Янв 03 Как функционируют системы сотовой связи?

Доступ в Интернет, возможность выбора всевозможных опций и подключения безлимитных тарифных планов. Для современного человека данные вещи являются само собой разумеющимися. Но еще несколько десятков лет назад сама система функционирования сотовой связи казалась трудно воплотимой в жизнь.

Как же функционируют современные системы сотовой связи? Принцип организации связи был разработан в 70-ые годы XX века. Именно на этом принципе и основывается работа современных систем сотовой связи. Для улучшения качества связи и передачи сигнала было предложено разбить обслуживаемую территорию на так называемые соты, то есть небольшие участки, что позволило обеспечить сотовой связью без помех.

На данный момент можно констатировать тот факт, что в начале 21-го века человечество начало реализовывать предельные задачи в сфере развития телекоммуникаций и в том числе в области развития сотовой связи. Глобальность связи обеспечивается сегодня созданием системы, которая интегрирует в себе все сети электросвязи (национальные, входящие в них региональные, ведомственные и другие). Это позволяет быть на связи, находясь в любой точке земного шара. Кроме того, если Вы имеете подключенный выгодный безлимитный тарифный план или соответствующую опцию, то общение в любом месте планеты становится не только простым, но и выгодным с материальной точки зрения. Что немаловажно. Всемирная сеть связи позволяет пользоваться услугами по своему личному номеру, который можно получить с момента рождения и который регистрировался бы в данной сети. Большую роль в становлении данной сети получили бы подвижные сети связи. Именно они находят в последние десятилетия широкое распространение по всему миру. Такие сети предназначены для передачи информации и обеспечения как подвижных, так и стационарных объектов телефонной связью. Переоценить значение таких сетей невозможно. Ведь если, к примеру, платиновые номера сотовых телефонов, являющиеся веянием современного мира, несут скорее эстетическую, чем функциональную нагрузку, то подвижные сети значительно расширяют круг возможностей абонента. Кроме телефонных вызовов, пользователи могут принимать телексные, факсимальные, графические сообщения, различного рода информацию, начиная от нужной до развлекательной. Всех возможностей не перечислить. К тому же, в связи с повсеместным распространением компьютеров эти функции приобретают и дополнительное важное значение.

Итак, для удобства и лучшего качества связи территорию обслуживания делят на ячейки или соты. Деление это может происходить двумя способами. Первый способ основывается на замере распространения сигналов в системах сотовой связи, берутся среднестатистические показатели. Второй основан на расчете параметров распространения сигналов в конкретном регионе. В первом случае территорию обслуживания делят на одинаковые по форме соты так, чтобы не наблюдалось перекрытия или пропуска участков. Для этих целей используют треугольник, квадрат или шестиугольник. Последний подходит лучше всего. Более удобен второй способ, когда рассчитываются наиболее удачные параметры системы, чтобы определить минимально необходимое количество базовых станций для обеспечения удовлетворительного сигнала по всей территории обслуживания.

Каждая из сот обслуживается индивидуальным передатчиком с ограниченным количеством каналов связи и с низкой выходной мощностью, что дает возможность избежать помех при передаче сигнала или, по крайней мере, свести их к минимуму. С точки зрения теории такие передатчики можно было бы использовать и в соседних сотах. Но на практике выходит, что из-за влияния различных факторов зоны обслуживания перекрываются. Поэтому в соседних ячейках всегда используют разные частоты.

Главная идея, на которой базируется принцип сотовой связи, заключается в том, что частоты в несмежных сотах используются повторно. В телекоммуникационных системах первого поколения такое повторное использование достигалось благодаря применению антенн станций, имеющих круговые диаграммы направленности. Этот способ обеспечивает передачу сигналов одинаковой мощности по всем направлениям. А для абонентских станций это равносильно приему помех от базовых. Недостатки очевидны. Последующие же поколения систем позволили избежать перекрестных помех.

Приемное устройство телефона, находящегося в режиме ожидания, непрерывно сканирует все каналы системы связи. Как только все базовые станции начинают передавать сигнал вызова абонента, телефон, получая этот сигнал, отвечает по свободному каналу. Базовые станции в ответ на это получают обратный сигнал и передают информацию о нем в центр коммутации. Роль последнего заключается в том, что он переключает разговор на ту базовую станцию, которая зафиксировала максимальный уровень сигнала сотового телефона данного абонента.

Когда мы набираем номер телефона на своем мобильном, то аппарат занимает тот свободный канал, уровень сигнала базовой станции в котором достигает максимального уровня. Если же пользователь удаляется от базовой станции или по каким-то причинам ухудшаются условия распространения сигнала, то качество связи значительно снижается. Улучшение качества при этом достигается переключением абонента на другой канал, который на тот момент времени свободен.

Таким образом функционирует современная сотовая связь.

Источник: Компания "Корпорация Связи"