Moderne normen mobiele communicatie

Elke radiocommunicatie waarmee de abonnee deze kan gebruiken zonder gebonden te zijn aan een specifieke locatie: mobiel, paging, gebruik van radiotelefoons, radio-extenders, walkietalkies, enz., wordt mobiel genoemd. mobiel- een soort mobiele communicatie georganiseerd volgens het principe van cellen of cellen (cellen), door het plaatsen van basisstations (Basiszendontvangerstation), die een lokaal gebied bestrijken.

Het principe van het bouwen van cellulaire systemen is als volgt: binnen het dekkingsgebied van het netwerk wordt een aantal stationaire zendontvangerstations (basisstations) met relatief laag vermogen geïnstalleerd, die elk een klein dekkingsgebied hebben (meestal enkele kilometers). Tegelijkertijd overlappen de dekkingsgebieden van aangrenzende stations elkaar enigszins om ervoor te zorgen dat een abonnee van het ene gebied naar het andere kan gaan zonder de verbinding te verliezen. Om een ​​dergelijke overlap mogelijk te maken, moeten aangrenzende stations verschillende werkfrequenties gebruiken. Om een ​​bepaald gebied volledig te bestrijken zijn ten minste drie verschillende frequenties nodig, zodat stations in een driehoek overlappende servicegebieden kunnen hebben. Het vierde station kan weer gebruik maken van één van deze drie frequenties, aangezien het slechts aan twee zones grenst. Met deze aanpak is de vorm van het dekkingsgebied van elk basisstation een zeshoek en herhaalt de locatie van deze zones exact de structuur van een honingraat, die de naam geeft aan communicatiesystemen met een vergelijkbaar constructieprincipe.

Het geheel van lokale territoria is servicegebied exploitant. Het signaalniveau op een bepaalde locatie hangt af van de nabijheid van het basisstation, terrein, gebouwen, industriële interferentie en andere factoren. Het signaal van het basisstation wordt verzonden naar schakelaar en wordt er door verwerkt.

De uitrusting van een cellulair communicatiesysteem omvat basisstations en een schakelcentrum die zijn verbonden via speciale draad- of radiorelaiskanalen, zoals weergegeven in Fig. 7.2.

Rijst. 7.2.

Een communicatiecentrum is een automatische telefooncentrale van een cellulair communicatiesysteem dat alle netwerkbeheerfuncties biedt: het monitoren van mobiele abonnees, het organiseren van hun overdracht, het wisselen van werkkanalen in een cel wanneer er interferentie optreedt, het verbinden van een abonnee met een gewone abonnee telefoonnetwerk.

Basisstation is een meerkanaals transceiver die werkt in de signaalontvangst- en transmissiemodus en dient als een soort interface tussen een mobiele telefoon en een mobiel communicatiecentrum.

Het aantal basisstationkanalen is meestal een veelvoud van acht: 8, 16, 32. Een van de kanalen is het besturings- of oproepkanaal, omdat hierop de verbinding tot stand wordt gebracht wanneer een mobiele netwerkabonnee wordt gebeld, maar het gesprek treedt op na het overschakelen naar een ander kanaal, dat vrij is dit moment. Het hele idee van een mobiel mobiel communicatienetwerk is dat, zonder het dekkingsgebied van het ene basisstation nog te verlaten, de telefoon en de eigenaar ervan in het dekkingsgebied van het volgende vallen, enzovoort totdat het buitenste grens van het gehele netwerkdekkingsgebied. Tegelijkertijd impliceert cellulaire communicatie niet noodzakelijkerwijs mobiliteit: tegenwoordig wordt de zogenaamde “cellulaire vaste lijncommunicatie” steeds wijdverspreider over de hele wereld. Deze oplossing blijkt vaak kosteneffectief: er is geen dure installatie nodig telefoon kabel, en één krachtig basisstation is voldoende om een ​​heel microdistrict van telefoon te voorzien. Antennes van basisstations worden in de stad geïnstalleerd op een hoogte van 15-100 m vanaf het grondoppervlak op bestaande gebouwen (openbare gebouwen, industriële gebouwen, woongebouwen, schoorstenen) en buiten de stad - op hoge masten.

Het cellulaire communicatiesysteem werkt volgens het volgende algoritme.

In de standby-modus (de hoorn ligt op de haak) scant het ontvangstapparaat voor de radiotelefoon voortdurend alle kanalen van het systeem, of alleen de controlekanalen.

Om de betreffende abonnee te bellen, zenden alle basisstations van het communicatiesysteem een ​​oproepsignaal uit via besturingskanalen.

De mobiele telefoon van de gebelde abonnee beantwoordt bij ontvangst van dit signaal een van gratis kanalen beheer.

Basisstations die het responssignaal hebben ontvangen, verzenden informatie over de parameters ervan naar het communicatiecentrum, dat op zijn beurt het gesprek doorschakelt naar het basisstation waar het werd gedetecteerd maximaal niveau signaal van de mobiele telefoon van de gebelde partij.

Het aantal abonnees in elke cel is niet constant, aangezien ze van cel tot cel gemengd zijn. Bij het overschrijden van de grens tussen cellen wordt de abonnee automatisch overgeschakeld naar service in een andere cel.

Het eerste cellulaire communicatiesysteem, bestaande uit één zeskanaalszender, werd in 1946 in de Noord-Amerikaanse stad St. Louis gecreëerd. De actieve introductie van cellulaire communicatie begon veel later. De eerste commerciële systemen verschenen in 1979 in Amerika en werden pas in de jaren tachtig nationaal. Bijvoorbeeld in 1981 de eerste internationaal systeem, die Noorwegen, Denemarken, Zweden en Finland verenigt.

Als gevolg hiervan begin jaren tachtig. In Europa waren er al meer dan twintig verschillende incompatibele analoge netwerken. Incompatibiliteit van standaarden belemmerde de verspreiding van mobiele telefonie en maakte het leven moeilijk voor zowel operators als abonnees. Het was bijvoorbeeld onmogelijk om uit te voeren automatische roaming bij het verplaatsen van het dekkingsgebied van het ene netwerk naar het dekkingsgebied van een ander netwerk. En abonnee-apparaten zelf Telefoons waren verre van universeel. Voor elk type cellulaire communicatie was het noodzakelijk om unieke apparatuur te ontwikkelen.

De standaarden die toen bestonden, worden geclassificeerd als standaarden van de eerste generatie (1G - eerste generatie). Dit zijn analoge cellulaire standaarden. Voorbeelden hiervan zijn het Scandinavische NMT-systeem, het Engelse TACS en het Amerikaanse AMPS. Een van de meest duurzame normen van de eerste generatie was digitale standaard D-AMPEN (Digitaal Geavanceerde mobiel Telefoonservice), dat al geruime tijd populair was in Rusland, evenals de analoge versie AMPS.

Met het oog op adoptie uniforme standaard werd opgericht in 1982 speciale groep genaamd Group Special Mobile (GSM), waarin vertegenwoordigers van 24 West-Europese landen zitting hadden. Ontwikkelaars nieuw systeem geloofde dat redelijkerwijs digitale methoden compressie en codering van informatie zal het gebruik van cellulaire communicatie aanzienlijk uitbreiden, een betere kwaliteit garanderen en gebruikers ongekende diensten bieden. Werd als standaard aangenomen digitaal systeem door Mannesmann, geïntroduceerd in 1991 in Duitsland.

Zo begon medio 1991 de commerciële exploitatie van het eerste netwerk van deze standaard. Tegenwoordig is GSM het meest verspreide mobiele communicatiesysteem ter wereld, en de naam ervan staat voor iets anders: Global System for Mobile Telecommunications -mondiaal systeem mobiele telecommunicatie. GSM is veruit de meest gebruikte communicatiestandaard. Volgens de GSMA-vereniging op deze standaard vertegenwoordigt 82% van de wereldwijde markt voor mobiele communicatie. De GSMA omvat momenteel operators in meer dan 210 landen en gebieden. GSM behoort tot netwerken van de tweede generatie (2 Generatie).

Mobiele GSM-communicatie maakt gebruik van radiofrequenties van 900, 1800 of 1900 MHz. Er zijn ook, en heel gebruikelijk, multi-band (dualband, multiband) telefoons die kunnen werken in de banden 900/1 800 MHz, 850/1 900 MHz, 900/1 800/1 900 MHz.

In vergelijking tot analoge standaarden GSM heeft een aantal voordelen. De belangrijkste is het gebruik van zenders met laag vermogen in abonneeapparaten en basisstations. Dit verlaagt de kosten van de apparatuur zelf, maar heeft geen invloed op de kwaliteit van de communicatie. Daarnaast vindt de overdracht van informatie naar digitale vorm maakt het gemakkelijk om te voorzien hoge graad vertrouwelijkheid van onderhandelingen en een breed scala aan servicefuncties.

GSM-technologie is eigenlijk een heel ‘boeket’ van complexe technologieën. De eerste daarvan is de technologie van digitalisering en audiocodering. Omdat deze bewerkingen aanzienlijke computerbronnen vereisen, heeft elke mobiele telefoon, zelfs de goedkoopste, een tamelijk krachtige gespecialiseerde processor. De processor implementeert ook meerkanaals equalisatietechnologie. Feit is dat in het bereik van 900 MHz en hoger het radiosignaal gemakkelijk wordt gereflecteerd door de muren van gebouwen en andere obstakels. Als gevolg hiervan ontvangt de telefoon veel signalen die in fase verschillen, waaruit hij het benodigde signaal selecteert en de rest negeert.

Een ander interessant kenmerk van GSM is intermitterende transmissie. Als we stil zijn, schakelt de telefoon de zender uit. Zodra we beginnen te praten, gaat het aan. Met dit mechanisme kunt u het stroomverbruik van uw mobiele telefoon minimaliseren.

Alle mobiele telefoons zijn, afhankelijk van de kracht van de ingebouwde radiozenders, onderverdeeld in verschillende klassen. Meerderheid populaire modellen hebben een vermogen tot 0,8 W. Maar meestal is het basisstation dichtbij abonnee-apparaat(en GSM-‘cellen’ in grote steden bevinden zich voldoende dicht op elkaar om ‘dode’ zones tussen gebouwen te vermijden), volle kracht Voor een stabiele verbinding is geen telefoonzender nodig. Om het vermogen te reguleren, wordt een mechanisme gebruikt dat het aantal fouten tijdens verzending en ontvangst analyseert. Op basis hiervan wordt het zendvermogen van het basisstation en de telefoon teruggebracht tot een niveau waarop de communicatiekwaliteit vrij stabiel is.

Vanuit het gezichtspunt van een gewone abonnee lijkt het systeem voor het verzenden van een signaal van het ene basisstation naar het andere, het toewijzen van communicatiekanalen, enz. veel complexer.

Alle exploitanten mobiele GSM-communicatie, naast de verzending van gesproken berichten, bieden standaard ingesteld diensten voor gegevensoverdracht: CSD, GPRS, EDGE, WAP.

CSD (circuitgeschakelde gegevens of GSM-gegevens) - standaard technologie circuitgeschakelde datatransmissie in het GSM-netwerk. Om CSD-diensten te kunnen gebruiken, moet u over een mobiele telefoon beschikken die geschikt is voor CSD. Tegelijkertijd ondersteunt de overgrote meerderheid van mobiele telefoons CSD-technologie.

Voordelen van CSD:

• constante snelheid datatransmissie - 9,6 kbit/s;
• het meest uitgebreide CSD-dekkingsgebied, dat overeenkomt met het GSM-dekkingsgebied;
• De tarieven voor CSD-diensten zijn niet afhankelijk van de hoeveelheid verzonden en ontvangen gegevens;
• stabiele CSD-verbinding.

Kenmerken van CSD:

• bij gebruik van CSD wordt informatie verzonden via één speciaal radiokanaal dat is toegewezen aan de CSD-verbinding;
• CSD is compatibel met alle meest voorkomende analoge en digitale dataoverdrachtprotocollen.

Om rechtstreeks vanaf uw mobiele telefoon toegang te krijgen tot internet, maakt u verbinding met de WAP-service ( Draadloos toepassingsprotocol). Tegelijkertijd heeft u geen computer nodig om op internet te werken; u hebt alleen een mobiele telefoon nodig die WAP ondersteunt. Veel internetsites hebben hun eigen WAP-versies, speciaal geoptimaliseerd voor toegang vanaf mobiele telefoons. Het gebruik van deze dienst wordt hieronder in meer detail besproken.

Voor snelle internettoegang worden meestal GPRS- of EDGE-technologieën gebruikt. GPRS ( Algemene pakketradiodienst)- dit is technologie pakketoverdracht data, waardoor het mogelijk is om met een mobiele telefoon informatie te ontvangen en te verzenden met hogere snelheden vergeleken met het standaard GSM-spraakkanaal (9,6 kbit/s). Maximum snelheid bij GPRS is 171,2 kbit/s. U kunt vanaf uw mobiele telefoon toegang krijgen tot internet met behulp van WAP-technologie, met of zonder GPRS. RAND (. Verbeterde datasnelheden voor GSM-evolutie) is een logische voortzetting van GPRS en biedt meer hoge snelheid gegevensoverdracht - tot 384 kbit/s. EDGE biedt de gebruiker dezelfde diensten als GPRS. EDGE-technologie heeft niet nodig aanvullende instellingen, in het dekkingsgebied zal de mobiele telefoon dit automatisch selecteren.

mobiele verbinding- dit is radiocommunicatie tussen abonnees waarvan de locatie van één of meerdere abonnees verandert. Eén type mobiele communicatie is cellulaire communicatie.

mobiel- een van de soorten radiocommunicatie, waarop is gebaseerd cellulair netwerk. Belangrijk kenmerk: het totale dekkingsgebied is verdeeld in cellen die zijn gedefinieerd door dekkingsgebieden basisstations. De cellen overlappen elkaar en vormen samen een netwerk. Op een ideale ondergrond is het dekkingsgebied van één basisstation een cirkel, zodat het netwerk dat daaruit bestaat eruit ziet als cellen met zeshoekige cellen.

Werkingsprincipe van mobiele communicatie

Laten we dus eerst eens kijken hoe een oproep tot stand komt mobiele telefoon. Zodra de gebruiker het nummer kiest, hoorn(HS - Hand Set) begint te zoeken naar het dichtstbijzijnde basisstation (BS - Base Station) - de zendontvanger, besturings- en communicatieapparatuur waaruit het netwerk bestaat. Het bestaat uit een basisstationcontroller (BSC - Base Station Controller) en verschillende repeaters (BTS - Base Transceiver Station). Basisstations worden bestuurd door een mobiel schakelcentrum (MSC - Mobile Service Center). Dankzij de cellulaire structuur bestrijken repeaters het gebied met een betrouwbaar ontvangstgebied in een of meer radiokanalen met een extra servicekanaal waardoor synchronisatie plaatsvindt. Preciezer gezegd, het uitwisselingsprotocol tussen het apparaat en het basisstation wordt overeengekomen naar analogie van de modemsynchronisatieprocedure (handshacking), waarbij de apparaten het eens worden over de transmissiesnelheid, het kanaal, enz. Wanneer het mobiele apparaat een basisstation vindt en er synchronisatie plaatsvindt, vormt de basisstationcontroller via het vaste netwerk een full-duplex link naar het mobiele schakelcentrum. Het centrum verzendt informatie over de mobiele terminal naar vier registers: het Visitor Layer Register (VLR), de Home Register Layer (HRL) en het Subscriber of Authentication Register (AUC) en het apparatuuridentificatieregister (EIR - Equipment Identification Register). Deze informatie is uniek en bevindt zich in de plastic abonnementsdoos. micro-elektronische telekaart of module (SIM - Subscriber Identity Module), die wordt gebruikt om de geschiktheid en tarieven van de abonnee te controleren. in tegenstelling tot vaste lijnen, voor het gebruik waarvan een vergoeding wordt berekend afhankelijk van de belasting (aantal bezette kanalen) die via een vaste lijn binnenkomt abonnee lijn, worden de kosten voor het gebruik van mobiele communicatie niet aan de gebruiker in rekening gebracht telefoontoestel, maar vanaf een simkaart die in elk apparaat kan worden geplaatst.

De kaart is niets meer dan een gewone flashchip, gemaakt met behulp van slimme technologie (SmartVoltage) en voorzien van het nodige voorkant. Het kan op elk apparaat worden gebruikt, en het belangrijkste is dat het bij elkaar past werkspanning: vroege versies gebruikte een 5,5V-interface, en moderne kaarten meestal 3,3V. Informatie wordt opgeslagen in een unieke standaard internationale identificatie abonnee (IMSI - International Mobile Subscriber Identification), waardoor de mogelijkheid van "dubbelingen" wordt geëlimineerd - zelfs als de kaartcode per ongeluk wordt geselecteerd, sluit het systeem automatisch de nep-simkaart uit en hoeft u niet te betalen voor de oproepen van anderen. Bij het ontwikkelen van de standaard voor cellulaire communicatieprotocollen werd aanvankelijk met dit punt rekening gehouden, en nu heeft elke abonnee zijn eigen unieke en enige ter wereld een identificatienummer, gecodeerd tijdens verzending met een 64-bits sleutel. Bovendien wordt, naar analogie met scramblers die zijn ontworpen om gesprekken in analoge telefonie te coderen/decoderen, 56-bits codering gebruikt in mobiele communicatie.

Op basis van deze gegevens wordt het systeembeeld van de mobiele gebruiker gevormd (zijn locatie, status op het netwerk etc.) en komt de verbinding tot stand. Als een mobiele gebruiker tijdens een gesprek van het dekkingsgebied van de ene repeater naar het dekkingsgebied van een andere repeater gaat, of zelfs tussen dekkingsgebieden verschillende controleurs De verbinding wordt niet onderbroken of verslechterd, omdat het systeem automatisch het basisstation selecteert waarmee de verbinding beter is. Afhankelijk van de kanaalbelasting kiest de telefoon tussen een 900 en 1800 MHz netwerk, en schakelen is zelfs tijdens een gesprek mogelijk, geheel onopgemerkt door de spreker.

Bellen via regulier telefoonnetwerk mobiele gebruiker wordt in de omgekeerde volgorde uitgevoerd: eerst worden de locatie en status van de abonnee bepaald op basis van voortdurend bijgewerkte gegevens in de registers, en vervolgens vindt de verbinding en het onderhoud van de communicatie plaats.

Mobiele radiocommunicatiesystemen zijn gebouwd volgens een punt-multipuntschema, aangezien de abonnee zich op elk punt in de cel kan bevinden dat wordt bestuurd door het basisstation. In het eenvoudigste geval van circulaire transmissie is het radiosignaalvermogen gelijk vrije ruimte neemt theoretisch omgekeerd af met het kwadraat van de afstand. In de praktijk verdwijnt het signaal echter veel sneller in het gunstigste geval evenredig met de derde macht van de afstand, aangezien de signaalenergie kan worden geabsorbeerd of verminderd door verschillende fysieke obstakels, en de aard van dergelijke processen sterk afhankelijk is van de transmissiefrequentie. Wanneer het vermogen met een orde van grootte afneemt, neemt het bedekte oppervlak van de cel met twee ordes van grootte af.

"FYSIOLOGIE"

De belangrijkste redenen voor verhoogde signaalverzwakking zijn schaduwgebieden veroorzaakt door gebouwen of natuurlijke verhogingen in het gebied. Studies naar de omstandigheden voor het gebruik van mobiele radiocommunicatie in steden hebben aangetoond dat schaduwzones zelfs op zeer korte afstanden een demping tot 20 dB bieden. Een andere belangrijke reden de verzwakking is het gebladerte van de bomen. Bij een frequentie van 836 MHz in de zomer, wanneer de bomen bedekt zijn met bladeren, is het ontvangen signaalniveau bijvoorbeeld ongeveer 10 dB lager dan op dezelfde plaats in de winter, wanneer er geen bladeren zijn. Het vervagen van signalen uit schaduwzones wordt soms langzaam genoemd in termen van de omstandigheden voor hun ontvangst in beweging bij het passeren van een dergelijke zone.

Een belangrijk fenomeen waarmee rekening moet worden gehouden bij het creëren van cellulaire mobiele radiocommunicatiesystemen is de reflectie van radiogolven en, als gevolg daarvan, de voortplanting ervan in meerdere paden. Aan de ene kant is dit fenomeen nuttig omdat het ervoor zorgt dat radiogolven om obstakels heen kunnen buigen en zich achter gebouwen, in ondergrondse garages en tunnels, kunnen voortplanten. Maar aan de andere kant geeft multipadvoortplanting aanleiding tot zulke moeilijke problemen voor radiocommunicatie als verlengde signaalvertraging, Rayleigh-fading en verergering van het Doppler-effect.

Signaalvertragingsuitbreiding treedt op vanwege het feit dat een signaal dat langs verschillende onafhankelijke paden met verschillende lengtes gaat, meerdere keren wordt ontvangen. Daarom kan een herhaalde puls het daarvoor toegewezen tijdsinterval overschrijden en het volgende teken vervormen. Vervorming veroorzaakt door langere vertraging wordt intersymboolinterferentie genoemd. Bij korte afstanden Een langere vertraging is niet gevaarlijk, maar als de cel omgeven is door bergen, kan de vertraging vele microseconden duren (soms 50-100 µs).

Rayleigh-fading wordt veroorzaakt door de willekeurige fasen waarmee de gereflecteerde signalen arriveren. Als bijvoorbeeld de directe en gereflecteerde signalen in tegenfase worden ontvangen (met een faseverschuiving van 180°), dan kan het totale signaal bijna tot nul worden verzwakt. Rayleigh-fading voor een bepaalde zender en een bepaalde frequentie is zoiets als amplitudedips die verschillende diepten hebben en willekeurig worden verdeeld. In dit geval: wanneer stationaire ontvanger U kunt vervaging voorkomen door simpelweg de antenne te verplaatsen. Wanneer een voertuig in beweging is, vinden er elke seconde duizenden van dergelijke “dips” plaats, en daarom wordt de resulterende vervaging snel genoemd.

Het Doppler-effect manifesteert zich wanneer de ontvanger beweegt ten opzichte van de zender en bestaat uit een verandering in de frequentie van de ontvangen oscillatie. Net zoals de toonhoogte van een rijdende trein of auto voor een stilstaande waarnemer iets hoger lijkt als het voertuig nadert en iets lager als het wegrijdt, verschuift de frequentie van een radiotransmissie naarmate de zendontvanger beweegt. Bovendien kunnen individuele stralen bij multipath-signaalvoortplanting tegelijkertijd een frequentieverschuiving in de ene of de andere richting produceren. Als gevolg hiervan, vanwege het Doppler-effect, een willekeurige frequentie modulatie van het verzonden signaal op dezelfde manier als wanneer Rayleigh een willekeurige vervaging veroorzaakt amplitudemodulatie. In het algemeen creëert multipadvoortplanting dus grote problemen bij het organiseren van cellulaire communicatie, vooral voor mobiele abonnees, wat gepaard gaat met langzame en snelle vervaging van de signaalamplitude in een bewegende ontvanger. Deze moeilijkheden werden overwonnen met behulp van digitale technologie, wat het mogelijk maakte om nieuwe methoden voor codering, modulatie en egalisatie van kanaalkarakteristieken te creëren.

"ANATOMIE"

De gegevensoverdracht vindt plaats via radiokanalen. Het GSM-netwerk werkt in de frequentiebanden 900 of 1800 MHz. Meer specifiek, bijvoorbeeld in het geval dat de 900 MHz-band wordt beschouwd, zendt de mobiele abonnee-eenheid uit op een van de frequenties die in het bereik van 890-915 MHz liggen, en ontvangt op een frequentie die in het bereik van 935-960 MHz ligt. Voor andere frequenties is het principe hetzelfde, alleen de numerieke kenmerken veranderen.

Naar analogie met satellietkanalen De transmissierichting van de abonnee-eenheid naar het basisstation wordt stroomopwaarts (Rise) genoemd, en de richting van het basisstation naar de abonnee-eenheid wordt stroomafwaarts (Fall) genoemd. IN duplex-kanaal, bestaande uit stroomopwaartse en stroomafwaartse transmissierichtingen, worden voor elk van deze richtingen frequenties gebruikt die precies 45 MHz verschillen. In elk van de bovenstaande frequentiebereiken Er worden 124 radiokanalen gecreëerd (124 voor het ontvangen en 124 voor het verzenden van gegevens, verdeeld over 45 MHz) met een breedte van elk 200 kHz. Aan deze kanalen zijn nummers (N) toegewezen van 0 tot 123. Vervolgens kunnen de frequenties van de stroomopwaartse (F R) en stroomafwaartse (FF) richtingen van elk kanaal worden berekend met behulp van de formules: FR (N) = 890+0,2N (MHz) , FF (N) = FR (N) + 45 (MHz).

Elk basisstation kan worden voorzien van één tot zestien frequenties, waarbij het aantal frequenties en het zendvermogen worden bepaald afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden en belasting.

In elk van de frequentiekanalen, waaraan een nummer (N) is toegewezen en die een band van 200 kHz beslaan, zijn acht tijdverdelingskanalen (tijdkanalen met nummers van 0 tot 7), oftewel acht kanaalintervallen, georganiseerd.

Met het frequentieverdelingssysteem (FDMA) kunt u 8 kanalen van 25 kHz verkrijgen, die op hun beurt volgens het principe van het tijdverdelingssysteem (TDMA) in nog eens 8 kanalen zijn verdeeld. GSM maakt gebruik van GMSK-modulatie en de draaggolffrequentie verandert 217 keer per seconde om mogelijke kwaliteitsverslechtering te compenseren.

Wanneer een abonnee een kanaal ontvangt, wordt hij niet alleen toegewezen frequentie kanaal, maar ook een van de specifieke kanaalintervallen, en het moet uitzenden in een strikt aangewezen tijdsinterval, zonder daar voorbij te gaan - anders ontstaat er interferentie in andere kanalen. In overeenstemming met het bovenstaande werkt de zender in de vorm van individuele pulsen, die plaatsvinden in een strikt aangewezen kanaalinterval: de duur van het kanaalinterval is 577 μs en de duur van de gehele cyclus is 4616 μs. Toewijzing aan de abonnee van slechts één van de acht kanaalintervallen maakt het mogelijk om het proces van verzending en ontvangst in tijd te verdelen door de kanaalintervallen te verschuiven die zijn toegewezen aan de zenders van het mobiele apparaat en het basisstation. Het basisstation (BS) zendt altijd drie tijdslots uit vóór de mobiele eenheid (HS).

De vereisten voor de kenmerken van een standaardpuls worden beschreven in de vorm van een normatief patroon van veranderingen in het stralingsvermogen in de loop van de tijd. De processen van het in- en uitschakelen van de puls, die gepaard gaan met een verandering in het vermogen met 70 dB, moeten plaatsvinden binnen een tijdsperiode van slechts 28 μs, en werktijd, waarbij 147 bits worden verzonden, is 542,8 µs. De zendvermogenswaarden die in de eerder genoemde tabel zijn aangegeven, hebben specifiek betrekking op het pulsvermogen. Het gemiddelde vermogen van de zender blijkt acht keer minder te zijn, aangezien de zender 7/8 van de tijd niet uitstraalt.

Laten we eens kijken naar het formaat van een normale standaardpuls. Het laat zien dat niet alle lozingen dragen bruikbare informatie: Hier wordt een 26-bits trainingsreeks in het midden van de puls geplaatst om het signaal te beschermen tegen multipath-interferentie. Dit is een van de acht bijzondere, gemakkelijk herkenbare reeksen waarin de ontvangen bits correct in de tijd worden gepositioneerd. Zo'n reeks is omheind met pointers van één bit (PB - Point Bit), en aan beide zijden van deze trainingsreeks bevindt zich nuttige gecodeerde informatie in de vorm van twee blokken van 57 binaire bits, op hun beurt omheind met grensbits ( BB - Border Bit) - 3 bits aan elke kant. Een puls draagt ​​dus 148 bits aan gegevens, wat een tijdsinterval van 546,12 µs in beslag neemt. Aan deze tijd wordt een periode toegevoegd die gelijk is aan 30,44 μs beschermende tijd (ST - Shield Time), gedurende welke de zender “stil” is. In termen van duur komt deze periode overeen met het tijdstip van verzending van 8,25 bits, maar er vindt op dit moment geen verzending plaats.

De reeks pulsen vormt zich fysiek kanaal transmissie, die wordt gekenmerkt door het frequentienummer en het nummer van het tijdkanaalinterval. Op basis van deze reeks pulsen wordt een hele reeks logische kanalen georganiseerd, die verschillen in hun functies. Naast kanalen die nuttige informatie verzenden, zijn er ook een aantal kanalen die besturingssignalen uitzenden. De implementatie van dergelijke kanalen en hun werking vereisen een nauwkeurig beheer, dat door software wordt geïmplementeerd.

Telefonische communicatie is de overdracht van gesproken informatie over lange afstanden. Met behulp van telefonie hebben mensen de mogelijkheid om realtime te communiceren.

Als er ten tijde van de opkomst van de technologie maar één methode voor gegevensoverdracht was: analoog, dan in momenteel de meest succesvolle verschillende systemen communicatie. Telefoon, satelliet en mobiele verbinding, evenals IP-telefonie zorgen voor betrouwbaar contact tussen abonnees, zelfs als ze zich aan verschillende kanten bevinden wereldbol. Hoe werkt het telefonische communicatie bij gebruik van elke methode?

Goede oude bekabelde (analoge) telefonie

De term ‘telefonische’ communicatie verwijst meestal naar analoge communicatie, een methode van datatransmissie die in de afgelopen bijna anderhalve eeuw gemeengoed is geworden. Bij gebruik hiervan wordt informatie continu verzonden, zonder tussenliggende codering.

De verbinding tussen twee abonnees wordt geregeld door een nummer te kiezen, en vervolgens wordt de communicatie uitgevoerd door een signaal van persoon naar persoon te verzenden via draden in de meest letterlijke zin van het woord. Abonnees worden niet langer verbonden door telefoonoperatoren, maar door robots, wat de kosten van het proces aanzienlijk heeft vereenvoudigd en verlaagd, maar het werkingsprincipe van analoge communicatienetwerken blijft hetzelfde.

Mobiele (cellulaire) communicatie

Abonnees van mobiele operators denken ten onrechte dat ze “de draad hebben doorgesneden” waarmee ze verbonden zijn telefooncentrales. Het lijkt erop dat alles zo is: een persoon kan overal naartoe bewegen (binnen de signaaldekking) zonder het gesprek te onderbreken en zonder het contact met de gesprekspartner te verliezen, en<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Als we echter begrijpen hoe mobiele communicatie werkt, zullen we niet veel verschillen vinden met de werking van analoge netwerken. Het signaal “zweeft eigenlijk in de lucht”, alleen gaat het vanaf de telefoon van de beller naar de zendontvanger, die op zijn beurt communiceert met soortgelijke apparatuur die zich het dichtst bij de gebelde abonnee bevindt... via glasvezelnetwerken.

De radiodatatransmissiefase bestrijkt alleen het signaalpad van de telefoon naar het dichtstbijzijnde basisstation, dat op volledig traditionele wijze met andere communicatienetwerken is verbonden. Het is duidelijk hoe mobiele communicatie werkt. Wat zijn de voor- en nadelen ervan?

De technologie biedt grotere mobiliteit vergeleken met analoge datatransmissie, maar brengt dezelfde risico's met zich mee van ongewenste interferentie en de mogelijkheid van afluisteren.

Celsignaalpad

Laten we eens nader bekijken hoe het signaal de gebelde abonnee precies bereikt.

1. De gebruiker kiest een nummer.
2. Zijn telefoon brengt radiocontact tot stand met een nabijgelegen basisstation. Ze bevinden zich op hoogbouw, industriële gebouwen en torens. Elk station bestaat uit zendontvangerantennes (van 1 tot 12) en een besturingseenheid. Basisstations die één territorium bedienen, zijn verbonden met de controller.
3. Vanaf de besturingseenheid van het basisstation wordt het signaal via een kabel naar de controller verzonden en van daaruit, ook via een kabel, naar de schakelaar. Dit apparaat levert signaalinvoer en -uitvoer naar verschillende communicatielijnen: intercity-, stads-, internationale en andere mobiele operators. Afhankelijk van de grootte van het netwerk kan het gaan om één of meerdere schakelaars die met behulp van draden met elkaar zijn verbonden.
4. Vanaf “uw” schakelaar wordt het signaal via hogesnelheidskabels verzonden naar de schakelaar van een andere operator, en deze bepaalt eenvoudig in het dekkingsgebied van welke controller de abonnee aan wie de oproep is gericht zich bevindt.
5. De schakelaar belt de gewenste controller, die het signaal naar het basisstation stuurt, dat de mobiele telefoon ‘ondervraagt’.
6. De gebelde partij ontvangt een inkomende oproep.

Dankzij deze meerlaagse netwerkstructuur kan de belasting gelijkmatig worden verdeeld over alle knooppunten. Dit vermindert de kans op apparatuurstoringen en zorgt voor een ononderbroken communicatie.

Het is duidelijk hoe mobiele communicatie werkt. Wat zijn de voor- en nadelen ervan? De technologie biedt grotere mobiliteit vergeleken met analoge datatransmissie, maar brengt dezelfde risico's met zich mee van ongewenste interferentie en de mogelijkheid van afluisteren.

Satellietverbinding

Laten we eens kijken hoe satellietcommunicatie, het hoogste ontwikkelingsniveau van de huidige radiorelaiscommunicatie, werkt. Een repeater die in een baan om de aarde wordt geplaatst, kan op eigen kracht een groot deel van het planeetoppervlak bestrijken. Een netwerk van basisstations, zoals het geval is bij cellulaire communicatie, is niet langer nodig.

Een individuele abonnee krijgt de mogelijkheid om vrijwel zonder beperkingen te reizen en zelfs in de taiga of de jungle verbonden te blijven. Een abonnee die een rechtspersoon is, kan een hele mini-PBX aansluiten op één repeaterantenne (dit is de inmiddels bekende “schotel”), maar men moet rekening houden met het volume van inkomende en uitgaande berichten, evenals met de grootte van de bestanden die moeten worden verzonden.

Nadelen van technologie:

• ernstige weersafhankelijkheid. Een magnetische storm of een andere catastrofe kan ervoor zorgen dat een abonnee lange tijd zonder communicatie zit.
• Als er iets fysiek kapot gaat op een satellietrepeater, duurt het erg lang voordat de functionaliteit volledig is hersteld.
• de kosten van grenzeloze communicatiediensten zijn vaak hoger dan de meer conventionele rekeningen. Bij het kiezen van een communicatiemethode is het belangrijk om te overwegen hoeveel u zo'n functionele verbinding nodig heeft.

Satellietcommunicatie: voor- en nadelen

Het belangrijkste kenmerk van de “satelliet” is dat deze abonnees onafhankelijk maakt van terrestrische communicatielijnen. De voordelen van deze aanpak liggen voor de hand. Deze omvatten:

• mobiliteit van apparatuur. Het kan in zeer korte tijd worden ingezet;
• het vermogen om snel uitgebreide netwerken te creëren die grote gebieden bestrijken;
• communicatie met moeilijk bereikbare en afgelegen gebieden;
• reservering van kanalen die kunnen worden gebruikt in geval van een storing in de terrestrische communicatie;
• flexibiliteit van de technische kenmerken van het netwerk, waardoor het aan vrijwel alle vereisten kan worden aangepast.

Nadelen van technologie:

• ernstige weersafhankelijkheid. Een magnetische storm of een andere catastrofe kan ervoor zorgen dat een abonnee lange tijd zonder communicatie zit;
• als er fysiek iets kapot gaat op de satellietrepeater, duurt het lang voordat de functionaliteit van het systeem volledig is hersteld;
• de kosten van grenzeloze communicatiediensten zijn vaak hoger dan de meer conventionele rekeningen.

Bij het kiezen van een communicatiemethode is het belangrijk om te overwegen hoeveel u zo'n functionele verbinding nodig heeft.

Weet jij wat er gebeurt nadat je het nummer van een vriend op je mobiele telefoon hebt gebeld? Hoe vindt het mobiele netwerk het in de bergen van Andalusië of aan de kust van het verre Paaseiland? Waarom stopt het gesprek soms plotseling? Vorige week bezocht ik het bedrijf Beeline en probeerde erachter te komen hoe mobiele communicatie werkt...

Een groot deel van het bevolkte deel van ons land wordt gedekt door Base Stations (BS). In het veld zien ze eruit als rood-witte torens, en in de stad zijn ze verborgen op de daken van utiliteitsgebouwen. Elk station pikt signalen op van mobiele telefoons op een afstand van maximaal 35 kilometer en communiceert met de mobiele telefoon via service- of spraakkanalen.

Nadat u het nummer van een vriend hebt gebeld, maakt uw telefoon via een servicekanaal contact met het dichtstbijzijnde basisstation (BS) en vraagt ​​om het toewijzen van een spraakkanaal. Het basisstation stuurt een verzoek naar de controller (BSC), die het doorstuurt naar de switch (MSC). Als uw vriend abonnee is van hetzelfde mobiele netwerk, controleert de switch het Home Location Register (HLR), zoekt uit waar de gebelde abonnee zich momenteel bevindt (thuis, in Turkije of Alaska) en verbindt het gesprek door naar de de juiste schakelaar vanwaar deze is verzonden, wordt naar de controller en vervolgens naar het basisstation gestuurd. Het basisstation maakt contact met uw mobiele telefoon en verbindt u met uw vriend. Als uw vriend op een ander netwerk zit of u belt naar een vaste lijn, dan maakt uw switch contact met de corresponderende switch op het andere netwerk. Moeilijk? Laten we dat eens van dichterbij bekijken. Het basisstation bestaat uit een paar ijzeren kasten die zijn opgesloten in een goed geconditioneerde kamer. Aangezien het buiten in Moskou +40 was, wilde ik een tijdje in deze kamer wonen. Meestal bevindt het basisstation zich op de zolder van een gebouw of in een container op het dak:

2.

De antenne van het basisstation is verdeeld in verschillende sectoren, die elk in hun eigen richting ‘schijnen’. De verticale antenne communiceert met telefoons, de ronde antenne verbindt het basisstation met de controller:

3.

Elke sector kan maximaal 72 oproepen tegelijkertijd afhandelen, afhankelijk van de opstelling en configuratie. Een basisstation kan uit 6 sectoren bestaan, dus één basisstation kan maximaal 432 oproepen verwerken. Op een station zijn echter meestal minder zenders en sectoren geïnstalleerd. Mobiele operators geven er de voorkeur aan om meer BS te installeren om de kwaliteit van de communicatie te verbeteren. Het basisstation kan in drie banden werken: 900 MHz - het signaal op deze frequentie reist verder en dringt beter door in gebouwen 1800 MHz - het signaal reist over kortere afstanden, maar u kunt een groter aantal zenders in 1 sector installeren 2100 MHz - 3G Netwerk Zo ziet de kast eruit met 3G apparatuur:

4.

900 MHz-zenders zijn geïnstalleerd bij basisstations in velden en dorpen, en in de stad, waar basisstations als egelnaalden vastzitten, wordt de communicatie voornamelijk uitgevoerd op een frequentie van 1800 MHz, hoewel elk basisstation zenders van alle drie de bereiken kan hebben. tegelijkertijd.

5.

6.

Een signaal met een frequentie van 900 MHz kan tot 35 kilometer reiken, hoewel het “bereik” van sommige basisstations langs snelwegen tot 70 kilometer kan reiken, vanwege de halvering van het aantal gelijktijdig bediende abonnees op het station . Daarom kan onze telefoon met zijn kleine ingebouwde antenne ook een signaal uitzenden over een afstand van maximaal 70 kilometer... Alle basisstations zijn ontworpen om optimale radiodekking op grondniveau te bieden. Daarom wordt er, ondanks een bereik van 35 kilometer, eenvoudigweg geen radiosignaal naar de vlieghoogte van het vliegtuig gestuurd. Sommige luchtvaartmaatschappijen zijn echter al begonnen met het installeren van basisstations met laag vermogen in hun vliegtuigen die dekking bieden binnen het vliegtuig. Zo'n BS is verbonden met een terrestrisch mobiel netwerk via een satellietkanaal. Het systeem wordt aangevuld met een bedieningspaneel waarmee de bemanning het systeem kan in- en uitschakelen, evenals bepaalde soorten diensten, bijvoorbeeld het uitschakelen van de stem op nachtvluchten. De telefoon kan tegelijkertijd de signaalsterkte van 32 basisstations meten. Het verzendt informatie over de zes beste (in termen van signaalsterkte) via het servicekanaal, en de controller (BSC) beslist welk BS het huidige gesprek moet doorverbinden (Handover) als u onderweg bent. Soms maakt de telefoon een fout en wordt u doorverbonden naar een BS met een slechter signaal, in welk geval het gesprek kan worden onderbroken. Het kan ook voorkomen dat op het Basisstation dat uw telefoon heeft geselecteerd, alle spraaklijnen bezet zijn. In dit geval wordt het gesprek ook onderbroken. Ze vertelden me ook over het zogenaamde ‘bovenverdiepingsprobleem’. Als u in een penthouse woont, kan het gesprek soms worden onderbroken als u van de ene kamer naar de andere gaat. Dit gebeurt omdat de telefoon in de ene kamer de ene BS kan "zien", en in de tweede - een andere, als deze naar de andere kant van het huis is gericht, en tegelijkertijd bevinden deze 2 basisstations zich op grote afstand van elkaar en zijn niet als “naburig” geregistreerd bij de mobiele operator. In dit geval wordt de oproep niet van de ene BS naar de andere overgedragen:

De communicatie in de metro verloopt op dezelfde manier als op straat: basisstation - controller - schakelaar, met als enige verschil dat daar kleine basisstations worden gebruikt, en in de tunnel wordt de dekking niet verzorgd door een gewone antenne, maar door een speciale stralingskabel. Zoals ik hierboven schreef, kan één BS maximaal 432 oproepen tegelijk doen. Meestal is dit vermogen voldoende, maar tijdens sommige vakanties kan de BS bijvoorbeeld het aantal mensen dat wil bellen niet aan. Meestal gebeurt dit op nieuwjaarsdag, wanneer iedereen elkaar begint te feliciteren. SMS worden verzonden via servicekanalen. Op 8 maart en 23 februari feliciteren mensen elkaar liever via sms, sturen ze grappige gedichten en kunnen telefoons het vaak niet eens worden met de BS over de toewijzing van een spraakkanaal. Er werd mij een interessant geval verteld. In een deel van Moskou begonnen abonnees klachten te ontvangen dat ze niemand konden bereiken. Technische specialisten begonnen het uit te zoeken. De meeste spraakkanalen waren gratis, maar alle servicekanalen waren bezet. Het bleek dat er naast deze BS een instituut was waar examens plaatsvonden en studenten voortdurend sms-berichten uitwisselden. De telefoon verdeelt lange sms-berichten in verschillende korte sms-berichten en verzendt ze allemaal afzonderlijk. Technisch servicepersoneel adviseert om dergelijke felicitaties via MMS te verzenden. Het zal sneller en goedkoper zijn. Vanaf het basisstation gaat de oproep naar de controller. Het ziet er net zo saai uit als de BS zelf - het is maar een set kasten:

7.

Afhankelijk van de uitrusting kan de controller maximaal 60 basisstations bedienen. De communicatie tussen het BS en de controller (BSC) kan plaatsvinden via een radiorelaiskanaal of via optica. De controller regelt de werking van radiokanalen, incl. regelt de beweging van de abonnee en de signaaloverdracht van het ene BS naar het andere. De schakelaar ziet er veel interessanter uit:

8.

9.

Elke schakelaar bedient 2 tot 30 controllers. Het beslaat een grote hal, gevuld met verschillende kasten met apparatuur:

10.

11.

12.

De schakelaar regelt het verkeer. Denk aan de oude films waarin mensen eerst het 'meisje' belden, en ze vervolgens met een andere abonnee verbond door de draden te verwisselen? Moderne schakelaars doen hetzelfde:

13.

Om het netwerk te controleren heeft Beeline verschillende auto’s, die ze liefkozend ‘egels’ noemen. Ze bewegen zich door de stad en meten het signaalniveau van hun eigen netwerk, maar ook het niveau van het netwerk van hun collega’s uit de Grote Drie:

14.

Het hele dak van zo'n auto is bedekt met antennes:

15.

Binnenin bevindt zich apparatuur die honderden gesprekken voert en informatie opneemt:

16.

Vanuit het Mission Control Center van het Network Control Center (NCC) vindt 24-uurs monitoring van schakelaars en controllers plaats:

17.

Er zijn 3 hoofdgebieden voor het monitoren van het mobiele netwerk: ongevallencijfers, statistieken en feedback van abonnees. Net als in vliegtuigen beschikt alle mobiele netwerkapparatuur over sensoren die een signaal naar het centrale besturingssysteem sturen en informatie naar de computers van de coördinatoren sturen. Als bepaalde apparatuur uitvalt, begint het lampje op de monitor te ‘knipperen’. De CCS houdt ook statistieken bij voor alle schakelaars en controllers. Hij analyseert het en vergelijkt het met voorgaande perioden (uur, dag, week, enz.). Als de statistieken van een van de knooppunten scherp beginnen te verschillen van eerdere indicatoren, begint het lampje op de monitor opnieuw te "knipperen". Feedback wordt ontvangen door klantenservicemedewerkers. Als zij het probleem niet kunnen oplossen, wordt het gesprek doorverbonden met een technicus. Als hij machteloos blijkt te zijn, ontstaat er een ‘incident’ in het bedrijf, dat wordt opgelost door de ingenieurs die betrokken zijn bij de bediening van de betreffende apparatuur. De schakelaars worden 24/7 bewaakt door 2 monteurs:

18.

De grafiek toont de activiteit van Moskou-schakelaars. Het is duidelijk zichtbaar dat bijna niemand 's nachts belt:

19.

Controle over de controllers (vergeef de tautologie) wordt uitgevoerd vanaf de tweede verdieping van het Network Control Center:

22.

21.

Mobiele mobiele communicatie

mobiel- een van de soorten mobiele radiocommunicatie, die is gebaseerd op cellulair netwerk. Het belangrijkste kenmerk is dat het totale dekkingsgebied is verdeeld in cellen (cellen), bepaald door de dekkingsgebieden van individuele basisstations (BS). De cellen overlappen elkaar gedeeltelijk en vormen samen een netwerk. Op een ideaal (vlak en onontwikkeld) oppervlak is het dekkingsgebied van één BS een cirkel, dus het netwerk waaruit ze bestaan ​​ziet eruit als een honingraat met zeshoekige cellen (honingraten).

Het is opmerkelijk dat in de Engelse versie de verbinding "cellulair" of "cellulair" (cellulair) wordt genoemd, waarbij geen rekening wordt gehouden met de zeshoekige aard van de honingraat.

Het netwerk bestaat uit ruimtelijk verspreide zendontvangers die in hetzelfde frequentiebereik werken, en schakelapparatuur die het mogelijk maakt om de huidige locatie van mobiele abonnees te bepalen en de continuïteit van de communicatie te garanderen wanneer een abonnee zich verplaatst van het dekkingsgebied van één zendontvanger naar het dekkingsgebied gebied van een ander.

Verhaal

Het eerste gebruik van mobiele telefoonradio in de Verenigde Staten dateert uit 1921: de politie van Detroit gebruikte eenrichtingscommunicatie in de 2 MHz-band om informatie van een centrale zender naar in het voertuig gemonteerde ontvangers te verzenden. In 1933 begon de NYPD een tweerichtingsradiosysteem voor mobiele telefoons te gebruiken, eveneens in de 2 MHz-band. In 1934 wees de Amerikaanse Federal Communications Commission vier kanalen toe voor telefonische radiocommunicatie in het bereik van 30...40 MHz, en in 1940 maakten al ongeveer 10.000 politievoertuigen gebruik van telefonische radiocommunicatie. Al deze systemen maakten gebruik van amplitudemodulatie. Frequentiemodulatie werd in 1940 gebruikt en in 1946 had het de amplitudemodulatie volledig vervangen. De eerste openbare mobiele radiotelefoon verscheen in 1946 (St. Louis, VS; Bell Telephone Laboratories) en gebruikte de 150 MHz-band. In 1955 begon een 11-kanaals systeem te werken in de 150 MHz-band, en in 1956 begon een 12-kanaals systeem in de 450 MHz-band te werken. Beide systemen waren simplex en maakten gebruik van handmatige schakeling. Automatische duplexsystemen begonnen respectievelijk in 1964 (150 MHz) en 1969 (450 MHz) te werken.

In de USSR In 1957 creëerde de Moskouse ingenieur L.I. Kupriyanovich een prototype van een draagbare automatische duplex mobiele radiotelefoon LK-1 en een basisstation daarvoor. De mobiele mobilofoon woog ongeveer drie kilogram en had een bereik van 20-30 km. In 1958 creëerde Kupriyanovich verbeterde modellen van het apparaat, met een gewicht van 0,5 kg en de grootte van een sigarettendoos. In de jaren zestig demonstreerde Hristo Bochvarov zijn prototype van een mobiele zaktelefoon in Bulgarije. Op de Interorgtekhnika-66 tentoonstelling presenteert Bulgarije een kit voor het organiseren van lokale mobiele communicatie vanaf zaktelefoons RAT-0.5 en ATRT-0.5 en een basisstation RATC-10, dat verbinding biedt voor 10 abonnees.

Aan het einde van de jaren vijftig begon de ontwikkeling van het Altai-autoradiotelefoonsysteem in de USSR, dat in 1963 op proef werd gesteld. Het Altai-systeem werkte aanvankelijk op een frequentie van 150 MHz. In 1970 was het Altai-systeem actief in 30 steden van de USSR en werd het 330 MHz-bereik ervoor toegewezen.

Op soortgelijke wijze, met natuurlijke verschillen en op kleinere schaal, ontwikkelde de situatie zich in andere landen. Zo wordt in Noorwegen sinds 1931 openbare telefoonradio gebruikt voor maritieme mobiele communicatie; in 1955 waren er 27 kustradiostations in het land. Landmobiele communicatie begon zich na de Tweede Wereldoorlog te ontwikkelen in de vorm van particuliere, handmatig geschakelde netwerken. Zo was de radiocommunicatie via mobiele telefoons enerzijds in 1970 al behoorlijk wijdverspreid, maar kon ze anderzijds duidelijk niet voldoen aan de snel groeiende behoeften, met een beperkt aantal kanalen in strikt gedefinieerde frequentiebanden. Er werd een oplossing gevonden in de vorm van een cellulair communicatiesysteem, waarmee de capaciteit dramatisch kon worden vergroot door frequenties te hergebruiken in een systeem met een cellulaire structuur.

Natuurlijk bestonden, zoals gewoonlijk in het leven, bepaalde elementen van het cellulaire communicatiesysteem al eerder. In het bijzonder werd in 1949 in Detroit (VS) een zekere vorm van een cellulair systeem gebruikt door een taxidienst - met hergebruik van frequenties in verschillende cellen wanneer gebruikers op vooraf bepaalde locaties handmatig van kanaal wisselden. De architectuur van het systeem dat tegenwoordig bekend staat als het cellulaire communicatiesysteem werd echter alleen geschetst in een technisch rapport van het Bell System, dat in december 1971 werd ingediend bij de Amerikaanse Federal Communications Commission. En vanaf die tijd begon de ontwikkeling van cellulaire communicatie zelf begon, dat in 1985 echt triomfantelijk werd, in de afgelopen tien jaar of zo.

In 1974 besloot de Amerikaanse Federal Communications Commission een frequentieband van 40 MHz in de 800 MHz-band toe te wijzen voor mobiele communicatie; in 1986 werd nog eens 10 MHz toegevoegd in hetzelfde bereik. In 1978 begonnen in Chicago de tests van het eerste experimentele mobiele communicatiesysteem voor tweeduizend abonnees. Daarom kan 1978 worden beschouwd als het jaar van het begin van het praktische gebruik van cellulaire communicatie. Het eerste geautomatiseerde commerciële mobiele telefoonsysteem werd in oktober 1983 ook in Chicago geïntroduceerd door American Telephone and Telegraph (AT&T). In Canada wordt mobiele communicatie sinds 1978 gebruikt, in Japan sinds 1979, in de Scandinavische landen (Denemarken, Noorwegen, Zweden, Finland) sinds 1981, in Spanje en Engeland sinds 1982. Vanaf juli 1997 wordt mobiele communicatie gebruikt in meer dan 140 landen op alle continenten, met meer dan 150 miljoen abonnees.

Het eerste commercieel succesvolle mobiele netwerk was het Finse Autoradiopuhelin (ARP) -netwerk. Deze naam wordt in het Russisch vertaald als "Autoradiotelefoon". Het werd gelanceerd in de stad en bereikte 100% dekking van het grondgebied van Finland. De celgrootte was ongeveer 30 km en er waren meer dan 30 duizend abonnees in de stad. Het werkte op een frequentie van 150 MHz.

Werkingsprincipe van mobiele communicatie

De belangrijkste componenten van een mobiel netwerk zijn mobiele telefoons en basisstations. Basisstations bevinden zich meestal op de daken van gebouwen en torens. Wanneer de mobiele telefoon is ingeschakeld, luistert hij naar de ether en vindt hij een signaal van het basisstation. De telefoon stuurt vervolgens zijn unieke identificatiecode naar het station. De telefoon en het station onderhouden voortdurend radiocontact en wisselen periodiek pakketten uit. Communicatie tussen de telefoon en het station kan plaatsvinden via een analoog protocol (NMT-450) of digitaal (DAMPS, GSM, Engels). overhandigen).

Mobiele netwerken kunnen bestaan ​​uit basisstations van verschillende standaarden, waardoor de netwerkwerking kan worden geoptimaliseerd en de dekking kan worden verbeterd.

De mobiele netwerken van verschillende operators zijn met elkaar verbonden, evenals met het vaste telefoonnetwerk. Hierdoor kunnen abonnees van de ene operator bellen naar abonnees van een andere operator, van mobiele telefoons tot vaste lijnen en van vaste lijnen tot mobiele telefoons.

Operators in verschillende landen kunnen roamingovereenkomsten sluiten. Dankzij dergelijke overeenkomsten kan een abonnee in het buitenland bellen en gebeld worden via het netwerk van een andere operator (zij het tegen hogere tarieven).

Mobiele communicatie in Rusland

In Rusland begon de introductie van mobiele communicatie in 1990, het commerciële gebruik begon op 9 september 1991, toen het eerste mobiele netwerk in Rusland in Sint-Petersburg werd gelanceerd door Delta Telecom (werkend volgens de NMT-450-standaard) en het eerste symbolische netwerk werd gelanceerd. mobiel telefoontje van de burgemeester van Sint-Petersburg, Anatoly Sobchak. In juli 1997 bedroeg het totale aantal abonnees in Rusland ongeveer 300 duizend. Sinds 2007 zijn de belangrijkste mobiele communicatieprotocollen die in Rusland worden gebruikt GSM-900 en GSM-1800. Daarnaast werkt UMTS ook. Met name het eerste fragment van een netwerk van deze standaard in Rusland werd op 2 oktober 2007 in St. Petersburg door MegaFon in gebruik genomen. In de regio Sverdlovsk wordt het mobiele communicatienetwerk van de DAMPS-standaard, eigendom van het bedrijf MOTIV Cellular Communications, nog steeds gebruikt.

In december 2008 waren er in Rusland 187,8 miljoen mobiele gebruikers (gebaseerd op het aantal verkochte simkaarten). De penetratiegraad van mobiele communicatie (het aantal simkaarten per 100 inwoners) bedroeg op deze datum dus 129,4%. In de regio's, met uitzondering van Moskou, bedroeg het penetratieniveau meer dan 119,7%.

Het marktaandeel van de grootste mobiele operators per december 2008 was: 34,4% voor MTS, 25,4% voor VimpelCom en 23,0% voor MegaFon.

In december 2007 is het aantal mobiele gebruikers in Rusland gestegen tot 172,87 miljoen abonnees, in Moskou - naar 29,9, in Sint-Petersburg - naar 9,7 miljoen. Penetratieniveau in Rusland - tot 119,1%, Moskou - 176%, Sint-Petersburg - 153%. Het marktaandeel van de grootste mobiele operators in december 2007 was: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, andere operators 20%.

Volgens gegevens van het Britse onderzoeksbureau Informa Telecoms & Media voor 2006 bedroegen de gemiddelde kosten van een minuut mobiele communicatie voor een consument in Rusland $ 0,05 - dit is het laagste van de G8-landen.

Het IDC-bedrijf concludeerde op basis van een onderzoek naar de Russische markt voor mobiele communicatie dat in 2005 de totale duur van oproepen op een mobiele telefoon door inwoners van de Russische Federatie 155 miljard minuten bedroeg en dat er 15 miljard sms-berichten werden verzonden.

Volgens een onderzoek van J'son & Partners bedroeg het aantal in Rusland geregistreerde simkaarten eind november 2008 183,8 miljoen.

zie ook

Bronnen

Koppelingen

• Informatiesite over generaties en standaarden van mobiele communicatie.
• Mobiele communicatie in Rusland 2002-2007, officiële statistieken

mobiel in Rusland
Mobiele operators	Utel Akos Altaisvyaz Baikalwestcom Beeline ETK MegaFon Motive MTS NSS NTK SMARTS Sky Link Sonet Sotel SSB STEC GSM TomskTeleCom UUSS Digitale uitbreiding
Verkoopnetwerken voor mobiele telefoons	Divizion Symphony AltTelecom Banzai Betalink Euroset ION Svyaznoy Spectrum Communicatie Telefoon.Ru Teleforum Tochka Ultra Digital City Eldorado
Mobiele standaarden	D-AMPS GSM IMT-MC-450 IS-95