Основные функциональные элементы

Основная статья: System Architecture Evolution

• Serving SAE Gateway, или Serving Gateway (SGW) — обслуживающий шлюз сети LTE. Предназначен для обработки и маршрутизации пакетных данных, поступающих из (в) подсистему базовых станций. По сути, заменяет MSC, MGW и SGSN сети UMTS. SGW имеет прямое соединение с сетями второго и третьего поколений того же оператора, что упрощает передачу соединения в/из них по причинам ухудшения зоны покрытия, перегрузок и т. п.

• Public Data Network (PDN) SAE Gateway, или PDN Gateway (PGW) — шлюз к/от сетей других операторов. Если информация (голос, данные) передаются из/в сети данного оператора, то они маршрутизируются именно через PGW.

• Mobility Management Entity (MME) — узел управления мобильностью. Предназначен для осуществления «эстафетной передачи» (хэндовера) между базовыми станциями сети LTE, а также сетей второго и третьего поколений данного оператора.

• Home Subscriber Server (HSS) — сервер абонентских данных. HSS представляет собой объединение VLR, HLR, AUC, выполненных в одном устройстве.

• Policy and Charging Rules Function (англ.) (PCRF) — узел выставления счетов абонентам за оказанные услуги связи

Сети 4G на основе стандарта LTE способны работать практически по всей ширине спектра частот от 700 МГц до 2,7 ГГц.

10. Етапи розвитку мобыльного зв’язку

Стільникові технології пройшли декілька етапів розвитку:

• 1G-технології. Початок 80-х. Перше покоління стільникових мереж використовувало аналогові технології. В таких мережах передавали тільки телефонні розмови;

• 2G-технології. Середина 90-х. Цифрове кодування та передавання мовлення і коротких текстових повідомлень;

• 2.5G-технології. 2001 рік (США). Цифрові мережі з передаванням мовлення, тексту, приєднання до Internet;

• 3G-технології. Технології наступного покоління. Швидкість передавання до 2 Мбіт/с. Передавання мультимедійних даних. Окремі технології доступні в Японії.

Стільникові технології можна розглядати згідно з протокольними рівнями. На фізичному та канальному рівнях визначають різні методи доступу, які відображені у різноманітних технологіях.

Вплив мобільного зв'язку на наше життя досить важко переоцінити. Мобільний апарат є у величезної кількості людей. Він дозволяє бути в курсі багатьох справ і подій: чи живий родич, чи настав повідомлення на електронну пошту ...

Але так було не завжди. Стільниковий зв'язок створилася не одномоментно, її появи передував тривалий розвиток. У неї є своя історія.

Починається вона, як не дивно, 7 травня 1895 року. Саме в цей день А.С. Попов здійснив перший у світі радіопередачу. Через рік американський вчений югославського походження Тесла передавав радіосигналів вже на 32 км.

Наступним і, мабуть, найважливішим варто відзначити 1921 рік. Саме в цей час департамент поліції Детройта використовував частоту 2 МГц у своїй автомобільної системі радіозв'язку. На жаль, вона працювала тільки в один бік. Це було виправлено в 30-і роки. Були розроблені принцип амплітудної модуляції та двосторонні системи мобільного зв'язку. У 1935 році якість мови значно покращився завдяки винаходу принципу частотної модуляції. Це ж призвело і до появи більш мініатюрного обладнання з меншим споживанням електроенергії.

В 1947 співробітник з Bell Laboratories доповів про розробку концепції стільникового зв'язку. А вже роком пізніше співробітники цієї ж лабораторії винайшли транзистор, який дозволив зробити все електронне устаткування, включаючи і прилади радіозв'язку, мініатюрним.

А що ж у нас в Росії? Ми теж не відставали від решти світу.

Перша повністю автоматична дуплексний система професійного мобільного радіозв'язку з мобільними об'єктами була розроблена в СРСР наприкінці 50-х років двадцятого століття. Досить довго «Алтай» (так називалася ця система) був єдиною в країні системою мобільного зв'язку з виходом у телефонну мережу загального користування.

Прогрес не стоїть на місці, і в 1969 році скандинавські країни прийшли до угоди про формуванні спеціальної групи для вивчення областей спільного дії в телекомунікації та розробки рекомендацій для цієї діяльності. З'явилася перша міжнародна група стандартизації в галузі мобільного зв'язку. Група називалася NMT.

Робота фахівців була плідною, і вже в 1973 вони визначили властивості, що дозволяють здійснювати мобільний зв'язок як в межах однієї мережі, так і між мережами. Ця властивість лягло в основу роумінгу.

В 1981 шведською компанією Ерікссон в Саудівській Аравії була введена в експлуатацію перший у світі стільниковий зв'язок на основі аналогового стандарту NMT 450.

Через десять років, у 1991 році, був представлений перший стандарт цифрового зв'язку. Він же GSM. Через сім років кількість абонентів мобільного зв'язку в усьому світі досягла 200 мільйонів. Ще через рік був випущений стандарт пакетної передачі даних GPRS. І ще через рік, у 2000 році, у Монако, на острові Мен і в Швеції побудовані перші тестові мережі 3G.

Ось така довга історія у мобільного зв'язку. Майже сто років знадобилося для того, щоб від перших простих розробок перейти до того, що ми зараз з задоволенням використовуємо.

11. Диапазон частот — полоса излучаемых источником частот, которой зачастую присвоено условное наименование, одно из важнейших понятий радиотехники, а также физико-технических дисциплин в целом. Это понятие имеет общий характер, то есть можно говорить или о диапазоне частот какого-либо конкретного излучателя (природного или искусственного происхождения), или о диапазоне, выделенном какой-то радиослужбе, или, например, об обобщённой разбивке всей полосы радиочастот.

Співвідношення сигнал/шум (ССШ або ВСШ, англ. SNR або S/N, Signal-to-noise ratio, рос. Отношение сигнал/шум) — міра, що застосовується в науці та інженерії для визначення наскільки сильно сигнал спотворений шумом. Визначається як відношення потужності корисного сигналу до потужності шуму. Співвідношення вище ніж 1:1 вказує, що сигнал більший за шум. Хоча SNR переважно стосується електричних сигналів, він може бути застосований до будь-яких видів сигналу (наприклад, для біохімічного сигналізування між клітинами).

Іншими словами, співвідношення сигнал/шум порівнює рівень бажаного сигналу (для прикладу, музики) та рівень фонового шуму. Чим більше SNR тим менш помітний фоновий шум.

«Співвідношення сигнал/шум» має і неформальне застосування, наприклад, стосовно оцінки співвідношення корисної інформації до фальшивої або недоречної в розмовах. Для прикладу, в онлайн дискусійних форумах та інших онлайн пунктах, повідомлення поза темою (офтопік) та спам розглядаються як "шум", який втручається в "сигнал" дискусії.

Співвідношення сигнал/шум визначається як відношення потужності сигналу (значимої інформації) до потужності фонового шуму (небажаного сигналу)^[1].

12. Передача даних (обмін даними, цифрова передача, цифровий зв'язок) — фізичне перенесення даних цифрового (бітового) потоку у вигляді сигналів від точки до точки або від точки до множини точок засобами електрозв'язку каналом зв'язку; як правило, для подальшої обробки засобами обчислювальної техніки. Прикладами подібних каналів можуть бути мідні проводи, оптичне волокно, безпровідні канали зв'язку або запам'ятовуючі пристрої.

Передача даних може бути аналоговою чи цифровою (потік двійкових сигналів), а також модульованою за допомогою аналогової модуляції, або за допомогою цифрового кодування.

Хоча аналоговий зв'язок є передачею змінного цифрового сигналу, цифровий зв'язок є неперервною передачею повідомлень. Повідомлення є або послідовністю імпульсів, що означає лінійний код (у смузі пропускання), або обмежуються набором хвиль з неперервно змінними формами, використовуючи метод цифрової модуляції. Такий спосіб модуляції і відповідна йому демодуляція здійснює модемне обладнанням.

Передані дані можуть бути цифровими повідомленнями, що йдуть від джерела даних, наприклад, з комп'ютера або від клавіатури. Це може бути й аналоговий сигнал — телефонний дзвінок або відеосигнал, оцифрований у бітовий потік, з використанням імпульсно-кодової модуляцію (PCM) або більш розширені схеми кодування джерела (аналого-цифрове перетворення та стиснення даних). Кодування і декодування джерела здійснюється шифратором або кодуючим обладнанням.

У даний час у цифровій формі можна передавати будь-який вид інформації, забезпечуючи необхідну надійність за значної швидкості передачі. Однією з головних переваг передачі інформації в цифровій формі є можливість використання кодованих сигналів і оптимального в заданих умовах способу їхнього прийому

Отже, однією з головних переваг передачі інформації в цифровій формі є можливість використання кодованих сигналів і оптимального в заданих умовах способу їхнього прийому. Важливо, що за цифрової передачі усі типи сигналів, такі як мова, музика, телебачення, дані, можуть об'єднуватися в один загальний потік інформації, передача якого формалізована. Крім того, ущільнення при одночасному використанні комп'ютера дозволяє більш ефективно використовувати спектр і час, захистити канал від несанкціонованого доступу, об'єднати в єдиний процес передачу цифрової інформації і цифрової комутації каналів та повідомлень. Переваги цифрового сигналу

Перевагами цифрового сигналу над аналоговими є^[1]. :

• більша захишеність від дії шумів, наводок і перешкод;

• невеликі відхилення від дозволених значень ніяк не викривляє цифровий сигнал, так як завжди існують зони допустимих відхилень;

• дозволяє більш складнішу і багатоступеневу обробку

• більш довге зберігання без втрат

• якісніша передача

• цифрові пристрої легше проектувати, відлагоджувати. Їхня поведінка більш точно прогнозується та розраховується.