripada penunjuk sebelumnya, maka lampu pada monitor akan mula "berkelip". Maklum balas diterima oleh pengendali perkhidmatan pelanggan. Jika mereka tidak dapat menyelesaikan masalah, panggilan dipindahkan kepada juruteknik. Sekiranya dia ternyata tidak berkuasa, maka "insiden" dibuat di syarikat itu, yang diselesaikan oleh jurutera yang terlibat dalam operasi peralatan yang berkaitan. Suis dipantau 24/7 oleh 2 jurutera:

18.

Graf menunjukkan aktiviti suis Moscow. Jelas kelihatan bahawa hampir tiada siapa yang memanggil pada waktu malam:

19.

Kawalan ke atas pengawal (maafkan tautologi) dijalankan dari tingkat dua Pusat Kawalan Rangkaian:

22.

21.

Komunikasi selular mudah alih

selular- salah satu jenis komunikasi radio mudah alih, yang berdasarkan rangkaian selular. Ciri utama ialah jumlah kawasan liputan dibahagikan kepada sel (sel), ditentukan oleh kawasan liputan stesen pangkalan individu (BS). Sel-sel sebahagiannya bertindih dan bersama-sama membentuk rangkaian. Pada permukaan yang ideal (rata dan belum dibangunkan), kawasan liputan satu BS ialah bulatan, jadi rangkaian yang terdiri daripada mereka kelihatan seperti sarang lebah dengan sel heksagon (sarang lebah).

Perlu diperhatikan bahawa dalam versi bahasa Inggeris sambungan dipanggil "selular" atau "selular" (selular), yang tidak mengambil kira sifat heksagon sarang lebah.

Rangkaian ini terdiri daripada transceiver yang tersebar secara spatial yang beroperasi dalam julat frekuensi yang sama, dan peralatan pensuisan yang memungkinkan untuk menentukan lokasi semasa pelanggan mudah alih dan memastikan kesinambungan komunikasi apabila pelanggan berpindah dari kawasan liputan satu transceiver ke liputan kawasan yang lain.

cerita

Penggunaan pertama radio telefon mudah alih di Amerika Syarikat bermula pada tahun 1921: Polis Detroit menggunakan komunikasi penghantaran sehala dalam jalur 2 MHz untuk menghantar maklumat daripada pemancar pusat kepada penerima yang dipasang pada kenderaan. Pada tahun 1933, NYPD mula menggunakan sistem radio telefon mudah alih dua hala, juga dalam jalur 2 MHz. Pada tahun 1934, Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan AS memperuntukkan 4 saluran untuk komunikasi radio telefon dalam julat 30...40 MHz, dan pada tahun 1940 kira-kira 10 ribu kenderaan polis telah menggunakan komunikasi radio telefon. Kesemua sistem ini menggunakan modulasi amplitud. Modulasi frekuensi mula digunakan pada tahun 1940 dan pada tahun 1946 ia telah menggantikan modulasi amplitud sepenuhnya. Telefon radio mudah alih awam yang pertama muncul pada tahun 1946 (St. Louis, Amerika Syarikat; Bell Telephone Laboratories), ia menggunakan jalur 150 MHz. Pada tahun 1955, sistem 11 saluran mula beroperasi dalam jalur 150 MHz, dan pada tahun 1956, sistem 12 saluran dalam jalur 450 MHz mula beroperasi. Kedua-dua sistem ini adalah simplex dan menggunakan pensuisan manual. Sistem dupleks automatik mula beroperasi pada tahun 1964 (150 MHz) dan 1969 (450 MHz), masing-masing.

Di USSR Pada tahun 1957, jurutera Moscow L.I. Kupriyanovich mencipta prototaip telefon radio mudah alih dupleks automatik mudah alih LK-1 dan stesen pangkalan untuknya. Telefon radio mudah alih itu mempunyai berat kira-kira tiga kilogram dan mempunyai jarak 20-30 km. Pada tahun 1958, Kupriyanovich mencipta model peranti yang lebih baik, seberat 0.5 kg dan saiz kotak rokok. Pada tahun 60-an, Hristo Bochvarov menunjukkan prototaip telefon radio mudah alih poketnya di Bulgaria. Di pameran Interorgtekhnika-66, Bulgaria mempersembahkan kit untuk menganjurkan komunikasi mudah alih tempatan daripada telefon bimbit poket RAT-0.5 dan ATRT-0.5 dan stesen pangkalan RATC-10, menyediakan sambungan untuk 10 pelanggan.

Pada akhir tahun 50-an, pembangunan sistem radiotelefon kereta Altai bermula di USSR, yang telah dimasukkan ke dalam operasi percubaan pada tahun 1963. Sistem Altai pada mulanya beroperasi pada frekuensi 150 MHz. Pada tahun 1970, sistem Altai beroperasi di 30 bandar di USSR dan julat 330 MHz telah diperuntukkan untuknya.

Dengan cara yang sama, dengan perbezaan semula jadi dan pada skala yang lebih kecil, keadaan berkembang di negara lain. Oleh itu, di Norway, radio telefon awam telah digunakan untuk komunikasi mudah alih maritim sejak 1931; pada tahun 1955 terdapat 27 stesen radio pantai di negara ini. Komunikasi mudah alih darat mula berkembang selepas Perang Dunia Kedua dalam bentuk rangkaian peribadi yang ditukar secara manual. Oleh itu, pada tahun 1970, komunikasi radio telefon mudah alih, di satu pihak, telah menjadi agak meluas, tetapi di sisi lain, ia jelas tidak dapat bersaing dengan keperluan yang berkembang pesat, dengan bilangan saluran yang terhad dalam jalur frekuensi yang ditetapkan dengan ketat. Penyelesaian ditemui dalam bentuk sistem komunikasi selular, yang memungkinkan untuk meningkatkan kapasiti secara mendadak dengan menggunakan semula frekuensi dalam sistem dengan struktur selular.

Sudah tentu, seperti yang biasa berlaku dalam kehidupan, unsur-unsur tertentu sistem komunikasi selular wujud sebelum ini. Khususnya, beberapa kemiripan sistem selular telah digunakan pada tahun 1949 di Detroit (AS) oleh perkhidmatan penghantaran teksi - dengan penggunaan semula frekuensi dalam sel yang berbeza apabila pengguna menukar saluran secara manual di lokasi yang telah ditetapkan. Walau bagaimanapun, seni bina sistem yang kini dikenali sebagai sistem komunikasi selular hanya digariskan dalam laporan teknikal dari Sistem Bell, yang diserahkan kepada Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan AS pada Disember 1971. Dan sejak itu, pembangunan komunikasi selular itu sendiri bermula, yang menjadi benar-benar berjaya pada tahun 1985 g., dalam sepuluh tahun yang lalu atau lebih.

Pada tahun 1974, Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan AS memutuskan untuk memperuntukkan jalur frekuensi 40 MHz dalam jalur 800 MHz untuk komunikasi selular; pada tahun 1986 lagi 10 MHz telah ditambah dalam julat yang sama. Pada tahun 1978, ujian sistem komunikasi selular eksperimen pertama untuk 2 ribu pelanggan bermula di Chicago. Oleh itu, 1978 boleh dianggap sebagai tahun permulaan penggunaan praktikal komunikasi selular. Sistem telefon selular komersil automatik yang pertama juga diperkenalkan di Chicago pada Oktober 1983 oleh American Telephone and Telegraph (AT&T). Di Kanada, komunikasi selular telah digunakan sejak 1978, di Jepun - sejak 1979, di negara Scandinavia (Denmark, Norway, Sweden, Finland) - sejak 1981, di Sepanyol dan England - sejak 1982. Sehingga Julai 1997 komunikasi selular beroperasi di lebih daripada 140 negara di semua benua, melayani lebih daripada 150 juta pelanggan.

Rangkaian selular pertama yang berjaya secara komersial ialah rangkaian Autoradiopuhelin (ARP) Finland. Nama ini diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia sebagai "telefon radio kereta". Dilancarkan di bandar, ia mencapai liputan 100% wilayah Finland di. Saiz sel adalah kira-kira 30 km, dan terdapat lebih daripada 30 ribu pelanggan di bandar. Ia berfungsi pada frekuensi 150 MHz.

Prinsip operasi komunikasi selular

Komponen utama rangkaian selular ialah telefon bimbit dan stesen pangkalan. Stesen pangkalan biasanya terletak di atas bumbung bangunan dan menara. Apabila dihidupkan, telefon bimbit mendengar gelombang udara, mencari isyarat dari stesen pangkalan. Telefon kemudian menghantar kod pengenalan uniknya ke stesen. Telefon dan stesen mengekalkan hubungan radio yang berterusan, bertukar-tukar paket secara berkala. Komunikasi antara telefon dan stesen boleh melalui protokol analog (NMT-450) atau digital (DAMPS, GSM, Inggeris). serahkan).

Rangkaian selular boleh terdiri daripada stesen pangkalan dengan piawaian yang berbeza, yang membolehkan pengoptimuman operasi rangkaian dan meningkatkan liputannya.

Rangkaian selular pengendali yang berbeza disambungkan antara satu sama lain, serta rangkaian telefon talian tetap. Ini membolehkan pelanggan satu operator membuat panggilan kepada pelanggan operator lain, daripada telefon mudah alih ke talian tetap dan dari talian tetap ke telefon bimbit.

Operator di negara yang berbeza boleh membuat perjanjian perayauan. Terima kasih kepada perjanjian sedemikian, pelanggan, semasa di luar negara, boleh membuat dan menerima panggilan melalui rangkaian operator lain (walaupun pada kadar yang lebih tinggi).

Komunikasi selular di Rusia

Di Rusia, komunikasi selular mula diperkenalkan pada tahun 1990, penggunaan komersial bermula pada 9 September 1991, apabila rangkaian selular pertama di Rusia dilancarkan di St. Petersburg oleh Delta Telecom (beroperasi dalam standard NMT-450) dan simbolik pertama panggilan telefon bimbit oleh Datuk Bandar St. Petersburg Anatoly Sobchak. Menjelang Julai 1997, jumlah pelanggan di Rusia adalah kira-kira 300 ribu. Sehingga 2007, protokol komunikasi selular utama yang digunakan di Rusia ialah GSM-900 dan GSM-1800. Selain itu, UMTS juga berfungsi. Khususnya, serpihan pertama rangkaian piawaian ini di Rusia telah mula beroperasi pada 2 Oktober 2007 di St. Petersburg oleh MegaFon. Di rantau Sverdlovsk, rangkaian komunikasi selular piawaian DAMPS, yang dimiliki oleh syarikat MOTIV Cellular Communications, terus digunakan.

Di Rusia pada Disember 2008, terdapat 187.8 juta pengguna selular (berdasarkan bilangan kad SIM yang dijual). Kadar penembusan komunikasi selular (bilangan kad SIM bagi setiap 100 penduduk) pada tarikh ini adalah 129.4%. Di kawasan, tidak termasuk Moscow, tahap penembusan melebihi 119.7%.

Bahagian pasaran bagi pengendali mudah alih terbesar pada Disember 2008 ialah: 34.4% untuk MTS, 25.4% untuk VimpelCom dan 23.0% untuk MegaFon.

Pada Disember 2007, bilangan pengguna selular di Rusia meningkat kepada 172.87 juta pelanggan, di Moscow - kepada 29.9, di St Petersburg - kepada 9.7 juta Tahap penembusan di Rusia - sehingga 119.1%, Moscow - 176% , St. - 153%. Bahagian pasaran pengendali selular terbesar pada Disember 2007 ialah: MTS 30.9%, VimpelCom 29.2%, MegaFon 19.9%, pengendali lain 20%.

Menurut data daripada syarikat penyelidikan British Informa Telecoms & Media untuk tahun 2006, kos purata satu minit komunikasi selular untuk pengguna di Rusia ialah $0.05 - ini adalah yang terendah dalam kalangan negara G8.

Syarikat IDC, berdasarkan kajian pasaran komunikasi selular Rusia, menyimpulkan bahawa pada tahun 2005 jumlah tempoh panggilan pada telefon bimbit oleh penduduk Persekutuan Rusia mencapai 155 bilion minit, dan 15 bilion mesej teks dihantar.

Menurut kajian J"son & Partners, jumlah kad SIM yang didaftarkan di Rusia setakat akhir November 2008 mencecah 183.8 juta.

lihat juga

Sumber

Pautan

• Tapak maklumat tentang generasi dan piawaian komunikasi selular.
• Komunikasi selular di Rusia 2002-2007, statistik rasmi

selular di Rusia
Pengendali selular	Utel Akos Altaisvyaz Baikalwestcom Beeline ETK MegaFon Motif MTS NSS NTK SMARTS Sky Link Sonet Sotel SSB STEC GSM TomskTeleCom UUSS Pengembangan digital‎
Rangkaian jualan telefon bimbit	Divizion Symphony AltTelecom Banzai Betalink Euroset ION Svyaznoy Spectrum Communication Telephone.Ru Teleforum Tochka Ultra Digital City Eldorado
Piawaian selular	D-AMPS GSM IMT-MC-450 IS-95