Ce este comunicarea celulară. Cum funcționează comunicarea celulară

Celular ( conexiune mobilă) - unul dintre tipurile de comunicații radio mobile bazate pe rețeaua celulară. Aceasta este o dezvoltare mai modernă. conexiune telefonică până azi. caracteristica principală constă în faptul că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), care sunt determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Fagurii se suprapun oarecum și împreună formează o rețea. Pe o suprafață impecabilă (chiar și în absența dezvoltării), aria de acoperire a unui BS este un cerc, prin urmare, rețeaua formată din ele arată ca niște faguri cu celule hexagonale (faguri).

Beneficiile comunicației celulare sunt evidente: un telefon mobil oferă libertate de mișcare în întreaga zonă de serviciu a rețelei, fiecare abonat putând alege un tarif de serviciu mai potrivit. În afară de serviciile telefonice, celular propune Servicii aditionale: aceasta este atât mesageria vocală, cât și redirecționare, SMS, MMS, EMS, GPRS, EDGE, 3G etc. (depinde de modelul de telefon mobil).

Rețeaua celulară este alcătuită din emițătoare-receptoare distanțate care funcționează în același spectru de frecvență și echipamente de comutare care vă permit să determinați poziția curentă a abonaților de telefonie mobilă și să asigurați continuitatea comunicării atunci când un abonat se mută din zona de acoperire a primului transceiver la zona de acoperire a altuia.

Principiul comunicarii celulare

Componentele principale retea celulara sunt telefoane mobile și stații de bază. Stațiile de bază sunt de obicei situate pe acoperișuri și turnuri. Când este pornit, telefonul mobil ascultă aerul, găsind semnalul stației de bază. Telefonul trimite apoi propriul cod unic de identificare către stație. Telefonul și postul mențin contact radio constant, uneori schimbând pachete. Telefonul poate comunica cu stația folosind un protocol analogic ( AMPS, NAMPS,NMT-450) sau digital ( DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). În acest caz, telefonul părăsește câmpul de acțiune al stației de bază, stabilește comunicarea cu un altul (ing. predea).

Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, ceea ce permite îmbunătățirea performanței rețelei și îmbunătățirea acoperirii acesteia.

Rețelele celulare ale diferiților operatori sunt conectate între ele, tot cu o rețea de telefonie fixă. Acest lucru permite abonaților unui operator să efectueze apeluri către abonații altui operator, de la mobil la fix și de la staționar la mobil.

Operatorii pot încheia acorduri de roaming între ei. Datorită unor astfel de acorduri, abonatul, aflându-se în afara zonei de acoperire a propriei rețele, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator. Cel mai adesea, acest lucru se face la rate umflate.

Cu greu este posibil astăzi să găsești o persoană care să nu folosească niciodată un telefon mobil. Dar înțelege toată lumea cum funcționează comunicarea celulară? Cum funcționează și funcționează ceva cu care suntem cu toții obișnuiți de mult timp? Semnalele de la stațiile de bază sunt transmise prin fire sau funcționează totul într-un fel diferit? Sau poate că toate funcțiile de comunicare celulară funcționează doar datorită undelor radio? Vom încerca să răspundem la aceste și la alte întrebări în articolul nostru, lăsând o descriere Standard GSMîn afara ei.

În momentul în care o persoană încearcă să efectueze un apel de pe telefonul său mobil, sau când începe să-l sune, telefonul este conectat prin unde radio la una dintre stațiile de bază (cea mai accesibilă), la una dintre antene ale acesteia. Stațiile de bază pot fi observate ici și colo, uitându-se la casele orașelor noastre, la acoperișurile și fațadele clădirilor industriale, la clădirile înalte și, în final, la catargele roșii-albe special ridicate pentru stații (în special de-a lungul autostrăzilor). ).

Aceste stații arată ca niște cutii dreptunghiulare de culoare gri, din care ies diferite antene (de obicei până la 12 antene) în direcții diferite. Antenele de aici funcționează atât pentru recepție, cât și pentru transmisie și aparțin operatorului celular. antene stație de bază direcționat către toate direcțiile (sectoarele) posibile pentru a oferi „acoperire rețelei” abonaților din toate direcțiile la o distanță de până la 35 de kilometri.

O antenă dintr-un sector este capabilă să deservească simultan până la 72 de apeluri, iar dacă există 12 antene, atunci imaginați-vă: 864 de apeluri pot fi, în principiu, deservite de o stație de bază mare în același timp! Deși de obicei limitat la 432 de canale (72 * 6). Fiecare antenă este conectată cu un cablu la unitatea de control al stației de bază. Și deja blocuri de mai multe stații de bază (fiecare stație deservește propria sa parte a teritoriului) sunt conectate la controler. Până la 15 stații de bază sunt conectate la un controler.

Stația de bază, în principiu, este capabilă să funcționeze pe trei benzi: semnalul de 900 MHz pătrunde mai bine în clădiri și structuri, se răspândește mai departe, prin urmare, această gamă specială este adesea folosită în sate și pe câmp; semnalul la o frecvență de 1800 MHz nu se răspândește până acum, dar mai multe transmițătoare sunt instalate într-un sector, prin urmare, astfel de stații sunt mai des instalate în orașe; in sfarsit 2100 MHz este o retea 3G.

Pot exista, desigur, mai multe controlere într-o așezare sau zonă, astfel încât controlerele, la rândul lor, sunt conectate prin cabluri la comutator. Sarcina comutatorului este de a conecta rețelele operatorilor de telefonie mobilă între ele și cu liniile orașului de comunicații telefonice obișnuite, comunicații la distanță lungă și comunicații internaționale. Dacă rețeaua este mică, atunci un comutator este suficient; dacă rețeaua este mare, sunt utilizate două sau mai multe comutatoare. Comutatoarele sunt interconectate prin fire.

În procesul în care o persoană vorbește pe un telefon mobil care se deplasează de-a lungul străzii, de exemplu: se plimbă, călărește în transportul public sau se deplasează într-o mașină privată, telefonul său nu ar trebui să piardă rețeaua pentru o clipă, conversația nu ar trebui să fi intrerupt.

Continuitatea comunicării este obținută datorită capacității unei rețele de stații de bază de a comuta foarte rapid un abonat de la o antenă la alta în procesul de trecere de la aria de acoperire a unei antene la aria de acoperire a celeilalte (de la celulă la celulă). Abonatul însuși nu observă cum încetează să fie asociat cu o stație de bază și este deja conectat la alta, cum trece de la antenă la antenă, de la stație la stație, de la controler la controler ...

În același timp, comutatorul asigură o distribuție optimă a sarcinii pe o schemă de rețea multistratificată pentru a reduce probabilitatea defecțiunii echipamentului. O rețea cu mai multe niveluri este construită după cum urmează: telefon mobil - stație de bază - controler - comutator.

Să presupunem că facem un apel, iar acum semnalul a ajuns deja la centrală. Comutatorul transferă apelul nostru către abonatul de destinație - către rețeaua orașului, către rețeaua de comunicații internaționale sau la distanță lungă sau către rețeaua altui operator de telefonie mobilă. Toate acestea se întâmplă foarte repede folosind canale de cablu cu fibră optică de mare viteză.

Apoi, apelul nostru merge la centrala, care se află pe partea abonatului care primește apelul (apelat de noi). Comutatorul „de recepție” are deja date despre locul în care se află abonatul apelat, în ce zonă de acoperire a rețelei: ce controler, ce stație de bază. Și astfel, sondarea rețelei începe de la stația de bază, destinatarul este găsit, iar telefonul său „primește un apel”.

Întregul lanț de evenimente descrise, din momentul în care numărul este format și până în momentul în care apelul a sunat pe partea de primire, nu durează de obicei mai mult de 3 secunde. Deci putem suna oriunde în lume astăzi.

Andrei Povny

Este dificil să ne imaginăm o persoană astăzi care se poate descurca fără o conexiune celulară. În fiecare zi, oamenii se sună, trimit milioane de mesaje, intră online folosind telefoanele mobile. Operatorii de telefonie mobilă sunt responsabili pentru calitatea comunicării, costul și pachetul de servicii.

Lista operatorilor de telecomunicații din Rusia

Nu există un singur operator responsabil pentru comunicațiile mobile. Există peste o sută de operatori de telefonie mobilă care operează în Rusia. Unii furnizori regionali sunt filiale de mari operatori celulari Rusia.

Potrivit statisticilor, printre liderii companiilor care furnizează servicii mobile se numără 3 - cei „trei mari” furnizori - MTS, Megafon, Beeline. Aceste companii au cel mai mare număr de abonați, cea mai mare zonă de acoperire și o gamă largă de servicii.

1. MTS... Singurul „celular”, care este inclus în top 20 al liderilor mondiali. La sfârșitul anului 2017, are cel mai mare număr de abonați din Rusia (peste 78 de milioane de oameni), iar ținând cont de țările CSI, numărul de abonați este de peste 100 de milioane. Are cea mai extinsă rețea de saloane de comunicare. în țară (peste 5700 de puncte).
2. Megafon... Există mai mult de 76 de milioane de abonați în Rusia, există o cerere mare pentru carduri SIM Megafon în Abhazia, Tadjikistan, Osetia de Sud. Compania se poziționează ca un operator cu cel mai rapid internet mobil.
3. Linie dreaptă... Marca VimpelCom OJSC este inclusă în primele sute de mărci recunoscute din lume. Numărul de abonați din Rusia ajunge la 59 de milioane de oameni, dar Beeline este lider în numărul de țări și parteneri de roaming. Acest lucru vă permite să rămâneți conectat în timp ce călătoriți și să economisiți la serviciile de roaming.

Operatorii de top populari includ companii care nu sunt incluse în cei 3 „trei mari”, dar se află într-o concurență semnificativă în ceea ce privește popularitatea. Ratingul operatorilor de telefonie mobilă include companii mai mici, atât noi, cât și regionale. Însuși conceptul de „cei trei mari” devine învechit, pentru că alți furnizori cuceresc și ei piața:

• Tele2. La sfârșitul anului 2017, aceasta este singura companie care a crescut numărul de abonați. Funcționează ca operator federal rus din 2014, după ce a primit o licență de comunicare în format 3G. Audiența operatorului este de cel puțin 40 de milioane de oameni în 65 de regiuni ale țării. Cei mai mulți abonați activi sunt în Moscova și regiunea Moscovei, în regiunile Sankt Petersburg, Chelyabinsk și Nijni Novgorod. Ocupă locul 3 în Rusia în ceea ce privește numărul de stații de bază, se distinge prin Internet mobil rapid datorită încărcării reduse a rețelei, precum și a prețului accesibil. tarife pachet cu internetul.
• Yota este un operator de telefonie mobilă virtuală. Brandul există din 2008. Lucrări la infrastructura tehnică „Megafon”. Baza de abonați este de aproximativ 1,5 milioane de oameni. Până în ianuarie 2017, singurul operator cu acces nelimitat la Internet mobil, astăzi linie tarifară include doar produse cu trafic limitat pentru smartphone-uri, iar pentru tabletă și computer există oferte cu internet nelimitat, al cărui preț depinde de viteză.
• Rostelecom este un furnizor de internet și o companie care furnizează comunicații prin cablu și servicii de televiziune prin cablu. Compania oferă abonaților săi comunicații celulare în format GSM 900/1800 și Internet mobil.
• Motiv deservește doar 4 regiuni din Districtul Federal Ural. Această marcă comercială există din 2002. Compania oferă comunicații în formatele GPRS / EDGE, IVR, MMS, SMS, USSD, nu este reprezentată la Moscova.
• SMARTS este o companie din Samara. Comunicarea în Rusia este oferită abonaților din regiunea Volga și regiunile centrale ale țării. Lista de servicii include GPRS, transmisie de date CSD, comunicare în standarde GSM-900, GSM-1800, transmisie SMS, MMS.

Înainte de a alege un operator de telefonie mobilă, fiecare client ar trebui să-și contureze propria gamă de preferințe și să identifice cerințele pentru comunicațiile mobile. Fiecare furnizor este bun în felul său, cel mai bun operator comunicarea celulară poate fi de statut regional, dacă pachetul de servicii pe care îl oferă răspunde nevoilor clientului.

O listă pentru comunicarea în Rusia, un cod de telefon și o comparație a operatorilor vor ajuta la alegerea unui furnizor potrivit.

Harta operatorilor celulari

Companiile de telecomunicații sunt sensibile la cerințele crescânde ale clienților. Acum nu doar jucătorii importanți de pe piața de telecomunicații oferă o acoperire de comunicații de înaltă calitate. Apariția de noi turnuri face posibilă asigurarea comunicării chiar și celor mai îndepărtați aşezări, acum este posibil să folosiți un telefon mobil în metrou și în clădirile înalte. Operatorii oferă nu numai acoperire telefonică de înaltă calitate și neîntreruptă, ci și acces rapid la Internet prin rețele 3G și 4G.

Fiecare companie se luptă pentru a păstra abonații existenți și a extinde baza de consumatori, prin urmare, în aproape fiecare oraș există saloane în care clienții nu pot doar să achiziționeze un pachet de început, ci și să primească asistență calificată sau răspunsuri la întrebările lor.

Fiecare firma ruseasca există o bază de numere din 11 cifre, prin care puteți determina operatorul și regiunile conexiunii numerice. Posibilitatea de a trece de la un operator la altul, care a apărut după abolirea „sclaviei mobile”, nu a fost folosită de toți abonații, prin urmare tabelul de coduri ajută la determinarea de unde „venise” necunoscutul venit.

Dacă numărul este înregistrat în Moscova și regiunea Moscovei, atunci numărul necunoscut apel primit este simplu de definit:

Beeline nu are o legătură clară cu regiune, la fel ca alți operatori mari. Codurile individuale firma a instalat doar pt Al Orientului Îndepărtatși Teritoriul Primorsky. Și numerele lui Yota nu sunt legate de regiune, toate încep cu codul 999.

De Regiunea de nord-vestși Sankt Petersburg

Yuzhny District federal, inclusiv Caucazul de Nord

Tabelele arată atât codurile calculate pentru toate regiunile, cât și cele care se aplică numai în orașul, zona specificată. Dar operatorii mari au coduri pentru zone individuale, adică serviciile celulare vor fi mai ieftine doar dacă sunt folosite în regiunea de origine.

Locul de înregistrare a numerelor cu codurile 950, 951, 952 la Tele2 poate fi regiunea Irkutsk, regiunea Khanty-Mansiysk, regiunea Lipetsk, regiunea Kursk, regiunea Perm, regiunea Chelyabinsk, regiunea Kemerovo, Republica Buriatia, Republica Mordovia, regiunea Tyumen și Udmurtia.
Operatorii mari au alocat coduri separate pentru Urali: 922 - Megafon, 982 - MTS.

Ce numere sunt folosite de operatorii ruși

Numărul de telefon al oricărui operator rus începe cu 8, pentru apelare format international trebuie să formați +7. Cu toate acestea, în Rusia, un apel va avea la fel de succes atunci când formați de la opt și de la +7.

Codul internațional este urmat de cifrele prefixului - acesta este codul DEF utilizat în rețelele mobile. Prefixele operatorilor ruși încep cu 9, adică forma generală a codului este întotdeauna astfel: 9xx. Pentru companiile care furnizează servicii mobile, unul sau mai multe dintre aceste coduri sunt alocate. Acest lucru face posibilă determinarea operatorului și a regiunii apelantului: 926, 916, 977 - numerele Moscovei și 911, 921 sau 981 - Sankt Petersburg.

Pentru „troica mobilă” a fost alocată o serie de coduri în care coincid și cifrele secunde. De exemplu, 91x sau 98x sunt numere MTS, iar 92x sau 93x sunt numere Megafon.

Următoarele 7 cifre sunt numărul abonatului, prin care este imposibil să se determine apartenența la regiunea de reședință sau la furnizor. Gama de numere Beeline poate sugera afiliere regională dacă este utilizat același prefix. Codul 905 este folosit în Sankt Petersburg (interval de la 250-00-00 la 289-99-99), precum și în regiunea Ulyanovsk. (interval de la 183-00-00 la 184-99-99).

Dar uneori doar cifrele inițiale ale numărului abonatului ajută la identificarea operatorului. De exemplu, DEF-code 958 este folosit de peste 20 de operatori, printre care se numără companii mici (care acoperă 1 regiune și capacitate de 10.000 de numere) și mari (mai multe zeci de regiuni și sute de mii de numere).

De exemplu: prefixul numerelor TransTelecom este 7958, dar deoarece compania deservește 30 de regiuni ale țării, trebuie să cunoașteți cifrele inițiale ale numărului abonatului pentru a determina identitatea apelului de ieșire (-00x-xx- xx - Bashkiria, a -03x-xx-xx - regiunea Kaliningrad etc.).

Același prefix este folosit de Gazprom Telecom, Business Network Irkutsk, State Unitary Enterprise Automatic Telephone Station of Smolny, Interregional TransitTelecom, Systematics, T2 Mobile, Central Telegraph etc.

Codurile DEF sunt, de asemenea, renumerotate după cum este necesar. Numerele MTS din Moscova au fost transferate de la 495 la 985, iar numerele Megafon - de la 495 la 925.

Codul telefonic folosit doar de Megafon este 920. Capacitatea de numerotare este de peste 10 milioane, iar numerele cu acest cod sunt folosite în 17 regiuni ale Federației Ruse.

Codificarea folosită de Tele2 este 900. Dar același cod este folosit de încă 16 operatori ruși de diferite calibre în ceea ce privește capacitatea și acoperirea regiunilor - Antares, Arkhangelsk Mobile Networks, Ekaterinburg-2000, Kemerovo Mobile Communications, Sky- 1800 ", etc.

Tele2 este cea mai mare dintre companiile care utilizează prefixul 900: T2 Mobile are 17 regiuni și 3.140.000 de numere (regiunea este determinată de cifrele numărului abonatului), Tele2-Omsk - 3 regiuni (Regiunea Autonomă Evreiască, Oblastul Omsk și Autonomă Chukotka). Okrug) și 210.000 de numere, Tele2-Sankt Petersburg - 1 milion de numere pentru 4 regiuni (Oblastul Vologda, Karelia, Oblastul Pskov, Oblastul Leningrad și Sankt Petersburg).

Cele mai bune tarife

Evaluările companiilor care furnizează servicii celulare sunt întocmite nu numai ținând cont de numărul de abonați și de dimensiunea zonei de acoperire, ci și de lista serviciilor prestate de companie și de tarifele stabilite pentru fiecare poziție sau întregul pachet.

Campaniile de publicitate a patru furnizori de top (MTS, Megafon, Tele2, Beeline) vizează atragerea de abonați, deoarece spoturile TV care se întrec între ele demonstrează că tarifele uneia sau aceleia dintre companii sunt cele mai profitabile. Tarifele operatorilor de telecomunicații reflectă dinamic strategia companiei, preferințele consumatorilor și tendințele industriei. Totodata, tarifele de arhiva functioneaza si in paralel pana cand abonatul trece la o noua oferta de pret.

Tarife bugetare

	MTS, SmartMini	Megafon, „All inclusive XS”	Linie dreaptă, „Totul pentru 300”	Tele 2, „Conversația mea”
Cost, frecați.)	250	250	300	240
Pachet de minute	250	200	350	150
Internet (GB)	1	2	15	2

Nu este greu să te pierzi într-o astfel de varietate, dar nu există universal plan tarifar... Este mai convenabil și mai ieftin pentru abonați să achiziționeze o gamă de servicii - pachete tarifare care combină, de exemplu, Comunicatie vocala, SMS și internet mobil. Pe lângă serviciile incluse în pachet, trebuie să studiați limitele acestora (GB, minute libere, numărul de SMS-uri) și determină nevoile abonatului (Internet mobil, apeluri către rețeaua de acasă, roaming etc.).

Comunicarea se numește mobilă dacă sursa de informații sau destinatarul acesteia (sau ambele) se deplasează în spațiu. De la înființare, comunicația radio a fost mobilă. Mai sus, în al treilea capitol, se arată că primele posturi de radio au fost destinate comunicării cu obiecte mobile - nave. La urma urmei, unul dintre primele dispozitive de comunicație radio A.S. Popov a fost instalat pe cuirasatul „Amiral Apraksin”. Și datorită comunicării radio cu el, în iarna anilor 1899-1900, această navă, pierdută în gheața Mării Baltice, a fost salvată. Cu toate acestea, în acei ani, această „comunicație mobilă” necesita dispozitive radio voluminoase, emițător-receptor, care nu au contribuit la dezvoltarea atât de necesară comunicare radio individuală nici în Forțele Armate, cu atât mai puțin clienți privați.

17 iunie 1946, în St. Louis, SUA, liderul afacerii de telefonie AT&T și Southwestern Bell lansează primul radio reteaua telefonica pentru clienții privați. Element de bază echipamentul era lampă dispozitive electronice prin urmare echipamentul era foarte voluminos și era destinat doar instalării în automobile. Greutatea echipamentului fără surse de alimentare a fost de 40 kg. În ciuda acestui fapt, popularitatea comunicațiilor mobile a început să crească rapid. Acest lucru a creat o problemă nouă, mai serioasă decât greutatea și dimensiunile. O creștere a numărului de instalații radio, cu o resursă limitată de frecvență, a condus la interferențe reciproce puternice pentru posturile de radio care operează pe canale apropiate ca frecvență, ceea ce a deteriorat semnificativ calitatea comunicației. Pentru a elimina interferența reciprocă la frecvențele care se repetă, a fost necesar să se asigure o distanță minimă de o sută de kilometri în spațiu între cele două grupuri de sisteme radio. De aceea, comunicațiile mobile au fost folosite în principiu pentru nevoile serviciilor speciale. Pentru implementarea în masă, a fost necesar să se schimbe nu numai greutatea și dimensiunile, ci și principiul însuși al organizării comunicațiilor.

După cum sa menționat mai sus, în 1947, a fost inventat un tranzistor, care îndeplinește funcțiile tuburilor electronice, dar având o dimensiune mult mai mică. Apariția tranzistorilor a fost de mare importanță pentru dezvoltarea în continuare a comunicațiilor radiotelefonice. Înlocuirea tuburilor electronice cu tranzistori a creat premisele pentru introducerea pe scară largă a unui telefon mobil. Principalul factor de descurajare a fost principiul organizării comunicării, care ar elimina sau cel puțin reduce influența interferenței reciproce.

Studiile asupra gamei de unde ultrascurte, efectuate în anii 40 ai secolului trecut, au permis dezvăluirea principalului său avantaj față de undele scurte - bandă largă, adică capacitatea de înaltă frecvență și principalul dezavantaj - absorbția puternică a undelor radio prin propagare. mediu. Undele radio din acest interval nu se pot îndoi în jurul suprafeței pământului, prin urmare, raza de comunicare a fost asigurată doar pe linia de vedere și, în funcție de puterea emițătorului, a fost asigurat un maxim de 40 km. Acest dezavantaj s-a transformat curând într-un avantaj care a dat impuls adoptării active în masă a telefoniei celulare.

În 1947 angajat companie americană Laboratoarele Bell D. Ring a propus o nouă idee de comunicare. Ea a constat în împărțirea spațiului (teritoriul) în secțiuni mici - celule (sau celule) cu o rază de 1–5 kilometri și în separarea comunicațiilor radio în interiorul unei singure celule (prin repetarea rațională a frecvențelor de comunicare utilizate) de comunicarea dintre celule. Repetarea frecvenței a redus semnificativ problemele de utilizare a resurselor de frecvență. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea acelorași frecvențe în celule diferite distribuite în spațiu. În centrul fiecărei celule, s-a propus amplasarea unei stații radio de emisie și recepție de bază, care asigura comunicarea radio în interiorul celulei cu toți abonații. Dimensiunile celulelor au fost determinate de intervalul maxim de comunicare radio aparat de telefon cu stația de bază. Acest interval maxim se numește raza celulei. În timpul conversației, radiotelefonul celular este conectat la stația de bază printr-un canal radio, prin care se transmite conversația telefonică. Fiecare abonat trebuie să aibă propriul său micro-stație radio - „telefon mobil” - o combinație între un telefon, un transceiver și un mini-computer. Abonații comunică între ei prin stații de bază care sunt conectate între ele și la rețeaua telefonică a orașului uz comun.

Pentru a asigura o comunicare neîntreruptă atunci când un abonat se deplasează dintr-o zonă în alta, a fost necesar să se utilizeze controlul computerizat asupra semnalului telefonic emis de abonat. Controlul computerului a făcut posibilă comutarea unui telefon mobil de la un transmițător intermediar la altul în doar o miime de secundă. Totul se întâmplă atât de repede încât abonatul pur și simplu nu-l observă. Astfel, computerele sunt partea centrală a unui sistem de comunicații mobile. Ei caută un abonat în oricare dintre celule și îl conectează la rețeaua de telefonie. Atunci când un abonat se mută de la o celulă (celulă) la alta, calculatoarele par să transfere abonatul de la o stație de bază la alta și conectează abonatul rețelei celulare „străine” la rețeaua „lor”. Acest lucru se întâmplă în momentul în care abonatul „străin” se află în zona de acoperire a noii stații de bază. Astfel, se realizează roaming (care în engleză înseamnă „rătăcire” sau „vagabondaj”).

După cum sa menționat mai sus, principiile comunicațiilor mobile moderne au fost o realizare deja la sfârșitul anilor '40. Cu toate acestea, în acele vremuri, tehnologia informatică era încă la un asemenea nivel încât utilizarea sa comercială în sistemele de telefonie era dificilă. Prin urmare, aplicarea practică a comunicației celulare a devenit posibilă numai după inventarea microprocesoarelor și a microcircuitelor semiconductoare integrate.

Primul telefon mobil a fost proiectat de Martin Cooper (Motorola, SUA).

1973 la New York, deasupra unei clădiri de 50 de etaje de Motorola, sub conducerea sa, a fost instalată prima stație de bază celulară din lume. Ea nu putea deservi mai mult de 30 de abonați și îi putea conecta la linii fixe.

Pe 3 aprilie 1973, Martin Cooper a format numărul șefului său și a spus următoarele cuvinte: „Imaginați-vă, Joel, că vă sun de pe primul telefon mobil din lume. O am în mâini și merg pe strada New York.”

Telefonul de la care suna Martin se numea Dyna-Tac. Dimensiunile sale erau de 225 × 125 × 375 mm, iar greutatea sa era puțin mai mică de 1,15 kg, ceea ce este, însă, mult mai mic decât dispozitivele de 30 de kilograme de la sfârșitul anilor patruzeci. Cu ajutorul dispozitivului a fost posibil să apelați și să primiți un semnal, să negociați cu un abonat. Acest telefon avea 12 taste, dintre care 10 digitale pentru formarea numărului abonatului, iar celelalte două asigurau începerea unei conversații și întrerupeau apelul. Bateriile Dyna-Tac permiteau un timp de convorbire de aproximativ o jumătate de oră și a fost nevoie de 10 ore pentru a le încărca.

Deși cea mai mare parte a dezvoltării a avut loc în Statele Unite, prima rețea celulară comercială a fost lansată în mai 1978 în Bahrain. Două celule cu 20 de canale în gama de 400 MHz au deservit 250 de abonați.

Puțin mai târziu, comunicarea celulară și-a început marșul triumfal în jurul lumii. Din ce în ce mai multe țări au înțeles beneficiile și comoditatea pe care le-ar putea aduce. Cu toate acestea, lipsa unui standard internațional unic de utilizare a intervalului de frecvență a dus, de-a lungul timpului, la faptul că proprietarul unui telefon mobil, trecând dintr-un stat în altul, nu putea folosi un telefon mobil.

Pentru a elimina această deficiență majoră, de la sfârșitul anilor șaptezeci, Suedia, Finlanda, Islanda, Danemarca și Norvegia au început cercetări comune pentru a dezvolta un standard unic. Rezultatul cercetării a fost standardul de comunicare NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), care trebuia să funcționeze în intervalul de 450 MHz. Acest standard a fost folosit pentru prima dată în 1981 în Arabia Saudită și doar o lună mai târziu în Europa. Diverse versiuni ale NMT-450 au fost adoptate în Austria, Elveția, Olanda, Belgia, Asia de Sud-Est și Orientul Mijlociu.

În 1983, AMPS (Advanced Mobile Serviciu telefonic), care a fost dezvoltat de Bell Laboratories. În 1985, în Anglia, a fost adoptat standardul TACS (Total Access Communications System), care era o variantă a AMPS american. Doi ani mai târziu, din cauza creșterii puternice a numărului de abonați, a fost adoptat standardul HTACS (Enhanced TACS), adăugând noi frecvențe și corectând parțial deficiențele predecesorului său. Franța, pe de altă parte, a fost diferită de toată lumea și a început să folosească propriul standard Radiocom-2000 din 1985.

Următorul a fost standardul NMT-900, folosind frecvențele din gama de 900 MHz. O noua versiune a intrat în uz în 1986. A permis creșterea numărului de abonați și îmbunătățirea stabilității sistemului.

Cu toate acestea, toate aceste standarde sunt analogice și aparțin primei generații de sisteme de comunicații celulare. Ei folosesc o metodă analogică de transmitere a informațiilor folosind modulația de frecvență (FM) sau de fază (PM) - ca în stațiile de radio convenționale. Această metodă are un număr de dezavantaje semnificative, dintre care principalele sunt capacitatea de a asculta conversații de către alți abonați și imposibilitatea de a combate estomparea semnalelor atunci când abonatul se mișcă, precum și sub influența peisajului zonei și clădirilor. Congestionare intervale de frecvență a provocat interferențe în conversații. Prin urmare, până la sfârșitul anilor 1980, a început crearea celei de-a doua generații de sisteme de comunicații celulare bazate pe metode de procesare a semnalului digital.

Anterior, în 1982, Conferința Europeană a Administrațiilor Poștelor și Telecomunicațiilor (CEPT), care reunește 26 de țări, a decis să creeze un grup special, Groupe Special Mobile. Scopul său a fost de a dezvolta un standard european unic pentru comunicațiile celulare digitale. Dezvoltarea noului standard de comunicare a durat opt ​​ani și a fost anunțat pentru prima dată abia în 1990, când au fost propuse specificațiile standardului. Grupul special a decis inițial să folosească banda de 900 MHz ca un singur standard, iar apoi, ținând cont de perspectivele de dezvoltare a comunicațiilor celulare în Europa și în întreaga lume, s-a decis alocarea benzii de 1800 MHz pentru noul standard. .

Noul standard a fost numit GSM - Global System for Mobile Communications. GSM 1800 MHz se mai numește și DCS-1800 (Digital Cellular System 1800). Standardul GSM este un standard digital pentru comunicațiile celulare. Implementează multiplexarea pe diviziune în timp (TDMA - acces multiplu pe diviziune în timp, criptarea mesajelor, codificarea blocurilor și modularea GMSK) (Gauss Minimum Shift Keying).

Primul stat care a lansat o rețea GSM este Finlanda, care a lansat acest standard în exploatare comercială în 1992. În anul următor, prima rețea DCS-1800 One-2-One a fost lansată în Marea Britanie. Din acest moment începe răspândirea globală a standardului GSM în întreaga lume.

Următorul pas după GSM este standardul CDMA, care oferă o comunicare mai rapidă și mai fiabilă datorită utilizării împărțirea codurilor canale. Acest standard a început să apară în Statele Unite în 1990. În 1993, Statele Unite au început să folosească CDMA (sau IS-95) în intervalul de frecvență de 800 MHz. În același timp, în Anglia a fost lansată rețeaua DCS-1800 One-2-One.

În general, existau multe standarde de comunicare, iar la mijlocul anilor 90 majoritatea țărilor civilizate treceau fără probleme la specificațiile digitale. Dacă rețelele din prima generație au permis transmiterea doar a vocii, atunci a doua generație de sisteme de comunicații celulare, care este GSM, permite și furnizarea altor servicii non-voice. Pe lângă serviciul SMS, primele telefoane GSM au permis transmiterea altor date non-voice. Pentru aceasta a fost dezvoltat un protocol de transfer de date, numit CSD (Circuit Switched Data). Cu toate acestea, acest standard avea caracteristici foarte modeste - rata maximă de transfer de date a fost de numai 9600 de biți pe secundă și apoi cu condiția unei comunicări stabile. Cu toate acestea, astfel de viteze erau destul de suficiente pentru transmiterea unui mesaj fax.

Dezvoltarea rapidă a Internetului la sfârșitul anilor 90 a dus la faptul că mulți utilizatori de telefonie mobilă doreau să-și folosească telefoanele ca modemuri, iar vitezele existente în mod clar nu erau suficiente pentru aceasta.
Pentru a satisface cumva nevoile clienților lor de acces la Internet, inginerii inventează protocolul WAP. WAP este o abreviere pentru Wireless Application Protocol, care se traduce prin protocolul de acces wireless la aplicații. În principiu, WAP poate fi numită o versiune simplificată a protocolului standard de Internet HTTP, adaptată doar pentru resursele limitate ale telefoanelor mobile, cum ar fi mărime mică afișaj, performanță scăzută a procesoarelor telefonice și rate scăzute de transfer de date în retele mobile... Cu toate acestea, acest protocol nu permitea vizualizarea paginilor standard de Internet; acestea trebuiau scrise în WML, care a fost adaptat pentru telefoane mobile. Drept urmare, deși abonații rețelelor celulare au avut acces la internet, acesta s-a dovedit a fi foarte „redus” și de puțin interes. În plus, pentru a accesa site-urile WAP s-a folosit același canal de comunicare ca și pentru transmisia vocală, adică în timp ce descărcați sau vizualizați pagina, canalul de comunicare este ocupat și din contul personal sunt debitați aceiași bani ca în timpul conversaţie. Drept urmare, o tehnologie destul de interesantă a fost practic îngropată de ceva timp și a fost folosită foarte rar de abonații rețelelor celulare ale diferiților operatori.
Producătorii de echipamente celulare au fost nevoiți să caute urgent modalități de a crește rata de transfer de date și, ca urmare, a luat naștere tehnologia HSCSD (High-Speed ​​​​Circuit Switched Data), care a furnizat o viteză destul de acceptabilă - până la 43 de kilobiți pe secundă . Această tehnologie a fost populară la un anumit cerc de utilizatori. Dar totuși, această tehnologie nu a pierdut principalul dezavantaj al predecesorului său - datele erau încă transmise printr-un canal de voce. Dezvoltatorii au trebuit să facă din nou cercetări minuțioase. Eforturile inginerilor nu au fost în zadar și destul de recent a apărut o tehnologie numită GPRS (General Packed Radio Services) - acest nume poate fi tradus ca sistem de transmisie de date radio de pachete. Această tehnologie folosește principiul separării canalelor pentru transmisia de voce și date. Ca urmare, abonatul plătește nu pentru durata conexiunii, ci doar pentru cantitatea de date transmise și primite. În plus, GPRS are un alt avantaj față de tehnologiile anterioare pentru transmisia de date mobile - în timpul conexiunii GPRS, telefonul este încă capabil să primească apeluri și mesaje SMS. în prezent modele moderne telefoanele de pe piață, la efectuarea unui apel, suspendați conexiunea GPRS, care este reluată automat la sfârșitul apelului. Astfel de dispozitive sunt clasificate ca terminal GPRS de clasă B. Este planificat să producă terminale de clasă A, care vor descărca simultan date și vor conduce o conversație cu un interlocutor. Există, de asemenea, dispozitive speciale care sunt concepute doar pentru transmisia de date și se numesc modemuri GPRS sau terminale de clasa C. Teoretic, GPRS este capabil să transmită date cu o viteză de 115 kilobiți pe secundă, dar în acest moment majoritatea operatorilor de telecomunicații oferă o canal de comunicare care vă permite să dezvoltați o viteză de până la 48 kilobiți pe secundă. Acest lucru se datorează în primul rând echipamentului operatorilor înșiși și, drept urmare, lipsei de telefoane mobile de pe piață care să suporte viteze mai mari.

Odată cu apariția GPRS, și-au amintit din nou de protocolul WAP, de acum, prin tehnologie nouă, accesul la pagini WAP de volum mic devine de multe ori mai ieftin decât în ​​zilele CSD și HSCSD. Mai mult, mulți operatori de telecomunicații oferă acces nelimitat la resursele WAP ale rețelei pentru o mică taxă lunară de abonament.
Odată cu apariția GPRS, rețelele celulare au încetat să mai fie numite rețele de a doua generație - 2G. În prezent ne aflăm în era 2.5G. Serviciile non-voice devin din ce în ce mai solicitate, telefonul mobil, computerul și internetul fuzionează. Dezvoltatorii și operatorii ne oferă tot mai multe servicii diferite cu valoare adăugată.
Deci, folosind capabilitățile GPRS, a fost creat format nou serviciu de mesagerie, care a fost numit MMS (Multimedia Messaging Service), care, spre deosebire de SMS, vă permite să trimiteți de pe telefonul mobil nu doar text, ci și diverse informații multimedia, precum înregistrări audio, fotografii și chiar clipuri video. Mai mult, un mesaj MMS poate fi trimis fie către un alt telefon care acceptă acest format, fie către o căsuță de e-mail.
Creșterea puterii procesorului telefoanelor vă permite acum să descărcați și să rulați pe el diverse programe... Limbajul Java2ME este cel mai des folosit pentru a le scrie. Proprietarii majorității telefoanelor moderne acum nu au nicio dificultate să se conecteze la site-ul dezvoltatorilor de aplicații Java2ME și să descarce pe telefonul lor, de exemplu, joc nou sau alt programul necesar... De asemenea, nimeni nu va fi surprins de posibilitatea de a conecta telefonul la un computer personal pentru a salva sau edita pe un PC folosind un software special, cel mai adesea furnizat împreună cu receptorul. carte de adrese sau organizator; în timp ce sunteți pe drum, folosind o grămadă de telefon mobil + laptop, mergeți la internet completși vizualizați dvs e-mail... Cu toate acestea, nevoile noastre sunt în continuă creștere, volumul informațiilor transmise crește aproape zilnic. Și se fac din ce în ce mai multe solicitări la telefoanele mobile, drept urmare resursele tehnologiilor actuale devin insuficiente pentru a satisface cerințele noastre tot mai mari.

Pentru soluționarea acestor solicitări sunt destinate rețelele 3G de generația a treia destul de recent create, în care transmisia de date domină asupra serviciilor de voce. 3G nu este un standard de comunicare, ci denumirea generală pentru toate rețelele celulare de mare viteză care vor crește și se dezvoltă deja din cele existente. Ratele uriașe de transfer de date vă permit să transferați imagini video de înaltă calitate direct pe telefon, pentru a menține o conexiune constantă la Internet și rețelele locale. Utilizarea unor sisteme de securitate noi, îmbunătățite, permite astăzi utilizarea telefonului pentru diferite tranzacții financiare - un telefon mobil este destul de capabil să înlocuiască un card de credit.

Este destul de natural ca rețelele de generația a treia să nu devină etapa finală în dezvoltarea comunicațiilor celulare - așa cum se spune, progresul este inexorabil. Integrarea continuă a diferitelor tipuri de comunicații (celulare, satelit, televiziune etc.), apariția dispozitivelor hibride, inclusiv un telefon mobil, PDA, cameră video, vor duce cu siguranță la apariția rețelelor 4G, 5G. Și astăzi, chiar și scriitorii de science fiction este puțin probabil să poată spune despre cum se va încheia această dezvoltare evolutivă.

La nivel global, există în prezent aproximativ 2 miliarde de telefoane mobile în uz, dintre care mai mult de două treimi sunt conectate la standardul GSM. CDMA este al doilea ca popularitate, în timp ce restul reprezintă standarde specifice utilizate în principal în Asia. Acum în țările dezvoltate există o situație de „sățietate”, când cererea încetează să crească.

Comunicarea se numește mobilă dacă sursa de informații sau destinatarul acesteia (sau ambele) se deplasează în spațiu. De la înființare, comunicația radio a fost mobilă. Primele posturi de radio au fost destinate comunicării cu obiecte mobile - nave. La urma urmei, unul dintre primele dispozitive de comunicație radio A.S. Popov a fost instalat pe cuirasatul „Amiral Apraksin”. Și datorită comunicării radio cu el a fost posibil în iarna anilor 1899-1900. salvează această navă, prinsă în gheața din Marea Baltică.

Timp de mulți ani, comunicarea radio individuală între doi abonați a necesitat un canal de comunicație radio separat care să funcționeze la aceeași frecvență. Comunicarea radio simultană pe mai multe canale ar putea fi asigurată prin alocarea unei anumite benzi de frecvență fiecărui canal. Dar frecvențele sunt necesare și pentru emisiile radio, televiziune, radar, radionavigație și nevoi militare. Prin urmare, numărul canalelor de comunicații radio a fost foarte limitat. A fost folosit în scopuri militare, comunicații guvernamentale. Așadar, în mașinile folosite de membrii Biroului Politic al Comitetului Central al PCUS au fost instalate telefoane mobile. Au fost instalați în mașini de poliție și în radiotaxii. Pentru ca comunicațiile mobile să se răspândească, a fost nevoie idee noua organizarea acestuia.

Fiecare celulă trebuie să fie deservită de un transmițător radio de bază cu o rază limitată și o frecvență fixă. Acest lucru face posibilă reutilizarea aceleiași frecvențe în alte celule. În timpul conversației, radiotelefonul celular este conectat la stația de bază printr-un canal radio, prin care se transmite conversația telefonică. Mărimea celulei este determinată de raza maximă de comunicare a aparatului radiotelefonic cu stația de bază. Acest interval maxim este raza celulei.

Ideea comunicației mobile celulare este că, fără a părăsi aria de acoperire a unei stații de bază, telefonul mobil intră în aria de acoperire a oricărei stații vecine până la granița exterioară a întregii zone de rețea.

În acest scop, au fost create sisteme de antene repetitoare care acoperă „celula” lor - zona suprafeței Pământului. Pentru ca comunicarea să fie fiabilă, distanța dintre două antene adiacente trebuie să fie mai mică decât raza lor. În orașe este de aproximativ 500 m, iar în mediul rural - 2-3 km. Un telefon mobil poate primi semnale de la mai multe antene repetoare simultan, dar este întotdeauna reglat la cel mai puternic semnal.

Ideea comunicării celulare mobile a fost și în aplicarea controlului computerului asupra semnalului telefonic de la abonat atunci când acesta trece de la o celulă la alta. Controlul computerului a făcut posibilă comutarea unui telefon mobil de la un transmițător intermediar la altul în doar o miime de secundă. Totul se întâmplă atât de repede încât abonatul pur și simplu nu-l observă.

Calculatoarele sunt partea centrală a unui sistem de comunicații mobile. Ei caută un abonat în oricare dintre celule și îl conectează la rețeaua de telefonie. Când un abonat se mută de la o celulă la alta, transferă abonatul de la o stație de bază la alta și, de asemenea, conectează abonatul de la rețeaua celulară „străină” la „propria lor”, când se află în zona de acoperire a acesteia, se deplasează ( care în engleză înseamnă „rătăcire” sau „vagabondaj”).

Funcționarea primului sistem de comunicații celulare din Europa din standardul NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), destinat funcționării în gama de 450 MHz, a început în 1981 în Suedia, Islanda, Danemarca, Norvegia, Finlanda și Arabia Saudită. Apoi a început operarea sistemelor de comunicații de același tip în țările din Europa și Asia de Sud-Est. În 1985, pe baza acestui standard, a fost dezvoltat standardul NMT-900 pentru gama de 900 MHz, care a făcut posibilă creșterea capacității de abonat a sistemului de comunicații. Standarde similare au fost introduse în Statele Unite, Franța și Regatul Unit.

Cu toate acestea, toate aceste standarde sunt analogice și aparțin primei generații de sisteme de comunicații celulare. Ei folosesc o metodă analogică de transmitere a informațiilor folosind modulația de frecvență (FM) sau de fază (PM), ca în stațiile de radio convenționale. Această metodă are o serie de dezavantaje semnificative, dintre care principalele sunt capacitatea de a asculta conversații de către alți abonați și imposibilitatea de a combate decolorarea semnalului atunci când abonatul se mișcă și sub influența peisajului și a clădirilor. Aglomerația intervalelor de frecvență a provocat interferențe în conversații.

Prin urmare, până la sfârșitul anilor 1980. a început crearea celei de-a doua generații de sisteme de comunicații celulare bazate pe metode digitale de procesare a semnalului. În 1990, standardul GSM-900 a fost dezvoltat pentru gama de 900 MHz, care înseamnă Global System for Mobile Communications. Și în 1991 la Bazat pe GSM a fost dezvoltat un standard pentru banda de 1800 MHz. Standarde similare au fost adoptate în Statele Unite și Japonia.

In Rusia sisteme analogice comunicația celulară bazată pe standardul NMT-450 a apărut cu o întârziere de 10 ani, dar sistemele digitale bazate pe standardul GSM au apărut cu o întârziere de doar trei ani. Standardele NMT și GSM sunt aprobate în țara noastră ca federale. La Moscova, cele mai active rețele celulare în dezvoltare se bazează pe standardul digital GSM, iar în regiuni - rețele analogice. Sistemele GSM din Rusia sunt promovate cel mai activ pe piață de către trei operatori - MTS, Beeline și MegaFon. Astăzi, peste 70% din toate telefoanele mobile din lume funcționează pe baza acestui standard. Rusia a beneficiat de întârzierea introducerii comunicațiilor celulare. Am adoptat imediat standardul digital GSM. Multe telefoane mobile moderne sunt echipate cu acces la Internet de mare viteză folosind standardul GPRS (General Packet Radio Service).

Comunicarea mobilă mobilă personală devine din ce în ce mai populară, în special în rândul tinerilor. Numărul total utilizatorii săi din lume depășesc 600 de milioane de abonați.

Un avantaj important comunicația mobilă celulară este capacitatea de a o utiliza în afara zonei generale a operatorului dvs. - roaming. Pentru asta diverși operatori convin între ei asupra posibilității reciproce de a-și folosi zonele pentru utilizatori. Un abonat, părăsind zona comună a operatorului său, trece automat în zonele altor operatori, chiar și atunci când se mută dintr-o țară în alta, de exemplu, din Rusia în Germania sau Franța. Sau, în timp ce se află în Rusia, utilizatorul poate efectua apeluri celulare în orice țară. Astfel, comunicarea celulară oferă utilizatorului posibilitatea de a comunica prin telefon cu orice țară, oriunde s-ar afla.

6.3.1. Organizarea unei rețele celulare

Telefoanele mobile nu mai sunt un lux și o necesitate industrială. Sunt incluse în noastre viata de zi cu zi, schimbând activ atât stilul, cât și conținutul vieții noastre de zi cu zi. Ideea de bază a organizării unei rețele de telefonie celulară este extrem de simplă. Întreaga zonă deservită este împărțită în bucăți, celule, în care există stații de bază care conectează telefoanele mobile între ele și cu lumea exterioară. Pe hartă, o astfel de rețea mobilă seamănă cu un fagure, de unde și numele acestui tip de telecomunicații. Telefoanele din celulele învecinate nu interferează între ele, deoarece funcționează la frecvențe diferite, dar cele care se află la mai mult de o sută unul de celălalt pur și simplu nu se aud din cauza faptului că pământul este rotund, iar undele radio, care se propagă, se estompează. afară.

Stația de bază cu antene și receptorul în mâinile abonatului sunt întotdeauna aproape unul de celălalt și funcționează la putere minimă, astfel încât telefonul devine cu adevărat mobil, compact și ușor. Stațiile de bază sunt conectate între ele printr-o linie de comunicație de mare viteză, prin care conversațiile noastre ajung la operatorul celular. După ce s-au adunat la stația de telefonie mobilă principală, toate apelurile sunt taxate și comutate cu destinatarii. Desigur, operatorii de telefonie celulară au acces la rețeaua publică de telefonie, iar apelul, dacă iese în afara acestei rețele, își începe călătoria prin liniile de comunicații terestre.

Datorită controlului unificat, la trecerea de la celulă la celulă, telefonul este transferat automat în serviciul unei noi stații de bază. Procesul de predare este însoțit de o schimbare frecventa de operareși durează ceva timp, aproape imperceptibil în timpul unei conversații.

Un telefon mobil nu are o înregistrare permanentă și trebuie să se înregistreze periodic în rețea, prin urmare, operatorul de telefonie mobilă, chiar și în roaming (adică atunci când abonatul său călătorește pe un teritoriu străin), știe exact unde se află dispozitivul de comunicare. , iar, la cerere, își confirmă solvabilitatea proprietarului telefonului.

6.3.2. Standarde celulare analogice

Având multe în comun, sistemele de comunicații celulare diferă semnificativ unele de altele și, în primul rând, folosesc o formă analogică sau digitală de transmitere a informațiilor. La început, toate sistemele erau analogice, iar dispozitivele erau foarte asemănătoare cu radiourile obișnuite de comunicare. Cele mai răspândite în lume sunt două astfel de sisteme: American AMPS (Advanced Mobile Phone Service) și european NMT (Nordic Mobile Telephone). Astăzi, aceștia încă operează cu succes în zone vaste din zone slab populate ale țărilor mari, când densitatea apelanților este scăzută. Aceste standarde au o capacitate limitată și nu permit mai mult de cincizeci de persoane să comunice simultan într-o singură celulă.

AMPS operează în intervalul de 800 MHz, NMT-450 - respectiv, aproape de 450 MHz și NMT-900, care este utilizat în mod activ astăzi în țările scandinave - aproximativ 900 MHz. În NMT, raza maximă a celulei poate fi de 40 km, în AMPS nu este mai mare de 20 km. putere de iesire telefoane mobileîn NMT-450 ajunge la 2-3 W, în AMPS nu depășește 0,6 W, pentru versiunile staționare și auto în NMT-450 poate ajunge până la 15 W, iar pentru stația de bază - 50-100 W.

Semnal sonorîn rețelele analogice, nu este procesat în mod semnificativ, iar întârzierea comunicării este de doar câteva zeci de milisecunde pentru apelurile locale. În consecință, sunetul unei voci umane în astfel de telefoane arată cel mai natural și mai familiar. Zgomotul și interferențele tipice rețelelor analogice sunt foarte asemănătoare cu cele tipice pentru telefoane cu fir foşnet şi cod.

În sistemele celulare analogice, problema confidențialității convorbiri telefonice este complet deschisă, iar concurenții curioși pot asculta liber conversațiile de care sunt interesați, nu doar stând într-o mașină sub geamurile biroului, dar fiind și la câteva blocuri de obiectul de observație. Mai mult, modelele „îmbunătățite” au apărut aproape imediat. telefoane analogice capabile să intercepteze numerele de identificare ale utilizatorilor legitimi ai rețelelor celulare. Mai mult decât atât, telefoanele ilegale care sunau pe cheltuiala altcuiva erau destul de inteligente, iar înainte de a trece la emisie, verificau dacă cel care plătește pentru ele a luat legătura.

Furtul a devenit atât de răspândit în lumea celulară analogică încât producătorii de echipamente au fost nevoiți să complice urgent procesul de identificare a abonaților. Și astăzi problema dublului, macarîn NMTi, rezolvat. Cu toate acestea, rămâne capacitatea de a asculta chiar și atunci când „criptarea” este activată.

Roamingul în rețelele celulare este posibil doar în limitele standardului ales de dvs., deoarece telefoanele care funcționează în standarde diferite sunt fundamental incompatibile. unde este rețeaua dorită, are loc așa-numitul roaming semi-automat, care necesită participarea proprietarului pentru a selecta codul doritțară.

Până de curând, telefoanele NMT erau semnificativ mai mari decât omologii lor celulari, dar astăzi, datorită succesului electronicii, doar o antenă retractabilă dezvăluie uneori faptul că acesta este un dispozitiv standard analogic.

În SUA, s-au confruntat foarte repede cu faptul că standardul analogic nu poate oferi comunicare pentru toată lumea. Iar noul standard aproape complet digital D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service), care a înlocuit AMPS, cu raza maximă anterioară a celulei de 20 km, a crescut numărul de apeluri simultane în celulă la trei sute. Acesta a fost un pas care a îmbunătățit semnificativ confidențialitatea convorbirilor telefonice și a eliminat problema dublelor. Trecerea la digital, desigur, a avut un ușor impact asupra calității vorbirii. Acest standard vă permite să oferiți destul de calm comunicații mobile stabile pentru abonații nu prea dens. El nu a făcut-o standard international, prin urmare, călătorind în jurul lumii cu un astfel de telefon, nu se va putea lua legătura peste tot.

În lume, 9 standarde analogice funcționează la frecvențe diferite și nu sunt compatibile între ele. Acum două dintre ele funcționează cu succes: NMT-ul scandinav și AMPS-ul american, iar ambele sunt folosite la noi.

6.3.3. Evoluție la standarde digitale

Astăzi există 4 standarde digitale cu posibilitatea de organizare a celulelor cu o rază de la 0,5 la 20-30 km: D-AMPS și CDMA americane, GSM paneuropean global și JDC (Japan Digital Cell) pur japonez.

Este întotdeauna mai dificil pentru pionieri, iar astăzi, pentru a rămâne pe linia de plutire, operatorii de telefonie celulară care lucrează în NMT și D-AMPS trebuie nu doar să reducă prețurile, ci și să ofere servicii care nu au fost inițial destinate acestor standarde. Apelarea automată, identificarea liniei, mesageria vocală, apelurile conferință, transmisia de date și chiar lucrul pe Internet au devenit astăzi disponibile nu numai pentru standardele digitale moderne.

Popularitatea pe scară largă a rețelelor celulare i-a făcut pe dezvoltatori să se gândească serios la creșterea capacității lor și la standardizarea acestora pe întreaga planetă. Pentru că numai prin unificarea telefoanelor, puteți călători în siguranță în întreaga lume, păstrând legătura datorită serviciilor de roaming automat. Până atunci, la începutul anilor '90, era deja clar că rezolvarea acestor două probleme era posibilă doar cu trecerea la moduri digitale controlul transmisiei vocale și al comunicațiilor.

Dezvoltarea unui standard global a fost întreprinsă atât în ​​Europa, cât și în America. Lumea Veche și Lumea Nouă au mers pe căi ușor diferite și, ca rezultat, există două standarde care funcționează nu numai la frecvențe diferite, ci și folosesc în principiu căi diferite separarea abonaților care apelează simultan. Americanii din aceeași bandă de frecvență în care funcționau AMPS și D-AMPS mai devreme, în 1995 au început să implementeze CDMA (Code Division Multiple Access). Cu aceeași dimensiune a celulei și aceeași infrastructură de bază, trecerea la noul standard a crescut numărul de apeluri simultane într-o celulă la o mie, a crescut eficiența dispozitivelor, a îmbunătățit semnificativ confidențialitatea conversațiilor și a eliminat problema gemenilor.

Fiecare telefon CDMA are propriul său individ un număr de identificareși este pur și simplu imposibil să schimbați dispozitivul fără participarea unui operator de telefonie mobilă. Aparent, acesta este unul dintre motivele pentru care până acum nu au existat rapoarte de clonare (adică duplicare) a acestui tip de telefoane. Caietul cu numere si organizatorul personal ajung in memoria integrala a telefonului, iar la schimbarea telefonului va trebui sa rescrieti toate informatiile utile.

Sistemele digitale acordă o mare atenție codificării vorbirii, deoarece fără comprimarea fluxului de informații, sistemele digitale nu vor beneficia de numărul de abonați deserviți. Capacitățile de calcul ale unui microcomputer telefonic responsabil cu codificarea și decodificarea vorbirii sunt departe de orice Pentium și, prin urmare, este corect să nu ne plângem de calitatea transmisiei vorbirii în sistemele de comunicații mobile digitale, ci să admirăm faptul că vocile cele mai diverse popoare ale lumii sunt transmise într-un mod atât de recunoscut.

6.3.4. CDMA și GSM

CDMA are pentru azi viteza cea mai mare transfer de date (14,4 kbps) și calitate a sunetului destul de bună. Dispozitivele care funcționează în acest standard sunt destul de mici și păstrează legătura mult timp. Acest standard este acum adoptat pe scară largă în America de Nord și Coreea de Sud... Există și operatori în țara noastră care au ales acest standard, cu toate acestea, prevalența unor astfel de rețele este încă scăzută, iar roamingul potențial este foarte limitat (și într-o situație în care această legătură licențiat doar ca wireless și nu este posibil din punct de vedere legal).

Cel mai tip popular comunicarea celulară astăzi, desigur, este GSM (Global System for Mobile Communications). Lansat în Europa în 1991, acest standard digital european pentru comunicațiile mobile globale a devenit standardul de facto de facto în lume. Se răspândește foarte repede pe planeta noastră, iar astăzi în aproape toate țările, având în mâini un telefon GSM, poți efectua și răspunde la apeluri în siguranță ca și cum ai fi acasă. GSM a fost dezvoltat ținând cont de mulți ani de experiență în operarea rețelelor celulare, este axat pe utilizare generală și permite modificări semnificative fără a modifica funcțiile principale.

În GSM, raza celulei poate ajunge la 35 km și, eventual, până la o mie de apeluri simultane. Puterea maximă de impuls a telefoanelor mobile nu depășește 1 W, deși pentru versiunile staționare și auto de telefoane poate ajunge până la 20 W. Dispozitivele acestui standard astăzi sunt cele mai mici și cele mai lungi sunt ținute în contact și în starea de apel în așteptare.

Sistemele de comunicații digitale oferă un sunet clar și fără interferențe, distorsionând doar ușor timbrul și culoarea intonației vorbirii. Doar cu niveluri slabe de semnal și comunicare instabilă este posibil ca telefonul să pară să înghită bucăți de cuvinte. Câștigurile în puterea de ieșire și debitul la trecerea la digital sunt atât de semnificative, iar inteligibilitatea vorbirii suferă atât de puțin, încât telefoanele pot fi cu siguranță iertate pentru procesarea digitală a vocilor umane.

În timpul unei conversații, tăcem aproximativ jumătate din timp, ascultând interlocutorul. Sistemele digitale folosesc în mod activ această circumstanță, oprind aproape complet emițătorul în pauzele de vorbire, încercând să nu irosească aerul și economisind bateria. Și pentru ca în urechile difuzorului să nu existe tăcere, telefonul trimite în acest moment un „zgomot confortabil” difuzorului, care amintește de sunete tipice la celălalt capăt al „sârmei”.

Ascultarea comunicațiilor GSM este dificilă, aici dezvoltatorii au făcut tot posibilul. Iar ideea este nu numai în forma complexă a semnalelor utilizate și natura închisă a algoritmilor de criptare, ci și în faptul că procedura de codificare se schimbă tot timpul și fiecare apel nou are propria cheie.

Un pas interesant în lupta pentru densitatea apelanților a fost introducerea GSM 1800, care a crescut semnificativ debitul prin trecerea la celule mai mici și extinderea intervalului de frecvență. Judecând după experiența exploatării unor astfel de rețele în cele mai mari zone metropolitane, acest pas înlătură complet problema aglomerației rețelei, chiar și cu „mobilizarea” generală a populației.

Peste tot în lume GSM operează la 900 și 1800 MHz, dar nu și în America. Comisia Federală de Radiocomunicații a considerat gratuit și a vândut operatorilor doar o mică parte a spectrului din regiunea 1900 MHz, iar imediat a apărut și americanul GSM 1900. Mai mult, atât operatorii celulari GSM, cât și CDMA și chiar D-AMPS pot opera în acest interval. Astăzi, nu sunt produse doar telefoane „în toată lumea” care funcționează la 1800 și 1900 MHz, ci și telefoane „cu trei benzi” cu adevărat omnivore care pot comunica în toate cele trei benzi GSM.

Rețelele celulare și Internetul sunt în multe privințe similare între ele și nu este o coincidență că aproape toate telefoanele GSM au browsere WAP și se discută în mod activ proiectele unui nou standard mondial pentru comunicarea celulară, care va avea un transfer de date semnificativ mai mare. evaluează și oferă un lucru destul de confortabil în World Wide Web datorită unei benzi de lucru mai largi și unei rate crescute de transmisie de voce, imagini și date în raport cu GSM și CDMA. Astăzi, ambii operatori de la Moscova au stăpânit deja un astfel de add-on prin GSM sub forma tehnologiei GPRS și s-a atins o viteză de recepție de 40,2 kbps.

Telefoanele GSM folosesc un modul plug-in responsabil cu identificarea abonatului - așa-numita cartelă SIM (Subscribe Identity Module). Acest mic microcircuit nu este doar responsabil pentru a se asigura că nimeni nu vă cere banii, ci conține și o memorie extinsă capabilă să stocheze până la 255 de numere și nume ale prietenilor dvs. În consecință, prin rearanjarea cartelei SIM de la un telefon GSM la altul, transferați nu numai agenda dvs. de adrese, ci și numărul dvs. de telefon, la care un alt telefon va răspunde efectiv.

Personalizarea comunicării progresează într-un ritm rapid, iar astăzi puteți trece în siguranță de la conceptul de telefon „de serviciu” și „de acasă” la conceptul de „număr personal de telefon individual”, care este întotdeauna cu dvs. Cea mai logică soluție la această problemă este utilizarea cartelelor SIM. Versatilitatea acestui mic IC îi permite să fie utilizat în toate noile, gata de lansare și dezvoltare, atât celulare, cât și sisteme prin satelit comunicare.

Gama de servicii oferite de operatorii GSM astăzi este cea mai extinsă și este în continuă creștere. Mic de statura mesaje text MESAJ ( Mesaj scurt Servic) și capacitatea de a lucra pe Internet direct de la tastatura telefonului, folosind un browser WAP, transmisie de date și fax (viteză 9,6 kbps), apeluri conferință și redirecționare a apelurilor, servicii de informare (prețuri, vreme, adrese, numere de telefon) și modelarea grupuri diferite utilizatori - aceasta nu este o listă completă a acelor oportunități pe care le primește proprietarul unui telefon GSM.

Secțiunea de standarde celulare a fost deja finalizată, iar aproape toți operatorii au ales un singur tip de conexiune. În țara noastră funcționează astăzi câteva zeci de operatori de telefonie mobilă, care deservesc aproape două milioane de utilizatori. Operatorul din Moscova Bee Line, după ce și-a implementat rețeaua D-AMPS, nu a implementat CDMA în aceeași gamă, ci a trecut la GSM european 1800. Un alt operator metropolitan, MTS, a început să lucreze în GSM 900, iar acum amândoi se bazează pe dual- banda GSM 900/1800. Cea mai veche rețea celulară rusă MCC, împreună cu SOTEL, continuă să acopere vastele întinderi ale Patriei noastre cu standardul NMT-450i, gândindu-se la digitalizare. Operatorii regionali stăpânesc cu succes toate standardele de comunicații celulare, inclusiv CDMA. Rețeaua SONET din Moscova a ales deocamdată CDMA într-o formă staționară, dar pe viitor, firește, într-o formă mobilă.

Și dacă operatorii oferă servicii în standarde diferite, atunci producătorii încearcă să maximizeze capacitățile telefoanelor mobile, făcându-le din ce în ce mai funcționale și multi-standard. Consolidarea într-o singură clădire a radiotelefonului prin satelit, celular și de birou este în plină desfășurare astăzi și în secolul XXI. va fi destul de realist să efectuați apeluri în deșert printr-un canal prin satelit, în oraș - printr-un telefon mobil și într-un birou - printr-o centrală telefonică radio-automată locală, și toate acestea se vor întâmpla folosind un singur dispozitiv și un singur numărul personal al proprietarului telefonului.

Producătorii de top de telefoane mobile sunt ghidați de un singur standard european - GSM. De aceea echipamentul lor este perfect din punct de vedere tehnic, dar relativ ieftin. La urma urmei, își permit să producă loturi uriașe de telefoane care sunt la vânzare.

Sistemul de mesaje scurte SMS (Short Message Service) a devenit un plus convenabil pentru telefonul mobil. Este folosit pentru a trimite mesaje scurte direct la telefonul sistemului modern GSM digital fără a fi nevoie de echipament adițional, doar cu tastatură numericăși un ecran de afișare a telefonului mobil. Recepția mesajelor SMS se realizează și pe afișajul digital, care este echipat cu orice telefon mobil. SMS-ul poate fi folosit în cazurile în care o conversație telefonică obișnuită nu este cea mai mare vedere convenabilă comunicații (de exemplu, într-un tren zgomotos și aglomerat). Puteți trimite numărul de telefon unui prieten prin SMS. Datorită costului scăzut, SMS-ul este o alternativă convorbire telefonica... Dimensiunea maximă a unui mesaj SMS este de 160 de caractere. Îl poți trimite în mai multe moduri: apelând la un serviciu special, precum și folosind telefonul GSM cu funcția de trimitere, folosind Internetul. Sistemul SMS poate oferi servicii suplimentare: trimite cursuri valutare, prognoze meteo etc. către telefonul tău GSM. În esență, un telefon GSM cu un sistem SMS este o alternativă la un pager.

Dar sistemul SMS nu este ultimul cuvânt în comunicațiile celulare. Cele mai moderne telefoane mobile (de exemplu, de la Nokia) au acum funcția Chat (în versiunea rusă - „dialog”). Cu ajutorul acestuia, puteți comunica în timp real cu alți proprietari de telefoane mobile, așa cum se face pe Internet. În esență, acesta este un nou tip de mesaje SMS. Pentru a face acest lucru, compuneți un mesaj interlocutorului și îl trimiteți. Textul mesajului tău apare pe afișajele ambelor telefoane mobile - al tău și al interlocutorului tău. Apoi îți răspunde și mesajul său este afișat pe afișaje. Astfel, conduceți un dialog electronic. Dar dacă telefonul mobil al interlocutorului tău nu acceptă această funcție, atunci el va primi mesaje SMS regulate.

Telefoanele mobile au apărut și cu suport pentru acces la Internet de mare viteză prin GPRS (General Packet Radio Service) - un standard pentru transmisia de pachete de date prin canale radio, în care telefonul nu trebuie să „formeze”: dispozitivul menține constant o conexiune, trimite și primește pachete de date. Sunt produse și telefoane mobile cu camere digitale încorporate.

Potrivit companiei de cercetare Informa Telecoms & Media (ITM), numărul utilizatorilor de telefonie mobilă din lume în 2007 a fost de 3,3 miliarde de oameni.

În cele din urmă, cele mai complexe și scumpe dispozitive sunt smartphone-urile și comunicatoarele care combină capacitățile unui telefon mobil și ale unui computer de buzunar.

6.3.5. Tehnologii de transmisie Mesaje scurte Serviciu de mesaje (SMS)

Serviciul de mesaje scurte (SMS) este de departe cea mai răspândită și utilizată metodă de trimitere și primire a mesajelor scurte prin intermediul comunicațiilor mobile GSM. SMS-ul s-a dovedit a fi un mijloc de comunicare în direcția de la persoană la persoană și la trimiterea de mesaje, care sunt predominant informaționale, de la server la abonat și între servere.

Funcționarea SMS este susținută de Centrul SMS (Short Message Service Center sau SMSC), care acționează ca o bancă de date în care sunt stocate mesajele și un vehicul pentru redirecționarea lor în continuare. Mesajele scurte sunt trimise pe același canal de rețea celulară ca și apeluri telefonice... Și în cazul unei rețele de pachete de date, mesajele pot fi trimise chiar și în timp ce sunteți la telefon.

În specificații la standard mesaje scurte se indică faptul că nu poate depăși 160 de caractere. În teorie, un mesaj ar putea fi de 255 de ori mai mare, dar, din păcate, niciunul dintre telefoanele existente nu poate stoca această cantitate de informații. În medie, memoria lor este concepută pentru doar patru mesaje complete.

6.3.6. Serviciu de mesaje multimedia (MMS)

MMS aparține unei noi generații de soluții pentru mesagerie mobilă... Până acum, acest serviciu, care nu a fost complet standardizat, promite să adauge multe funcții telefoanelor pe care EMS nu le poate oferi.

Standardul MMS este destinat rețelelor GPRS, care, spre deosebire de GSM mai simplu, au o conexiune permanentă la rețea, lățime de bandă mai mare și posibilitate de transmisie de date sub formă de pachete, care, împreună cu mai multe dispozitive puterniceși oferă o tranziție la mesajele multimedia.

Activitatea MMS se bazează pe standardele SMS și e-mail. Încorporează cele mai bune dintre ambele sisteme, iar rezultatul este un standard „hibrid” optimizat pentru utilizarea cu dispozitive mobile. Acest lucru simplifică procesul de integrare cu sistemele existente, aplicații și, cel mai important, utilizatori. Unul dintre avantajele noului standard este că atât numerele de telefon, cât și adresele de e-mail pot fi folosite la trimiterea unui mesaj.

Standardul serviciului de mesaje multimedia vă permite să includeți text, imagini format JPEG fișiere audio comprimate de codificatorul AMR, SMS ascuns în MMS.

În viitor, MMS este planificat să adauge suport pentru formate video și diverse „premii”, precum Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL), care va permite prezentarea media într-o formă structurată.

La fel cum SMS-urile necesită un centru de servicii pentru a stoca și trimite mesaje, MMS necesită un centru de servicii pentru a gestiona fluxul de mesaje multimedia.

Centrul MMS (în documentație se numește MMS Relay / Server) este responsabil pentru următorul set de sarcini:

Primirea și trimiterea de mesaje media de la și către dispozitive mobile;

Conversia formatelor media în funcție de capacitățile telefonului către care este trimis mesajul;

Generarea de informații despre cont;

Primirea și livrarea de mesaje de la și către centre MMS străine;

Primirea și livrarea de mesaje de la și către sisteme externe, cum ar fi e-mailul;

Primirea și livrarea de mesaje către furnizorii externi care oferă servicii suplimentare.