Характеристика сетей с подвижными объектами

Сети стандарта GSM

Стандарт GSM - самый распространенный в России стандарт сотовой связи. В России стандарту GSM-900 присвоен федеральный статус.

История GSMВ 1990-ом году были опубликованы спецификации GSM фазы I. Оказание услуг на коммерческой основе началось в середине 1991-го, а к 1993 году уже существовало 36 сетей GSM в 22 странах мира, а еще 25 стран уже приняли соответствующее решение. В начале 1994 года число абонентов сетей стандарта GSM по всему миру достигло 1.3 миллиона. Теперьакроним GSM сталрасшифровыватьсякак Global System for Mobile telecommunications. В конце 1997 года услугами сетей GSM пользовались около 55 миллионов человек в 110 странах мира.

Сервисы, предоставляемые GSM Скорости передачи данных, поддерживаемые стандартом GSM – 300 бит/с, 600 бит/с, 1200 бит/с, 2400 бит/с и 9600 бит/с. Основным телесервисом, поддерживаемым GSM, является телефония. Существует также сервис оказания помощи в чрезвычайных ситуациях, когда ближайший к абоненту поставщик этого сервиса вызывается набором трех цифр (подобно 911). Передача факсимильных сообщений. Уникальной функцией стандарта GSM, по сравнению с более старыми аналоговыми системами, является сервис передачи коротких сообщений (SMS). SMS – это двунаправленный сервис для пересылки коротких текстовых сообщений (до 160 знаков) по принципу "сохрани и перешли". При передаче SMS от точки к точке происходит доставка сообщения на другой мобильный телефон, поддерживающий данный сервис, при этом отправитель получает подтверждение приема своего сообщения получателем. Сервис SMS также может быть использован для распространения какой-либо информации по всей абонентской сети, например, для рассылки новостей или данных о трафике. Сообщения могут быть сохранены на SIM-карте для их последующего просмотра и использования. Дополнительные сервисы, предоставляемые абонентам сверх телесервисов и несущих сервисов, включают, среди прочих, такие функции, как определитель номера, переадресация звонка, удерживание звонка, конференции (многостороннее общение), а также запрет исходящих (международных) звонков.

Архитектура сети GSMСеть GSM состоит из нескольких функциональных объектов, с заданными функциями и интерфейсами. Сети GSM можно разделить на три принципиальных части. Мобильные телефоны, которыми пользуются абоненты, подсистема базовых станций, контролирующая радиосвязь с мобильными телефонами, и сетевая подсистема, главная часть которой – коммутирующий центр услуг мобильной связи, производит коммутирование звонков между своими абонентами и пользователями других фиксированных или мобильных сетей, а также управляет мобильными сервисами, такими как авторизация (подтверждение подлинности). На рисунке отсутствует центр функционирования и поддержки, который обеспечивает бесперебойную работу сети, осуществляя соответствующий контроль. Мобильные телефоны и подсистема базовых станций осуществляет взаимодействие через радиосвязь. Подсистема базовых станций состоит из двух частей: приемо-передатчика базовой станции (BaseTransceiverStation, BTS) и контроллера базовой станции (BaseStationController, BSC).

 Мобильные телефоныМобильная станция (MS) состоит из физического оборудования, такого как радиопередатчик, дисплей и обработчики цифрового сигнала, а также смарт-карта, получившая название опознавательного модуля абонента (SubscriberIdentityModule, SIM). SIM-карта дает абонентам возможность свободного перемещения, так что пользователь может иметь доступ ко всем сервисам, на которые он подписан, вне зависимости от местоположения своего мобильного телефона и того, каким именно мобильным телефоном он пользуется. Вставив SIM-карту в другой сотовый телефон GSM, пользователь имеет возможность принимать звонки на этот телефон, производить с него звонки, а также пользоваться всеми другими сервисами, на которые он подписан.
Сами мобильные телефоны идентифицируются уникальным образом посредством международного идентификатора мобильного оборудования (InternationalMobileEquipmentIdentity, IMEI).

Сетевая подсистемаЦентральным компонентом сетевой подсистемы является коммутирующий центр услуг мобильной связи (MobileserviceSwitchingCenter, MSC).

Базы данных HLR (HomeLocationRegister,) и VLR (VisitorLocationRegister,) вместе с центром MSC обеспечивают маршрутизацию звонков и роуминговые возможности GSM.

Аспекты радиосвязиМеждународный телекоммуникационный союз (InternationalTelecommunicationUnion, ITU), выделил полосы в 890-915 МГц для установления связи в прямом направлении (от мобильного телефона к базовой станции) и 935-960 МГц для установления связи в обратном направлении (от базовой станции к мобильному телефону) для мобильных сетей стандарта GSM-900 и для GSM-1800 на приема/передачи сигнала частоты 1710-1785 и 1805-1880 МГц.

Сети стандарта CDMACDMA (CodeDivisionMultipleAccess) - цифровая беспроводная технология. CDMA конвертирует речь в цифровую информацию, которая затем пересылается как радиосигнал по беспроводной сети. Используя уникальный код для различения каждой отдельной соты, CDMA дает возможность множеству пользователей одновременно "делить" эфир - без атмосферных помех, "пересечения" разговоров или интерференции. Стартовав в качестве коммерческого продукта в 1995 году, CDMA быстро стала одной из самых быстро распространяющихся беспроводных технологий в мире. В 1999 году международный телекоммуникационный союз (InternationalTelecommunicationsUnion) выбрал CDMA в качестве промышленного стандарта для новых беспроводных систем "третьего поколения" (3G). Название стандарта CDMA (CodeDivisionMultipleAccess) означает "Система множественного доступа с кодовым разделением". Повышенная безопасность является отличительной чертой технологии CDMA. Сеть CDMA строится по принципу "сот". В случае сбоев в работе или нехватки собственных абонентских радиоканалов базовая станция может передать обслуживание абонентов соседним станциям. Это повышает надежность и отказоустойчивость сети, а значит, и качество обслуживания абонентской нагрузки.

Метод реализуется с использованием шумоподобного или широкополосного сигнала: полезная информация как бы "размазывается" по частотному диапазону, существенно более широкому, чем при традиционных способах модуляции. Это осуществляется за счет перемножения последовательности полезных битов информации и псевдослучайной последовательности (шумовой сигнал), уникальной для каждого абонента. В результате модуляции получается сигнал, который по сравнению с другими стандартами занимает значительно больший частотный диапазон и обладает определенными преимуществами с точки зрения качества связи. Широкополосный сигнал значительно меньше страдает от помех. CDMA работает в двух диапазонах частот 800 и 1800 МГц.