ИСТОРИЯ СОТОВОЙ
СВЯЗИ.
- Первая система
радиотелефонной связи,
предлагавшая услуги всем
желающим, начала свое
функционирование в 1946 г. в г. Сент-Луис
(США). Радиотелефоны,
применявшиеся в этой системе,
использовали обычные
фиксированные каналы. Если
канал связи был занят, то
абонент вручную
переключался на другой —
свободный. Аппаратура была
громоздкой и неудобной в
использовании.
- С развитием техники
системы радиотелефонной
связи совершенствовались:Уменьшались
габариты устройств,
осваивались новые частотные
диапазоны, улучшалось
базовое и коммутационное
оборудование, в частности,
появилась функция
автоматического выбора
свободного канала (trunking). Но при
огромной потребности в
услугах радиотелефонной
связи возникали и проблемы.
- Главная из них —
ограниченность частотного
ресурса: число фиксированных
частот в определенном
частотном диапазоне не может
бесконечно увеличиваться,
поэтому радиотелефоны с
близкими по частоте рабочими
каналами начинают создавать
взаимные помехи. Ученые
и инженеры разных стран
пытались решить эту проблему.
И вот в середине 40-х годов
исследовательский центр Hell Laboratories
американской компании AT&T
предложил идею разбиения
всей обслуживаемой
территории на небольшие
участки, которые стали
называться сотами (от англ. cell —
ячейка, сота|. Каждая сота
должна была обслуживаться
передатчиком с ограниченным
радиусом действия и
фиксированной частотой. Это
позволило бы без всяких
взаимных помех использовать
ту же самую частоту повторно в
другой ячейке (соте).
- Но прошло более 30 лет,
прежде чем такой принцип
организации связи был
реализован на аппаратном
уровне. Причем в эти годы
разработка принципа сотовой
связи веласьв различных
странах мира не по одним и тем
же направлениям. Еще в
конце 70-х годов начались работы
по созданию единого
стандарта сотовой связи для 5
се вер о европейских стран —
Швеции, Финляндии, Исландии,
Дании и Норвегии, который
получил название NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) и был
предназначен для работы в
диапазоне 450 МГц. Эксплуатация
первых систем сотовой связи
этого стандарта началась в 1981 г.
Но еще на месяц раньше система
сотовой связи стандарта NMT-450
вступила в эксплуатацию в
Саудовской Аравии. Сети
на основе стандарта NMT-450 и его
модифицированных версий
стали широко использоваться
в Австрии, Голландии, Бельгии,
Швейцарии, а также в странах
Юго-Восточной Азии и Ближнего
Востока. На базе этого
стандарта в 1985 г. был разработан
стандарт NMT-900 диапазона 900 МГц,
который позволил расширить
функциональные возможности
системы и значительно
увеличить абонентскую
емкость системы,
- В 1983 г. в США, в районе
Чикаго, после ряда успешных
полевых испытаний вступила в
коммерческую эксплуатацию
сеть стандарта AMPS /Advanced Mobile Phone Service). Этот
стандарт был разработан в
исследовательском центре Bell Laboratories.
- В 1985 г. в
Великобритании был принят в
качестве национального
стандарт TACS (TotalAccess Communications System),
разработанный на основе
американского стандарта AMPS. В 1987 г.
в связи с резким увеличением в
Лондоне числа абонентов
сотовой связи была расширена
рабочая полоса частот. Новая
версия этого стандарта
сотовой связи получила
название HTAC.S (Enhanced TACS). Во
Франции, в отличие от
других европейских стран, в 1985г.
был принят стандарт Radiocom-2000. С 1986 г. в
скандинавских странах начал
применяться стандарт NMT-900.
- Все вышеперечисленные
стандарты являются
аналоговыми и относятся к
первому поколению систем
сотовой связи (рис, 3,1),
Аналоговыми эти системы
называются потому, что в них
используется аналоговый
способ передачи информации с
помощью обычной частотной (ЧМ)
или фазовой |ФМ) модуляции, как
и в обычных радиостанциях.
Этот способ имеет ряд
существенных недостатков;
возможность прослушивания
разговоров другими
абонентами, отсутствие
эффективных методов борьбы с
замираниями сигналов под
влиянием окружающего
ландшафта и зданий или
вследствие передвижения
абонентов.
- Кроме этого,
использование различных
стандартов сотовой связи и
большая перегруженность
выделенных частотных
диапазонов стали
препятствовать ее широкому
применению. Ведь иногда по
одному и тому же телефону было
невозможно из-за взаимных
помех разговаривать даже
абонентам, находящимся в двух
соседних странах (особенно в
Европе).
- Увеличить число
абонентов можно было лишь
двумя способами: расширив
частотный диапазон |как,
например, это было сделано в
Великобритании — ETACS) или перейдя
к рациональному частотному
планированию, позволяющему
гораздо чаще использовать
одни и те же частоты.
- Использование
новейших технологий и
научных открытий в области
связи и обработки сигналов
позволило подойти к концу 80-х
годов к новому этапу развития
систем сотовой связи —
созданию систем второго
поколения, основанных на
цифровых методах обработки
сигналов.
- С целью разработки
единого европейского
стандарта цифровой сотовой
связи для выделенного в этих
целях диапазона 900 МГц в 1982 г.
Европейская Конференция
Администраций Почт и
Электросвязи (СЕРТ) —
организация, объединяющая
администрации связи 26 стран, —
создала специальную группу Groupe
Special Mobile. Аббревиатура GSM и дала
название новому стандарту (позднее,
в связи с широким
распространением этого
стандарта во всем мире, GSM стали
расшифровывать как Global System for Mobile Communications}.
Результатом работы этой
группы стали опубликованные
в 1990 г. требования к системе
сотовой связи стандарта GSM, в
котором используются самые
современные разработки
ведущих научно-технических
центров. К ним, в частности,
относятся временное
разделение каналов,
шифрование сообщений и
защита данных абонента,
использование блочного и
сверточного кодирования,
новый вид модуляции — GMSK (Gaussian Minimum
Shift Keying).
- В 1989 г., за год до появления
технического обоснования GSM,
британский Департамент
торговли и промышленности DTI /Department of
Trade and Industry) опубликовал концепцию «Подвижные
телефоны", которая после внесения
дополнений и изменений
получила название «Сети
персональной связи» — PCN (Persona! Communication Networks).
Целью реализации концепции
было создание конкуренции
между основными участниками
рынка подвижной радиосвязи,
чтобы к 2000 г, их абонентами стало
около 15% населения страны.
- Не отставала от Европы и
Америка, провозгласившая
свою концепцию «Услуги
персональной связи» — PCS (Personal Communication Services). Ее
целью был 50%-ный охват
населения страны к 2000 г. Для
реализации этой концепции
федеральная комиссия связи
США выделила три частотных
участка в диапазоне 1,9—2,0 ГГц (широкополосные
PCS) и один участок в диапазоне 900
МГц (узкополосные PCS).
- В США в 1990 г. американская
Промышленная Ассоциация в
области связи ТIА (Telecommunications Industry Associulion)
утвердила национальный
стандарт IS-54 цифровой сотовой
связи. Этот стандарт стал
более известен под
аббревиатурой D-AMPS или ADC. В
отличие от Европы, в США не были
выделены новые частотные
диапазоны, поэтому система
должна была работать в полосе
частот, общей с обычным AMPS.Одновременно
американская компания Qualcomm
начала активную разработку
нового стандарта сотовой
связи, основанного на
технологии шумо-подобных
сигналов и кодовом
разделении каналов, — CDMA (Code Division Multiple Access).
- В 1991 г. в Европе появился
стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System 1800 МГц),
созданный на базе стандарта GSM.
Великобритания сразу же
приняла его в в качестве
основы для разработки уже
упоминавшейся концепции PCN, что
стало началом его
победоносного шествия по
континентам земного шара.
- В развитии сотовой
связи от Европы и США не
отставала и Япония. В этой
стране был разработан
собственный стандарт
сотовой связи JDC (Japanese Digital Cellular), близкий
по своим показателям к
американскому стандарту D-AMPS.
Стандарт JDC был утвержден в 1991 г.
Министерством почт и связи
Японии,
- В 1992 г. в Германии
вступила в коммерческую
эксплуатацию первая система
сотовой связи стандарта GSM.
- В 1993 г. в США после ряда
успешных испытаний
Промышленная Ассоциация в
области связи TIA приняла
стандарт CDMA как внутренний
стандарт цифровой сотовой
связи, назвав его IS-95. В сентябре 1995
г. в Гонконге была открыта
коммерческая эксплуатация
первой сети стандарта IS-95.
- В 1993 г. в Великобритании
вступила в эксплуатацию
первая сеть DCS-1800 One-2-One, которая
насчитывает уже более 500 тыс.
абонентов.
- Что такое сотовая
связь, Россия узнала лишь на
закате перестройки. В Санкт-Петербурге,
а затем и в Москве появились
системы стандарта NMT-450i (усовершенствованный
стандарт NMT-450). А принятие в 1994 г.
концепции развития
сетей сухопутной подвижной
связи стало мощным
катализатором дальнейшего
развития сотовой связи в
национальном масштабе. И если
с внедрением стандартов NMT и AMPS
наша страна отстала лет на
десять, то провозглашение
стандарта GSM в качестве одного
из двух федеральных
стандартов (NMT и GSM) сократило этот
временной разрыв примерно до
трех лет.
- Четкая ориентация на
прогрессивные мировые
технологии дает возможность
России не отставать от
ведущих стран мира в развитии
современных систем
подвижной радиосвязи. Не
отстает Россия и по внедрению
прогрессивною стандарта CDMA.
Условия развития сетей CDMA в
России определены приказом
Министерства связи РФ № 18 от 24
февраля 1996 г., где указано, что
сети CDMA ориентированы на
предоставление услуг
стационарным абонентам. Но
допускается возможность их
применения из соты в соту, т, е.
обеспечивается
ограниченная подвижность
абонентов. Первая сеть
стандарта CDMA открыта в
Челябинске, Москве и Санкт-Петербурге.
- Дальнейшее
развитие сотовой подвижной
связи осуществляется в
рамках создания проектов
систем третьего поколения,
которые будут отличаться
унифицированной системой
радиодоступа, объединяющей
существующие сотовые и "бесшнуровые»
системы с информационными
службами XXI в. Они будут иметь
архитектуру единой сети и
предоставлять связь
абонентам В различных
условиях, включая движущийся
транспорт, жилые помещения,
офисы и т. д. В Европе такая
концепция, получившая
название UMTS (универсальная
система подвижной связи),
предусматривает
объединение функциональных
возможностей существующих
цифровых систем связи в
единую систему третьего
поколения FPLMTS (Future Public Land Mobile Telephone System) с
предоставлением абонентам
стандартизированных услуг
подвижной связи. Работы по
созданию международной
системы подвижной связи
общего пользования FPLMTS ведутся
Международным союзом
электросвязи. Для нее
определен диапазон частот 1 — 3
ГГц, в котором будут выделены
полосы шириной 60 МГц для
стационарных станций и 170 МГц —
для подвижных станций. I Начало
испытаний наземных
компонентов системы
ожидается в 2000 г., а ввод
спутниковой подсистемы FPLMTS в
полосах частот 1980-2010 и 2170-2200 МГц— в 2010г.
- Принципиально новым
шагом в развитии систем
сотовой подвижной связи
стали одобренные
международной организацией
стандартов (ISO| концепция
интеллектуальных сетей
связи и модели открытых
систем (OSI|. Концепция
построения
интеллектуальной сети
используется сегодня для
создания всех перспективных
цифровых сотовых сетей с
микро- и макросотами. Она
предусматривает
объединение систем сотовой
подвижной связи, систем
радиовызова и персональной
связи при условиях
оперативного
предоставления абонентам
каналов связи и развития
услуг. Модели OSI интерпретируют
процесс передачи сообщений
как взаимодействие
функциональных
взаимосвязанных уровней,
каждый из которых имеет
встроенный интерфейс на
смежном уровне.
-
- В.Андрианов, А.Соколов
"Средства мобильной связи"
|
|