Cum se realizează comunicarea telefonică. conexiune mobilă

19.06.2019 Interesant

Cel mai răspândit tip de comunicare mobilă astăzi este comunicarea celulară. Serviciile celulare sunt furnizate abonaților de către companiile operator.

O rețea de stații de bază oferă comunicații fără fir cu un telefon mobil.

Fiecare stație oferă acces la rețea într-o zonă limitată, a cărei zonă și configurație depind de teren și de alți parametri. Zonele de acoperire suprapuse creează o structură asemănătoare fagurelui; din această imagine provine termenul de „comunicare celulară”. Când un abonat se mută, telefonul său este deservit de una sau alta stație de bază, iar comutarea (schimbarea celulei) are loc automat, complet invizibil pentru abonat și nu afectează în niciun fel calitatea comunicării. Această abordare permite, folosind semnale radio de putere redusă, acoperirea unor suprafețe mari cu o rețea de telefonie mobilă, ceea ce oferă acestui tip de comunicare, pe lângă eficiență, și un nivel ridicat de compatibilitate cu mediul.

Compania operatoră nu oferă doar suport tehnic pentru comunicațiile mobile, ci intră și în relații economice cu abonații care achiziționează un anumit set de servicii de bază și suplimentare de la aceasta. Deoarece există o mulțime de tipuri de servicii, prețurile pentru acestea sunt combinate în seturi, numite planuri tarifare. Sistemul de facturare (sistem software și hardware care ține evidența serviciilor și serviciilor furnizate abonatului) este responsabil de calcularea costului serviciilor prestate fiecărui abonat.

Sistemul de facturare al operatorului interacționează cu sisteme similare ale altor companii, de exemplu, oferind unui abonat servicii de roaming (capacitatea de a utiliza comunicațiile mobile în alte orașe și țări). Toate decontările pentru comunicațiile mobile, inclusiv roaming, se fac de către abonat cu operatorul său, care este un singur centru de decontare pentru el.

Roaming - acces la serviciile mobile în afara zonei de acoperire a rețelei operatorului „de acasă” cu care abonatul are contract.

În roaming, abonatul își păstrează de obicei numărul de telefon, continuă să folosească telefonul mobil, efectuând și primind apeluri în același mod ca în rețeaua de domiciliu. Toate acțiunile necesare în acest sens, inclusiv schimbul de trafic interoperator și atragerea resurselor altor companii de comunicații (de exemplu, furnizarea de comunicații transcontinentale) după cum este necesar, se realizează automat și nu necesită acțiuni suplimentare din partea abonatului. Dacă rețelele de acasă și de oaspeți oferă servicii de comunicație în standarde diferite, roaming-ul este în continuare posibil: abonatului i se poate oferi un alt dispozitiv în timpul călătoriei, păstrând în același timp numărul de telefon și direcționând automat apelurile.

Istoria comunicațiilor celulare.

Lucrările la crearea sistemelor de comunicații mobile civile au început în anii 1970. Până în acest moment, dezvoltarea rețelelor de telefonie convențională în țările europene a atins un astfel de nivel încât următorul pas în evoluția comunicațiilor nu putea fi decât disponibilitatea comunicațiilor telefonice peste tot și pretutindeni.

Rețelele bazate pe primul standard celular civil, NMT-450, au apărut în 1981. Deși numele standardului este o abreviere pentru Nordic Mobile Telephony, prima rețea celulară din lume a fost implementată în Arabia Saudită. În Suedia, Norvegia, Finlanda (și alte țări nordice), rețelele NMT au intrat în funcțiune câteva luni mai târziu.

Doi ani mai târziu, în 1983, a fost lansată în Statele Unite prima rețea standard AMPS (Advanced Mobile Phone Service), creată la centrul de cercetare Bell Laboratories.

Standardele NMT și AMPS, care sunt de obicei atribuite primei generații de sisteme de comunicații celulare, prevedeau transmiterea datelor în formă analogică, ceea ce nu permitea asigurarea unui nivel adecvat de imunitate la zgomot și protecție împotriva conexiunilor neautorizate. Ulterior, au îmbunătățit modificări prin utilizarea tehnologiilor digitale, de exemplu, DAMPS (prima literă a abrevierei își datorează aspectul cuvântului Digital - „digital”).

Standardele din a doua generație (așa-numita 2G) - GSM, IS-95, IMT-MC-450 etc., create inițial pe baza tehnologiilor digitale, au depășit standardele primei generații în calitatea sunetului și securitatea , și, de asemenea, după cum sa dovedit mai târziu, în ceea ce privește standardul potențialului de dezvoltare.

Deja în 1982, Conferința Europeană a Administrațiilor de Poștă și Telecomunicații (CEPT) a înființat un grup pentru a dezvolta un standard unificat pentru comunicațiile celulare digitale. Creația acestui grup este GSM (Global System for Mobile Communications).

Prima rețea GSM a fost lansată în Germania în 1992. Astăzi, GSM este standardul celular dominant atât în Rusia, cât și în întreaga lume. În 2004, peste 90% dintre abonații de telefonie mobilă din țara noastră au deservit rețele GSM; în lume GSM a fost folosit de 72% dintre abonați.

Pentru funcționarea echipamentelor standardului GSM, sunt alocate mai multe intervale de frecvență - acestea sunt indicate prin numerele din nume. În regiunea europeană se folosesc cu precădere GSM 900 și GSM 1800, în America - GSM 950 și GSM 1900 (la momentul aprobării standardului în SUA, frecvențele „europene” erau ocupate de alte servicii de acolo).

Popularitatea standardului GSM a fost asigurată de caracteristicile sale semnificative pentru abonați:

- imunitate la interferențe, interceptări și „duble”;

- prezența unui număr mare de servicii suplimentare;

- capacitatea, în prezența unor „suplimente” (cum ar fi GPRS, EDGE etc.) de a oferi transmisie de date la viteze mari;

- prezenta pe piata a unui numar mare de telefoane care functioneaza in retele GSM;

- simplitatea procedurii de schimbare a unui dispozitiv cu altul.

În procesul de dezvoltare, rețelele celulare ale standardului GSM au dobândit posibilitatea de extindere datorită unor „suplimente” peste infrastructura existentă, oferind transmisie de date de mare viteză. Rețelele GSM care acceptă GPRS (General Packet Radio Service) sunt numite 2.5G, iar rețelele GSM care acceptă EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) sunt uneori numite rețele 2.75G.

La sfârșitul anilor 1990, rețelele de generația a treia (3G) au apărut în Japonia și Coreea de Sud. Principala diferență între standardele pe care sunt construite rețelele 3G față de predecesorii lor este capacitățile extinse de transmisie de date de mare viteză, ceea ce face posibilă implementarea de noi servicii în astfel de rețele, în special, telefonia video. În 2002-2003, primele rețele comerciale 3G au început să funcționeze în unele țări din Europa de Vest.

Deși în prezent rețelele 3G există doar într-un număr de regiuni ale lumii, în laboratoarele de inginerie ale celor mai mari companii se lucrează deja pentru a crea standarde de comunicații celulare de a patra generație. În acest caz, piatra de temelie nu este doar o creștere suplimentară a ratei de transfer de date, ci și o creștere a eficienței utilizării lățimii de bandă a intervalelor de frecvență alocate pentru comunicațiile mobile, astfel încât un număr mare de abonați situat într-o zonă limitată ar putea accesa serviciile (ceea ce este deosebit de important pentru megalopole)...

Alte sisteme de comunicații mobile.

Pe lângă comunicațiile celulare, astăzi există și alte sisteme de comunicații civile care asigură și comunicații mobile prin canale radio, dar construite pe principii tehnice diferite și concentrate pe alte terminale de abonat. Sunt mai puțin frecvente decât comunicațiile celulare, dar găsesc că utilizarea telefoanelor mobile este dificilă, imposibilă sau neprofitabilă din punct de vedere economic.

Standardul microcelular DECT devine din ce în ce mai popular, care este folosit pentru comunicații într-o zonă limitată. Stația de bază a standardului DECT este capabilă să furnizeze receptoare (până la 8 dintre ele pot fi deservite simultan) pentru a comunica între ele, a redirecționa apelurile, precum și a accesa la rețeaua publică de telefonie. Potențialul standardului DECT face posibilă furnizarea de comunicații mobile în cartierele urbane, companiile individuale sau apartamentele. Se dovedesc a fi optime în regiunile cu clădiri joase, ai căror abonați au nevoie doar de comunicare vocală și se pot descurca fără transmisia de date mobile și alte servicii suplimentare.

În telefonia prin satelit, stațiile de bază sunt situate pe sateliți pe orbite joase ale pământului. Sateliții asigură comunicații acolo unde desfășurarea unei rețele celulare convenționale este imposibilă sau neprofitabilă (pe mare, în vaste zone slab populate de tundra, deșerturi etc.).

Rețelele de trunchi care asigură terminalele de abonat (de obicei se numesc nu telefoane, ci stații radio) comunicații pe un anumit teritoriu sunt sisteme de stații de bază (repetoare) care transmit un semnal radio de la un terminal la altul la o distanță semnificativă unul de celălalt. Întrucât rețelele de trunchiuri asigură, de obicei, comunicare către angajații departamentelor (Ministerul Afacerilor Interne, Ministerul Situațiilor de Urgență, Ambulanța etc.) sau pe amplasamentele tehnologice mari (de-a lungul autostrăzilor, pe șantier, pe teritoriul fabricilor etc.), terminalele trunking nu au opțiuni de divertisment și design delicii în decor.

Radiourile purtabile comunică direct între ele fără sisteme intermediare de comunicare. Acest tip de comunicare mobilă este preferat atât de structurile de stat (poliție, pompieri, etc.) cât și de structurile departamentale (pentru comunicații în cadrul unui complex de depozite, parcări sau șantier), cât și persoane fizice (culegători de ciuperci, vânători-pescari sau turiști), în situații în care este mai ușor și mai ieftin să folosiți radiouri de buzunar pentru comunicarea între ele decât telefoanele mobile (de exemplu, în zonele îndepărtate unde nu există acoperire celulară).

Comunicarea de paginare asigură primirea de mesaje scurte către terminalele abonaților - pagere. În prezent, comunicațiile de paginare în comunicațiile civile nu sunt practic utilizate; datorită limitărilor lor, acestea au fost împinse în zona soluțiilor de înaltă specializare (de exemplu, servesc la notificarea personalului din instituțiile medicale mari, transferul de date către panouri electronice de informare). , etc.).

Din 2004, un nou subtip de comunicație mobilă a devenit din ce în ce mai răspândit, oferind posibilitatea transmiterii de date de mare viteză pe un canal radio (în majoritatea cazurilor, se folosește protocolul Wi-Fi). Zonele cu acoperire Wi-Fi disponibilă pentru uz public (plătit sau gratuit) se numesc hotspot-uri. În acest caz, terminalele de abonat sunt computere - atât laptopuri, cât și PDA-uri. De asemenea, pot oferi comunicare vocală bidirecțională prin Internet, dar această oportunitate este folosită extrem de rar, în principal conexiunea este folosită pentru a accesa cele mai comune servicii de internet - e-mail, site-uri web, sisteme de mesagerie instantanee (de exemplu, ICQ), etc...

Unde se îndreaptă comunicațiile mobile.

În regiunile dezvoltate, direcția principală de dezvoltare a comunicațiilor mobile pentru viitorul apropiat este convergența: furnizarea terminalelor de abonați cu comutare automată de la o rețea la alta pentru a utiliza cât mai eficient capacitățile tuturor sistemelor de comunicații. Comutarea automată, de exemplu, de la GSM la DECT (și invers), de la comunicația prin satelit la cea terestră, va permite economisirea fondurilor abonaților și îmbunătățirea calității comunicațiilor și atunci când se asigură transmisia de date fără fir - între GPRS, EDGE, Wi-Fi și alte standarde, dintre care multe (de exemplu, WiMAX) așteaptă doar în aripi.

Locul comunicațiilor mobile în economia globală.

Comunicațiile sunt ramura cu cea mai dinamică dezvoltare a economiei mondiale. Dar comunicațiile mobile, chiar și în comparație cu alte domenii ale „telecomunicațiilor”, se dezvoltă într-un ritm mai rapid.

În 2003, numărul total de telefoane mobile de pe planetă a depășit numărul de dispozitive staționare conectate la rețele publice prin cablu. În unele țări, numărul abonaților de telefonie mobilă deja în 2004 a depășit numărul locuitorilor. Aceasta înseamnă că unii oameni au folosit mai mult de un „mobil” - de exemplu, două telefoane mobile cu operatori diferiți sau un telefon vocal și un modem fără fir pentru accesul la internet mobil. În plus, au fost necesare din ce în ce mai multe module wireless pentru a furniza comunicații tehnologice (în aceste cazuri, abonații nu sunt oameni, ci calculatoare specializate).

În prezent, operatorii de telefonie mobilă oferă o acoperire completă a teritoriului tuturor regiunilor dezvoltate economic ale planetei, dar dezvoltarea extinsă a rețelelor continuă. Sunt instalate noi stații de bază pentru a îmbunătăți recepția în acele locuri în care rețeaua existentă din anumite motive nu poate oferi o recepție stabilă (de exemplu, în tuneluri lungi, pe teritoriul metroului etc.). În plus, rețelele celulare pătrund treptat în regiunile cu venituri mici ale populației. Dezvoltarea tehnologiilor de comunicații mobile, însoțită de o reducere drastică a costurilor echipamentelor și serviciilor, face ca serviciile celulare să fie disponibile unui număr tot mai mare de oameni de pe planetă.

Producția de telefoane mobile este una dintre domeniile cu cea mai rapidă creștere din industria de înaltă tehnologie.

Industria de servicii de telefonie mobilă este, de asemenea, în creștere rapidă, oferind accesorii pentru personalizarea dispozitivelor: de la clopote (tonuri de apel) originale până la brelocuri, screensavere grafice, autocolante pentru corp, panouri detașabile, huse și șireturi pentru purtarea dispozitivului.

Tipuri de telefoane.

Telefon celular (mobil) - un terminal de abonat care operează într-o rețea celulară. De fapt, fiecare telefon mobil este un computer specializat care se concentrează în primul rând pe furnizarea (în aria de acoperire a unei rețele de acasă sau de oaspeți) de comunicare vocală a abonaților, dar suportă și mesagerie text și multimedia, este echipat cu un modem și un interfață simplificată. Telefoanele mobile moderne oferă transmisie de voce și date în formă digitală.

Diviziunea existentă anterior a dispozitivelor în modele „necostisitoare”, „funcționale”, „de afaceri” și „modă” își pierde din ce în ce mai mult sensul - dispozitivele de afaceri dobândesc caracteristicile modelelor de modă și funcții de divertisment, ca urmare a utilizării accesorii, telefoanele ieftine devin modă funcționalitatea crește rapid.

Miniaturizarea țevilor, care a atins apogeul în 1999–2000, a fost finalizată din motive destul de obiective: dispozitivele au atins dimensiunea optimă, reducerea ulterioară a acestora face incomod să apăsați butoane, citirea textului pe ecran etc. Însă telefonul mobil a devenit o adevărată piesă de artă: designerii de frunte sunt atrași de dezvoltarea aspectului dispozitivelor, iar posesorilor li se oferă oportunități ample de a-și personaliza singuri dispozitivele.

În prezent, producătorii acordă o atenție deosebită funcționalității telefoanelor mobile, atât cele principale (durată de viață mai lungă a bateriei, ecrane îmbunătățite etc.), cât și capacităților suplimentare ale acestora (camere digitale, înregistratoare de voce, playere MP3 și alte "dispozitive "conexe).

Aproape toate dispozitivele moderne, cu excepția unor modele din gama de preț mai mică, permit descărcarea de programe. Majoritatea dispozitivelor pot rula aplicații Java, numărul telefoanelor care folosesc sisteme de operare moștenite de la PDA-uri sau portate de la acestea este în creștere: Symbian, Windows Mobile pentru Smartphones etc. Telefoanele cu sisteme de operare încorporate se numesc smartphone-uri (dintr-o combinație a cuvintelor englezești „smart” și „phone” - „smart phone”).

Comunicatoarele - calculatoare de buzunar echipate cu un modul care suportă GSM / GPRS și uneori standarde EDGE și a treia generație - pot fi folosite și astăzi ca terminale de abonat.

Servicii non-voce ale rețelelor celulare.

O serie de servicii non-voice sunt disponibile pentru abonații rețelelor celulare, „sortamentul” cărora depinde de capacitățile unui anumit telefon și de gama de oferte ale operatorului. Lista serviciilor din rețeaua de domiciliu poate diferi de lista serviciilor disponibile în roaming.

Serviciile pot fi de comunicare (oferirea diverselor forme de comunicare cu alte persoane), informaționale (de exemplu, raportarea prognozei meteo sau cotații de piață), furnizarea de acces la internet, comerciale (pentru plata diverselor bunuri și servicii de pe telefoane), divertisment (jocuri mobile). , chestionare , cazinouri și loterie) și altele (aceasta include, de exemplu, poziționarea mobilă). Astăzi, la interfață apar tot mai multe servicii, de exemplu, majoritatea jocurilor și loteriilor sunt plătite, apar jocurile care folosesc tehnologii de poziționare mobilă și așa mai departe.

Aproape toți operatorii și majoritatea dispozitivelor moderne acceptă următoarele servicii:

- SMS - Short Message Service - transfer de mesaje text scurte;

- MMS - Serviciul de mesagerie multimedia - transfer de mesaje multimedia: fotografii, videoclipuri etc.;

- roaming automat;

- determinarea numărului abonatului apelant;

- comandarea si primirea diverselor mijloace de personificare direct prin canalele de comunicare celulara;

- acces la internet si vizualizare site-uri specializate (WAP);

- descărcați tonuri de apel, imagini, materiale informative din resurse specializate;

- transmiterea datelor folosind modemul încorporat (poate fi efectuată folosind diverse protocoale, în funcție de tehnologiile suportate de un anumit dispozitiv).

Comunicații mobile în Rusia.

Nu existau sisteme de comunicații mobile civile în URSS. Cu o oarecare întindere a imaginației, sistemul de telefonie mobilă Altai, construit pe baza standardului MRT-1327, care a fost creat la începutul anilor 1970 și 1980 pentru a asigura comunicarea între reprezentanții partidului, ai statului și liderii economici, poate fi numit sistemul de telefonie mobilă Altai. Altai este operat cu succes până în prezent. Desigur, nu poate concura cu rețelele celulare, dar își găsește aplicație pentru rezolvarea unor sarcini foarte specializate: furnizarea de comunicații pentru unitățile mobile ale serviciilor de urgență ale orașului, furnizarea de telefoane pentru cafenelele de vară etc.

Primele rețele celulare comerciale construite conform standardului NMT au fost create în Rusia în toamna anului 1991. Pionierii telefoniei mobile în țara noastră au fost Delta Telecom (Sankt Petersburg) și Moscow Cellular Communications. Primul telefon mobil a fost făcut pe 9 septembrie 1991 la Sankt Petersburg: Anatoly Sobchak, care era atunci primarul orașului, și-a sunat colegul, primarul New York-ului.

În iulie 1992, au fost efectuate primele apeluri către rețeaua Beeline AMPS.

Prima rețea GSM rusă, creată de MTS, a început să conecteze abonații în iulie 1994.

În 2005, există trei operatori celulari federali în Rusia care furnizează servicii în standardul GSM: MTS, Beeline și MegaFon. Gama și calitatea serviciilor de telecomunicații pe care le oferă, precum și prețurile acestora sunt aproximativ aceleași. Până în 2005, numărul de stații de bază din rețelele principalilor operatori metropolitani din Moscova și cea mai apropiată regiune a Moscovei era de aproximativ 3000, iar aria de acoperire a depășit aria majorității țărilor europene. Pe lângă aceștia, există numeroși operatori locali care operează destul de eficient - atât subsidiare ale celor Trei Mari, cât și companii independente.

Operatorii dezvoltă activ piața, cresc acoperirea rețelelor lor și popularizează comunicațiile mobile în rândul diferitelor segmente ale populației. Dacă la mijlocul anilor 1990 un telefon mobil era disponibil doar reprezentanților celor mai bogate pături ale populației, astăzi aproape toată lumea poate folosi comunicațiile mobile. Operatorii ruși implementează cele mai noi servicii în rețelele lor și oferă servicii construite pe baza lor, depășind adesea chiar și majoritatea companiilor europene. În prezent, toți cei trei operatori GSM federali se pregătesc pentru implementarea rețelelor comerciale de a treia generație.

Pe lângă rețelele GSM ale operatorilor celulari federali și locali, în Rusia continuă să funcționeze rețele de alte standarde: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT și IMT-MC-450. Ultimul standard are statut federal, iar rețelele construite pe baza lui (de exemplu, SkyLink) se dezvoltă foarte activ. Totuși, nici în ceea ce privește acoperirea, nici în ceea ce privește numărul de abonați deserviți de rețele de toate standardele, altele decât GSM, nu pot crea o concurență semnificativă pentru cei trei operatori federali de top.

Literatură:

Malyarevsky A., Olevskaya N. Telefonul dvs. mobil(tutorial popular). M, „Petru”, 2004
Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Faizullin R.R. Comunicare celulară a standardului GSM. Stadiul tehnicii, tranziția la rețele de a treia generație("Biblioteca MTS"). M., „Eco-Trends”, 2004
Popov V.I. Bazele celulare GSM(„Enciclopedia de inginerie a complexului de combustibil și energie”). M., „Eco-Trends”, 2005

Comunicare celulară mobilă

celular- unul dintre tipurile de comunicații radio mobile, care se bazează pe retea celulara... Caracteristica cheie este că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Fagurii se suprapun parțial și împreună formează o rețea. Pe o suprafață ideală (uniformă și fără clădire), aria de acoperire a unui BS este un cerc, prin urmare, rețeaua compusă din ele arată ca niște faguri cu celule hexagonale (faguri).

Este de remarcat faptul că în versiunea în limba engleză comunicarea se numește „cellular” sau „cellular” (cellular), ceea ce nu ține cont de natura hexagonală a fagurelui.

Rețeaua constă din emițătoare-recepție distanțate care funcționează în același interval de frecvență și echipamente de comutare care permit determinarea locației curente a abonaților de telefonie mobilă și asigurarea continuității comunicațiilor atunci când un abonat trece din aria de acoperire a unui transceiver în aria de acoperire a altul.

Poveste

Prima utilizare a telefoniei mobile în Statele Unite datează din 1921: poliția din Detroit a folosit dispeceratul unidirecțional în banda de 2 MHz pentru a transmite informații de la un transmițător central către receptoarele instalate în vehicule. În 1933, poliția din New York a început să folosească un sistem radio de telefonie mobilă bidirecțională, tot în banda de 2 MHz. În 1934, Comisia Federală de Comunicații din SUA a alocat 4 canale pentru comunicații radio telefonice în intervalul de 30 ... 40 MHz, iar în 1940, aproximativ 10 mii de vehicule de poliție utilizau deja comunicații radio telefonice. Toate aceste sisteme au folosit modulația de amplitudine. Modulația de frecvență a început să fie utilizată în 1940 și până în 1946 a înlocuit complet modulația de amplitudine. Primul radiotelefon public mobil a apărut în 1946 (St. Louis, SUA; Bell Telephone Laboratories) folosind banda de 150 MHz. În 1955, un sistem cu 11 canale a început să funcționeze în intervalul de 150 MHz, iar în 1956 - un sistem cu 12 canale în intervalul de 450 MHz. Ambele sisteme erau simplex și foloseau comutare manuală. Sistemele automate duplex au început să funcționeze în 1964 (150 MHz) și, respectiv, 1969 (450 MHz).

În URSS În 1957, un inginer de la Moscova L. I. Kupriyanovich a creat un prototip de radiotelefon mobil portabil automat duplex LK-1 și o stație de bază pentru acesta. Radiotelefonul mobil cântărea aproximativ trei kilograme și avea o rază de acțiune de 20-30 km. În 1958, Kupriyanovich a creat modele îmbunătățite ale aparatului cu o greutate de 0,5 kg și dimensiunea unei cutii de țigări. În anii 60 Hristo Bochvarov din Bulgaria își demonstrează prototipul de radiotelefon mobil de buzunar. În cadrul expoziției Interorgtechnika-66, Bulgaria prezintă un set pentru organizarea comunicațiilor mobile locale de la telefoanele mobile de buzunar RAT-0.5 și ATRT-0.5 și o stație de bază RATTs-10, care asigură conectarea a 10 abonați.

La sfârșitul anilor 50, în URSS a început dezvoltarea sistemului de radiotelefonie auto Altai, care a fost pus în funcțiune de probă în 1963. Sistemul Altai a funcționat inițial la o frecvență de 150 MHz. În 1970, sistemul Altai a funcționat în 30 de orașe din URSS și i-a fost alocată o bandă de 330 MHz.

La fel, cu diferențe naturale și la scară mai mică, situația s-a dezvoltat și în alte țări. Astfel, în Norvegia, comunicațiile radio telefonice publice au fost folosite ca comunicații mobile maritime din 1931; în 1955 în ţară existau 27 de posturi de radio de coastă. Comunicațiile mobile terestre au început să se dezvolte după al Doilea Război Mondial sub formă de rețele private comutate manual. Astfel, până în 1970, comunicația radio prin telefon mobil, pe de o parte, a devenit deja destul de răspândită, dar, pe de altă parte, în mod clar nu a ținut pasul cu nevoile în creștere rapidă, cu un număr limitat de canale în benzi de frecvență strict definite. . S-a găsit o soluție sub forma unui sistem de comunicații celulare, care a făcut posibilă creșterea dramatică a capacității prin reutilizarea frecvențelor într-un sistem celular.

Desigur, așa cum este de obicei cazul în viață, elementele individuale ale sistemului de comunicații celulare au existat înainte. În special, o aparență de sistem celular a fost folosită în 1949 în Detroit (SUA) de către un serviciu de expediere cu taxiuri - cu reutilizarea frecvențelor în diferite celule cu comutarea manuală a canalului de către utilizatori în locații predeterminate. Cu toate acestea, arhitectura sistemului care este astăzi cunoscut sub numele de sistem de comunicații celulare a fost subliniată doar în raportul tehnic Bell System transmis Comisiei Federale de Comunicații din SUA în decembrie 1971. Și din acel moment începe dezvoltarea comunicației celulare în sine, care a devenit cu adevărat triumfător din 1985. g., în ultimii zece ani și puțin.

În 1974, FCC a decis să aloce o bandă de frecvență de 40 MHz pentru comunicațiile celulare în intervalul de 800 MHz; în 1986, i s-au adăugat încă 10 MHz în același interval. În 1978, la Chicago au început testele primului prototip de sistem de comunicații celulare pentru 2.000 de abonați. Prin urmare, 1978 poate fi considerat anul începutului aplicării practice a comunicațiilor celulare. Primul sistem celular comercial automat a fost pus în funcțiune în Chicago în octombrie 1983 de către American Telephone and Telegraph (AT&T). În Canada, comunicarea celulară este folosită din 1978, în Japonia - din 1979, în țările scandinave (Danemarca, Norvegia, Suedia, Finlanda) - din 1981, în Spania și Anglia - din 1982. Din iulie 1997 g. comunicare celulară a operat în peste 140 de țări de pe toate continentele, deservind peste 150 de milioane de abonați.

Prima rețea celulară de succes comercial a fost rețeaua finlandeză Autoradiopuhelin (ARP). Acest nume este tradus în rusă ca „Radiotelefon auto”. Lansat în oraș, a atins o acoperire de 100% a teritoriului Finlandei c. Dimensiunea celulei era de aproximativ 30 km, iar în oraș erau peste 30 de mii de abonați. Ea a lucrat la o frecvență de 150 MHz.

Principiul comunicarii celulare

Componentele principale ale unei rețele celulare sunt telefoanele mobile și stații de bază... Stațiile de bază sunt de obicei situate pe acoperișuri și turnuri. Când este pornit, telefonul mobil ascultă aerul, găsind un semnal de la stația de bază. Telefonul trimite apoi codul său unic de identificare către stație. Telefonul și postul mențin contact radio constant, schimbând periodic pachete. Telefonul poate comunica cu stația folosind un protocol analog (NMT-450) sau digital (DAMPS, GSM, ing. predea).

Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, ceea ce vă permite să optimizați performanța rețelei și să îmbunătățiți acoperirea acesteia.

Rețelele celulare ale diferiților operatori sunt conectate între ele, precum și la rețeaua de telefonie fixă. Acest lucru permite abonaților unui operator să efectueze apeluri către abonații altui operator, de la telefoane mobile la linii fixe și de la linii fixe la telefoane mobile.

Operatorii din diferite țări pot încheia acorduri de roaming. Datorită unor astfel de acorduri, un abonat, aflat în străinătate, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator (deși la tarife mai mari).

Comunicarea celulară în Rusia

În Rusia, comunicația celulară a început să fie introdusă în 1990, utilizarea comercială a început pe 9 septembrie 1991, când prima rețea celulară din Rusia a fost lansată la Sankt Petersburg de către Delta Telecom (a funcționat în standardul NMT-450) și prima o chemare simbolică a primarului din Sankt Petersburg, Anatoly Sobchak. Până în iulie 1997, numărul total de abonați în Rusia era de aproximativ 300 de mii. Pentru 2007, principalele protocoale de comunicații celulare utilizate în Rusia sunt GSM-900 și GSM-1800. În plus, UMTS funcționează. În special, primul fragment al rețelei acestui standard din Rusia a fost pus în funcțiune pe 2 octombrie 2007 la Sankt Petersburg de către compania MegaFon. Regiunea Sverdlovsk continuă să opereze o rețea celulară DAMPS deținută de compania de comunicații celulare MOTIV.

În decembrie 2008, în Rusia erau 187,8 milioane de utilizatori de telefonie mobilă (pe baza numărului de carduri SIM vândute). Rata de penetrare a comunicațiilor celulare (numărul de carduri SIM la 100 de locuitori) la această dată se ridica la 129,4%. În regiuni, cu excepția Moscovei, rata de penetrare a depășit 119,7%.

Cota de piață a celor mai mari operatori de telefonie mobilă din decembrie 2008 era de 34,4% pentru MTS, 25,4% pentru VimpelCom și 23,0% pentru MegaFon.

În decembrie 2007, numărul utilizatorilor de telefonie mobilă din Rusia a crescut la 172,87 milioane de abonați, la Moscova - până la 29,9 milioane, la Sankt Petersburg - până la 9,7 milioane. Rata de penetrare în Rusia - până la 119,1%, la Moscova - 176 % , Sankt Petersburg - 153%. Cota de piață a celor mai mari operatori de telefonie mobilă din decembrie 2007 era: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, alți operatori 20%.

Potrivit companiei britanice de cercetare Informa Telecoms & Media pentru 2006, costul mediu al unui minut de comunicare celulară pentru un consumator din Rusia a fost de 0,05 USD - aceasta este cea mai mică cifră dintre țările G8.

IDC, pe baza unui studiu al pieței celulare din Rusia, a concluzionat că în 2005 durata totală a conversațiilor pe un telefon mobil a locuitorilor Federației Ruse a ajuns la 155 de miliarde de minute și au fost trimise 15 miliarde de mesaje text.

Potrivit unui studiu realizat de J „son & Partners, numărul de carduri SIM înregistrate în Rusia la sfârșitul lunii noiembrie 2008 a ajuns la 183,8 milioane.

Vezi si

Surse de

Legături

Site de informare despre generații și standarde de comunicare celulară.
Comunicații celulare în Rusia 2002-2007, statistici oficiale

celular in Rusia
Operatori celulari	Utel Akos Altaysvyaz Baikalwestcom Beeline ETK MegaFon Motive MTS NSS NTK SMARTS Sky Link Sonnet Sotel SSB STEC GSM TomskTeleCom UUUS Expansiune digitală
Rețele de vânzare de telefoane mobile	Divizia Simphony AltTelecom Banzai Betalink Euroset ION Spectrul de comunicații Telefon.Ru Teleforum Point Ultra Tsifrograd Eldorado
Standarde celulare	D-AMPS GSM IMT-MC-450 IS-95

Telefonia este transmisia de informații vocale pe distanțe lungi. Cu ajutorul telefoniei, oamenii sunt capabili să comunice în timp real.

Dacă la momentul apariției tehnologiei exista o singură metodă de transmitere a datelor - analogică, atunci în prezent sunt utilizate cu succes o varietate de sisteme de comunicații. Telefonul, comunicațiile prin satelit și mobil, precum și telefonia IP asigură un contact sigur între abonați, chiar dacă aceștia se află în diferite părți ale lumii. Cum funcționează telefonia cu fiecare metodă?

Telefonie veche (analogică) cu fir bună

Termenul de comunicare „telefonic” este cel mai adesea înțeles ca comunicare analogică, o metodă de transmitere a datelor devenită familiară de aproape un secol și jumătate. Când se utilizează astfel, informațiile sunt transmise continuu, fără codificare intermediară.

Conexiunea a doi abonați este reglementată prin formarea unui număr, iar apoi comunicarea se realizează prin transmiterea unui semnal de la persoană la persoană prin fire în sensul cel mai literal al cuvântului. Abonații nu mai sunt conectați prin operatorii de telefonie, ci prin roboți, ceea ce a simplificat foarte mult și a ieftinit procesul, dar principiul de funcționare a rețelelor de comunicații analogice a rămas același.

Comunicare mobilă (celulară).

Abonații operatorilor de telefonie mobilă cred în mod eronat că au „tăiat firul” care îi conectează la centralele telefonice. Se pare că este - o persoană se poate deplasa oriunde (în cadrul acoperirii semnalului) fără a întrerupe conversația și fără a pierde contactul cu interlocutorul și<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Cu toate acestea, dacă ne uităm la modul în care funcționează comunicația mobilă, nu găsim atât de multe diferențe față de activitatea rețelelor analogice. Semnalul de fapt „este în aer”, dar de la telefonul apelantului ajunge la transceiver, care, la rândul său, comunică cu echipamentul similar cel mai apropiat de abonatul apelat... prin rețele de fibră optică.

Etapa de transmisie radio a datelor acoperă doar calea semnalului de la telefon la cea mai apropiată stație de bază, care este conectată la alte rețele de comunicații într-un mod complet tradițional. Cum funcționează comunicarea celulară este clar. Care sunt argumentele pro și contra?

Tehnologia oferă o mobilitate mai mare în comparație cu transmisia analogică de date, dar prezintă aceleași riscuri de interferență nedorită și posibilitatea de interceptare.

Calea semnalului celular

Să luăm în considerare mai detaliat modul în care semnalul ajunge la abonatul apelat.

Utilizatorul formează numărul.
Telefonul lui stabilește contact radio cu cea mai apropiată stație de bază. Sunt situate în clădiri înalte, clădiri industriale și turnuri. Fiecare stație constă din antene de transmisie-recepție (de la 1 la 12) și o unitate de control. Stațiile de bază care deservesc același teritoriu sunt conectate la controler.
De la unitatea de control a stației de bază, semnalul este transmis prin cablu către controler, iar de acolo, tot prin cablu, către comutator. Acest dispozitiv oferă intrare și ieșire a unui semnal către diverse linii de comunicație: pe distanțe lungi, orașe, internaționale și alți operatori de telefonie mobilă. În funcție de dimensiunea rețelei, poate implica unul sau mai multe comutatoare conectate între ele folosind fire.
De la centrala „proprie”, semnalul este transmis prin cabluri de mare viteză către centrala altui operator, iar acesta din urmă determină cu ușurință care zonă de acoperire a controlorului este abonatul căruia îi este adresat apelul.
Comutatorul apelează controlerul dorit, care transmite semnalul către stația de bază, care „sondează” telefonul mobil.
Abonatul apelat primește un apel.

O astfel de structură de rețea multistrat vă permite să distribuiți uniform sarcina între toate nodurile sale. Acest lucru reduce probabilitatea defecțiunii echipamentului și asigură o comunicare neîntreruptă.

Cum funcționează comunicarea celulară este clar. Care sunt argumentele pro și contra? Tehnologia oferă o mobilitate mai mare în comparație cu transmisia analogică de date, dar prezintă aceleași riscuri de interferență nedorită și posibilitatea de interceptare.

Conexiune prin satelit

Să vedem cum funcționează comunicațiile prin satelit, cea mai înaltă etapă în dezvoltarea comunicațiilor prin releu radio de astăzi. Un repetor plasat pe orbită este capabil să acopere singur o zonă uriașă a suprafeței planetei. O rețea de stații de bază, ca în cazul comunicațiilor celulare, nu mai este necesară.

Un abonat individual are posibilitatea de a călători practic fără restricții, păstrând legătura chiar și în taiga sau în junglă. Un abonat legal poate lega o întreagă centrală telefonică mini-automată la o antenă repetitoare (aceasta este o „antenă”) familiară, cu toate acestea, ar trebui să se țină cont de volumul de intrare și de ieșire, precum și de dimensiunea fișierelor care trebuie să fie fi trimis.

Contra tehnologiei:

dependență gravă de vreme. O furtună magnetică sau un alt cataclism poate lăsa un abonat fără comunicare pentru o lungă perioadă de timp.
dacă ceva se defectează fizic pe transponderul prin satelit, timpul care va trece până la restabilirea completă a funcționalității va dura foarte mult.
costul serviciilor de comunicații fără frontiere depășește adesea facturile mai obișnuite. Atunci când alegeți o metodă de comunicare, este important să aveți în vedere cât de mult aveți nevoie de o astfel de conexiune funcțională.

Comunicații prin satelit: argumente pro și contra

Caracteristica principală a „satelitului” este că oferă abonaților independență față de liniile fixe. Avantajele acestei abordări sunt evidente. Acestea includ:

mobilitatea echipamentelor. Poate fi implementat într-un timp foarte scurt;
capacitatea de a crea rapid rețele extinse care acoperă zone mari;
comunicarea cu zonele greu accesibile și îndepărtate;
redundanța canalelor care pot fi utilizate în cazul unei întreruperi a comunicației la sol;
flexibilitate a caracteristicilor tehnice ale rețelei, permițând adaptarea acesteia la aproape orice cerință.

Contra tehnologiei:

dependență gravă de vreme. O furtună magnetică sau un alt cataclism poate lăsa un abonat fără comunicare pentru o lungă perioadă de timp;
dacă ceva nu este în ordine fizic pe repetorul de satelit, timpul care va trece înainte ca sistemul să fie complet restaurat se va întinde pentru o lungă perioadă de timp;
costul serviciilor de comunicații fără frontiere depășește adesea facturile mai obișnuite.

Atunci când alegeți o metodă de comunicare, este important să aveți în vedere cât de mult aveți nevoie de o astfel de conexiune funcțională.

Cum funcționează comunicația radio

Radio (latina radio - radiate, emit rays - radius - ray) este un tip de comunicare fără fir în care undele radio sunt folosite ca purtător de semnal, propagăndu-se liber în spațiu.

Principiul de funcționare
Transmisia se desfășoară astfel: pe partea de transmisie se generează un semnal cu caracteristicile necesare (frecvența și amplitudinea semnalului). Semnalul transmis modulează apoi oscilația de frecvență mai mare (purtător). Semnalul modulat recepționat este emis de antenă în spațiu. Pe partea de recepție, undele radio induc un semnal modulat în antenă, după care este demodulat (detectat) și filtrat de un filtru trece-jos (scăpând astfel componenta de înaltă frecvență - purtătorul). este radiat de antenă în spațiu.
Pe partea de recepție, undele radio induc un semnal modulat în antenă, după care este demodulat (detectat) și filtrat de un filtru trece-jos (scăpând astfel componenta de înaltă frecvență - purtătorul). Astfel, se extrage un semnal util. Semnalul primit poate diferi ușor de cel transmis de emițător (distorsiune datorată interferențelor și interferențelor).

Benzi de frecventa
Grila de frecvențe utilizată în comunicațiile radio este împărțită în mod convențional în domenii:

Unde lungi (LW) - f = 150-450 kHz (l = 2000-670 m)
Unde medii (MW) - f = 500-1600 kHz (l = 600-190 m)
Unde scurte (HF) - f = 3-30 MHz (l = 100-10 m)
Unde ultrascurte (VHF) - f = 30 MHz- 300 MHz (l = 10-1 m)
Frecvențe înalte (gamă HF-centimetru) - f = 300 MHz - 3 GHz (l = 1-0,1 m)
Frecvențe extrem de înalte (gamă EHF-milimetru) - f = 3 GHz - 30 GHz (l = 0,1-0,01 m)
Frecvențe hiperînalte (HHF - interval micrometru) - f = 30 GHz - 300 GHz (l = 0,01-0,001 m)

În funcție de gamă, undele radio au propriile caracteristici și legi de propagare:

LW-urile sunt puternic absorbite de ionosferă; undele de suprafață, care se propagă în jurul pământului, sunt de importanță primordială. Intensitatea lor scade relativ rapid odată cu distanța de la transmițător.
SW sunt puternic absorbite de ionosferă în timpul zilei, iar zona de efect este determinată de unda de suprafață, seara sunt bine reflectate de ionosferă, iar zona de efect este determinată de unda reflectată.
HF se propagă exclusiv prin reflexie de către ionosferă, deci există o așa-numită zonă de tăcere radio în jurul emițătorului. Ziua, undele mai scurte (30 MHz) se propagă mai bine, noaptea, cele mai lungi (3 MHz). Undele scurte pot călători pe distanțe lungi cu o putere scăzută a emițătorului.
VHF se propagă în linie dreaptă și, de regulă, nu este reflectată de ionosferă. Se îndoaie ușor în jurul obstacolelor și au o putere mare de penetrare.
HF nu ocolește obstacole, se răspândește în linia vizuală. Folosit în WiFi, celular etc.
EHF nu se îndoaie în jurul obstacolelor, este reflectată de majoritatea obstacolelor și se răspândește în linia de vedere. Folosit pentru comunicații prin satelit.
Frecvențele hiperînalte nu se îndoaie în jurul obstacolelor, sunt reflectate ca lumina și se propagă în linia vizuală. Utilizare limitată.

Propagarea undelor radio
Undele radio se propagă în vid și în atmosferă; solidul pământesc și apa sunt opace pentru ei. Cu toate acestea, datorită efectelor difracției și reflexiei, comunicarea este posibilă între punctele de pe suprafața pământului care nu au o linie de vedere (în special cele situate la mare distanță).
Propagarea undelor radio de la o sursă la un receptor poate avea loc în mai multe moduri simultan. Această răspândire se numește multipath. Datorită căii multiple și modificări ale parametrilor mediului, are loc decolorarea - o schimbare a nivelului semnalului primit în timp. Cu calea multiplă, modificarea nivelului semnalului are loc din cauza interferenței, adică în punctul de recepție, câmpul electromagnetic este suma undelor radio deplasate în timp ale intervalului.

Radar

Radar- domeniul științei și tehnologiei, combinând metode și mijloace de detectare, măsurare a coordonatelor, precum și determinarea proprietăților și caracteristicilor diverselor obiecte pe baza utilizării undelor radio. Un termen apropiat și oarecum suprapus este navigația radio, cu toate acestea, în navigația radio, un obiect ale cărui coordonate sunt măsurate joacă un rol mai activ, cel mai adesea aceasta este determinarea propriilor coordonate. Dispozitivul tehnic principal pentru radar este o stație radar.

Distingeți între activ, semi-activ, activ cu răspuns pasiv și RL pasiv. Acestea sunt subdivizate în funcție de gama utilizată de unde radio, după tipul semnalului de sondare, numărul de canale utilizate, numărul și tipul de coordonate măsurate, locația radarului.

Principiul de funcționare

Radarul se bazează pe următoarele fenomene fizice:

Undele radio sunt împrăștiate de neomogenitățile electrice întâlnite de-a lungul căii de propagare a acestora (obiecte cu alte proprietăți electrice care sunt diferite de proprietățile mediului de propagare). În acest caz, unda reflectată, precum și radiația reală a țintei, permit detectarea țintei.
La distanțe mari de sursa de radiație, se poate presupune că undele radio se propagă în linie dreaptă și cu o viteză constantă, datorită căreia este posibil să se măsoare intervalul și coordonatele unghiulare ale țintei (Abateri de la aceste reguli, care sunt valabile doar în prima aproximare, sunt studiate de o ramură specială a ingineriei radio – Propagarea undelor radio.aceste abateri conduc la erori de măsurare).
Frecvența semnalului primit diferă de frecvența oscilațiilor emise cu mișcarea reciprocă a punctelor de recepție și radiație (efect Doppler), ceea ce vă permite să măsurați vitezele radiale ale țintei în raport cu radarul.
Radarul pasiv folosește radiația undelor electromagnetice de către obiectele observate, poate fi radiație termică inerentă tuturor obiectelor, radiație activă creată de mijloacele tehnice ale obiectului sau radiații parasite create de orice obiecte cu dispozitive electrice în funcțiune.

celular

celular, rețea mobilă- unul dintre tipurile de comunicații radio mobile, care se bazează pe retea celulara... Caracteristica cheie este că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Fagurii se suprapun parțial și împreună formează o rețea. Pe o suprafață ideală (uniformă și fără clădire), aria de acoperire a unui BS este un cerc, prin urmare, rețeaua compusă din ele arată ca niște faguri cu celule hexagonale (faguri).

Principiul comunicarii celulare

Componentele principale ale unei rețele celulare sunt telefoanele mobile și stațiile de bază, care sunt de obicei situate pe acoperișuri și turnuri. Când este pornit, telefonul mobil ascultă aerul, găsind un semnal de la stația de bază. Telefonul trimite apoi codul său unic de identificare către stație. Telefonul și postul mențin contact radio constant, schimbând periodic pachete. Telefonul poate comunica cu postul folosind un protocol analog (AMPS, NAMPS, NMT-450) sau digital (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Dacă telefonul părăsește raza de acțiune a stației de bază (sau se deteriorează calitatea semnalului radio al celulei de serviciu), acesta stabilește comunicarea cu un altul (ing. predea).

Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, ceea ce vă permite să optimizați performanța rețelei și să îmbunătățiți acoperirea acesteia.

Operatorii pot încheia acorduri de roaming între ei. Datorită unor astfel de acorduri, abonatul, aflându-se în afara zonei de acoperire a rețelei sale, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator. De regulă, acest lucru se face la rate mai mari. Posibilitatea de roaming a apărut doar în standardele 2G și este una dintre principalele diferențe față de rețelele 1G.

Operatorii pot partaja infrastructura de rețea, reducând implementarea rețelei și costurile operaționale.

Servicii celulare

Operatorii de telefonie mobilă oferă următoarele servicii:

Apel voce;
Robot telefonic în comunicare celulară (serviciu);
Roaming;
Caller ID (Automatic Caller ID) și AntiAON;
Recepția și transmiterea de mesaje text scurte (SMS);
Recepție și transmitere de mesaje multimedia - imagini, melodii, video (serviciu MMS);
Banca mobila (serviciu);
Acces la internet;
Apel video și videoconferință

Televiziunea

Televiziunea(greacă τήλε - departe și lat. video- Înțeleg; de la Novolatinsky televiziune- miopie) - un set de dispozitive pentru transmiterea unei imagini și a unui sunet în mișcare la distanță. În uz comun, este folosit și pentru a desemna organizațiile implicate în producția și distribuția de programe de televiziune.

Principii de baza

Televiziunea se bazează pe principiul transmiterii secvenţiale a elementelor de imagine prin semnal radio sau prin fir. Descompunerea imaginii în elemente are loc folosind un disc Nipkov, un tub catodic sau o matrice semiconductoare. Numărul de elemente de imagine este selectat în conformitate cu lățimea de bandă a canalului radio și cu criteriile fiziologice. Pentru a restrânge banda de frecvențe transmise și a reduce vizibilitatea pâlpâirii pe ecranul televizorului, se utilizează scanarea întrețesată. De asemenea, vă permite să creșteți netezimea transmiterii mișcării.

Calea televiziunii în general include următoarele dispozitive:

Cameră de transmisie TV. Servește pentru convertirea unei imagini obținute cu o lentilă pe o țintă a unui tub de transmisie sau a unei matrice semiconductoare într-un semnal video de televiziune.
Video recorder. Înregistrează și reproduce la momentul potrivit semnalul video.
Mixer video. Vă permite să comutați între mai multe surse de imagine: camere video, VCR și altele.
Transmiţător. Semnalul RF este modulat de un semnal video de televiziune și transmis prin radio sau fir.
Receptor - TV. Cu ajutorul impulsurilor de sincronizare conținute în semnalul video, imaginea televiziunii este reprodusă pe ecranul receptorului (kinescop, LCD, panou cu plasmă).

În plus, o cale audio similară unei căi de transmisie radio este utilizată pentru a crea o transmisie de televiziune. Sunetul este transmis pe o frecvență separată, de obicei folosind modularea în frecvență, o tehnică similară posturilor de radio FM. În televiziunea digitală, coloana sonoră, adesea multicanal, este transmisă într-un flux de date comun cu o imagine.

© 2015-2019 site
Toate drepturile aparțin autorilor lor. Acest site nu pretinde autor, dar oferă o utilizare gratuită.
Data creării paginii: 2016-04-11

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, care nu au contribuit la dezvoltarea unei comunicații radio individuale atât de necesare nici în Forțele Armate, cu atât mai puțin clienți privați.

Pe 17 iunie 1946, în St. Louis, SUA, liderii afacerilor de telefonie AT&T și Southwestern Bell lansează prima rețea privată de radiotelefonie. Baza elementară a echipamentului era dispozitivele electronice cu tuburi, astfel încât echipamentul era foarte voluminos și era destinat doar instalării în mașini. 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 de frecvență limitată, a dus la interferențe reciproce puternice pentru stațiile 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 s-a menționat mai sus, în 1947, a fost inventat tranzistorul, care îndeplinește funcțiile de tuburi vid, 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 numai 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, D. Ring, angajat al companiei americane Bell Laboratories, a propus o nouă idee de organizare a comunicațiilor. 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 celulei au fost determinate de raza maximă de comunicare a aparatului radiotelefonic 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 publică de telefonie.

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).

În 1973, la New York, deasupra unei clădiri de 50 de etaje de la 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, a fost lansată la Chicago rețeaua AMPS (Advanced Mobile Phone Service), care a fost dezvoltată 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. Noua versiune a fost introdusă 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 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, precum și sub influența terenului și 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 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 diviziunii codului. 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, precum dimensiunile mici ale afișajului, performanța scăzută a procesoarelor de telefonie și ratele scăzute de transfer de date în rețelele 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 din nou să facă 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, modelele moderne de telefoane de pe piață, la efectuarea unui apel, suspendă conexiunea GPRS, care este reluată automat la finalul convorbirii. 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. În teorie, GPRS este capabil să transmită date cu o viteză de 115 kilobiți pe secundă, dar în acest moment majoritatea operatorilor de telecomunicații oferă un canal de comunicare care vă permite să dezvoltați viteze de până la 48 de 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, deoarece acum, cu ajutorul noii tehnologii, 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 capacitățile GPRS, a fost creat un nou format de mesagerie, care a fost numit MMS (Multimedia Messaging Service), care, spre deosebire de SMS, vă permite să trimiteți de pe telefonul mobil nu numai text, ci și diverse informații multimedia, de exemplu , 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 diverse programe pe el. Limbajul Java2ME este cel mai des folosit pentru a le scrie. Proprietarii celor mai multe telefoane moderne nu au acum nicio dificultate în a se conecta la site-ul dezvoltatorilor de aplicații Java2ME și a descărca pe telefonul lor, de exemplu, un joc nou sau alt program necesar. De asemenea, nimeni nu va fi surprins de posibilitatea de a conecta telefonul la un computer personal pentru a salva sau edita o agendă de adrese sau organizator pe un PC folosind un software special, cel mai adesea furnizat împreună cu telefonul; în timp ce sunteți pe drum, folosind o combinație de telefon mobil + laptop, accesați Internetul cu drepturi depline și vizualizați-vă e-mailul. 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 a treia generație 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.