cellulare ( connessione mobile) - una delle tipologie di comunicazioni radiomobili basate sulla rete cellulare. Questo è uno sviluppo più moderno. collegamento telefonico fino ad oggi. caratteristica principale consiste nel fatto che l'area di copertura totale è suddivisa in celle (celle), che sono determinate dalle aree di copertura delle singole stazioni base (BS). I favi si sovrappongono un po' e insieme formano una rete. Su una superficie impeccabile (uniforme e in assenza di sviluppo), l'area di copertura di una BS è un cerchio, quindi la rete composta da esse sembra dei favi con celle esagonali (nidi d'ape).
I vantaggi della comunicazione cellulare sono evidenti: un telefono cellulare dà libertà di movimento in tutta l'area del servizio di rete, ogni abbonato può scegliere una tariffa di servizio più adatta. Oltre ai servizi telefonici, cellulare propone Servizi aggiuntivi: si tratta sia di posta vocale che di inoltro, SMS, MMS, EMS, GPRS, EDGE, 3G eccetera. (dipende dal modello di cellulare).
La rete cellulare è composta da ricetrasmettitori distanziati che operano nello stesso spettro di frequenze e apparecchiature di commutazione che consentono di determinare la posizione corrente degli abbonati mobili e garantire la continuità della comunicazione quando un abbonato si sposta dall'area di copertura del 1° ricetrasmettitore all'area di copertura di un altro.
Il principio della comunicazione cellulare
Componenti principali rete cellulare sono telefoni cellulari e stazioni base. Le stazioni base si trovano solitamente su tetti e torri. Quando è acceso, il cellulare ascolta l'aria, trovando il segnale della stazione base. Il telefono invia quindi il proprio codice di identificazione univoco alla stazione. Il telefono e la stazione mantengono un costante contatto radio, a volte scambiandosi dei pacchetti. Il telefono può comunicare con la stazione utilizzando un protocollo analogico ( AMPLIFICATORI, NAMP,NMT-450) o digitale ( UMIDITÀ, CDMA, GSM, UMTS). In tal caso, il telefono esce dal campo d'azione della stazione base, stabilisce la comunicazione con un'altra (ing. devolvere).
Le reti cellulari possono essere costituite da stazioni base di diversi standard, il che consente di migliorare le prestazioni della rete e migliorarne la copertura.
Le reti cellulari di diversi operatori sono collegate tra loro, anche con una rete telefonica fissa. Ciò consente agli abbonati di un operatore di chiamare gli abbonati di un altro operatore, da mobile a fisso e da fisso a mobile.
Gli operatori possono concludere tra loro accordi di roaming. Grazie a tali accordi, l'abbonato, trovandosi al di fuori dell'area di copertura della propria rete, può effettuare e ricevere chiamate attraverso la rete di un altro operatore. Molto spesso, questo viene fatto a tariffe gonfiate.
Oggi è quasi impossibile trovare una persona che non userebbe mai un telefono cellulare. Ma tutti capiscono come funziona la comunicazione cellulare? Come funziona e funziona qualcosa a cui siamo tutti abituati da molto tempo? I segnali delle stazioni base vengono trasmessi tramite cavi o funziona in qualche modo in modo diverso? O forse tutte le comunicazioni cellulari funzionano solo grazie alle onde radio? Cercheremo di rispondere a queste e ad altre domande nel nostro articolo, lasciando una descrizione Standard GSM al di fuori di esso.
Nel momento in cui una persona cerca di effettuare una chiamata dal suo cellulare, o quando inizia a chiamarlo, il telefono è collegato tramite onde radio a una delle stazioni base (la più accessibile), a una delle sue antenne. Le stazioni base possono essere osservate qua e là, guardando le case delle nostre città, i tetti e le facciate degli edifici industriali, i grattacieli e infine i pali rossi e bianchi appositamente eretti per le stazioni (soprattutto lungo le autostrade ).
Queste stazioni sembrano scatole rettangolari di colore grigio, da cui sporgono in diverse direzioni varie antenne (di solito fino a 12 antenne). Le antenne qui funzionano sia per la ricezione che per la trasmissione e appartengono all'operatore cellulare. Antenne stazione base diretto a tutte le possibili direzioni (settori) al fine di fornire "copertura di rete" agli abbonati da tutte le direzioni a una distanza fino a 35 chilometri.
Un'antenna di un settore è in grado di servire contemporaneamente fino a 72 chiamate, e se ci sono 12 antenne, immagina: 864 chiamate possono, in linea di principio, essere servite contemporaneamente da una grande stazione base! Sebbene di solito limitato a 432 canali (72 * 6). Ogni antenna è collegata con un cavo all'unità di controllo della stazione base. E già i blocchi di più stazioni base (ogni stazione serve la propria parte del territorio) sono collegati al controller. Fino a 15 stazioni base sono collegate a un controller.
La stazione base, in linea di principio, è in grado di operare su tre bande: il segnale a 900 MHz penetra meglio negli edifici e nelle strutture, si diffonde ulteriormente, quindi questa particolare gamma è spesso utilizzata nei villaggi e nei campi; il segnale a una frequenza di 1800 MHz non si diffonde finora, ma sono installati più trasmettitori in un settore, quindi tali stazioni sono più spesso installate nelle città; infine 2100 MHz è una rete 3G.
Ci possono essere diversi controller, ovviamente, in un insediamento o in un'area, quindi i controller, a loro volta, sono collegati tramite cavi all'interruttore. Il compito dello switch è quello di connettere le reti degli operatori mobili tra loro e con le linee urbane di comunicazione telefonica ordinaria, comunicazione a lunga distanza e comunicazione internazionale. Se la rete è piccola, è sufficiente uno switch; se la rete è grande, vengono utilizzati due o più switch. Gli interruttori sono interconnessi da fili.
Nel processo di una persona che parla su un telefono cellulare che si muove lungo la strada, ad esempio: sta camminando, viaggiando con i mezzi pubblici o si muove in un'auto privata, il suo telefono non dovrebbe perdere la rete per un momento, la conversazione non dovrebbe essere interrotto.
La continuità della comunicazione è ottenuta grazie alla capacità di una rete di stazioni base di passare molto rapidamente un abbonato da un'antenna all'altra nel processo di spostamento dall'area di copertura di un'antenna all'area di copertura di un'altra (da cellula per cellula). L'abbonato stesso non si accorge di come cessa di essere associato a una stazione base ed è già connesso a un'altra, come passa da antenna ad antenna, da stazione a stazione, da controller a controller ...
Allo stesso tempo, lo switch fornisce una distribuzione ottimale del carico su uno schema di rete a più livelli per ridurre la probabilità di guasto delle apparecchiature. Una rete multilivello è costruita come segue: telefono cellulare - stazione base - controller - switch.
Diciamo che facciamo una chiamata, e ora il segnale è già arrivato al centralino. Lo switch trasferisce la nostra chiamata all'abbonato di destinazione: alla rete cittadina, alla rete di comunicazione internazionale o interurbana o alla rete di un altro operatore di telefonia mobile. Tutto questo avviene molto rapidamente utilizzando canali via cavo in fibra ottica ad alta velocità.
Successivamente, la nostra chiamata va al centralino, che si trova sul lato dell'abbonato che riceve la chiamata (da noi chiamato). Lo switch "ricevente" ha già i dati su dove si trova l'abbonato chiamato, in quale area di copertura della rete: quale controller, quale stazione base. E così, il polling di rete inizia dalla stazione base, il destinatario viene trovato e il suo telefono "riceve una chiamata".
L'intera catena di eventi descritti, dal momento in cui il numero viene composto al momento in cui la chiamata è squillata dal lato ricevente, di solito non dura più di 3 secondi. È così che possiamo chiamare in qualsiasi parte del mondo oggi.
Andrey Povny
È difficile immaginare una persona oggi che possa fare a meno di una connessione cellulare. Ogni giorno le persone si chiamano, inviano milioni di messaggi, si collegano online utilizzando i telefoni cellulari. Gli operatori cellulari sono responsabili della qualità della comunicazione, dei costi e del pacchetto di servizi.
Elenco degli operatori di telecomunicazioni in Russia
Non esiste un unico operatore responsabile per le comunicazioni mobili. Ci sono oltre un centinaio di operatori mobili operativi in Russia. Alcuni fornitori regionali sono filiali di grandi operatori cellulari Russia.
Secondo le statistiche, tra i leader tra le società che forniscono servizi mobili ci sono 3 - i "tre grandi" fornitori - MTS, Megafon, Beeline. Queste società hanno il maggior numero di abbonati, la più ampia area di copertura e un'ampia gamma di servizi.
- MTS... L'unico "cellulare", che rientra nella top 20 dei leader mondiali. Alla fine del 2017, ha il maggior numero di abbonati in Russia (più di 78 milioni di persone) e, tenendo conto dei paesi della CSI, il numero di abbonati supera i 100 milioni e dispone della rete più ampia di saloni di comunicazione nel paese (più di 5700 punti).
- Megafono... Ci sono più di 76 milioni di abbonati in Russia, c'è una grande richiesta di carte SIM Megafon in Abkhazia, Tagikistan, Ossezia del Sud. L'azienda si posiziona come operatore con l'Internet mobile più veloce.
- Beeline... Il marchio VimpelCom OJSC è incluso nei primi cento marchi riconoscibili al mondo. Il numero di abbonati in Russia raggiunge i 59 milioni di persone, ma Beeline è il leader nel numero di paesi e partner in roaming. Ciò ti consente di rimanere connesso durante il viaggio e di risparmiare sui servizi di roaming.
I principali operatori popolari includono aziende che non sono incluse nei 3 "big three", ma sono in significativa competizione in termini di popolarità. Il rating degli operatori mobili include le aziende più piccole, sia nuove che regionali. Il concetto stesso dei "tre grandi" sta diventando obsoleto, perché anche altri fornitori stanno conquistando il mercato:
- Tele2. Alla fine del 2017, questa è l'unica azienda che ha aumentato il numero di abbonati. Opera come operatore federale russo dal 2014 dopo aver ricevuto una licenza per la comunicazione in formato 3G. Il pubblico dell'operatore è di almeno 40 milioni di persone in 65 regioni del paese. Gli abbonati più attivi si trovano a Mosca e nella regione di Mosca, nelle regioni di San Pietroburgo, Chelyabinsk e Nizhny Novgorod. Occupa il 3 ° posto in Russia in termini di numero di stazioni base, si distingue per Internet mobile veloce a causa del basso carico di rete e per i prezzi accessibili tariffe del pacchetto con Internet.
- Yota è un operatore mobile virtuale. Il marchio esiste dal 2008. Lavori sull'infrastruttura tecnica "Megafon". La base di abbonati è di circa 1,5 milioni di persone. Fino a gennaio 2017, l'unico operatore con accesso illimitato a Internet mobile, oggi linea tariffaria include solo i prodotti a traffico limitato per smartphone, e per tablet e computer ci sono offerte con internet illimitato, il cui prezzo dipende dalla velocità.
- Rostelecom è un provider Internet e una società che fornisce comunicazioni cablate domestiche e servizi di televisione via cavo. L'azienda offre ai suoi abbonati comunicazioni cellulari in formato GSM 900/1800 e Internet mobile.
- Motiv serve solo 4 regioni del Distretto Federale degli Urali. Questo marchio esiste dal 2002. L'azienda fornisce comunicazioni nei formati GPRS / EDGE, IVR, MMS, SMS, USSD, non è rappresentata a Mosca.
- SMARTS è un'azienda di Samara. La comunicazione in Russia è fornita agli abbonati della regione del Volga e delle regioni centrali del paese. L'elenco dei servizi comprende GPRS, trasmissione dati CSD, comunicazione in standard GSM-900, GSM-1800, SMS, trasmissione MMS.
Prima di scegliere un operatore di telefonia mobile, ogni cliente dovrebbe delineare la propria gamma di preferenze e identificare i requisiti per le comunicazioni mobili. Ogni fornitore è buono a modo suo, miglior operatore la comunicazione cellulare può essere di stato regionale, se il pacchetto di servizi che fornisce soddisfa le esigenze del cliente.
Un elenco per la comunicazione all'interno della Russia, un prefisso telefonico e un confronto degli operatori aiuteranno a fare la scelta di un fornitore adatto.
Mappa operatori cellulari
Le società di telecomunicazioni sono sensibili alle crescenti esigenze dei clienti. Ora non sono solo i principali attori del mercato delle telecomunicazioni a offrire una copertura di comunicazione di alta qualità. L'emergere di nuove torri consente di fornire comunicazione anche ai più remoti insediamenti, è ora possibile utilizzare un telefono cellulare in metropolitana e nei grattacieli. Gli operatori forniscono non solo una copertura telefonica di alta qualità e ininterrotta, ma anche accesso veloce a Internet tramite reti 3G e 4G.
Ogni azienda sta lottando per mantenere gli abbonati esistenti e ampliare la base di consumatori, quindi in quasi tutte le città ci sono saloni in cui i clienti possono non solo acquistare un pacchetto iniziale, ma anche ricevere assistenza qualificata o risposte alle loro domande.
Ogni compagnia russa esiste una base di numeri a 11 cifre, con cui è possibile determinare l'operatore e le regioni del collegamento numerico. La possibilità di passare da un operatore all'altro, apparsa dopo l'abolizione della "schiavitù mobile", non è stata utilizzata da tutti gli abbonati, quindi la tabella dei codici aiuta a determinare da dove "proviene" l'incognita in entrata.
Se il numero è registrato a Mosca e nella regione di Mosca, allora il numero sconosciuto chiamata in arrivoè semplice definire:
Beeline non ha un chiaro legame con la regione, come altri grandi operatori. Codici individuali l'azienda ha installato solo per Dell'estremo oriente e Territorio di Primorsky. E i numeri di Yota non sono legati alla regione, iniziano tutti con il codice 999.
Di regione nord-occidentale e San Pietroburgo
Yuzhny distretto Federale, compreso il Caucaso settentrionale
Le tabelle mostrano sia i codici calcolati per tutte le regioni, sia quelli che si applicano solo nella città, area specificata. Ma i grandi operatori hanno codici per singole aree, ovvero i servizi cellulari saranno più economici solo se utilizzati nella regione di origine.
Il luogo di registrazione dei numeri con i codici 950, 951, 952 su Tele2 può essere la regione di Irkutsk, la regione di Khanty-Mansiysk, la regione di Lipetsk, la regione di Kursk, la regione di Perm, la regione di Chelyabinsk, la regione di Kemerovo, la Repubblica di Buriazia, la Repubblica di Mordovia, la regione di Tyumen e Udmurtia.
I grandi operatori hanno assegnato codici separati per gli Urali: 922 - Megafon, 982 - MTS.
Quali numeri sono usati dagli operatori russi
Il numero di telefono di qualsiasi operatore russo inizia con 8, per la composizione formato internazionale devi comporre +7. Tuttavia, in Russia, una chiamata avrà lo stesso successo quando si compone da un otto e da +7.
Il codice internazionale è seguito dalle cifre del prefisso: questo è il codice DEF utilizzato nelle reti mobili. I prefissi degli operatori russi iniziano con 9, ovvero la forma generale del codice è sempre così: 9xx. Per le aziende che forniscono servizi mobili vengono assegnati uno o più di questi codici. Ciò consente di determinare l'operatore e la regione del chiamante: 926, 916, 977 - numeri di Mosca e 911, 921 o 981 - San Pietroburgo.
Per la "troika mobile" è stata assegnata una serie di codici in cui coincidono anche le seconde cifre. Ad esempio, 91x o 98x sono numeri MTS e 92x o 93x sono numeri Megafon.
Le successive 7 cifre sono il numero dell'abbonato, con il quale è impossibile determinare l'appartenenza alla regione di residenza o fornitore. L'intervallo di numeri Beeline può suggerire l'affiliazione regionale se viene utilizzato lo stesso prefisso. Il codice 905 è utilizzato a San Pietroburgo (intervallo da 250-00-00 a 289-99-99), nonché nella regione di Ulyanovsk. (campo da 183-00-00 a 184-99-99).
Ma a volte solo le cifre iniziali del numero dell'abbonato aiutano a identificare l'operatore. Ad esempio, il codice DEF 958 è utilizzato da più di 20 operatori, tra cui ci sono aziende piccole (con copertura di 1 regione e capacità di 10.000 numeri) e grandi (diverse decine di regioni e centinaia di migliaia di numeri).
Ad esempio: il prefisso dei numeri di TransTelecom è 7958, ma poiché l'azienda serve 30 regioni del paese, è necessario conoscere le cifre iniziali del numero dell'abbonato per determinare l'identità della chiamata in uscita (-00x-xx- xx - Bashkiria, a -03x-xx-xx - regione di Kaliningrad, ecc.).
Lo stesso prefisso è utilizzato da Gazprom Telecom, Business Network Irkutsk, Stazione telefonica automatica dell'impresa unitaria statale di Smolny, TransitTelecom interregionale, Systematics, T2 Mobile, Central Telegraph, ecc.
Anche i codici DEF vengono rinumerati secondo necessità. I numeri MTS di Mosca sono stati trasferiti da 495 a 985 e i numeri Megafon da 495 a 925.
Il codice telefonico utilizzato solo da Megafon è 920. La capacità di numerazione è di oltre 10 milioni e i numeri con questo codice sono utilizzati in 17 regioni della Federazione Russa.
La codifica utilizzata da Tele2 è 900. Ma lo stesso codice è utilizzato da altri 16 operatori russi di diverso calibro in termini di capacità e copertura delle regioni: Antares, Arkhangelsk Mobile Networks, Ekaterinburg-2000, Kemerovo Mobile Communications, Sky- 1800 ", eccetera.
Tele2 è la più grande delle società che utilizzano il prefisso 900: T2 Mobile è 17 regioni e 3.140.000 numeri (la regione è determinata dalle cifre del numero dell'abbonato), Tele2-Omsk - 3 regioni (Regione autonoma ebraica, Omsk Oblast e Chukotka Autonomous Okrug) e 210.000 numeri, Tele2-San Pietroburgo - 1 milione di numeri per 4 regioni (regione di Vologda, Carelia, regione di Pskov, regione di Leningrado e San Pietroburgo).
Le migliori tariffe
Le valutazioni delle aziende che forniscono servizi cellulari sono compilate tenendo conto non solo del numero di abbonati e delle dimensioni dell'area di copertura, ma anche dell'elenco dei servizi forniti dall'azienda e delle tariffe stabilite per ciascun articolo o per l'intero pacchetto.
Le campagne pubblicitarie di quattro fornitori leader (MTS, Megafon, Tele2, Beeline) mirano ad attirare abbonati, perché gli spot televisivi in competizione tra loro dimostrano che le tariffe di questa o quella compagnia sono le più redditizie. Le tariffe degli operatori di telecomunicazioni riflettono in modo dinamico la strategia dell'azienda, le preferenze dei consumatori e le tendenze del settore. Allo stesso tempo, anche le tariffe di archivio funzionano in parallelo fino a quando l'abbonato non passa a una nuova offerta di prezzo.
Tariffe economiche
| MTS, SmartMini | Megafono, "Tutto compreso XS" |
Beeline, "Tutto per 300" |
Tele 2, "La mia conversazione" |
|
| Costo, strofinare.) | 250 | 250 | 300 | 240 |
| Pacchetto Minuti | 250 | 200 | 350 | 150 |
| Internet (GB) | 1 | 2 | 15 | 2 |
Non è difficile perdersi in una tale varietà, ma non esiste un universale piano tariffario... È più conveniente ed economico per gli abbonati acquistare una gamma di servizi: pacchetti tariffari che combinano, ad esempio, comunicazione vocale, SMS e Internet mobile. Oltre ai servizi inclusi nel pacchetto, è necessario studiare i limiti su di essi (GB, minuti liberi, il numero di SMS) e determinare le esigenze dell'abbonato (Internet mobile, chiamate verso rete di casa, roaming, ecc.).
La comunicazione è detta mobile se la fonte dell'informazione o il suo destinatario (o entrambi) si muovono nello spazio. Sin dall'inizio, la comunicazione radio è stata mobile. Sopra, nel terzo capitolo, viene mostrato che le prime stazioni radio erano destinate alla comunicazione con oggetti mobili: le navi. Dopotutto, uno dei primi dispositivi di comunicazione radio A.S. Popov è stato installato sulla corazzata "Admiral Apraksin". Ed è stato grazie alla comunicazione radio con lui che nell'inverno del 1899-1900 questa nave, persa nei ghiacci del Mar Baltico, è stata salvata. Tuttavia, in quegli anni, questa "comunicazione mobile" richiedeva apparati radio ricetrasmittenti ingombranti, che non contribuivano allo sviluppo della tanto necessaria comunicazione radio individuale anche nelle Forze Armate, figuriamoci nei clienti privati.
Il 17 giugno 1946 a St. Louis, USA, il leader del settore telefonico AT&T e Southwestern Bell lanciano la prima radio rete telefonica per clienti privati. Elemento base l'attrezzatura era lampada dispositivi elettronici quindi l'attrezzatura era molto ingombrante ed era destinata solo all'installazione nelle automobili. Il peso dell'attrezzatura senza alimentazione era di 40 kg. Nonostante ciò, la popolarità delle comunicazioni mobili iniziò a crescere rapidamente. Questo ha creato un problema nuovo, più serio del peso e delle dimensioni. Un aumento del numero di strutture radio, con una risorsa di frequenza limitata, ha portato a forti interferenze reciproche per le stazioni radio che operano su canali a frequenza vicina, che hanno deteriorato significativamente la qualità della comunicazione. Per eliminare le interferenze reciproche alle frequenze ripetitive, era necessario garantire una distanza minima di cento chilometri nello spazio tra i due gruppi di sistemi radio. Ecco perché le comunicazioni mobili sono state fondamentalmente utilizzate per le esigenze di servizi speciali. Per l'implementazione di massa, era necessario modificare non solo il peso e le dimensioni, ma anche il principio stesso dell'organizzazione delle comunicazioni.
Come notato sopra, nel 1947 fu inventato il transistor, che svolgeva le funzioni dei tubi a vuoto, ma aveva dimensioni molto più ridotte. Fu l'apparizione dei transistor ad essere di grande importanza per l'ulteriore sviluppo della comunicazione radiotelefonica. La sostituzione dei tubi elettronici con i transistor ha creato i presupposti per l'introduzione diffusa di un telefono cellulare. Il principale deterrente era il principio dell'organizzazione della comunicazione, che avrebbe eliminato o almeno ridotto l'influenza dell'interferenza reciproca.
Gli studi sulla gamma di onde ultracorte, condotti negli anni '40 del secolo scorso, hanno permesso di rivelare il suo principale vantaggio rispetto alle onde corte - banda larga, cioè capacità ad alta frequenza e il principale svantaggio - forte assorbimento delle onde radio da parte il mezzo di propagazione. Le onde radio di questa gamma non sono in grado di piegarsi attorno alla superficie terrestre, quindi il raggio di comunicazione è stato fornito solo sulla linea di vista e, a seconda della potenza del trasmettitore, è stato fornito un massimo di 40 km. Questo svantaggio si trasformò presto in un vantaggio che diede impulso all'adozione di massa attiva della telefonia cellulare.
Nel 1947 dipendente compagnia americana Bell Laboratories D. Ring ha proposto una nuova idea di comunicazione. Consisteva nel dividere lo spazio (territorio) in piccole sezioni - celle (o celle) con un raggio di 1-5 chilometri e nel separare la comunicazione radio all'interno di una cella (mediante ripetizione razionale delle frequenze di comunicazione utilizzate) dalla comunicazione tra le celle. La ripetizione della frequenza ha ridotto significativamente i problemi di utilizzo delle risorse di frequenza. Ciò ha permesso di utilizzare le stesse frequenze in celle diverse distribuite nello spazio. Al centro di ogni cella, è stato proposto di individuare una stazione radio trasmittente e ricevente di base, che fornisse la comunicazione radio all'interno della cella con tutti gli abbonati. Le dimensioni delle celle sono state determinate dal raggio massimo di comunicazione radio telefono con stazione base. Questo intervallo massimo è chiamato raggio della cella. Durante la conversazione, il radiotelefono cellulare è collegato alla stazione base da un canale radio, attraverso il quale viene trasmessa la conversazione telefonica. Ogni abbonato deve avere la propria micro stazione radio - "cellulare" - una combinazione di telefono, ricetrasmettitore e minicomputer. Gli abbonati comunicano tra loro tramite stazioni base collegate tra loro e alla rete telefonica cittadina uso comune.
Per garantire una comunicazione ininterrotta quando un abbonato si sposta da una zona all'altra, era necessario utilizzare il controllo del computer sul segnale telefonico emesso dall'abbonato. È stato il controllo del computer che ha permesso di passare un telefono cellulare da un trasmettitore intermedio a un altro in appena un millesimo di secondo. Tutto accade così rapidamente che l'abbonato semplicemente non se ne accorge. Pertanto, i computer sono la parte centrale di un sistema di comunicazione mobile. Cercano un abbonato in una qualsiasi delle celle e lo collegano alla rete telefonica. Quando un abbonato si sposta da una cella (cella) a un'altra, i computer sembrano trasferire l'abbonato da una stazione base a un'altra e connettere l'abbonato della rete cellulare "estranea" alla "loro" rete. Ciò accade nel momento in cui l'abbonato "estraneo" si trova nell'area di copertura della nuova stazione base. Pertanto, viene effettuato il roaming (che in inglese significa "vagabondaggio" o "vagabondaggio").
Come notato sopra, i principi delle moderne comunicazioni mobili erano una conquista già alla fine degli anni '40. Tuttavia, a quei tempi, la tecnologia informatica era ancora a un livello tale che il suo uso commerciale nei sistemi telefonici era difficile. Pertanto, l'applicazione pratica della comunicazione cellulare è diventata possibile solo dopo l'invenzione dei microprocessori e dei microcircuiti integrati a semiconduttore.
Il primo telefono cellulare è stato progettato da Martin Cooper (Motorola, USA).
1973 a New York, in cima a un edificio di 50 piani di Motorola, sotto la sua guida, è stata installata la prima stazione base cellulare al mondo. Poteva servire non più di 30 abbonati e collegarli a linee fisse.
Il 3 aprile 1973, Martin Cooper compose il numero del suo capo e disse le seguenti parole: “Immagina, Joel, che ti chiamo dal primo cellulare al mondo. Ce l'ho tra le mani e sto camminando lungo New York Street".
Il telefono da cui Martin chiamava si chiamava Dyna-Tac. Le sue dimensioni erano 225 × 125 × 375 mm e il suo peso era poco meno di 1,15 kg, che, tuttavia, è molto inferiore ai dispositivi da 30 chilogrammi della fine degli anni Quaranta. Con l'aiuto del dispositivo è stato possibile chiamare e ricevere un segnale, negoziare con un abbonato. Questo telefono aveva 12 tasti, di cui 10 digitali per la composizione del numero dell'abbonato, e gli altri due fornivano l'inizio di una conversazione e interrompevano la chiamata. Le batterie Dyna-Tac hanno permesso un tempo di conversazione di circa mezz'ora e ci sono volute 10 ore per caricarle.
Sebbene la maggior parte dello sviluppo abbia avuto luogo negli Stati Uniti, la prima rete cellulare commerciale è stata lanciata nel maggio 1978 in Bahrain. Due celle con 20 canali nella gamma 400 MHz hanno servito 250 abbonati.
Poco dopo, la comunicazione cellulare iniziò la sua marcia trionfante in tutto il mondo. Sempre più paesi hanno compreso i vantaggi e la convenienza che potrebbe portare. Tuttavia, la mancanza di un unico standard internazionale per l'utilizzo della gamma di frequenze, nel tempo, ha portato al fatto che il proprietario di un telefono cellulare, spostandosi da uno stato all'altro, non poteva utilizzare un telefono cellulare.
Per eliminare questa grave carenza, dalla fine degli anni settanta Svezia, Finlandia, Islanda, Danimarca e Norvegia hanno avviato una ricerca congiunta per sviluppare un unico standard. Il risultato della ricerca è stato lo standard di comunicazione NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), che doveva operare nella gamma di 450 MHz. Questo standard è stato utilizzato per la prima volta nel 1981 in Arabia Saudita e solo un mese dopo in Europa. Varie versioni dell'NMT-450 sono state adottate in Austria, Svizzera, Olanda, Belgio, Sud-Est asiatico e Medio Oriente.
Nel 1983, l'AMPS (Advanced Mobile Servizio telefonico), sviluppato dai Bell Laboratories. Nel 1985, in Inghilterra, fu adottato lo standard TACS (Total Access Communications System), che era una variazione dell'AMPS americano. Due anni dopo, a causa di un forte aumento del numero di abbonati, è stato adottato lo standard HTACS (Enhanced TACS), aggiungendo nuove frequenze e correggendo parzialmente le carenze del suo predecessore. La Francia, invece, si è distinta da tutti e ha iniziato a utilizzare il proprio standard Radiocom-2000 dal 1985.
Il successivo era lo standard NMT-900, che utilizzava le frequenze della gamma 900 MHz. Una nuova versione entrato in uso nel 1986. Ha permesso di aumentare il numero di abbonati e migliorare la stabilità del sistema.
Tuttavia, tutti questi standard sono analogici e appartengono alla prima generazione di sistemi di comunicazione cellulare. Usano un metodo analogico di trasmissione delle informazioni utilizzando la modulazione di frequenza (FM) o di fase (PM), come nelle stazioni radio convenzionali. Questo metodo ha un numero di svantaggi significativi, il principale dei quali è la capacità di ascoltare le conversazioni di altri abbonati e l'impossibilità di combattere lo sbiadimento dei segnali quando l'abbonato si muove, nonché sotto l'influenza del paesaggio dell'area e degli edifici. Congestione gamme di frequenza ha causato interferenze nelle conversazioni. Pertanto, entro la fine degli anni '80, iniziò la creazione della seconda generazione di sistemi di comunicazione cellulare basati su metodi di elaborazione del segnale digitale.
In precedenza, nel 1982, la Conferenza europea delle amministrazioni delle poste e delle telecomunicazioni (CEPT), unendo 26 paesi, aveva deciso di creare un gruppo speciale, Groupe Special Mobile. Il suo obiettivo era sviluppare un unico standard europeo per le comunicazioni cellulari digitali. Il nuovo standard di comunicazione ha richiesto otto anni per svilupparsi ed è stato annunciato per la prima volta solo nel 1990, quando sono state proposte le specifiche dello standard. Il gruppo speciale ha inizialmente deciso di utilizzare la banda 900 MHz come unico standard, quindi, tenendo conto delle prospettive di sviluppo delle comunicazioni cellulari in Europa e nel mondo, si è deciso di destinare la banda 1800 MHz al nuovo standard .
Il nuovo standard è stato denominato GSM - Global System for Mobile Communications. GSM 1800 MHz è anche chiamato DCS-1800 (Digital Cellular System 1800). Lo standard GSM è uno standard digitale per le comunicazioni cellulari. Implementa il multiplexing a divisione di tempo (TDMA - accesso multiplo a divisione di tempo, crittografia dei messaggi, codifica a blocchi e modulazione GMSK) (gaussian Minimum Shift Keying).
Il primo stato a lanciare una rete GSM è la Finlandia, che ha lanciato questo standard in operazioni commerciali nel 1992. L'anno successivo, nel Regno Unito fu lanciata la prima rete DCS-1800 One-2-One. Da quel momento inizia la diffusione globale dello standard GSM in tutto il mondo.
Il passo successivo dopo il GSM è lo standard CDMA, che fornisce una comunicazione più veloce e affidabile grazie all'uso di divisione del codice canali. Questo standard iniziò ad emergere negli Stati Uniti nel 1990. Nel 1993, gli Stati Uniti hanno iniziato a utilizzare CDMA (o IS-95) nella gamma di frequenze 800 MHz. Allo stesso tempo, in Inghilterra è stata lanciata la rete DCS-1800 One-2-One.
In generale, c'erano molti standard di comunicazione e verso la metà degli anni novanta la maggior parte dei paesi civilizzati si stava muovendo senza problemi verso le specifiche digitali. Se le reti di prima generazione consentivano la trasmissione della sola voce, la seconda generazione di sistemi di comunicazione cellulare, che è il GSM, consente anche di fornire altri servizi non vocali. Oltre al servizio SMS, i primi telefoni GSM consentivano la trasmissione di altri dati non vocali. Per questo è stato sviluppato un protocollo di trasferimento dati, chiamato CSD (Circuit Switched Data). Tuttavia, questo standard aveva caratteristiche molto modeste: la velocità massima di trasferimento dei dati era di soli 9600 bit al secondo e quindi a condizione di una comunicazione stabile. Tuttavia, tali velocità erano abbastanza sufficienti per la trasmissione di un messaggio fax.
Il rapido sviluppo di Internet alla fine degli anni '90 ha portato al fatto che molti utenti cellulari volevano utilizzare i propri telefoni come modem e le velocità esistenti chiaramente non erano sufficienti per questo.
Per soddisfare in qualche modo le esigenze dei propri clienti per l'accesso a Internet, gli ingegneri inventano il protocollo WAP. WAP è l'abbreviazione di Wireless Application Protocol, che si traduce in protocollo di accesso alle applicazioni wireless. In linea di principio, WAP può essere definito una versione semplificata del protocollo Internet standard HTTP, adattato solo alle risorse limitate dei telefoni cellulari, come taglia piccola display, basse prestazioni dei processori telefonici e basse velocità di trasferimento dati in reti mobili... Tuttavia, questo protocollo non consentiva la visualizzazione di pagine Internet standard, che dovevano essere scritte in WML, adattato ai telefoni cellulari. Di conseguenza, sebbene gli abbonati alle reti cellulari abbiano avuto accesso a Internet, si è rivelato molto "ridotto" e di scarso interesse. Inoltre per accedere ai siti WAP è stato utilizzato lo stesso canale di comunicazione della trasmissione vocale, ovvero mentre si scarica o si visualizza la pagina il canale di comunicazione è occupato e sul conto personale vengono addebitati gli stessi soldi che durante la conversazione . Di conseguenza, una tecnologia piuttosto interessante è stata praticamente sepolta per qualche tempo ed è stata utilizzata molto raramente dagli abbonati alle reti cellulari di vari operatori.
I produttori di apparecchiature cellulari hanno dovuto urgentemente cercare modi per aumentare la velocità di trasferimento dei dati e, di conseguenza, è nata la tecnologia HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data), che ha fornito una velocità abbastanza accettabile - fino a 43 kilobit al secondo . Questa tecnologia era popolare tra una certa cerchia di utenti. Tuttavia, questa tecnologia non ha perso il principale svantaggio del suo predecessore: i dati venivano ancora trasmessi tramite un canale vocale. Gli sviluppatori hanno dovuto fare di nuovo ricerche meticolose. Gli sforzi degli ingegneri non sono stati vani e abbastanza recentemente è apparsa una tecnologia chiamata GPRS (General Packed Radio Services): questo nome può essere tradotto come un sistema di trasmissione dati via radio a pacchetto. Questa tecnologia utilizza il principio della separazione dei canali per la trasmissione di voce e dati. Di conseguenza, l'abbonato paga non per la durata della connessione, ma solo per la quantità di dati trasmessi e ricevuti. Inoltre, il GPRS ha un altro vantaggio rispetto alle precedenti tecnologie per la trasmissione di dati mobili: durante la connessione GPRS, il telefono è ancora in grado di ricevere chiamate e messaggi SMS. Attualmente modelli moderni telefoni in commercio, quando si effettua una chiamata, sospendono la connessione GPRS, che riprende automaticamente al termine della chiamata. Tali dispositivi sono classificati come terminali GPRS di classe B. È prevista la produzione di terminali di classe A, che scaricheranno contemporaneamente i dati e condurranno una conversazione con un interlocutore. Esistono anche dispositivi speciali progettati solo per la trasmissione di dati e sono chiamati modem GPRS o terminali di classe C. In teoria, il GPRS è in grado di trasmettere dati a una velocità di 115 kilobit al secondo, ma al momento la maggior parte degli operatori di telecomunicazioni fornisce un canale di comunicazione che permette di sviluppare velocità fino a 48 kilobit al secondo. Ciò è dovuto principalmente alle dotazioni degli operatori stessi e, di conseguenza, alla mancanza di telefoni cellulari sul mercato che supportano velocità più elevate.
Con l'avvento del GPRS, si sono nuovamente ricordati del protocollo WAP, da ora, attraverso nuova tecnologia, l'accesso a pagine WAP di piccoli volumi diventa molte volte più economico rispetto ai tempi di CSD e HSCSD. Inoltre, molti operatori di telecomunicazioni forniscono accesso illimitato alle risorse WAP della rete per un piccolo canone mensile di abbonamento.
Con l'avvento del GPRS, le reti cellulari hanno cessato di essere chiamate reti di seconda generazione - 2G. Attualmente siamo nell'era 2.5G. I servizi non vocali stanno diventando sempre più richiesti, il telefono cellulare, il computer e Internet si stanno fondendo. Sviluppatori e operatori ci offrono servizi a valore aggiunto sempre più diversi.
Quindi, utilizzando le capacità del GPRS, è stato creato nuovo formato servizio di messaggistica, che è stato denominato MMS (Multimedia Messaging Service), che, a differenza degli SMS, consente di inviare da un telefono cellulare non solo testo, ma anche varie informazioni multimediali, come registrazioni audio, foto e persino videoclip. Inoltre, un messaggio MMS può essere inviato sia a un altro telefono che supporti questo formato, sia a una casella di posta elettronica.
L'aumento della potenza del processore dei telefoni ora consente di scaricare ed eseguire su di esso vari programmi... Il linguaggio Java2ME è più spesso usato per scriverli. I proprietari dei telefoni più moderni ora non hanno difficoltà a connettersi al sito degli sviluppatori di applicazioni Java2ME e a scaricare sul proprio telefono, ad esempio, nuovo gioco oppure un'altra il programma necessario... Inoltre, nessuno sarà sorpreso dalla possibilità di collegare il telefono a un personal computer per salvare o modificare su un PC utilizzando un software speciale, il più delle volte fornito con il portatile. rubrica o organizzatore; mentre sei in viaggio, usando un sacco di cellulare + laptop, vai a Internet completo e visualizza il tuo e-mail... Tuttavia, le nostre esigenze sono in costante crescita, il volume delle informazioni trasmesse cresce quasi quotidianamente. E sempre più richieste vengono fatte sui telefoni cellulari, a causa delle quali le risorse delle tecnologie attuali stanno diventando insufficienti per soddisfare le nostre crescenti esigenze.
È alla soluzione di queste richieste che sono destinate le reti 3G di terza generazione, di recente realizzazione, in cui la trasmissione dei dati domina sui servizi voce. 3G non è uno standard di comunicazione, ma il nome generico per tutte le reti cellulari ad alta velocità che cresceranno e stanno già crescendo rispetto a quelle esistenti. Le enormi velocità di trasferimento dati ti consentono di trasferire immagini video di alta qualità direttamente sul tuo telefono, per mantenere una connessione costante a Internet e alle reti locali. L'uso di nuovi sistemi di sicurezza migliorati consente oggi di utilizzare il telefono per varie transazioni finanziarie: un telefono cellulare è abbastanza in grado di sostituire una carta di credito.
È del tutto naturale che le reti di terza generazione non diventino lo stadio finale dello sviluppo delle comunicazioni cellulari - come si suol dire, il progresso è inesorabile. La continua integrazione di vari tipi di comunicazione (cellulare, satellitare, televisione, ecc.), l'emergere di dispositivi ibridi, tra cui telefono cellulare, palmare, videocamera, porterà sicuramente all'emergere di reti 4G, 5G. E oggi è improbabile che anche gli scrittori di fantascienza siano in grado di raccontare come andrà a finire questo sviluppo evolutivo.
A livello globale, sono attualmente in uso circa 2 miliardi di telefoni cellulari, di cui oltre i due terzi sono collegati allo standard GSM. CDMA è il secondo più popolare, mentre il resto rappresenta standard specifici utilizzati principalmente in Asia. Ora nei paesi sviluppati c'è una situazione di "sazietà", quando la domanda smette di crescere.
La comunicazione è detta mobile se la fonte dell'informazione o il suo destinatario (o entrambi) si muovono nello spazio. Sin dall'inizio, la comunicazione radio è stata mobile. Le prime stazioni radio erano destinate alla comunicazione con oggetti mobili: le navi. Dopotutto, uno dei primi dispositivi di comunicazione radio A.S. Popov è stato installato sulla corazzata "Admiral Apraksin". Ed è stato grazie alla comunicazione radio con lui che è stato possibile nell'inverno del 1899-1900. salvare questa nave, intrappolata nel ghiaccio nel Mar Baltico.
Per molti anni, la comunicazione radio individuale tra due abbonati ha richiesto un canale di comunicazione radio separato che operasse alla stessa frequenza. La comunicazione radio simultanea su molti canali potrebbe essere fornita allocando una determinata banda di frequenza a ciascun canale. Ma le frequenze sono necessarie anche per le trasmissioni radiofoniche, televisive, radar, radionavigazione e militari. Pertanto, il numero di canali di comunicazione radio era molto limitato. Era usato per scopi militari, comunicazioni governative. Quindi, nelle auto utilizzate dai membri del Politburo del Comitato centrale del PCUS, sono stati installati telefoni cellulari. Sono stati installati nelle auto della polizia e nei radio taxi. Affinché le comunicazioni mobili si diffondessero, ci sono voluti nuova idea sua organizzazione.
Ogni cella deve essere servita da un trasmettitore radio base a portata limitata e frequenza fissa. Ciò rende possibile riutilizzare la stessa frequenza in altre celle. Durante la conversazione, il radiotelefono cellulare è collegato alla stazione base da un canale radio, attraverso il quale viene trasmessa la conversazione telefonica. La dimensione della cella è determinata dalla portata massima di comunicazione dell'apparato radiotelefonico con la stazione base. Questo intervallo massimo è il raggio della cella.
L'idea della comunicazione cellulare mobile è che, senza lasciare l'area di copertura di una stazione base, il telefono cellulare entra nell'area di copertura di qualsiasi vicina fino al confine esterno dell'intera area di rete.
A tal fine, sono stati creati sistemi di antenne ripetitrici che coprono la loro "cella" - l'area della superficie terrestre. Affinché la comunicazione sia affidabile, la distanza tra due antenne adiacenti deve essere inferiore alla loro portata. Nelle città è di circa 500 m, e nelle zone rurali - 2-3 km. Un telefono cellulare può ricevere segnali da più antenne ripetitrici contemporaneamente, ma è sempre sintonizzato sul segnale più forte.
L'idea della comunicazione cellulare mobile era anche nell'applicazione del controllo del computer sul segnale telefonico dall'abbonato quando si sposta da una cella all'altra. È stato il controllo del computer che ha permesso di passare un telefono cellulare da un trasmettitore intermedio a un altro in appena un millesimo di secondo. Tutto accade così rapidamente che l'abbonato semplicemente non se ne accorge.
I computer sono la parte centrale di un sistema di comunicazione mobile. Cercano un abbonato in una qualsiasi delle celle e lo collegano alla rete telefonica. Quando l'abbonato si sposta da una cella all'altra, trasferiscono l'abbonato da una stazione base a un'altra e collegano anche l'abbonato dalla rete cellulare "estranea" alla "propria", quando si trova nella sua area di copertura, vagano ( che in inglese significa "vagabondaggio" o "vagabondaggio").
Il funzionamento del primo sistema di comunicazione cellulare in Europa dello standard NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), destinato a funzionare nella gamma di 450 MHz, è iniziato nel 1981 in Svezia, Islanda, Danimarca, Norvegia, Finlandia e Arabia Saudita. Quindi è iniziata l'operazione di sistemi di comunicazione dello stesso tipo nei paesi dell'Europa e del sud-est asiatico. Nel 1985, sulla base di questo standard, è stato sviluppato lo standard NMT-900 per la gamma 900 MHz, che ha permesso di aumentare la capacità degli abbonati del sistema di comunicazione. Standard simili sono stati introdotti negli Stati Uniti, in Francia e nel Regno Unito.
Tuttavia, tutti questi standard sono analogici e appartengono alla prima generazione di sistemi di comunicazione cellulare. Usano un metodo analogico di trasmissione delle informazioni utilizzando la modulazione di frequenza (FM) o di fase (PM), come nelle stazioni radio convenzionali. Questo metodo presenta una serie di svantaggi significativi, il principale dei quali è la capacità di ascoltare le conversazioni di altri abbonati e l'impossibilità di combattere lo sbiadimento del segnale quando l'abbonato si muove e sotto l'influenza del paesaggio e degli edifici. La congestione delle gamme di frequenza ha causato interferenze nelle conversazioni.
Pertanto, entro la fine degli anni '80. è iniziata la creazione della seconda generazione di sistemi di comunicazione cellulare basati su metodi di elaborazione del segnale digitale. Nel 1990 è stato sviluppato lo standard GSM-900 per la gamma 900 MHz, che sta per Global System for Mobile Communications. E nel 1991 a Basato su GSMè stato sviluppato uno standard per la banda 1800 MHz. Standard simili sono stati adottati negli Stati Uniti e in Giappone.
In Russia sistemi analogici la comunicazione cellulare basata sullo standard NMT-450 è apparsa con un ritardo di 10 anni, ma i sistemi digitali basati sullo standard GSM sono apparsi con un ritardo di soli tre anni. Gli standard NMT e GSM sono approvati nel nostro paese come federali. A Mosca, le reti cellulari più sviluppate si basano sullo standard GSM digitale e, nelle regioni, sulle reti analogiche. I sistemi GSM in Russia sono promossi più attivamente sul mercato da tre operatori: MTS, Beeline e MegaFon. Oggi, oltre il 70% di tutti i telefoni cellulari nel mondo funziona sulla base di questo standard. La Russia ha beneficiato del ritardo nell'introduzione delle comunicazioni cellulari. Abbiamo subito adottato lo standard GSM digitale. Molti telefoni cellulari moderni sono dotati di accesso a Internet ad alta velocità utilizzando lo standard GPRS (General Packet Radio Service).
La comunicazione mobile mobile personale sta diventando sempre più popolare, soprattutto tra i giovani. Numero totale i suoi utenti nel mondo superano i 600 milioni di iscritti.
Un vantaggio importante la comunicazione cellulare mobile è la possibilità di utilizzarla al di fuori dell'area generale del tuo operatore: il roaming. Per questo vari operatori concordare tra loro sulla reciproca possibilità di utilizzare le proprie zone per gli utenti. Un abbonato, lasciando l'area comune del suo operatore, passa automaticamente alle zone di altri operatori, anche quando si sposta da un paese all'altro, ad esempio dalla Russia alla Germania o alla Francia. Oppure, mentre si trova in Russia, l'utente può effettuare chiamate cellulari verso qualsiasi paese. Pertanto, la comunicazione cellulare offre all'utente la possibilità di comunicare telefonicamente con qualsiasi paese, ovunque si trovi.
6.3.1. Organizzazione di una rete cellulare
I cellulari non sono più un lusso e una necessità industriale. Sono inclusi nel nostro vita quotidiana, cambiando attivamente sia lo stile che il contenuto della nostra quotidianità. L'idea di base dell'organizzazione di una rete telefonica cellulare è estremamente semplice. L'intera area servita è suddivisa in pezzi, celle, in cui sono presenti stazioni base che collegano i telefoni cellulari tra loro e con il mondo esterno. Sulla mappa, una tale rete mobile assomiglia a un nido d'ape, da cui il nome di questo tipo di telecomunicazioni. I telefoni nelle celle vicine non interferiscono tra loro, perché funzionano a frequenze diverse, ma quelli che sono più di cento l'uno dall'altro semplicemente non si sentono a causa del fatto che la terra è rotonda e le onde radio, propagandosi, si attenuano .
La stazione base con le antenne e il ricevitore nelle mani dell'abbonato sono sempre vicini tra loro e funzionano alla minima potenza, così il telefono diventa davvero mobile, compatto e leggero. Le stazioni base sono collegate tra loro da una linea di comunicazione ad alta velocità, attraverso la quale le nostre conversazioni arrivano all'operatore cellulare. Dopo aver raccolto presso la stazione cellulare principale, tutte le chiamate vengono addebitate e commutate con i destinatari. Naturalmente, gli operatori cellulari hanno accesso alla rete telefonica pubblica e la chiamata, se esce da questa rete, inizia il suo viaggio attraverso le linee di comunicazione di terra.
Grazie al controllo unificato, quando si passa da cellulare a cellulare, il telefono viene automaticamente trasferito al servizio di una nuova stazione base. Il processo di consegna è accompagnato da un cambiamento frequenza operativa e impiega del tempo, quasi impercettibile durante una conversazione.
Un telefono cellulare non ha una registrazione permanente, e deve registrarsi periodicamente nella rete, di conseguenza, l'operatore cellulare, anche in roaming (cioè quando il suo abbonato è in viaggio in un territorio straniero), sa esattamente dove si trova il dispositivo di comunicazione e, su richiesta, conferma la propria solvibilità al proprietario del telefono.
6.3.2. Standard cellulari analogici
Avendo molto in comune, i sistemi di comunicazione cellulare differiscono notevolmente l'uno dall'altro e, prima di tutto, utilizzano una forma di trasmissione delle informazioni analogica o digitale. All'inizio, tutti i sistemi erano analogici e i dispositivi erano molto simili alle normali radio di comunicazione. I più diffusi nel mondo sono due di questi sistemi: l'americano AMPS (Advanced Mobile Phone Service) e l'europeo NMT (Nordic Mobile Telephone). Oggi operano ancora con successo in vaste aree di aree scarsamente popolate di grandi paesi, quando la densità di chiamanti è bassa. Questi standard hanno una capacità limitata e non consentono a più di cinquanta persone di comunicare contemporaneamente all'interno di una cella.
AMPS opera nella gamma 800 MHz, NMT-450 - rispettivamente, vicino a 450 MHz e NMT-900, che è attivamente utilizzato oggi nei paesi scandinavi - circa 900 MHz. In NMT, il raggio massimo della cella può essere di 40 km, in AMPS non è più di 20 km. potenza di uscita cellulari in NMT-450 raggiunge 2-3 W, in AMPS non supera 0,6 W, per le versioni fisse e per auto in NMT-450 può raggiungere fino a 15 W e per la stazione base - 50-100 W.
Segnale sonoro nelle reti analogiche non viene elaborato in modo significativo e il ritardo di comunicazione è solo di poche decine di millisecondi per le chiamate locali. Di conseguenza, il suono di una voce umana in tali telefoni sembra il più naturale e familiare. Il rumore e l'interferenza tipici delle reti analogiche sono molto simili a quelli tipici per telefoni cablati fruscii e merluzzo.
Nei sistemi cellulari analogici, il problema della privacy conversazioni telefonicheè completamente aperto, e i concorrenti curiosi possono ascoltare liberamente le conversazioni a cui sono interessati, non solo seduti in macchina sotto le finestre dell'ufficio, ma anche trovandosi a un paio di isolati dall'oggetto di osservazione. Inoltre, i modelli "migliorati" sono apparsi quasi immediatamente. telefoni analogici in grado di intercettare i numeri identificativi degli utenti legittimi delle reti cellulari. Inoltre, i telefoni illegali che chiamavano a spese di qualcun altro erano piuttosto intelligenti e prima di andare in onda controllavano se chi li pagava era in contatto.
Il furto è diventato così diffuso nel mondo cellulare analogico che i produttori di apparecchiature hanno dovuto complicare urgentemente il processo di identificazione dei propri abbonati. E oggi il problema dei doppi, almeno in NMTi, risolto. Tuttavia, la capacità di ascoltare anche quando la "crittografia" è attivata rimane.
Il roaming nelle reti cellulari è possibile solo entro i limiti dello standard prescelto, poiché i telefoni che operano con standard diversi sono fondamentalmente incompatibili. Dov'è rete desiderata, avviene il cosiddetto roaming semiautomatico, che richiede la partecipazione del proprietario per selezionare codice desiderato nazione.
Fino a poco tempo fa, i telefoni NMT erano significativamente più grandi delle loro controparti cellulari, ma oggi, grazie al successo dell'elettronica, solo un'antenna retrattile a volte rivela il fatto che si tratta di un dispositivo standard analogico.
Negli Stati Uniti, hanno affrontato molto rapidamente il fatto che lo standard analogico non poteva fornire comunicazioni per tutti. E il nuovo standard quasi completamente digitale D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service), che ha sostituito AMPS, con il precedente raggio massimo della cella di 20 km, ha portato a trecento il numero di chiamate simultanee in cella. Questo è stato un passaggio che ha notevolmente migliorato la riservatezza delle conversazioni telefoniche e rimosso il problema dei doppi. Il passaggio al digitale, ovviamente, ha avuto un leggero impatto sulla qualità del parlato. Questo standard ti consente di fornire comunicazioni mobili stabili per abbonati non troppo densamente localizzati. non l'ha fatto standard internazionale, quindi, viaggiando in giro per il mondo con un telefono del genere, non sarà possibile mettersi in contatto ovunque.
Nel mondo, 9 standard analogici funzionanti a frequenze diverse e non compatibili tra loro. Ora due di loro stanno funzionando con successo: lo scandinavo NMT e l'americano AMPS, ed entrambi sono utilizzati nel nostro paese.
6.3.3. Evoluzione verso gli standard digitali
Oggi esistono 4 standard digitali con la possibilità di organizzare celle con un raggio da 0,5 a 20-30 km: D-AMPS e CDMA americani, GSM paneuropeo globale e JDC (Japan Digital Cell) puramente giapponese.
È sempre più difficile per i pionieri e oggi, per restare a galla, gli operatori cellulari che lavorano in NMT e D-AMPS devono non solo ridurre i prezzi, ma anche offrire servizi che non erano originariamente previsti da questi standard. La composizione automatica, l'identificazione della linea, la posta vocale, le chiamate in conferenza, la trasmissione dei dati e persino il lavoro su Internet sono diventati oggi disponibili non solo per i moderni standard digitali.
La diffusa popolarità delle reti cellulari ha spinto gli sviluppatori a pensare seriamente di aumentare la loro capacità e standardizzarle in tutto il pianeta. Perché solo con l'unificazione dei telefoni si può girare il mondo in tutta sicurezza, restando in contatto grazie ai servizi di roaming automatico. Ormai, all'inizio degli anni '90, era già chiaro che la soluzione di questi due problemi era possibile solo con il passaggio a modi digitali trasmissione vocale e controllo della comunicazione.
Lo sviluppo di uno standard globale è stato intrapreso sia in Europa che in America. Il Vecchio e il Nuovo Mondo hanno preso strade leggermente diverse e, di conseguenza, ci sono due standard che funzionano non solo a frequenze diverse, ma usano anche in linea di principio diversi modi separazione degli abbonati chiamanti contemporaneamente. Gli americani nella stessa banda di frequenza in cui AMPS e D-AMPS hanno lavorato in precedenza, nel 1995 hanno iniziato a implementare CDMA (Code Division Multiple Access). Con la stessa dimensione della cella e la stessa infrastruttura di base, il passaggio al nuovo standard ha portato a mille il numero di chiamate simultanee in una cella, aumentato l'efficienza dei dispositivi, migliorato notevolmente la riservatezza delle conversazioni ed eliminato il problema dei gemelli.
Ogni telefono CDMA ha il suo individuo un numero di identificazione, ed è semplicemente impossibile cambiare il dispositivo senza la partecipazione di un operatore cellulare. Apparentemente, questo è uno dei motivi per cui finora non ci sono state segnalazioni di clonazione (ovvero duplicazione) di questo tipo di telefoni. Il taccuino con i numeri e la tua agenda personale finiscono nella memoria integrale del telefono, e quando cambi telefono, dovrai riscrivere tutte le informazioni utili.
I sistemi digitali prestano molta attenzione alla codifica vocale, perché senza la compressione del flusso di informazioni, i sistemi digitali non beneficeranno del numero di abbonati serviti. Le capacità computazionali di un microcomputer telefonico responsabile della codifica e decodifica del parlato sono lontane da qualsiasi Pentium, e quindi è giusto non lamentarsi della qualità della trasmissione vocale nei sistemi di comunicazione mobile digitale, ma ammirare il fatto che le voci dei i popoli più diversi del mondo vengono trasmessi in un modo così riconoscibile.
6.3.4. CDMA e GSM
CDMA ha per oggi massima velocità trasferimento dati (14,4 kbps) e una qualità del suono ragionevolmente buona. I dispositivi che operano in questo standard sono piuttosto piccoli e restano in contatto per molto tempo. Questo standard è ora ampiamente adottato in Nord America e Corea del Sud... Ci sono anche operatori nel nostro Paese che hanno scelto questo standard, tuttavia, la prevalenza di tali reti è ancora bassa e il roaming potenziale è molto limitato (e in una situazione in cui questa connessione concesso in licenza solo come wireless e non legalmente possibile).
Maggior parte tipo popolare la comunicazione cellulare oggi, ovviamente, è GSM (Global System for Mobile Communications). Lanciato in Europa nel 1991, questo standard digitale europeo per le comunicazioni mobili globali è diventato lo standard de facto de facto nel mondo. Si sta diffondendo molto rapidamente in tutto il nostro pianeta, e oggi in quasi tutti i paesi, avendo un telefono GSM tra le mani, puoi tranquillamente effettuare e rispondere alle chiamate come se fossi a casa. Il GSM è stato sviluppato tenendo conto di molti anni di esperienza nel funzionamento delle reti cellulari, è focalizzato sull'uso generale e consente modifiche significative senza modificare le funzioni principali.
In GSM, il raggio cellulare può raggiungere i 35 km e possibilmente fino a mille chiamate simultanee. La potenza massima di impulso dei telefoni cellulari non supera 1 W, sebbene per le versioni fisse e per auto dei telefoni possa raggiungere fino a 20 W. I dispositivi di questo standard oggi sono i più piccoli ei più lunghi sono tenuti in contatto e in stato di chiamata in attesa.
I sistemi di comunicazione digitale forniscono un suono chiaro e privo di interferenze, distorcendo solo leggermente il timbro e la colorazione dell'intonazione del parlato. Solo con livelli di segnale deboli e comunicazione instabile è possibile che il telefono sembri ingoiare pezzi di parole. I guadagni in potenza e throughput quando si passa al digitale sono così significativi e l'intelligibilità del parlato ne soffre così poco che ai telefoni può essere sicuramente perdonato l'elaborazione digitale delle voci umane.
Durante una conversazione, rimaniamo in silenzio per circa la metà del tempo, ascoltando l'interlocutore. I sistemi digitali sfruttano attivamente questa circostanza, spegnendo quasi completamente il trasmettitore nelle pause del discorso, cercando di non sprecare l'aria e risparmiando la batteria. E in modo che non ci sia silenzio squillante nelle orecchie di chi parla, il telefono in questo momento invia un "rumore confortevole" a chi parla, che ricorda suoni tipici all'altra estremità del "filo".
Intercettare le comunicazioni GSM è difficile, qui gli sviluppatori hanno fatto del loro meglio. E il punto non è solo nella forma complessa dei segnali utilizzati e nella natura chiusa degli algoritmi di crittografia, ma anche nel fatto che la procedura di codifica cambia continuamente, e ogni nuova chiamata ha la sua chiave.
Un passo interessante nella lotta per la densità dei chiamanti è stata l'introduzione del GSM 1800, che ha aumentato significativamente il throughput passando a celle più piccole ed espandendo la gamma di frequenza. A giudicare dall'esperienza di gestione di tali reti nelle più grandi aree metropolitane, questo passaggio rimuove completamente il problema della congestione della rete, anche con la "mobilitazione" generale della popolazione.
In tutto il mondo il GSM opera a 900 e 1800 MHz, ma non in America. La Federal Radiocommunication Commission ha considerato gratuita e venduta agli operatori solo una piccola parte dello spettro nella regione 1900 MHz e immediatamente è apparso il GSM americano 1900. Inoltre, sia gli operatori cellulari GSM che CDMA e persino D-AMPS possono operare in questa gamma. Oggi non vengono prodotti solo telefoni "worldwide" operanti a 1800 e 1900 MHz, ma anche telefoni "tre bande" veramente onnivori che possono comunicare in tutte e tre le bande GSM.
Le reti cellulari e Internet sono per molti versi simili tra loro e non è un caso che quasi tutti i telefoni GSM abbiano browser WAP e vengono discussi attivamente i progetti di un nuovo standard mondiale per la comunicazione cellulare, che avrà un trasferimento di dati significativamente più elevato valutare e fornire un lavoro abbastanza confortevole in World Wide Web grazie a una banda di lavoro più ampia ea una maggiore velocità di trasmissione di voce, immagini e dati rispetto a GSM e CDMA. Oggi entrambi gli operatori di Mosca hanno già padroneggiato un tale add-on su GSM sotto forma di tecnologia GPRS ed è stata raggiunta una velocità di ricezione di 40,2 kbps.
I telefoni GSM utilizzano un modulo plug-in responsabile dell'identificazione dell'abbonato, la cosiddetta carta SIM (Subscribe Identity Module). Questo piccolo microcircuito non è solo responsabile di garantire che nessuno chiami i tuoi soldi, ma contiene anche un'ampia memoria in grado di memorizzare fino a 255 numeri e nomi dei tuoi amici. Di conseguenza, riorganizzando la scheda SIM da un telefono GSM a un altro, trasferisci non solo la tua rubrica, ma anche il tuo numero di telefono, al quale risponderà effettivamente un altro telefono.
La personalizzazione della comunicazione sta procedendo a ritmi serrati e oggi puoi tranquillamente passare dal concetto di telefono "di lavoro" e di "casa" al concetto di "numero di telefono personale individuale", che è sempre con te. La soluzione più logica a questo problema è l'uso delle carte SIM. La versatilità di questo piccolo circuito integrato gli consente di essere utilizzato in tutti i nuovi, pronti per il lancio e lo sviluppo, sia cellulari che sistemi satellitari comunicazione.
La gamma di servizi forniti dagli operatori GSM oggi è la più ampia ed è in costante crescita. Corto messaggi di testo SMS ( Breve messaggio Servic) e la possibilità di operare in Internet direttamente dalla tastiera del telefono, tramite browser WAP, trasmissione dati e fax (velocità 9,6 kbps), conference call e inoltro di chiamata, servizi informativi (prezzi, meteo, indirizzi, numeri telefonici) e modellare diversi gruppi utenti - questo non è un elenco completo di quelle opportunità che ottiene il proprietario di un telefono GSM.
La sezione degli standard cellulari è già stata completata e quasi tutti gli operatori hanno scelto un tipo di connessione. Sono diverse decine gli operatori mobili che operano oggi nel nostro Paese, servendo quasi due milioni di utenti. L'operatore di Mosca Bee Line, dopo aver implementato la sua rete D-AMPS, non ha implementato CDMA nella stessa gamma, ma è passato al GSM 1800 europeo. Un altro operatore metropolitano, MTS, ha iniziato a lavorare nel GSM 900 e ora entrambi si affidano al dual- banda GSM 900/1800. La più antica rete cellulare russa MCC, insieme a SOTEL, continua a coprire le vaste distese della nostra Patria con lo standard NMT-450i, pensando alla digitalizzazione. Gli operatori regionali stanno padroneggiando con successo tutti gli standard di comunicazione cellulare, incluso CDMA. La rete SONET di Mosca ha scelto CDMA per il momento in forma stazionaria, ma in futuro, naturalmente, in forma mobile.
E se gli operatori forniscono servizi in standard diversi, i produttori stanno cercando di massimizzare le capacità dei telefoni cellulari, rendendoli sempre più funzionali e multi-standard. Il consolidamento in un unico edificio di radiotelefoni satellitari, cellulari e da ufficio è in pieno svolgimento oggi e nel XXI secolo. sarà abbastanza realistico telefonare nel deserto tramite un canale satellitare, in città - tramite un telefono cellulare, e in ufficio - tramite una centrale telefonica radio-automatica locale, e tutto questo avverrà utilizzando un dispositivo e un unico numero personale del titolare del telefono.
I principali produttori di telefoni cellulari sono guidati da un unico standard europeo: il GSM. Ecco perché la loro attrezzatura è tecnicamente perfetta, ma relativamente poco costosa. Dopotutto, possono permettersi di produrre enormi lotti di telefoni in vendita.
Il sistema di messaggistica SMS (Short Message Service) è diventato una comoda aggiunta al telefono cellulare. Serve per inviare brevi messaggi direttamente al telefono del moderno sistema digitale GSM senza la necessità di equipaggiamento aggiuntivo, solo con tastiera numerica e uno schermo di visualizzazione del telefono cellulare. La ricezione di messaggi SMS viene effettuata anche sul display digitale, che è dotato di qualsiasi telefono cellulare. Gli SMS possono essere utilizzati nei casi in cui una normale conversazione telefonica non è il massimo vista comoda comunicazioni (ad esempio, su un treno rumoroso e affollato). Puoi inviare il tuo numero di telefono a un amico tramite SMS. A causa del basso costo, gli SMS sono un'alternativa conversazione telefonica... La dimensione massima di un messaggio SMS è di 160 caratteri. Puoi inviarlo in diversi modi: chiamando un servizio speciale, oltre che utilizzando il tuo telefono GSM con la funzione di invio, utilizzando Internet. Il sistema SMS può fornire servizi aggiuntivi: inviare tassi di cambio, previsioni del tempo, ecc. al tuo telefono GSM. In sostanza, un telefono GSM con un sistema SMS è un'alternativa a un cercapersone.
Ma il sistema SMS non è l'ultima parola nelle comunicazioni cellulari. I telefoni cellulari più moderni (ad esempio Nokia) ora hanno la funzione Chat (nella versione russa - "dialogo"). Con il suo aiuto, puoi comunicare in tempo reale con altri proprietari di telefoni cellulari, come avviene su Internet. In sostanza, questo è un nuovo tipo di messaggistica SMS. Per fare ciò, componi un messaggio al tuo interlocutore e lo invii. Il testo del tuo messaggio appare sui display di entrambi i cellulari, il tuo e il tuo interlocutore. Poi ti risponde e il suo messaggio viene visualizzato sui display. Quindi, stai conducendo un dialogo elettronico. Ma se il telefono cellulare del tuo interlocutore non supporta questa funzione, riceverà messaggi SMS regolari.
Sono apparsi anche telefoni cellulari con supporto per l'accesso a Internet ad alta velocità tramite GPRS (General Packet Radio Service) - uno standard per la trasmissione di dati a pacchetto su canali radio, in cui il telefono non ha bisogno di "comporre": il dispositivo mantiene costantemente una connessione, invia e riceve pacchetti di dati. Vengono prodotti anche telefoni cellulari con fotocamera digitale incorporata.
Secondo la società di ricerca Informa Telecoms & Media (ITM), il numero di utenti mobili nel mondo nel 2007 era di 3,3 miliardi di persone.
Infine, i dispositivi più complessi e costosi sono smartphone e comunicatori che combinano le capacità di un telefono cellulare e di un computer tascabile.
6.3.5. Tecnologie di trasmissione Messaggi brevi Servizio messaggi (SMS)
Il servizio di messaggistica breve (SMS) è di gran lunga il metodo più diffuso e utilizzato per inviare e ricevere messaggi brevi tramite comunicazioni mobili GSM. Gli SMS si sono dimostrati validi come mezzo di comunicazione nella direzione da persona a persona e durante l'invio di messaggi, che sono prevalentemente informativi, da server a abbonato e tra server.
Il funzionamento degli SMS è supportato dall'SMS Center (Short Message Service Center o SMSC), che funge da banca dati dove vengono archiviati i messaggi e da veicolo per inoltrarli ulteriormente. I messaggi brevi vengono inviati sullo stesso canale di rete cellulare di chiamate telefoniche... E nel caso di una rete dati a pacchetto, i messaggi possono essere inviati anche mentre si è al telefono.
Nelle specifiche a standard brevi messaggi viene indicato che non può superare i 160 caratteri. In teoria, un messaggio potrebbe essere 255 volte più grande, ma sfortunatamente nessuno dei telefoni esistenti è in grado di memorizzare questa quantità di informazioni. In media, la loro memoria è progettata solo per quattro messaggi completi.
6.3.6. Servizio di messaggi multimediali (MMS)
MMS appartiene a una nuova generazione di soluzioni per messaggistica mobile... Fino ad ora, questo servizio, che non è stato completamente standardizzato, promette di aggiungere molte funzioni ai telefoni che EMS non può fornire.
Lo standard MMS è destinato alle reti GPRS, che, a differenza del più semplice GSM, hanno una connessione permanente alla rete, una maggiore larghezza di banda e la possibilità di trasmissione dati a pacchetto, che, insieme a più dispositivi potenti e fornisce una transizione ai messaggi multimediali.
Il lavoro degli MMS si basa su standard SMS ed e-mail. Incorpora il meglio di entrambi i sistemi e il risultato è uno standard "ibrido" ottimizzato per l'uso con dispositivi mobili. Ciò semplifica il processo di integrazione con sistemi esistenti, applicazioni e, soprattutto, utenti. Uno dei vantaggi del nuovo standard è che per inviare un messaggio è possibile utilizzare sia i numeri di telefono che gli indirizzi e-mail.
Lo standard Multimedia Message Service consente di includere testo, immagini in Formato JPEG file audio compressi da codificatore AMR, SMS nascosti all'interno di MMS.
In futuro, MMS dovrebbe aggiungere il supporto per i formati video e vari "premium", come il Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL), che consentirà la presentazione dei media in una forma strutturata.
Proprio come gli SMS richiedono un centro servizi per archiviare e inviare messaggi, gli MMS richiedono un centro servizi per gestire il flusso dei messaggi multimediali.
Il Centro MMS (nella documentazione è chiamato MMS Relay/Server) è responsabile della seguente serie di attività:
Ricezione e invio di messaggi multimediali da e verso dispositivi mobili;
Conversione dei formati multimediali in base alle capacità del telefono a cui viene inviato il messaggio;
Generazione di informazioni sull'account;
Ricezione e consegna di messaggi da e per centri MMS esteri;
Ricezione e consegna di messaggi da e verso sistemi esterni, come la posta elettronica;
Ricezione e consegna di messaggi a fornitori esterni che forniscono servizi aggiuntivi.
