Мобільні лабіринти.




Дещо про мобільний зв'язок.(частина 1)




      Вирішив нарешті розібратись з термінами та технологіями мобільного зв'язку. Тематика ця абсолютно не моя і в цій частині галузі зв'язку я є просто користувачем послуг з 2006 року.
Хоч в інституті свого часу і проводив лабораторні заняття з антеннофідерних пристроїв, але розрахунок антен, діаграм направленості та врахування різних коефіцієнтів послаблення в розрахунках, нічим
не допомагало мені коли читаючи новини та слухаючи різних менеджерів галузі зв'язку, я чув різні дивні терміни 3G (наче однієї мало?), GSM, GPRS і т.д. і т.п.
Тож для того щоб хоч трошки розібратись що воно і до чого? Ось що вдалось вичитати за місяць цікавості в вільні від роботи хвилини. Тут я показував лише те що має більше чи менше відношення
до України і не описував того що зовсім України не використовується, якщо в когось є зауваження, пишіть на адресу вказану на головній сторінці сайту:


Термін мобільний зв'язок є достатньо узагальненим.
      Мобільний зв'язок: це радіозв'язок між абонентами місцеположення котрих (або одного з них) змінюється.
Мобільний зв'язок може бути як цифровим так і аналоговим.

До мобільного зв'язку відносять: транкінговий, стільниковий, супутниковий зв'язок, а також системи персонального радіо виклику, телефони з радіо подовжувачами, тощо.

      Транкінговий зв'язок: це мобільний зв'язок з радіально-зоновою архітектурою в якому здійснюється автоматичний і динамічний розподіл вільних каналів
(ретрансляторів, базових станцій) між абонентами. Термін Trunking вказує на метод доступу абонентів до виділеної групи (пучку) каналів, за якого вільний канал надається абоненту на час сеансу зв'язку.)

Найбільш поширеними стандартами транкінгового зв'язку є:
    •       EDACS, розробка фірми Ericsson;
    •       TETRA, розробка Європейського інституту телекомунікаційних стандартів;
    •       АРСО 25, розробка Асоціації офіційних представників служб зв'язку органів громадської безпеки;
    •       Tetrapol, розроблений фірмою Matra Communication (Франція);
    •       iDEN, розроблений фірмою (США).
    •       MPT 1327 розроблений у 80-х роках за замовленням Британського Департаменту торгівлі та промисловості..

      Основними відмінностями транкінгового та стільникового зв'язку полягають в наявності у транкінгового (і відповідно відсутності у стільникового) зв'язку наступних функцій:

    •       Встановлення пріоритетів викликів. Тобто абоненти мають різні рівні пріоритету і у випадку коли наприклад всі наявні канали
    зайняти, а абоненту з більшим пріоритетом потрібно з'єднатись з кимсь з інших абонентів, то система відключає абонентів з нижчим пріоритетом.
    •       Наявність можливості зв'язку без участі базової станції і відповідно збереження зв'язку навіть при виходу базової станції з ладу (функція обмежена відстанями між абонентами).
    •       Можливість швидко змінювати конфігурацію мережі.
    •       Можливість широкомовного виклику та оповіщення.

      В силу специфіки транкінгового зв'язку він застосовується в професійних службах (швидка, пожежна служба, різноманітні аварійні служби, охоронні організації, тощо).
Перші системи транкінгового зв'язку появились в широкому застосуванні в середині 60-х років минулого сторіччя.
В СРСР це була система "Алтай", в північній Америці це системи РТТ (Push-to-talk); MTS (Mobile Telephone Service) та в подальшому IMTS (Improved Mobile Telephone Service).
      Подальшим розвитком транкінгового зв'язку в СРСР стала поява системи "ВОЛЕМОТ" (скорочення від назв міст де відбувалась розробка системи: Вороніж, Ленінград, Молодечно, Тернопіль).
Особливістю системи була можливість використання функції "хендовер", тобто перехід від однієї базової станції до іншої без втрати зв'язку (що притаманно стільниковому зв'язку).
Докладніше про систему "Алтай" та "ВОЛЕМОТ" їх історію та сучасне використання можна довідатись тут:
http://newzz.in.ua/histori/1148856667-altaj-pervaya-v-mire.html
http://www.computer-museum.ru/connect/altainet.htm
http://sergeytroshin.ru/articles/altay-pro-radio-telephony-system/
http://via-midgard.info/news/article/3280-mobilnaya-svyaz-rozhdennaya-v-sssr.html
http://mobilnik.ua/articles/473.html
А про РТТ та MTS можна докладніше почитати тут:
http://ru.wikipedia.org/wiki/PTT
http://ru.wikipedia.org/wiki/Mobile_Telephone_System


      Стільниковий зв'язок: це мобільний зв'язок з такою архітектурою побудови мережі за якої зона покриття розбивається на "комірки" в центрі котрих знаходяться базові станції,
що здійснюють ретрансляцію та комутацію між абонентами, межа кожної комірки перекривається з сусідніми комірками утворюючи стільникову архітектуру покриття в межах котрої абоненти можуть пересуватись без втрати зв'язку.
Абонентський пристрій і базова станція (при включеному стані) постійно підтримують радіоконтакт і періодично обмінюються пакетами з ідентифікаційним кодом.

В системах стільникового зв'язку застосовується кілька базових принципів доступу:
    •       FDMA (Frequency Division Multiple Access) колективний доступ з розділенням по частоті. Приклад: Група людей котра знаходиться в великій залі хоче переговорити один з одним.
    Для цього зала розділяється на кімнати (частоти) в кожній кімнаті два співрозмовника можуть поговорити один з одним.
    •       TDMA (Time Division Multiple Access) колективний доступ з розділенням в часі. Приклад: Група людей котра знаходиться в великій залі хоче переговорити один з одним.
    Для цього зала розділяється на кімнати (частоти) в кожній кімнаті знаходиться кілька пар співрозмовників, котрі можуть поговорити один з одним лише в певний проміжок часу.
    •       CDMA (Code Division Multiple Access) колективний доступ з розділенням. Приклад Приклад: Група людей котра знаходиться в великій залі хоче переговорити один з одним.
    Для цього кожна пара співрозмовників використовує власну мову спілкування (код), при цьому всі чують всіх але розуміє один одного лише пара котра використовує свою власну мову (код).
Найбільш відомими першими системами стільникового зв'язку були аналогові системи:

      NMT (Nordic Mobile Telephone) - аналоговий стандарт стільникового зв'язку з FDMA доступом в діапазоні частот:
    •       для (NMT-450) від 420 до 490 МГц (діапазон від 453 до 457,5 МГц від мобільної до базової станції та від 463 до 467,5 МГц між базовою та мобільною станцією).
    Радіус комірки стільника від 15 до 40 км. Системи зв'язку побудовані на цьому стандарті появились в Скандинавії на початку 80-х років минулого сторіччя і швидко розповсюдились в Європі і за її межі.
    •       для (NMT-900) від 890 до 960 МГц (діапазон від 890 до 915 МГц від мобільної до базової станції та від 935 до 960 МГц між базовою та мобільною станцією).
    Радіус комірки стільника від 2 до 20 км. Системи зв'язку побудовані на цьому стандарті появились у другій половині 80-х років минулого сторіччя
      В Україні 1 липня 1993 року - компанія UMC запускає першу в Україні мережу стільникового зв'язку аналогового стандарту NMT (версія NMT450і (модернізована, покращена версія NMT450)).
Перший дзвінок робить перший Президент України Леонід Кравчук - телефонує Послу України в Німеччині Івану Піскову.
http://club.mabila.ua/wiki/%D0%9C%D0%A2%D0%A1-%D0%A3%D0%BA%D1Ђ%D0%B0%D0%B8%D0%BD%D0%B0


      AMPS (Advanced Mobile Phone Service - удосконалена мобільна телефонна служба) - аналогова система стільникового зв'язку з FDMA доступом в діапазоні частот від 825 до 890 МГц стандарту EIA/TIA-553.
В Україні системи цього стандарту поширення не набули.

Подальший розвиток систем стільникового зв'язку і поява цифрових систем зв'язку призвела до появи:
      DAMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service - цифрова удосконалена мобільна телефонна служба) американських стандартів IS 54 та в подальшому IS 136 (абревіатура означає Interim Standard.
Стандарт було розроблено EIA (Electronic Industries Alliance - альянсом електронної промисловості) та TIA (Telecommunications Industry Association - асоціацією телекомунікаційної індустрії).
Пізніше, після доопрацювання ANSI його було перейменованно на American National Standard. Позначення було змінено на ANSI/TIA/EIA-627. Проте і досі стандарт D-AMPS часто згадується під абревіатурою IS-54).
Системи використовує TDMA доступ.
Детальніше про системи цифрового стільникового зв'язку цього стандарту можна прочитати тут:
http://uk.wikipedia.org/wiki/D-AMPS

      В Україні в квітні 1996 року компанія Цифровий Стільниковий Зв'язок (DCC) відкрила мережу стільникового зв'язку засновану на DAMPS. Система функціонує і досі.
В квітні 2006 року компанія DCC увійшла до компанії "Астеліт" котра надає послуги стільникового зв'язку формату GSM-900 і GSM-1800 під торговою маркою life:).
http://www.dcc.ua/
http://uamobile.omportal.com/oper.php?name=dcc&mode=descr#4


      CDMAone (Code Division Multiple Access one) Колективний доступ з кодовим розділенням на основі стандарту IS-95.
В системах CDMA канали передачі мають спільну смугу частот, але різну кодову модуляцію. Швидкість передачі даних для CDMAone (IS-95) була 9,6 кбіт/с; для IS-95А вже 14,4 кбіт/с; IS-95В вже 64 кбіт/с
Детальніше про CDMA можна почитати тут:
http://cdma-gsm.dp.ua/statyi_cdma.html
http://pbxlib.com.ua/mobile/cdma.html

      CDMA2000 наступний етап в розвитку CDMA (в назві стандарту є певна плутанина: стандарт CDMA2000 або IS-95С або IS-2000)
Стандарт CDMA2000 розділили на дві фази 1Х та 1Х EV (evolution). До першої фази відносять назву стандарту IS-95С, а другу фазу також розділили
на дві частини cdma2000 1X EV-DO (data only) та cdma2000 1X EV-DV (data & voice).
Стандарти групи cdma2000 не потребують організації окремої смуги частот і в ході їх розвитку від початкової версії cdmaOne можуть бути реалізовані
у всіх частотних діапазонах що використовуються системами стільникового мобільного звязку (450, 700, 800, 900, 1700, 1800, 1900, 2100 МГц).
Тому якщо наприклад наведено cdma450, то це лише означає що система CDMA використовує цей частотний діапазон. Швидкість передачі даних також відповідно зростала:
–     CDMA 2000 1x. (IS-2000) становить 153 кбіт/с
–     CDMA 2000 1x EV-DO.(стандарт IS-856) становить 2,4 Мбіт/с від БС до мобільної станції та 153 кбіт/с від мобільної до базової станції.
–     CDMA 2000 1x EV-DO Rev. A. становить 3,1 Мбіт/с від БС до мобільної станції та 153 кбіт/с від мобільної до базової станції.
–     CDMA 2000 1x EV-DO Rev. B. становить 4,9 Мбіт/с від БС до мобільної станції та 14,7 кбіт/с від мобільної до базової станції.
На одну несівну (використовується до трьох несівних в пакетній передачі) 73,5 кбіт/с від БС до мобільної станції та 14,7 кбіт/с від мобільної до базової станції.
–     Rev.C - 280? Мбіт/с від БС до мобільної станції та 75? від мобільної до базової станції.
–     Rev.D - 500 Мбіт/с від БС до мобільної станції та 120? від мобільної до базової станції.
Більше інформації можна отримати тут:
http://www.eetimes.com/electronics-news/4139784/Comparing-Current-and-Emerging-CDMA-Forward-Link-PHYs

      В Україні технологія CDMA використовується в кількох компаніях:
–           Оператор Інтертелеком у 2001 році почав надавати доступ по CDMAone в м. Одеса. Тепер планується запровадження EV-DO Rev. B. http://www.intertelecom.ua/ua/aboutcompany/history
–           Компанія СП ITC у 1997 році (офіційна назва СП ТОВ "Інтернешнл Телекомьюнікейшн Компані) і "Телесистеми України (торгова марка PEOPLEnet)потримали ліцензії на використання радіочастот з фіксованим абонентським радіо доступом стандарту IS-95 технології CDMA і почали розгортати свою мережу цього стандарту. http://www.people.net.ua/. А в квітні 2001 року компанія ITC, під торговою маркою "CDMA Україна", почала розгортання комерційної стільникової мережі CDMA. http://www.cdma.ua/ і з 2007 року анонсувала перехід на стандарт CDMA2000 1xEV-DO/ Планується запровадження EV-DO Rev. B
–           ТК "Восток.Телеком" - оператор CDMA (на дійсний час входить до компанії ITC). http://cardshop.com.ua/brands/velton/p
–           Компанія UMC (під торговою маркою МТС) з липня 2007 року починає технічне тестування першої в Україні мережі високошвидкісного бездротового Інтернету на базі технології СDMA-450 EV-DO REV A. http://company.mts.com.ua/ukr/company_history.php
Більше про причини запізнілого розвитку мереж CDMA в Україні можна прочитати тут:
http://www.revera.com.ua/pheed.php3?newsid=2007
http://pele.com.ua/operators.php В кінці 2011 року Інтертелеком та МТС Україна пропонують підключення по технології CDMA EVDO Rev.B


Повернутись на головну сторінку
Перейти на сторінку 2
Повернутись до списку Літератури