Loading AI tools
один из видов мобильной радиосвязи Из Википедии, свободной энциклопедии
Со́товая связь, сеть подвижно́й радиосвя́зи — один из видов подвижной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид шестиугольных ячеек (сот).
Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.
Сотовый телефон — сложное высокотехнологичное электронное устройство. Большинство стандартов подвижной связи использует для опознания абонента SIM-карту.
Подвижная телефонная радиосвязь впервые появилась в 1921 году. Полиция Детройта (США) пользовалась односторонней диспетчерской связью в диапазоне 2 МГц, чтобы передавать информацию от центрального передатчика к приемникам, расположенным в автомобилях полицейских. В 1940 г. телефонной радиосвязью пользовались около 10 тысяч полицейских автомашин. В этих системах использовалась амплитудная модуляция. Частотная модуляция применялась с 1940 г.; к 1946 г. она полностью вытеснила амплитудную[1]. Первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. (Сент-Луис, США; фирма Bell Telephone Laboratories), в нём использовался диапазон 150 МГц[1]. В начале 1950-х гг. разработчик пейджера и некоторых других средств беспроводной связи Эл Гросс[2] пытался заинтересовать американские телефонные компании Bell Telephone и другие своей разработкой — мобильным телефоном, но те тогда не проявили интереса к изобретению. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. — 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными, и в них использовалась ручная коммутация. Автоматические дуплексные системы начали работать соответственно в 1964 г. (150 МГц) и в 1969 г. (450 МГц)[1].
В 1947 году инженеры из Bell Labs Дуглас Ринг и Рэй Янг выдвинули идею сотовой связи. Но проектировка рабочей архитектуры аппаратной платформы стала возможной только в 1970-х годах[3].
В СССР в 1957 г. московский инженер Л. И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему[4]. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20—30 км[5]. В 1958 году Куприянович создаёт усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку[6]. В 1960-х гг. Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой опытный образец карманного мобильного радиотелефона. На выставке «Интероргтехника-66» Болгария представляет комплект для организации местной подвижной связи из карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовой станции РАТЦ-10, обеспечивающей подключение 10 абонентов[7].
В конце 50-х годов в Воронежском НИИ связи разработали первую в мире систему полностью автоматической подвижной связи «Алтай»[8], введённую в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для неё был выделен диапазон 330 МГц.
Принцип связи был таков:
Аналогичным образом, с естественными отличиями и в меньших масштабах, развивалась ситуация и в других странах. Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь использовалась в качестве морской подвижной связи с 1931 г.; в 1955 г. в стране было 27 береговых радиостанций. Наземная подвижная связь начала развиваться после второй мировой войны в виде частных сетей с ручной коммутацией[9]. Таким образом, к 1970 г. подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой — явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жёстко определённых полосах частот. Выход был найден в виде системы сотовой связи, что позволило резко увеличить ёмкость за счёт повторного использования частот в системе с ячеистой структурой[3].
Отдельные элементы системы сотовой связи существовали и раньше. В частности, некоторое подобие сотовой системы использовалось в 1949 году в Детройте (штат Мичиган, США) диспетчерской службой такси — с повторным использованием частот в разных ячейках при ручном переключении каналов пользователями в оговорённых заранее местах. Однако архитектура той системы, которая сегодня известна как система сотовой связи, была изложена только в техническом докладе компании Bell System, представленном в Федеральную комиссию связи США в декабре 1971 года. С этого времени начинается развитие собственно сотовой связи.
В 1974 году Федеральная комиссия связи США приняла решение о выделении для сотовой связи полосы частот в 40 МГц в диапазоне 800 МГц; в 1986 году к ней было добавлено ещё 10 МГц в том же диапазоне. В 1978 году в Чикаго начались испытания первой опытной системы сотовой связи на 2 тыс. абонентов. Поэтому 1978 год можно считать годом начала практического применения сотовой связи. Первая автоматическая коммерческая система сотовой связи была введена в эксплуатацию также в Чикаго (штат Иллинойс) в октябре 1983 года компанией American Telephone and Telegraph (AT&T). В Канаде сотовая связь используется с 1978 года, в Японии — с 1979 года, в североевропейских странах (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) — с 1981 года, в Испании и Англии — с 1982 года. По состоянию на июль 1997 года сотовая связь работала более чем в 140 странах всех континентов, обслуживая более 150 млн абонентов.
Первой коммерчески успешной сотовой сетью была финская сеть Autoradiopuhelin (ARP). Это название переводится на русский как «Автомобильный радиотелефон». Запущенная в 1971 году, она достигла 100%-го покрытия территории Финляндии в 1978 году, а в 1986 году в ней было более 30 тыс. абонентов. Работала сеть на частоте 150 МГц, размер соты — около 30 км.
В СССР первая коммерческая сотовая сеть была представлена петербургской компанией Дельта Телеком с 9 сентября 1991 года. 29 января 1992 года начал свою работу столичный оператор "Московская сотовая связь" (МСС.) Однако, вплоть до нового тысячелетия сотовые телефоны в странах бывшего СССР были очень дорогими (цена сотового аппарата могла достигать до нескольких тысяч долларов США) и являлись символом успешности и состоятельности человека (политиков, бизнесменов и криминала) и не были доступны широким массам населения. Так, к 1997 году абонентов сотовой связи в России было лишь около 300 тысяч человек в 25 регионах (в Москве, Санкт-Петербурге; Московской, Ленинградской, Белгородской, Брянской, Воронежской, Ивановской, Иркутской, Калининградской, Костромской, Курской, Липецкой, Нижегородской, Орловской, Самарской, Свердловской, Тверской, Тульской областях; Краснодарском, Красноярском и Приморском краях, а также в республиках: Башкортостан, Бурятия, Коми.) Только после 1998 года, с появлением большого количества бюджетных моделей сотовых телефонных аппаратов и перехода на стандарты GSM, сотовая связь начала становиться доступной и получать широкое распространение - получили свою известность операторы МТС, Би Лайн, МСС, Сонет, Дельта Телеком, Северо-Западный GSM и некоторые другие.
Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала соты ухудшается), он налаживает связь с другой.
Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.
Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с сотовых телефонов — на стационарные и со стационарных — на сотовые.
Операторы могут заключать между собой договоры роуминга. Благодаря таким договорам абонент, находясь вне зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это осуществляется по повышенным тарифам. Возможность автоматического роуминга появилась лишь в стандартах 2G и является одним из главных отличий от сетей 1G[10].
Операторы могут совместно использовать инфраструктуру сети, сокращая затраты на развертывание сети и текущие издержки.
Операторы сотовой связи предоставляют следующие услуги:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
