51. Радиотелефонная связь
Под радиотелефонной связью понимают беспроводные системы телефонной связи, которые не требуют проведения сложных инженерных работ по прокладке дорогостоящих телекоммуникаций и поддержке их в рабочем состоянии.
Связь может быть организована быстро и независимо от рельефа местности и погодных условий (хотя погодные условия и рельеф местности могут оказывать непосредственное влияние на качество связи).
На современном этапе развития техники и технологии радиотелефонная связь становится альтернативой использования проводной телефонии и значительно повышает оперативность в принятии управленческих решений и общую эффективность функционирования предприятий туриндустрии.
Беспроводная система телефонной связи по сравнению с обычной проводной обладает следующими достоинствами:
меньшие капитальные затраты на ее создание;
возможность создания независимо от рельефа местности, природных условий и наличия соответствующей инфраструктуры;
меньший срок окупаемости системы;
меньшая трудоемкость работ по организации системы и на порядок более быстрыми темпами ввода в эксплуатацию;
обеспечивание надежной и оперативной связи с мобильными пользователями;
более широкие возможности по управлению системой и по защите информации.
Среди радиотелефонных систем можно выделить такие их разновидности, как:
системы сотовой радиотелефонной связи;
системы транкинговой радиотелефонной связи;
телефоны с радиотрубкой;
телефонные радиоудлинители;
системы персональной спутниковой радиосвязи.
52.Системы сотовой радиотелефонной связи. Роуминг.
Несмотря на то, что сотовая связь существует около 30 лет, можно выделить три периода ее развития, которые определяются не только количественными характеристиками, но и качественными изменениями. Такое разделение осуществляется с достаточной степенью условности, но тем не менее можно выделить три поколения систем сотовой связи:
аналоговые системы;
цифровые системы;
универсальные системы (системы будущего).
К первому поколению сотовой связи, или стандартам, относятся аналоговые системы, которые в настоящее время заменяются на цифровые системы. В аналоговых системах для передачи речи и информации управления используется частотная модуляция. Для того чтобы передавать информацию по различным каналам, применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (Frequency Division Multiple Access — FDMA) — используются различные участки спектра частот с полосами каналов в различных стандартах 12,5 — 30 кГц. Основной недостаток аналоговых систем, который послужил препятствием бурному развитию сотовой связи, обусловлен относительно низкой емкостью использования выделенной полосы частот при частотном разделении каналов.
Для дальнейшего развития и распространения сотовой связи шел поиск и велась разработка более совершенных технических решений, что привело к появлению на свет цифровых сотовых систем — систем второго поколения. В цифровых системах сигналы передаются в цифровом коде. Цифровая обработка сигналов обеспечила возможность совершенствования методов множественного доступа, увеличения емкости системы, улучшения качества связи. При цифровой форме стало возможным применение экономичного кодирования речи, эффективного канального кодирования с высокой степенью защиты от ошибок.
Система сотовой связи представляет собой совокупность ячеек, покрывающих обслуживаемую территорию. Обычно ячейки схематично изображают в виде правильных шестиугольников, которые похожи на пчелиные соты, что и послужило поводом назвать данную систему сотовой. Каждая сота обслуживается своим радиооборудованием. Причем число абонентов, обслуживаемых данной сотой, не является постоянной величиной, поскольку абоненты могут перемещаться из одной соты в другую. При пересечении границы соты абонент автоматически переходит на обслуживание в другую соту, т.е. подключается к ближайшему ретранслятору. В центре каждой ячейки (понятие «центр» тоже носит условное значение) находится базовая станция, которая обслуживает всех абонентов, находящихся в данной ячейке.
Основным принципом сотовой связи является принцип повторного использования частот (frequency reuse), который позволяет эффективнее использовать выделенный частотный диапазон и обеспечивает высокую емкость системы. Идея повторного использования частот заключается в том, что в соседних (касающихся друг друга) ячейках системы используются разные полосы частот, а через ячейку или несколько ячеек эти полосы повторяются. Этот принцип позволяет охватить сколь угодно большую зону обслуживания при ограниченной общей полосе частот.
Все базовые станции системы соединяются с центром коммутации, который, в свою очередь, имеет выход во Взаимосвязанную сеть связи (ВСС) России.
Упрощенно функционирование системы сотовой связи можно представить в виде следующей схемы (рис. 10.5).
БС — базовая станция; ПС — подвижная (мобильная) станция
(абонентский радиотелефонный аппарат)
Существует много различных стандартов сотовой связи. В России наибольшее распространение получили три стандарта: NMT (Nordic Mobile Telephone — северный мобильный телефон), GSM (Global System for Mobile communication — глобальная система для мобильной связи) и AMPS (Advanced Mobile Phone System — развитая система мобильного телефона).
Роуминг — это функция или процедура предоставления услуг сотовой связи абоненту одного оператора в системе другого оператора. Такого абонента, который пользуется услугами роуминга, называют ромером (roamer). Для осуществления роуминга необходимо соглашение между соответствующими операторами и наличие необходимого технического обеспечения (простейший случай — использование в обеих системах сотовой связи одного и того же стандарта). Существует автоматический и не автоматический (ручной, административный) роуминг.
При автоматическом роуминге вся схема переключения осуществляется незаметно для пользователя (автоматически). Упрощенно ее можно представить в виде последовательности следующих действий. Абонент, оказавшись на территории чужой системы, но допускающей реализацию роуминга, осуществляет вызов обычным образом. Центр коммутации проверяет абонента в своем домашнем регистре и, убедившись, что он там не значится, заносит его в гостевой регистр. После этого центр коммутации запрашивает в домашнем регистре системы ромера всю необходимую информацию о пользователе и сообщает ей, где он находится в настоящий момент. После этого ромер пользуется услугами данного оператора как своей собственной системой, но вся информация теперь фиксируется в гостевом регистре системы, в которой находится ромер. А те звонки, которые поступают на его номер, переадресуются домашней системой на ту систему, где находится ромер. По возвращении ромера домой в домашнем регистре стирается адрес системы, в которой находился ромер, а в гостевом регистре той системы стирается вся информация о ромере. Оплата услуг абонентом осуществляется через домашнюю систему, а операторы проводят расчеты между собой согласно заключенному между ними роуминговому соглашению.
При ручном роуминге абонент должен сообщить своему домашнему оператору, например телефонным звонком, куда он собирается выехать. По приезде в другой город он должен оповестить местного оператора сотовой связи о своем прибытии. Вся информация вручную заносится в домашний и гостевой регистры операторами, осуществляющими процесс коммутации.
В стандарте GSM, который разрабатывался как общеевропейский, процедура роуминга заложена в качестве обязательного элемента. В нем предусмотрена возможность так называемого пластикового роуминга, т. е. перестановка SIM-карт между аппаратами различных вариантов стандарта GSM, поскольку все они используют унифицированные SIM-карты.
На современном этапе развития сотовой связи при значительном росте межрегиональных и международных связей проблемы роуминга остаются одними из актуальных.