Генератор белого шума

Стандарт NMT-450i  

NMT-450 (Nordic Mobile Teleрhone), діапазон  частот 453 - 468 МГц. Аналоговий стандарт, розроблений в Скандинавії. У  стандарті NMT-450 створена перша  федеральна мережа стільникового  зв'язку "СОТЕЛ". Мережі NMT-450 охоплюють території практично всіх великих міст і областей.

Гідності NMT-450 - значно більша в порівнянні з іншими стандартами  площа обслуговування однієї базової  станції при набагато менших витратах; мале загасання сигналу на відкритому просторі. Для мереж NMT-450 характерна велика дальність - можливість користуватися зв'язком на відстані в кілька десятків кілометрів від базової станції (до 100 км). Сигнал фіксується навіть за межами гарантованої зони покриття, якщо абонент може підключити високоефективні спрямовані антени і підсилювачі. Більш природне, ніж при використанні цифрових стандартів, звучання людського голосу.

Недоліками даного стандарту  є слабка перешкодостійкість (рівень перешкод в цьому діапазоні вище, ніж в діапазонах 800, 900 і 1800 МГц); менша, ніж у цифрових стандартах, можливість надання широкого спектру сервісних послуг; незахищеність від підслуховування. Габарити, вага, споживання енергії акумуляторів у телефонних апаратів більше, ніж у цифрових системах, а час роботи, відповідно, менше (в нових моделях ці недоліки менш виражені). Ймовірність зниження якості зв'язку всередині приміщень, збільшення часу дозвону в моменти пікового навантаження в мережі. З цієї причини у великих містах число одночасно використовуваних номерів в межах однієї соти стандарту NMT-450 обмежено. Імовірність підключення "двійників".

Для захисту користувачів мережі від "двійників" була розроблена сучасна система захисту SIS (SIS - Subscriber Identification Security). Впровадження її почалося на мережах NMT450 c системи "Дельта Телеком" ще в 1994 році. З тих пір, офіційно, не зареєстровано жодного випадку проникнення в мережу. Відповідна реалізація стандарту відома під назвою NMT450i. Крім функції захисту від фроду, оператор отримує ряд додаткових можливостей, наприклад, знижений тариф для телефону з обмеженою (однієї сотої) мобільністю, обмеження зони обслуговування для конкретного абонента, SMS та ряд інших. Основна перевага - можливість організації автоматичного роумінгу.

У процесі модернізації розробляються нові версії стандарту. Для збільшення ємності стільникових мереж стандарту NMT-450 планується використовувати крок частотної сітки 12,5 кГц замість стандартного кроку 25 кГц, що дозволить збільшити кількість робочих каналів з 180 до 359. Але цим привілеєм зможуть скористатися тільки власники нових моделей телефонів. Передбачається використовувати тимчасовий поділ каналів, як у цифрових системах (робота декількох абонентів на одній частоті). Супутникові системи зв'язку не зможуть найближчим часом скласти серйозної конкуренції мереж NMT-450 через високу вартість наданих послуг. [15]

Примітка: Стандарт був  широко поширений в середині і  наприкінці 90-х років 20 століття-зараз  від нього практично відмовилися.

Стандарт DAMPS

DAMРS (Digital Advanced Mobile Рhone Service) - цифрова вдосконалена рухома телефонна служба. Цифрова модифікація стандарту AMPS. Розроблено для Північної Америки, але, завоювавши популярність і в інших країнах. Діапазон частот 825 - 890 МГц.

Особливістю даного стандарту  є висока ємність мереж (значно вище, ніж у NMT-450 і AMРS). У DAMРS / AMРS користувач отримує можливість експлуатації мобільного апарата як у цифровому, так і в аналоговому режимах. Абонентам надається широкий спектр сервісних послуг. Ємність мереж стільникового зв'язку, що працюють в цьому стандарті, нижче, ніж у повністю цифрових системах, але все ж значно вище, ніж в аналогових. Якщо при роумінгу абонент з аналогової мережі AMРS потрапляє в цифрову - DAMРS, для роботи йому виділяються аналогові канали. Однак у цьому випадку переваги цифрового зв'язку, оплачені наперед, йому недоступні.

У перспективі мережі AMРS поступово будуть замінюватися мережами, що працюють в цифровій версії цього стандарту. Остання модифікація IS-136 стандарту DAMРS за технічними можливостями наближає його до GSM, вона застосовується в московській мережі "Бі Лайн". Отримує розвиток і автоматичний роумінг. У стільникових мереж є свої "години пік", коли мобільні абоненти не можуть додзвонитися або змушені переривати розмову. Особливо це характерно для великих міст, де зосереджена основна маса користувачів. Для вирішення цієї проблеми і задоволення зростаючих потреб абонентів у сервісі оператори переходять від аналогових до сучасним цифровим стандартам. [15]

Примітка: Стандарт був  широко поширений в середині і  наприкінці 90-х років 20 століття-зараз від нього практично відмовилися.

  Стандарт AMPS / NAMPS

Система стільникового  рухомого аналогового зв'язку стандарту AMPS (Advanced Mobile Рhone Service) була вперше введена  в експлуатацію в США в 1979р, це перший стандарт стільникового зв'язку, взятий на експлуатацію комерційними операторами зв'язку. Система працює в діапазоні 825-890 МГц і має 666 дуплексних каналів при ширині смуги частот кожного каналу 30 кГц. Потужність передавача базової станції складає 45 Вт, автомобільної мобільної станції 12 Вт, переносного апарату до 2 Вт У стандарті використаний ряд оригінальних технічних рішень, спрямованих на забезпечення якісного зв'язку при мінімальній вартості устаткування. На основі цього стандарту надалі були розроблені дві його модифікації: аналогова N-AMPS і цифрова D-AMPS, Обидва ці варіанти були створені, в першу чергу, для розміщення у виділеній смузі частот більшого числа розмовних каналів. У N-AMPS це досягається використанням більш вузьких смуг частот каналів, а в D-AMPS використанням тимчасового розділення каналів. В системі стільникового зв'язку стандарту AMPS застосовуються базові станції з антенами, що мають ширину діаграми спрямованості 120 градусів, які встановлюються в кутах осередків. Базові станції підключені до центрів комутації за допомогою дротяних ліній, по яких передаються мовні сигнали і службова інформація. У системі використовується принцип рознесеного прийому повідомлень, тому базові станції містять по дві антени і відповідні смугові фільтри. Приймач - двоканальний, з подвійним перетворенням частоти в кожному каналі. Блок контролю виконує функції діагностики стану станції. Для прийняття рішення про перемиканні каналів в системі здійснюється періодичний контроль якості кожного з них шляхом вимірювання інтенсивності прийнятого сигналу (напруженості поля) за допомогою спеціального приймача. Інформація про рівень сигналу в контрольованому каналі передається в центр комутації рухомого зв'язку, де проводиться порівняння прийнятої інформації з аналогічними даними сусідніх базових станцій і, в разі необхідності, приймається рішення про переключення абонента на іншу базову станцію.

Операторів, що працюють в цьому стандарті, об'єднує "Асоціація-800" - організація, що координує дії і  захищає права операторів, що працюють у діапазоні 800 МГц. Одним з найактуальніших питань, що стоять перед членами "Асоціації-800" з числа тих, хто експлуатує стільникові мережі стандарту AMPS / NAMPS, є поступовий перехід на більш сучасні стандарти, що працюють на частоті 800 МГц. Найбільш очевидний спосіб - це цифровізація цього ж стандарту, т.е перехід на D-AMPS, тим більше, що існує багато мобільних терміналів, що працюють одночасно в AMPS і в D-AMPS. Більш перспективний шлях, але вимагає комплексне переобладнання мереж, має на увазі перехід на стандарт CDMA. Ще одне питання, яке стосується модернізації мереж AMPS / D-AMPS, стосується надання абонентам послуг передачі даних і виходу в Інтернет. Багатющі можливості відкриваються при використанні технології пакетної комутації даних, яка реалізує варіант бездротового доступу в Інтернет, електронною поштою, передачу повідомлень (як двосторонніх, так і широкомовних), доступ до баз даних і віддаленої телеметрії. Існує одне повністю готове рішення - Пакетна Передача Даних в стільникових мережах (CDPD). CDPD - це комерційно доступна технологія, яка дозволяє мереж AMPS / D-AMPS підтримувати пакетну передачу даних. Система CDPD інтегрується в існуючу мережу, причому можливості пакетної передачі можна нарощувати поступово. [15]

Примітка: Здійснюється перехід на стандарт CDMA.

Стандарт CDMA

СDMA - система множинного доступу з кодовим розділенням - стала, можливо, найбільш багатообіцяючої  системою, що з'явилася на світовому  ринку. Десятиліття тому ця технологія використовувалася у військовій зв'язку (США), а сьогодні відома всім як глобальний цифровий стандарт для комерційних систем комунікацій. За останні п'ять років технологія використання CDMA була протестована, стандартизована, ліцензована і запущена у виробництво більшістю постачальників бездротового обладнання і вже застосовується у всьому світі. На відміну від інших методів доступу абонентів до мережі, де енергія сигналу концентрується на вибраних частотах або тимчасових інтервалах, сигнали CDMA розподілені в безперервному частотно-часовому просторі. Фактично метод маніпулює і частотою, і часом, і енергією.

У технології CDMA можливе  забезпечення високої якості мови при  одночасному зниженні випромінюваної потужності і рівні шумів. Результатом  є постійне високу якість передачі мови та даних з мінімальною середньою вихідною потужністю. У сотні разів менше значення вихідної потужності на відміну від інших, використовуваних в даний час стандартів - відмітна якість технології CDMA при розгляді двох важливих чинників:

- Впливу на організм  людини;

- Тривалості роботи без підзарядки акумулятора.

Ємність CDMA від десяти до двадцяти разів вища, ніж у  аналогових систем, і в три-шість  разів перевищує ємність інших  цифрових систем. Мережі, побудовані на її основі, ефективно використовують радіочастотний ресурс, завдяки можливості багатократного використання одних тих же частот в мережі.

За характеристиками якості передачі мови параметри CDMA порівнянні з якістю дротяних каналів. Оскільки по каналах CDMA передається не тільки голос, але й будь-яка інша інформація, особливу цінність має відсутність перешкод. Якщо рядовий користувач, за великим рахунком, байдужий до того, звучить його голос при телефонній розмові з бездоганною чистотою або з невеликими перешкодами, то помилки, допущені при передачі файлів, можуть порушити цілісність, наприклад, корпоративної бази даних. Застосовуваний "код" служить не тільки для ідентифікації розмови того чи іншого користувача, але і є одночасно своєрідним фільтром, який ліквідує спотворення і фонові перешкоди. Вбудований алгоритм кодування забезпечує високий ступінь конфіденційності, забезпечуючи захист від несанкціонованого доступу і прослуховування.

Система CDMA забезпечує меншу  затримку в передачі голосового повідомлення, ніж інші системи рухомого зв'язку. При використанні CDMA не доводиться застосовувати витончені засоби для придушення ехо-сигналу. Досконалий метод корекції помилок дозволяє ефективно боротися з багатопроменевим розповсюдженням сигналу. Ця властивість дає додаткові переваги CDMA в умовах міст з висотними забудовами.

CDMA надає додатковий сервіс, що забезпечує одночасну передачу голосу і даних по одному каналу. У технології CDMA реалізовані оригінальні алгоритми упаковки даних для більшої швидкості їх передачі.   

Стандарт CDMA450 (CDMA-MC), призначений  для систем, що розгортаються в діапазоні 450 Мгц, включає в себе сімейство стандартів, розроблених Групою 3GPP2, виданий TIA і схвалений Міжнародним Союзом Електрозв'язку (ITU) для систем IMT-2000: CDMA2000 1X, CDMA2000 1xEV- DO і CDMA2000 1xEV-DV.

В даний час, CDMA2000 1X і CDMA2000 1xEV-DO комерційно доступні для діапазону 450 Мгц, а CDMA2000 1xEV-DV - розробляється.

Переваги CDMA450 полягають  у високій спектральної ефективності каналів, високошвидкісних можливостях  з передачі даних стандарту CDMA2000 і в забезпеченні розширеного радіопокриття, забезпечується використанням низькочастотного діапазону. CDMA450 забезпечує більший розмір стільники в порівнянні з розмірами сотень в інших діапазонах, що призводить до необхідності меншої кількості сайтів і дозволяє значно скоротити число базових станцій для забезпечення радіопокриття великих областей (малюнок 5.1).

Малюнок 5.1 Порівняння радіопокриття  в стандартах стільникового зв'язку CDMA450 забезпечує послуги IMT-2000: високоякісний голос і високошвидкісну передачу даних відсутність частотного планування завдяки використанню тих же самих частот у суміжних секторах кожної стільники;

поліпшена захищеність  переданих даних;

поліпшені характеристики покриття, що дозволяють використовувати  меншу кількість стільників;

більший час роботи батарей  до розрядки;

можливість виділення  необхідної смуги частот - по потребі ємність базових станцій збільшується в 8-10 разів у порівнянні з AMPS і в 4-5 разів - порівняно з GSM.

CDMA450 пропонує рішення  для різноманітних ринків:

Еволюцію діючих Систем NMT-450 до IMT-2000: Безліч операторів в країнах  Східної / Центральної Європи, Україні та Південно-Східної Азії використовують діапазон 450 МГц, для надання бездротових послуг на основі аналогового обладнання першого покоління, заснованого на стандарті NMT (Скандинавський Мобільний телефон ). Багато хто з цих операторів переходять до цифрового стандарту і модернізують свої діючі мережі, використовуючи технології IMT-2000. CDMA450 - єдина технологія, комерційно доступна цим операторам, дозволяє здійснити прямий перехід від систем першого покоління до мереж наступного покоління. CDMA450 - також одна з небагатьох технологій, яка вписується в смугу частот 4-5 Мгц (вимагаючи 2 x 1,25 МГц для одного каналу; що відповідає 3-4 несучим CDMA450 при наявності смуг безпеки),

Універсальні Послуги: Забезпечення доступу до телекомунікаційних послуг (голос і доступ в Інтернет) - ключовий пріоритет для урядів і регулюючих органів у всьому світі, особливо для країн, що розвиваються країнах. Переваги радіопокриття більш низькочастотного діапазону забезпечують рентабельне рішення досягнення цих цілей. Через сприятливих характеристик поширення більш низьких частот і пов'язаних з цим вигод радіопокриття, можна отримати суттєві переваги в вартості розгортання бездротових систем в діапазоні 450 МГц.

Діапазон 450 МГц може використовуватися, для забезпечення широкосмугового  доступу і передачі даних для  мобільних або фіксованих користувачів. Багато країн заявили про свої потреби в ринках зв'язку для служб безпеки, що включають групову зв'язок, швидку передачу даних, «push-to-talk», відеоконференції, диспетчерський зв'язок.

У деяких країнах також  розглядається можливість використання швидкодіючих мереж передачі даних для шкіл, лікарень та інших видів комерційної діяльності. Ці мережі могли б розглядатися як додаткові до інших стільникових мереж і могли б використовуватися для мобільних або у фіксованих споживачів в залежності від виду додатків. [16]