По материалам: Аллегри: "Нам вернулись очки, которых мы недосчитались в Генуе".
Три поколения сотовой связи PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Tuesday, 08 May 2012 16:53

Несмотря на то, что история сотовой связи насчитывает лишь немногим более 25 лет, за этот период с ней успели произойти до­вольно существенные изменения, которые продолжаются и сей день. В связи с этим принято говорить о трех поколениях систем сотовой связи:

– первое поколение – аналоговые системы, ныне ушедшие в прошлое;

– второе поколение – цифровые системы сегодняшнего дня, понемногу уходящие в прошлое;

– третье поколение – универсальные системы мобильной связи.

Все первые стандарты сотовой связи были аналоговыми. К ним относятся:

AMPS – усовершенствованная мобильная телефонная служба, диапазон 800 МГц, стандарт получил распространение в США, Канаде, Центральной и Южной Америке и Австралии;

TACS – общедоступная система связи, диапазон 900 МГц, использовалась в Англии, Италии, Испании, Австрии, Ирландии и Японии;

NMT 450 и NMT 900 – скандинавский стандарт сотовой связи диапазоны 450 и 900, был распространён в скандинавских странах и странах среднего востока;

– С-450 (диапазон 450 МГц) – сети этого стандарта функционировали Германии и Португалии;

RTMS – мобильная радиотелефонная система, диапазон 450 МГц, использовалась в Италии;

Radiocom 2000 (диапазоны 170, 200, 400 МГц), стандарт был распространён во Франции;

NTT – японская система телефонии и телеграфа, диапазон 800...900 МГц; использовалась в Японии.

Во всех аналоговых стандартах применяются частотная модуляция для передачи речи и частотная манипуляция для передачи информации управления (или сигнализаци). Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот – применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), с полосами каналов в различных стандартах от 12,5 до 30 кГц. С этим непосредственно связан основной недостаток аналоговых систем – относительно низкая емкость, являющаяся прямым следствием недостаточно рационального использования выделенной полосы частот при частотном разделении каналов. Этот недостаток стал очевиден уже к середине 80-х годов, в самом начале широкого распространения сотовой связи в ведущих странах, и сразу же значительные силы были направлены на поиск более совершенных технических решений. В результате этих усилий и поисков появились цифровые сотовые системы второго поколения. Переход к цифровым системам сотовой связи стимулировался также широким внедрением цифровой техники в связь в целом и в значительной степени был обеспечен разработкой низкоскоростных методов кодирования и появлением сверхминиатюрных интегральных схем для цифровой обработки сигналов.

В США аналоговый стандарт AMPS получил столь широкое распространение, что прямая замена его цифровым оказалась практически невозможной. Выход был найден в разработке двухрежимной аналого-цифровой системы, получившей наименование D-AMPS. В Европе ситуация осложнялась наличием множества несовместимых аналоговых систем. Здесь выходом оказалась разработка единого общеевропейского стандарта GSM (GSM 900 – диапазон 900 МГц). Соответствующая работа была начата в 1982 г., к 1987 г. были определены все основные характеристики системы, а в 1988 г. приняты основные документы стандарта. Практическое применение стандарта началось с 1991 г. Ещё один вариант цифрового стандарта, по техническим характеристикам схожий с D-AMPS, был разработан в Японии в 1993 г.; первоначально он назывался JDC, а с 1994 г, – PDC (персональная цифровая сотовая связь).

Стандарт GSM, продолжал совершенствоваться технически (последовательно вводимые фазы 1, 2 и 2+), в 1989 г. пошел на освоение нового частотного диапазона 1800 МГц. Это направление известно под названием системы пер­сональной связи. Отличие последней от исходной системы GSM 900 не столько техническое, сколько маркетинговое при тех­нической поддержке: более широкая рабочая полоса частот в сочетании с меньшими размерами ячеек (сот) позволяет строить сотовые сети значительно большей емкости, и именно расчет на массовую систему мобильной связи с относительно компактными, легкими, удобными и недорогими абонентскими терминалами был заложен в основу этой системы. Соответствующий стандарт (в виде дополнений к исходному стандарту GSM 900) был разработан в Европе в 1990 – 1991 гг. Система получила название DCS 1800 (цифровая система сотовой связи) и начала использоваться с 1993 г. В 1996 г. было принято решение именовать её GSM 1800. В США диапазон 1800 МГц оказался занят другими пользователями, но была выделена полоса частот в диапазоне 1900 МГц, получившая в итоге название «американский» GSM 1900.

Все перечисленные выше цифровые системы второго поколения основаны на методе множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA). Однако в 1992 – 1993 гг. в США был разработан стандарт системы сотовой связи на основе метода множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Он начал применяться с 1995 в Гонконге, США, Южной Корее.

Таким образом, основными цифровыми стандартами сотовой связи можно считать следующие:

GSM (глобальная система мобильной связи, диапазоны 900, 1800 и 1900 МГц);

D-AMPS (цифровой AMPS; диапазоны 800 МГц и 1900 МГц);

CDMA (стандарт сотовой связи с множественный доступом с кодовым разделением каналов, диапазоны 800 и 1900 МГц).