1.2 Структура сетей мобильной связи

Основные, наиболее общие элементы сетей связи показаны на рис. 1.2. Они содержат мобильные станции (МС), базовые станции (БС), центры управления и коммутации (ЦК), радиоинтерфейсы (РИ).

Отдельные сети и подсети объединяются в единую структуру с помощью межсетевых интерфейсов (СИ) - кабельных или радиолиний. Контроллеры базовых станций (КБС) выполняют функции коммутации, управления БС, обеспечивают доступ к внешним сетям (телефонным, передачи данных). Они могут подразделяться на главные (с расширенными возможностями) и подчиненные (с ограниченными функциями). Подсеть может содержать собственную станцию управления (СУ). Таким образом, функции управления и коммутации распределяются по всей сети, что обеспечивает быструю передачу вызовов и сохранение работоспособности сети при неисправностях отдельного оборудования.

2. Классификация и эволюция систем мобильной связи

Современные системы мобильной радиосвязи (СМР) весьма разнообразны по спектру применений, используемым информационным технологиям и принципам организации. Поэтому их содержательный обзор был бы затруднен без предварительной систематизации. Основываясь на данных, можно предложить следующий набор классификационных признаков СМР:

• способ управления системой, иначе способ объединения абонентов - централизованный (координированный) или автономный (некоординированный). При централизованном объединении связь между абонентами производится через центральные (или базовые) станции. В противном случае связь между пользователями устанавливается непосредственно, без участия базовых станций;

• зона обслуживания - радиальная (в пределах радиуса действия радиостанции), линейная (для линейно протяженных зон), территориальная (для определенных конфигураций территории);

• направленность связи - односторонняя или двусторонняя связь между абонентом и базовой станцией;

• вид работы системы - симплекс (поочередная передача от абонента к базовой станции и обратно) или дуплекс - одновременная передача и прием в каждом из двух названных направлений;

• метод разделения каналов в системе радиосвязи, или метод множественного доступа - частотный, временной или кодовый;

• способ использования частотного ресурса, выделенного системе связи, - жесткое закрепление каналов за абонентами, возможность доступа абонентов к общему частотному ресурсу (транкинговые системы), повторное использование частот за счет пространственного разнесения передатчиков (сотовые системы);

• категория обслуживаемых системой связи абонентов профессиональные (служебные, корпоративные) абоненты, частные лица;

• вид передаваемой информации - речь, кодированное сообщение и др.

Данный перечень не исчерпывает всех возможных системообразующих признаков (можно упомянуть и такие, как диапазон используемых частот, вид модуляции сигналов, способ соединения системы связи с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (ТФОП), число обслуживаемых абонентов и пр.), однако и его достаточно для демонстрации многообразия существующих СМР.

Учитывая распространенность существующих типов СМР, а также перспективы их развития, можно предложить следующую систему классификации СМР, основу которой составляют три из перечисленных ранее отличительных признака:

• назначение системы и размер зоны радиопокрытия;

• метод множественного доступа;

• схема дуплексирования каналов радиолинии.

В зависимости от назначения системы, объема предоставляемых услуг и размеров зоны обслуживания можно выделить следующие четыре типа СМР:

• транкинговые системы связи (ТСС);

• системы персонального радиовызова (СПРВ);

• системы персональной спутниковой связи (СПСС);

• сотовые системы мобильной связи (ССМС).

По способу организации множественного доступа, т.е. технологии распределения между отдельными каналами связи частотно-временного ресурса, выделяют СМР на основе одной из трех конкурирующих технологий:

• множественный доступ с частотным разделением каналов (МДЧР, англоязычная аббревиатура FDMA - frequency division multiple access);

• множественный доступ с временным разделением каналов (МДВР или TDMA - time division multiple access);

• множественный доступ с кодовым разделением каналов (МДКР или CDMA - code division multiple access).

Что же касается третьего признака классификации-дуплексирования каналов, то различие СМР состоит в способе организации информационного обмена в радиоканале двусторонней связи между абонентами либо между базовой станцией и абонентом. Наибольшее распространение находят системы с организацией дуплексной передачи на основе частотного и временного разделения.

Рассматриваемые ниже конкретные примеры помогут лучше понять смысл приведенной классификации и дадут некое предварительное представление о принципах построения СМР.