Стандарты и спецификации сотовой связи

Рассмотрим несколько стандартов сотовой связи, которые используются в настоящее время.

NMT-450 (The Nordic Mobile Telephone System) – это аналоговый стандарт, ориентированный на охват большой территории. Данный стандарт был разработан в начале 80-х г. в Финляндии, а затем получил распространение в Скандинавии, Прибалтике и Восточной Европе. В Волгограде на основе данного стандарта функционирует сеть Сотел.

Диапазон рабочих частот данного стандарта лежит в интервале от 453 МГц до 467 МГц. Для увеличения емкости системы связи используется небольшие соты сети. Размер сот может колебаться от 0,5 км до 20 км и более. Мощность передатчика ручного телефона может составлять от 0,1 Вт до 1 Вт. Общее число каналов связи в одной соте 180 – 255.

Для уменьшения помех в случае близости к базовой станции или при большом скоплении передатчиков на малой площади может применяться режим уменьшения мощности по команде базовой станции.

Основными преимуществами данного стандарта являются:

· удобный частотный диапазон;

· хорошая совместимость с аналоговыми системами связи;

· низкая стоимость базового оборудования;

· в зависимости от значимости абонентов им могут предоставляться дополнительные преимущества, например сокращенный набор, приоритет при дозвоне и т.д.;

· использование единой системы нумерации, обеспечивающей автоматический роуминг. Роуминг означает, что при переезде пользователя в другой регион, его аппарат будет автоматически подключен к той сети, которая работает в данном регионе, с сохранением прежнего номера аппарата.

Однако данный стандарт имеет серьезный недостаток – низкая безопасность связи. Из-за чего посторонние лица могут воспользоваться каналом абонента и бесплатно вести разговоры. Помимо этого сигнал при разговоре не кодируется и его можно подслушать даже с помощью обычного приемника.

AMPS – аналоговый стандарт, разработанный в США в 1979 г. В 1983 он стал общенациональным стандартом США де-факто. В настоящее время данный стандарт применяется в более чем 80 странах. На основе данного стандарта в Волгограде работает сотовая сеть Юнисел фирмы Волгоград Мобайл.

Диапазон рабочих частот данного стандарта лежит в интервале от 825 - 890 МГц. Размер сот до 20 км. Мощность передатчика ручного телефона обычно составляет 1 Вт. Общее число каналов связи в одной соте 666.

Стандарт AMPS имеет аналогичные достоинства, как и предыдущий стандарт, но системы AMPS задумывались как локальные, поэтому в них не предусмотрен автоматический роуминг. При переезде пользователя в другой город ему необходимо уведомлять об этом оператора для получения нового номера.

Стандарт AMPS предусматривает небольшую мощность передатчика в телефонном аппарате, что позволяет значительно снизить его вес. Однако в связи с этим необходима установка большего числа базовых станций, чем при использовании стандарта NMT-450. Стандарт AMPS является аналоговым, поэтому при его использовании сеть также не защищена от "двойников". Для борьбы с ними, а также для расширения возможностей передачи данных, была разработана цифровая модификация стандарта - D-AMPS.

Основное достоинство стандарта AMPS заключается в большой емкости том, в нем предусмотрена возможность быстрого наращивания емкости сети, за счет использования широкого диапазона частот.

D-AMPS/AMPS – данная спецификация позволяет в одной и той же сети предоставлять услуги аналоговой сети AMPS и цифровой D-AMPS. Основными странами, использующими данный стандарт, являются США и Канада.

GSM 800 (Global System for Mobile Communications) – это цифровой стандарт, изначально разрабатывавшийся для европейских стран. С 1991 г. GSM получил широкое распространение в Европе, Австралии, Африке, на Среднем Востоке. В Волгограде на основе данного стандарта функционирует сотовая сеть фирмы Смартс.

GSM использует технологию TDMA (множественный доступ с разделением по времени). При этом каждой станции для ведения передачи периодически выделяется интервал времени приблизительно равный 0,6 миллисекунды. Диапазон рабочих частот данного стандарта лежит в интервале от 890 МГц до 960 МГц. Размер сот может колебаться от 100 м до 20 км и более. Мощность передатчика ручного телефона может составлять от 0,8 Вт до 2 Вт. Общее число каналов связи в одной соте 124.

Преимуществами данного стандарта являются:

· высокое качество передачи речевой информации;

· высокая помехозащищенность;

· автоматический роуминг;

· высокая безопасность сети.

Цифровое кодирование сигнала позволяет избежать помех и обеспечить конфиденциальность переговоров. Появление "двойников" у абонентов сетей GSM практически невозможно. Стандарт GSM предоставляет пользователям возможность перемещения по городам и странам без изменения номера телефона. Чтобы дозвониться до подвижного абонента, необходимо набрать номер, называемый номером подвижного абонента цифровой сети. Такой номер содержит помимо номера аппарата код страны и национальный код назначения, идентифицирующий оператора данного абонента.

К недостаткам стандарта GSM относятся:

· для организации сети требуется большее число базовых станций, чем у других стандартов, а это, соответственно, увеличивает стоимость создания сети;

· низкая абонентская емкость, т.е. с базовой станцией может вести связь ограниченное число абонентов;

· низкая скорость передачи данных (9600 бит/сек).

Размер сот для стандарта GSM лежит в диапазоне от 100 м до 35 км. Однако здесь имеется зависимость от рабочей частоты, на базе которой работает сеть. Так для стандарта GSM900 с базовой частотой 900 МГц размер сот не превышает 35 км, а для стандарта GSM1800 с базовой частотой 1800 МГц максимальный размер сот составляет около 10 км.

CDMA (Code Division Multiple Access) – это новая технология множественного доступа с кодовым разделением каналов. Этот стандарт позволяет вести общение по одному каналу связи одновременно нескольким абонентам, которые не мешают друг другу.

 CDMA является одной из самых перспективных технологий в области сотовой связи, поскольку обеспечивает восьмикратное увеличение емкости частотных каналов по сравнению с AMPS и пятикратное по сравнению с GSM.

Для ее создания сети стандарта CDMA требуется примерно вдвое меньшее количество узлов, чем для GSM-сетей. Это снижает расходы на инфраструктуру и обеспечивает хорошее качество связи внутри зданий.

БЕЗОПАСНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ