Зусилля по створенню безпеки мобільної телефонії і PMR (private dispatched mobile radio) були покладені на Федеральну Комісію Зв'язку (FCC), який розглядав ряд радіомовних служб як найбільш соціально відповідальних. Політичні віяння сприяли зростанню популярності мобільної телефонії і PMR в 1968 році, коли комісія погодилася розглянути можливість використання високочастотних телеканалів 70-83 (ширина смуги частот 800-МГц) для потреб мобільної телефонії. На той час в США налічувалося близько 70 000 користувачів мобільних телефонів
У 1971 році AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, N.J., запропонували концепцію стільникової системи, як переважаючу архітектуру мобільної телефонної системи (AMPS). Ідея була такою, що інтригує і закликала помістити основну станцію на велику висоту над містом, а її менш могутні копії ближче до землі на обширному просторі. Кожен осередок був копією упакованої радіоустановки, навантаження ліній зв'язку каналів якої проходило упаковкою команд контроллера по призначених каналах управління.
Стільникова концепція додавала просторове вимірювання до простої моделі, що частото-упаковувала. Плоскі малопотужні осередки були зв'язані через перемикаючий центр і функцію, що управляла.
Зменшення області дії кожного осередку вимагало повтору частот. Осередки, що використовують той же набір радіоканалів, могли б уникнути взаємного втручання, якби вони були на достатній відстані один від одного. Втручання осередків пропорційне не відстані між ними, а коефіцієнту відношення цієї відстані до радіусу осередку. З тих пір, як радіус осередку став пропорційний потужності передавача, системні розробники мають велику свободу дій у визначенні кількості радіоканалів, необхідних для клієнтів. Більше число радіоканалів може бути додане до системи простим зменшенням потужності передачі осередку, зменшенням розміру осередку, і заповненням вільної області новими осередками.
В кінці 70-х років почалися роботи із створення єдиного стандарту стільникового зв'язку для 5 північноєвропейських країн _ Швеції, Фінляндії, Ісландії, Данії і Норвегії, який отримав назву NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) і був призначений для роботи в діапазоні 450 Мгц. Експлуатація перших систем стільникового зв'язку цього стандарту почалася в 1981 р. Але ще на місяць раніше система стільникового зв'язку стандарту NMT-450 вступила в експлуатацію в Саудівській Аравії.
Мережі на основі стандарту NMT-450 і його модифікованих версій стали широко використовуватися в Австрії, Голландії, Бельгії, Швейцарії, а також в країнах Південно-східної Азії і Близького Сходу. На базі цього стандарту в 1985 р. був розроблений стандарт NMT-900 діапазону 900 Мгц, який дозволив розширити функціональні можливості системи і значно збільшити абонентську місткість системи.
У 1983 р. в США, в районі Чікаго, після ряду успішних польових випробувань вступила в комерційну експлуатацію мережа стандарту AMPS (Advanced Mobile Phone Service), Цей стандарт був розроблений в дослідницькому центрі Bell Laboratories.
У 1985 р. у Великобританії був прийнятий як національний стандарт TACS (Total Access Communications System), розроблений на основі американського стандарту AMPS. У 1987 р. у зв'язку з різким збільшенням в Лондоні числа абонентів стільникового зв'язку була розширена робоча смуга частот. Нова версія цього стандарту стільникового зв'язку отримала назву ETACS (Enhanced TACS).
У Франції, на відміну від інших європейських країн, в 1985 р. був прийнятий стандарт Radiocom-2000. З 1986 р. в скандінавських країнах почав застосовуватися стандарт NMT-900.
Всі вищеперелічені стандарти є аналоговими і відносяться до першого покоління систем стільникового зв'язку. Використання різних стандартів стільникового зв'язку і велика перевантаженість виділених частотних діапазонів стали перешкоджати її широкому застосуванню. Адже іноді поодинці і тому ж телефону було неможливо із-за взаємних перешкод розмовляти навіть абонентам, що знаходяться в двох сусідніх країнах (особливо в Європі). Збільшити число абонентів можна було лише двома способами: розширивши частотний діапазон (як, наприклад, це було зроблено у Великобританії - ETACS) або, перейшовши до раціонального частотного планування, що дозволяє набагато частіше використовувати одні і ті ж частоти.
Використання новітніх технологій і наукових відкриттів в області зв'язку і обробки сигналів дозволило підійти до кінця 80-х років до нового етапу розвитку систем стільникового зв'язку - створення систем другого покоління, заснованих на цифрових методах обробки сигналів.
З метою розробки єдиного європейського стандарту цифрового стільникового зв'язку для виділеного в цих цілях діапазону 900 Мгц в 1982 р. Європейська Конференція Адміністрацій Пошти і Електрозв'язку (СЕРТ) - організація, об'єднуюча адміністрації зв'язку 26 країн _ створила спеціальну групу Groupe Special Mobile. Абревіатура GSM і дала назву новому стандарту (пізніше, у зв'язку з широким розповсюдженням цього стандарту у всьому світі, GSM стали розшифровувати як Global System for Mobile Communications), Результатом роботи цієї групи стали опубліковані в 1990 р. вимоги до системи стільникового зв'язку стандарту GSM, в якому використовуються найсучасніші розробки провідних науково-технічних центрів. До них, зокрема, відносяться тимчасове розділення каналів, шифрування повідомлень і захист даних абонента, використання блокового і пакетного кодування, новий вигляд модуляції - GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).
У США в 1990 р. американська Промислова Асоціація в області зв'язку TIA (Telecommunications Industry Association) затвердила національний стандарт IS-54 цифрового стільникового зв'язку. Цей стандарт став відоміший під абревіатурою D-AMPS або ADC. На відміну від Європи, в США не були виділені нові частотні діапазони, тому система повинна була працювати в смузі частот, загальній із звичайним AMPS.
Одночасно американська компанія Qualcomm почала активну розробку нового стандарту стільникового зв'язку, заснованого на технології шумоподібних сигналів і кодовому розділенні каналів, - CDMA (Code Division Multiple Access).
У 1991 р. в Європі з'явився стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System 1800 Мгц), створений на базі стандарту GSM. Великобританія відразу ж прийняла його як основу для розробки вже згадуваної концепції PCN, що стало початком його звитяжного ходу по континентах земної кулі.
У розвитку стільникового зв'язку від Європи і США не відставала і Японія. У цій країні був розроблений власний стандарт стільникового зв'язку JDC (Japanese Digital Cellular), близький за своїми показниками до американського стандарту D-AMPS. Стандарт JDC був затверджений в 1991 Міністерством пошти і зв'язку Японії.
У 1992 р. в Германії вступила в комерційну експлуатацію перша система стільникового зв'язку стандарту GSM.
У 1993 р. в США після ряду успішних випробувань Промислова Асоціація в області зв'язку TIA прийняла стандарт CDMA як внутрішній стандарт цифрового стільникового зв'язку, назвавши його IS-95. У вересні 1995 р. в Гонконзі була відкрита комерційна експлуатація першої мережі стандарту IS-95.
У Великобританії вступила в експлуатацію перша мережа DCS-1800 One-2-One, яка налічує вже більше 500 тис. абонентів.
У Росії. у Санкт-Петербурзі, а потім і в Москві з'явилися системи стандарту NMT-450i . А ухвалення в 1994 р. концепції розвитку мереж сухопутного рухомого зв'язку стало могутнім каталізатором подальшого розвитку стільникового зв'язку в національному масштабі. І якщо з впровадженням стандартів NMT і AMPS наша країна відстала роки на десять, то проголошення стандарту GSM як один з двох федеральних стандартів (NMT і GSM) скоротило цей часовий розрив приблизно до трьох років.
Чітка орієнтація на прогресивні світові технології дає можливість Росії не відставати від провідних країн світу в розвитку сучасних систем рухомого радіозв'язку. Не відстає Росія і по впровадженню прогресивного стандарту CDMA. Умови розвитку мереж CDMA в Росії визначені наказом Міністерства зв'язку РФ №18 від 24 лютого 1996 р., де вказано, що мережі CDMA орієнтовані на надання послуг стаціонарним абонентам. Не допускається (офіційно, але не технічно) можливість їх переходу з соти в стільнику, тобто забезпечується обмежена рухливість абонентів. Перша мережа стандарту CDMA відкрита в Челябінську, планується запуск мереж CDMA в Москві і Санкт-Петербурзі.
Подальший розвиток стільникового рухомого зв'язку здійснюється в рамках створення проектів систем третього покоління, які відрізнятимуться уніфікованою системою радіо доступу, об'єднуючою існуючі стільникові і бездротові системи з інформаційними службами XXI в. Вони матимуть архітектуру єдиної мережі і надаватимуть зв'язок абонентам в різних умовах, включаючи рухомий транспорт, житлові приміщення, офіси і т.д. В Європі така концепція, що отримала назву UMTS (універсальна система рухомого зв'язку), передбачає об'єднання функціональних можливостей існуючих цифрових систем зв'язку в єдину систему третього покоління FPLMTS (Future Public Land Mobile Telephone System, тепер IMT-2000) з наданням абонентам стандартизованих послуг рухомого зв'язку. Роботи із створення міжнародної системи рухомого зв'язку загального користування FPLMTS ведуться Міжнародним союзом електрозв'язку. Для неї визначений діапазон частот 1 - 3 ГГц, в якому будуть виділені смуги шириною 60 Мгц для стаціонарних станцій і 170 Мгц, - для рухомих станцій. Початок випробувань наземних компонентів системи очікується в 2000 р., а введення супутникової підсистеми FPLMTS в смугах частот 1980-2010 і 2170-2200 Мгц - в 2010 р.
Принципово новим кроком в розвитку систем стільникового рухомого зв'язку стали схвалені міжнародною організацією стандартів (ISO) концепція інтелектуальних мереж зв'язку і моделі відкритих систем (OSI). Концепція побудови інтелектуальної мережі використовується сьогодні для створення всіх перспективних цифрових стільникових мереж з мікро- і макросотами. Вона передбачає об'єднання систем стільникового рухомого зв'язку, систем радіовиклику і персонального зв'язку за умов оперативного надання абонентам каналів зв'язку і розвитку послуг. Моделі OSI інтерпретують процес передачі повідомлень як взаємодію функціональних взаємозв'язаних рівнів, кожний з яких має вбудований інтерфейс на суміжному рівні.
2. Загальні принципи функціонування мереж стільникового зв'язку
Не дивлячись на різноманітність стандартів стільникового зв'язку, алгоритми їх функціонування, незалежно від наявних особливостей, в основному схожі. Для абонента практично немає ніякої різниці, в якому стандарті здійснюється зв'язок. Коли радіотелефон знаходиться в режимі очікування, його приймальний пристрій постійно сканує або всі канали системи, або тільки керуючі. Для виклику відповідного абонента всіма базовими станціями стільникової системи зв'язку по каналах, що управляють, передається сигнал виклику. Стільниковий телефон абонента, що викликається, при отриманні цього сигналу відповідає по одному з вільних каналів управління. Базові станції, що прийняли у відповідь сигнал, передають інформацію про його параметри в центр комутації, який, у свою чергу, перемикає розмову на ту базову станцію, де зафіксований максимальний рівень сигналу стільникового радіотелефону абонента, що викликається.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34
