Стандарты сотовой связи

CDMA

Code Division Multiple Access (IS-95)- множественный доступ с кодовым делением. CDMA - не новая технология. Она использовалась в военных системах спутниковой связи уже много лет. Корпорация QUALCOMM, осознавая огромный потенциал CDMA для беспроводного применения, развивала основные новшества необходимые для превращения этого стандарта в высокоэффективную и доступную для потребителя технологию для мобильных систем. Эта технология может сильно увеличить емкость и качество систем сотовой связи по всему миру. В отличии от действующих аналоговых и других цифровых систем, которые делят доступный диапазон на узкие каналы и выделяют для каждого разговора (или нескольким) по одному каналу, CDMA не делит рабочий диапазон на каналы, а использует для каждого разговора широкий спектр частот. Каждому телефону или звонку присвоен уникальный код, по которому он выделяется из множества одновременно происходящих передач данных в одном и том же диапазоне частот. Поэтому пока принимающее устройство имеет правильный код, оно может выбрать нужный разговор из множества других.

Выдающееся качество голоса. CDMA обеспечивает превосходное качество голоса, сравнимое даже с проводными системами. Также отфильтровываются фоновый шум, интерференцию и прочие помехи, что значительно увеличивает качество связи и конфиденциальность.

Большая зона покрытия по более низкой цене. Система сигналов распределенного спектра CDMA обеспечивает большее покрытие, чем другие беспроводные технологии, как домашние, так и мобильные. Сети CDMA требуют меньшее количество базовых станций для покрытия конкретной области в сравнении с другими радио технологиями. С меньшим количеством базовых станций оператор сотовой связи может значительно снизить затраты, как при развитии сотовой сети, так и во время ее эксплуатации.

Меньшее энергопотребление - меньшие телефоны. CDMA аппараты обычно передают данные на значительно более низких уровнях энергии чем аппараты, использующие другие технологии, благодаря использованию изменяющегося уровня кодирования голоса. Это позволяет аккумулятору работать более продолжительное время.

Меньше оборванных разговоров. Используя запатентованный метод передачи звонков между сотами, известный как "мягкая передача", CDMA существенно уменьшает вероятность обрыв разговора или его потерю при передачи

Повышенная безопасность и конфиденциальность. В дополнение к отфильтровыванию фоновых шумов и других помех, шумоподобные, оцифрованные и закодированные передачи в стандарте CDMA уверенно защищены от подслушивания. Кодирование голоса в стандарте CDMA, вместе с 4.4 триллионами кодов, также полностью гарантирует невозможность клонирования и других видов утечки информации.

Повышенная емкость. CDMA обеспечивает большую эффективность использования рабочего спектра, чем любые другие аналоговые и цифровые технологии, позволяя операторам сотовой связи поддерживать большее количество пользователей сети и большее количество сетевого трафика при той же ширине радио диапазона. Учитывая постоянно растущее количество пользователей и времени разговоров, большая емкость сети - очень важное преимущество и фактор для увеличения прибыли.

Службы сети Технология CDMA дает пользователям доступ к широкому спектру услуг, включая определение номера звонящего абонента, систему коротких сообщений (SMS) и доступ к Интернет. Также возможна одновременная передача данных и голоса.

Перспективы стандарта CDMA, а если быть еще точным WCDMA (Wide-CDMA) являются на данный момент самыми перспективными технологиями. Уже сейчас в Японии разработаны сети и телефоны, позволяющие передавать видео, скорость передачи данных в этих сетях будет составлять от 384kbs до 2Mbps. WCDMA скорее всего станет общемировым стандартом сотовой связи в новом тысячелетии, являясь новым - третьим поколением сотовой связи.

DAMPS

Digital Advanced Mobile Рhone Service - цифровая усовершенствованная подвижная телефонная служба. Цифровая модификация стандарта AMPS. Разработан для Северной Америки, но, завоевав популярность и в других странах, в 1993 г. появился в России. Диапазон частот 825 - 890 МГц.

Особенности Емкость сетей значительно выше, чем у NMT-450 и AMРS. Возможность эксплуатации мобильных аппаратов как в цифровом, так и в аналоговом режимах. Широкий спектр сервисных услуг. Емкость сетей сотовой связи, работающих в этом стандарте, ниже, чем в полностью цифровых системах, но все же значительно выше, чем в аналоговых.Если при роуминге абонент из аналоговой сети AMРS попадает в цифровую - D-AMРS, для работы ему выделяются аналоговые каналы. Однако в этом случае преимущества цифровой связи, оплаченные заранее, ему недоступны.

Перспективы Сети AMРS постепенно будут заменяться сетями, работающими в цифровой версии этого стандарта.Последняя модификация IS-136 стандарта D-AMРS по техническим воможностям приближает его к GSM. Получает развитие и автоматический роуминг.У сотовых сетей есть свои "часы пик", когда мобильные абоненты не могут дозвониться или вынуждены прерывать разговор. Особенно это характерно для крупных городов, где сосредоточена основная масса пользователей. Для разрешения этой проблемы и удовлетворения растущих потребностей абонентов в сервисе операторы переходят от аналоговых к современным цифровым стандартам.

GSM 900

Global System for Mobile Сommunications - глобальная система подвижной связи. Панъевропейский цифровой стандарт, диапазон частот 890-960МГц.

Особенности Меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. В основном это достигается за счет аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, автоматически снижается излучаемая мощность. Относительно высокая емкость сети.Низкий уровень индустриальных помех в данном частотном диапазоне. Максимальная защита от подслушивания и нелегального использования номера (выше защита только у GSM-1800), что достигается путем применения алгоритмов шифрования с открытым ключом. Связь на расстоянии не более 35 км от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн. SIM-карта.

В стандарте GSM-900 для максимальной защиты от несанкционированного подключения применяется специальный модуль подлинности абонента — SIM-карта. Эта карточка, во встроенной микросхеме которой хранится специальная информация о конкретном абоненте, выдается ему при подключении телефона и может быть использована с любой моделью мобильного аппарата стандарта GSM. Чтобы похититель не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (РIN-код), который нужно набирать при каждом включении аппарата. Впрочем, ленивый абонент может отключить эту функцию. Если три раза подряд неправильно набрать РIN-код, SIM-карта временно заблокируется. Использование SIM-карты также удобно тем, что при смене аппарата абоненту не нужно менять свой мобильный номер, он просто переставляет карту, и все сохраненные на ней данные (включая записную книжку) становятся доступными в новом аппарате.

GSM 1800

Global System for Mobile Сommunications - глобальная система подвижной связи. Цифровой стандарт, диапазон частот 1710- 1880 МГц. Модификация стандарта GSM-900

Особенности. Максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов стандарта GSM-1800 — 1Вт (для сравнения у GSM-900 - 2Вт). Высокая защита от подслушивания и нелегального использования номера. Высокая емкость сети, что важно для крупных городов. Максимальное удаление абонента от базовой станции - 5-6 километров. SIM-карта. В стандарте GSM-1800 для максимальной защиты от несанкционированного подключения применяется специальный модуль подлинности абонента — SIM-карта. Эта карточка, во встроенной микросхеме которой хранится специальная информация о конкретном абоненте, выдается ему при подключении телефона и может быть использована с любой моделью мобильного аппарата стандарта GSM. Чтобы похититель не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (РIN-код), который нужно набирать при каждом включении аппарата. Впрочем, ленивый абонент может отключить эту функцию. Если три раза подряд неправильно набрать РIN-код, SIM-карта временно заблокируется. Использование SIM-карты также удобно тем, что при смене аппарата абоненту не нужно менять свой мобильный номер, он просто переставляет карту, и все сохраненные на ней данные (включая записную книжку) становятся доступными в новом аппарате.

NMT 450

Аналоговый стандарт NMT-450 (Nordic Mobile Teleрhone) разработан в Скандинавии. Диапазон частот 453 - 468 МГц.

Особенности. Значительно большая по сравнению с другими стандартами площадь обслуживания одной базовой станции и соответственно меньшие затраты, а также малое затухание сигнала на открытом пространстве, что оптимально для обширных территорий с низкой плотностью населения. Большая дальность - возможность пользоваться связью на расстоянии в несколько десятков километров от базовой станции (теоретически до 100 км, особенно летом) и даже за пределами гарантированной зоны покрытия, если абонент может подключить высокоэффективные направленные антенны и усилители. Это одинаково ценно как в труднодоступных, малонаселенных районах Севера или Дальнего Востока, так и в далекой Ницце. Более естественное, чем при использовании цифровых стандартов, звучание человеческого голоса. Слабая помехоустойчивость - в этом частотном диапазоне уровень индустриальных помех выше, чем в диапазонах 800, 900 и 1800 МГц. Меньшая, чем в цифровых стандартах, возможность предоставления широкого спектра сервисных услуг. Незащищенность от подслушивания. Абоненту NMT-450 полезно знать, что его переговоры легко принимает УКВ-приемник соответствующего диапазона.

Габариты, вес, потребление энергии аккумуляторов у телефонных аппаратов больше, чем в цифровых системах, а время работы соответственно меньше. В новых моделях эти недостатки менее выражены. Вероятность снижения качества связи внутри помещений.

Невысокая абонентская емкость сетей, обусловленная диапазоном используемых частот и особенностями технических решений, может увеличивать время дозвона в моменты пиковой нагрузки. По этой причине в крупных городах число одновременно используемых номеров в пределах одной соты стандарта NMT-450 ограничено.

Перспективы. В процессе модернизации разрабатываются новые версии стандарта. Для увеличения емкости сотовых сетей стандарта NMT-450 планируется использовать шаг частотной сетки 12,5 кГц вместо стандартного шага 25 кГц, что позволит увеличить количество рабочих каналов с 180 до 359. Но этой привилегией смогут воспользоваться только владельцы новых моделей телефонов. Предполагается использовать временное разделение каналов, как в цифровых системах (работа нескольких абонентов на одной частоте). Спутниковые системы связи не смогут в ближайшее время составить серьезной конкуренции сетям NMT-450 из-за высокой стоимости предоставляемых услуг.