Введение

Работы по созданию гражданских систем мобильной связи начались в 1970-х. К этому моменту развитие обычных телефонных сетей в европейских странах достигло такого уровня, что следующим шагом в эволюции коммуникаций могла стать только доступность телефонной связи везде и всюду.

Наиболее популярным видом мобильной связи является сотовая связь, однако, кроме сотовой связи, сегодня существуют и другие гражданские коммуникационные системы, также обеспечивающие мобильную связь по радиоканалам, но построенные на иных технических принципах и ориентированные на другие абонентские терминалы. Они менее распространены, чем сотовая связь, но находят применение, когда использование сотовых телефонов затруднено, невозможно или экономически невыгодно.

В нашем реферате мы рассмотрим такие виды мобильной связи как сотовая связь, пейджинговая связь, твейджинговая связь, транкинговая связь и спутниковая связь.

Цель работы: анализ литературы и других источников по данной проблеме.

Объект исследования: системы мобильной связи.

В соответствии с проблемой, целью, объектом мы определили задачи данной работы:

1) анализ источников для выявления видов мобильной связи,

2) рассмотрение материалов об основах функционирования сотовой, пейджинговой, твейджинговой, транкинговой и спутниковой связи.

Для достижения поставленной цели и решения обозначенных задач мы применили методы: анализ научной литературы, анализ интернет-источников.

 

 

1.    Мобильная связь

Мобильная связь – вид телекоммуникаций, при котором голосовая, текстовая и графическая информация передается на абонентские беспроводные терминалы, не привязанные к определенному месту или территории.

Системы мобильной связи осуществляют передачу информации между пунктами, один из них или оба являются подвижными. Характерным признаком систем мобильной связи является применение радиоканала. К технологиям мобильной связи относятся пейджинг, твейджинг, сотовая телефония, транкинг,  для мобильной связи используются также спутниковые каналы.

Пейджинг - система односторонней связи, при которой передаваемое сообщение поступает на пейджер пользователя, извещая его о необходимости предпринять то или действие или просто информируя его о тех или иных текущих событиях. Это наиболее дешевый вид мобильной связи (цена пейджера - около 150 долларов, абонентская плата - 15-50 долларов в месяц).

Твейджинг - это двухстронний пейджинг. В отличие от пейджинга возможно подтверждение получения сообщения и даже проведение некоторого подобия диалога. Цена твйеджера - около 300 долларов, месячная абонентская плата - около 80 долларов.

Сотовые технологии обеспечивают телефонную связь между подвижными абонентами (ячейками). Связь осуществляется через посредство базовых (стационарных) станций, выполняющих коммутирующие функции.

Одна из первых систем сотовой связи NMT-450 появилась в Скандинавии, (NMT - Nordic Mobile Telephone). В России она развивается c 1991 г. , на ее базе создана федеральная сеть сотовой связи СОТЕЛ.

NMT-450 - система аналоговая, работающая в частотном диапазоне 453-468 МГц. Сравнительно низкие частоты обусловливают повышенную дальность прямой связи (несколько десятков километров подвижного объекта от базовой станции) и потому в России с ее большой территорией эта система получила широкое распространение в районах с невысокой плотностью населения. Однако на этих частотах слабее помехоустойчивость, труднее выполнить защиту от подслушивания и, как уже сказано выше, остро ощущается дефицит числа каналов.

Поэтому в городах в настоящее время более распространены цифровые системы сотовой связи.

Диапазон скоростей в цифровых системах сотовой связи довольно широк - от 19,2 кбит/с (в американском стандарте CDPD - Cellular Digital Packet Data) до 1,23 Мбит/с (в другом стандарте CDMA - Code Division Multiple Access). Типичный радиус действия 10...12 км. Доступ к радиоканалу осуществляется одним из следующих способов.

1. Случайный доступ (метод Алоха, назван так в связи с первым применением метода для связи между группой Гавайских островов). Применяется только при малых нагрузках. Его развитием стал метод МДКН/ОК , используемый в локальных и корпоративных сетях.

2. Технология CDMA - выделение для каждого абонента своей кодовой комбинации, которой кодируются символы 1 и 0 передаваемых сообщений. Фактически это метод DSSS, рассмотренный выше. Это широкополосная технология с возможностью одновременной передачи в отведенной полосе частот нескольких сообщений с различными кодами символов.

3. Технология TDMA (Time Division Multiple Access) - временное мультиплексирование с выделением слота по требованию. Требования отсылаются в короткие интервалы времени (слоты запросов), при коллизиях запросы повторяются. Базовая станция выделяет свободные информационные слоты, сообщая их источнику и получателю.

Разработано несколько стандартов мобильной связи.

Одна из концепций передачи данных по сотовой технологии зафиксирована в стандарте CDPD, разработанном в 1993 г. В соответствии с ней по сотовой связи осуществляется передача телефонных разговоров с вставкой в паузы передаваемых пакетов данных. Оборудование ячейки - портативный компьютер с модемом. Для уменьшения потребления энергии от источника питания используется "спящий" режим, в котором включен только приемный блок, распознающий адрес. При передаче данные сжимаются (по протоколу V.42bis) и шифруются. Возможно использование клиентской программы электронной почты (например, RadioMail). Если ячейка имеет IP-адрес для связи с сетью Internet, то дополнительно можно использовать протокол FTP этой сети для пересылки файлов. Сигналы от ячеек принимаются стационарным узлом, имеющим приемопередающую аппаратуру и антенну.

В европейском стандарте цифровой беспроводной связи DECT применено временное мультиплексирование. Базовая станция (Приложение 1, рис. 2) имеет 10 несущих частот с 24 ячейками (слотами) на каждой из них (т.е. одновременно используются и FDM, и TDM). Предусмотрены автоматический поиск свободного канала и переключение на новые каналы. Частоты в диапазоне 1,8...1,9 ГГц. Мощность передатчика базовой станции 10 мВт или выше.

Одной из наиболее широко распространенных технологий мобильной связи (в том числе и в России) является технология, соответствующая стандарту для цифровых сетей сотовой связи GSM (Global System for Mobile Communications), основанному на TDMA. GSM может поддерживать интенсивный трафик (270 кбит/с), обеспечивает роуминг (т.е. автоматическое отслеживание перехода мобильного пользователя из одной соты в другую), допускает интеграцию речи и данных и связь с сетями общего пользования. ИСпользуются разновидности: сотовая связь GSM-900 в частотном диапазоне 900 МГц (более точно 890-960 МГц), и микросотовая связь GSM-1800 (DCS-1800) в диапазоне 1800 МГц (1710-1880 МГц). Название микросотовая обусловлено большим затуханием и, следовательно, меньшей площадью соты. Однако увеличение числа каналов выгодно при высокой плотности абонентов. Мощность излучения мобильных телефонов - 1-2 Вт.

Архитектура GSM-системы аналогична архитектуре рис. 2. (Приложение 1, рис. 2) В каждой соте действует базовая станция BTS (Base Transciever Station), обеспечивающая прием и передачу радиосигналов абонентам. BTS имеет диапазон частот, отличный от диапазонов соседних сот. Мобильная ячейка прослушивает соседние BTS и сообщает контроллеру базовых станций (БСC - Base Station Controller) о качестве приема с тем, чтобы БСC мог своевременно переключить ячейку на нужную BTS. Центр коммутации (MSC - Mobile services Switching Centre) осуществляет коммутацию и маршрутизацию, направляя вызовы нужному абоненту, в том числе во внешние сети общего пользования. В базе данных хранятся сведения о местоположении пользователей, технических характеристиках мобильных станций, данные для идентификации пользователей.

В перспективе предполагается использовать широкополосный B-ISDN на основе стандарта UMTS (Universal Mobile Telecommunication Systems) с глобальным роумингом.

Мобильная связь для предприятий (т.е. ведомственная или профессиональная) может отличаться от сотовой связи индивидуальных пользователей. Такую ведомственную связь называют транкинговой (или транковой). Для транкинговой связи характерны следующие особенности:

·    связь внутри некоторой группы (бригады) и групповой вызов от центра ко всем членам группы;

·    наличие приоритетности;

·    скорость соединения должна быть выше, чем в обычных сотовых системах;

·    возможность выхода в телефонную сеть общего пользования имеет меньшее значение, во многих случаях она вообще может отсутствовать;

·    преимущественная передача данных, в некоторых случаях голосовая связь не нужна; чаще используется полудуплексная передача.

В результате растет оперативность связи при уменьшенной цене.

Наиболее распространены два протокола транкинговой связи: аналоговый МРТ-1327 и цифровой TETRA.

В иерархической структуре системы транкинговой связи используются базовые станции (БС) и центры коммутации (DXT). БС обслуживает одну зону и имеет от одной до нескольких несущих частот, отличных от частот соседних зон. В TETRA применяется метод TDMA с несколькими слотами на каждой из несущих. Так, в системе TETRA Nokia используется 64 несущих и 256 радиоканалов. В системах, работающих по протоколу МРТ-1327, обычно используется несколько частотных поддиапазонов в пределах 80-800 МГц с выделением каналов шириной в 12,5 кГц. Очевидно, что чем меньше частота, тем больше площадь охватываемой зоны, но меньше число каналов.

 

 

2.    Сотовая связь

Сотовая связь — один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами).

Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.

2.1.         Принцип действия сотовой связи

Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции. Базовые станции обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радио сигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой (англ. handover).

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы могут заключать между собой договоры роуминга. Благодаря таким договорам абонент, находясь вне зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это осуществляется по повышенным тарифам.

 

 

3.    Пейджинговая связь

Передача адресной информации и сообщений в цифровых системах (в том числе и в пейджинговых) осуществляется в определенном формате (протоколе) кодирования. История создания и развития протоколов пейджинговой связи насчитывает более полутора десятков различных форматов связи. Первым протоколом пейджинговой связи является двухтоновый формат, разработанный в 50-х годах фирмой MULTITON и предусматривающий передачу (предварявшую голосовое сообщение) на радиостанцию адреса - двух тоновых посылок различной частоты.

Долгое время после этого разрабатывались и применялись форматы связи, обеспечивающие работу тоновых пейджеров. К середине 70-х годов были разработаны и внедрены широко применяемые и сегодня протоколы POCSAG, GOLEY, NEC, предусматривающие модуляцию высокочастотного сигнала двоичным кодом.

Протоколом-чемпионом по количеству используемых в мире в последнее десятилетие пейджеров, работающих в этом формате, является POCSAG. Это действительно универсальный протокол, позволяющий передавать цифровые, буквенно-цифровые и тоновые сообщения на скорости 512, 1200 и 2400 бод, что поддерживает уникальную адресацию до 2 млн. номеров пейджеров и обеспечивает ресурс одной частоты СПРВ по количеству обслуживаемых абонентов в пределах 10-20 тыс. Сегодня большинство компании-операторов СПРВ в РФ работает в формате POCSAG. Выданных Госкомсвязи РФ лицензий на операторскую деятельность в этом формате (около 300) вполне достаточно для обслуживания не менее 3-5 млн. абонентов.

Стандарт АРОС, изобретенный компанией PHILIPS, являетс почти обычным стандартом POCSAG, в котором предусмотрена замена (при передаче) наиболее распространенных слов и фраз кодовым трехбайтовым сообщением. Функцию кодировки автоматически выполняет кодировщик сигнала POCSAG (пейджинговый терминал), имеющий соответствуют опцию. При приеме сигнала и его декодировании пейджер (также имеющий функцию работ с AРОС) заменяет кодовое значение на соответствующее слово (фразу). Такая модернизация стандарта

POCSAG позволяет компрессировать (сжимать) трафик не более чем на 20-25%, что, безусловно, важно и полезно, особенно для случаев дефицита часотых ресурсов. Однако, опыт компании PHILIPS не получил широкого распространения, возможно, потому, что, во-первых, эту инициативу не поддержали основные производители пейджинговых систем, а во-вторых, появились новые высокоэффективные протоколы пейджинговой связи (FLEX и ERMES). Следует отметить, что эта идея могла бы приобрести более оптимистические надежды на реализацию, если бы предусматривала использование не трехбайтовой, а четырехбайтовой ссылки. В этом случае уровень компрессии был бы более значительным (до 40-50%).

Однако прогресс не стоит на месте - появились новые высокоскоростные протоколы пейджинговой связи: FLEX (и сопровождающее его семейство ReFLEX, InFLEXion), разработанный компанией MOTOROLA, и ERMES, разработанный Международным Союзом Электросвязи. Безусловно, новые протоколы (см. табл. 1) более сложны и совершенны, обладают в 3-8 раз большей абонентской емкостью на один частотный канал, эффективны для роуминга и подключения сервисных подсистем, имеют ряд других преимуществ. Однако будущему оператору следует знать, что увеличение скорости передачи сообщений влечет за собой снижение радиуса рабочей зоны. Так, для формата POCSAG увеличение скорости передачи сообщений на пейджеры с 512 бод до 2400 бод приводит к снижению радиуса рабочей зоны в 1,5-2 раза, если мощность базовой станции была изначально рассчитана на работу со скоростями 512 бод. Таким образом, чтобы обеспечить рабочую зону вещания при работе с высокоскоростными протоколами требуется более дорогостоящая инфраструктура СПРВ (большая мощность базовой станции, дополнительные ретрансляторы и др.). Имеется и ряд других сложностей в реализации высокоскоростных протоколов. Так, для стандарта ReFLEX, в котором предусмотрена передача пейджером подтверждения принятия сообщения на частоте 901-902 МГц (а эти частоты лежат в полосе частот уже используемого в РФ стандарта GSM) требуется принятие сложных решений, Наиболее вероятное из которых - адаптация протокола (и выпускаемых пейджеров) на более высокие частоты. Сложным вопросом, касающимся создани в РФ СПРВ ERMES-формата, является выделение необходимой сетки частот, так как принятая для стандарта полоса частот 169.425-169.800 МГц активно используется в РФ РЭС специального назначения.

Наименование протокола	ИСпользуемые частоты, МГц	Скорость передачи, бод	Требуемая полоса частотного канала, кГц	Наличие нумерации сообщений	Возможность роуминга
POCSAG	Любые пейджинговые	512,1200, 2400	25	Есть*	Есть*
ERMES	169.425-169.800	6250	25	Есть	Есть
FLEX	Любые пейджинговые	1600,3200, 6400	25	Есть	Есть
ReFLEX25 - передача на пейджеры - прием с пейджеров	929-931,940-941 901-902	1600,3200, 6400	25 или 50	Есть	Есть
ReFLEX50 - передача на пейджеры - прием с пейджеров	930-931,940-941 901-902	до 25600	50	Есть	Есть
InFLEXion - передача на пейджеры - прием с пейджеров	930-931,940-941 901-902	Цифровая компрессия звука	50	Есть	Есть
* Реализуется программным обеспечением пейджинг-центра. Таблица 1.1. Протоколы пейджинговой связи.

Следует упомянуть и о формате RDS, с использованием которого в РФ действует около 30-ти СПРВ. В RDS-системах передача сигналов персонального радиовызова ведется вещательными радиостанциями за счет уплотнения существующих радиовещательных каналов (на поднесущей). Указанные системы не получили широкого распространения из-за меньших возможностей по объему сообщений, роумингу, а также высокой стоимости пейджеров (в среднем на 100 долл. дороже пейджеров POCSAG-формата).

Пе́йджер — приёмник персонального вызова. Пейджер устроен так, что позволяет получать сообщения, посылаемые по пейджинговой сети. Для того, чтобы отправить сообщение на пейджер, надо набрать телефон оператора, сообщить номер или название абонента и продиктовать сообщение.

Первый в мире пейджер выпустила компания Motorola в 1956 году. Первые пейджеры взяли на вооружение сотрудники больниц и менеджеры. Затем пейджерами обзавелись все, кто хотел быть всегда доступным.

Пейджеры в России были достаточно популярны в конце 1990-х годов. В начале 2000-х, в связи с распространением мобильных телефонов и снижением стоимости услуг мобильной связи и SMS, практически исчезли. Тем не менее, в крупных городах и регионах ещё действуют в среднем один-два оператора, в основном благодаря перепрофилированию своего бизнеса в call-центры. Также услуги на базе пейджинга все ещё востребованы абонентами с малым доходом и находят приверженцев в основном в регионах.

С точки зрения удовлетворения потребности людей в мобильной связи, безусловно, выигрывают средства сотовой связи. Вместе с тем пейджинговая связь по сравнению с сотовой имеет ряд существенных преимуществ:

·                     дешевизна связи;

·                     безопасность (отсутствие передатчика в пейджере, есть только приемник), что затрудняет возможность пеленга местонахождения устройства.

·                     автономность (батарейки ААА, а реже АА хватает примерно на месяц работы пейджера, при средней интенсивности использования).

·                     скорость доставки сообщений из интернета выше, чем скорость доставки SMS из интернета на телефон, в силу меньшей загруженности интернет-гейтов.

·                     возможность использования в местах, где стоят «глушилки» или невозможно использование сотовой связи.

С государственных позиций существенным преимуществом пейджинговой связи является экономия частотного ресурса. Так, например, в транковых и сотовых сетях одна частота (с шириной канала 25 кГц) имеет ресурс для обслуживания 25-50 абонентов, в пейджинге — 10-15 тысяч абонентов (в формате POCSAG) и 40-80 тысяч (FLEX).

3.1.         Твейджинг

Также существует так называемый «двусторонний пейджинг» - твейджинг, при котором реализована возможность отправки коротких сообщений непосредственно с абонентского оборудования.

Сигнал с ответным сообщением передается пейджером на дополнительной частоте, принимаетс специально построенной для этого инфраструктурой СПРВ (для приема радиосигнала и доставки его в пейджинг-центр) и далее, в зависимости от возможностей системы и описания запроса, остается в базе данных пейджинг-центра (как квитанция о доставке сообщения на пейджер абонента) или посылается отправителю первого сообщения в соответствии с протоколом связи.

Обратным сообщением, передаваемым пейджером, кроме квитанции-подтверждения, могут быть до 20-ти (на сегодня существующих) ответных фраз, подтверждений и других из меню ответов, которые абонент формирует заранее. Очень перспективно направление использования специализированных INTERNET-пейджеров, представляющих собой беспроводные терминалы среды INTERNET.

В стандарте ReFLEX передача ответных сигналов предусмотрена на частоте 901-902 МГц. В России эта полоса частот занята системами сотовой связи, поэтому для пейджинга планируется выделить частоты в районе 1 ГГц.

Из-за малой мощности и высокой частоты сигнала ответных сообщений инфраструктура для их приема должна насчитывать в 6-10 раз большее число приемных (чем передающих) станций, соответственно оценивается и увеличение стоимости затрат на построение СПРВ двустороннего пейджинга.

 

 

4.    Транкинговая связь

Тра́нкинговые систе́мы (англ. trunking — объединение в пучок) — радиально-зоновые системы наземной подвижной радиосвязи, осуществляющие автоматическое распределение каналов связи ретрансляторов (базовых станций) между абонентами. Под термином «транкинг» понимается метод доступа абонентов к общему выделенному пучку каналов, при котором свободный канал выделяется абоненту на время сеанса связи.

Включают наземную инфраструктуру (стационарное оборудование) и абонентские станции. Основным элементом наземной инфраструктуры сети транкинговой радиосвязи является базовая станция (БС), включающая несколько ретрансляторов с соответствующим антенным оборудованием и контроллер, который управляет работой БС, коммутирует каналы ретрансляторов, обеспечивает выход на телефонную сеть общего пользования (ТфОП) или другую сеть фиксированной связи. Сеть транкинговой радиосвязи может содержать одну БС (однозоновая сеть) или несколько базовых станций (многозоновая сеть). Многозоновая сеть обычно содержит соединённый со всеми БС по выделенным линиям межзональный коммутатор, который обрабатывает все виды межзональных вызовов.

Современные транкинговые системы, как правило, обеспечивают различные типы вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), допускают приоритетные вызовы, имеют доступ к ТфОП, обеспечивают возможность передачи данных и режим прямой связи между абонентскими станциями (без использования канала БС).

4.1.       Классификация транкинговых систем

По способу передачи голосовых сообщений:

·            аналоговые (Smartrunk II,Smartlink, EDACS, LTR, MPT 1327)

·            цифровые (EDACS, APCO 25, TETRA, Tetrapol)

По организации доступа к системе:

·            без канала управления (Smartrunk II)

·            с распределенным каналом управления (LTR, Smartlink)

·            с выделенным каналом управления (MPT 1327)

По способу удержания канала:

·            с удержанием канала на весь сеанс переговоров (Smartrunk II, MPT)

·            с удержанием канала на время одной передачи (LTR, Smartlink)

По конфигурации радиосети:

·            однозоновые системы (Smartrunk)

·            многозоновые системы (MPT, LTR, Smartlink, TETRA, APCO, EDACS, tetrapol)

По способу организации радиоканала:

·            полудуплексные (Smartrunk II, MPT 1327, LTR, Smartlink, TETRA, APCO25, TETRAPOL)

·            дуплексные (TETRA, APCO25, TETRAPOL)

 

 

5.        Спутниковая связь

Спу́тниковая свя́зь — один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными.

Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от сотен до десятков тысяч км). Так как зона его видимости в этом случае — почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает — в большинстве случаев достаточно и одного.

5.1.       Многократное использование частот. Зоны покрытия

Поскольку радиочастоты являются ограниченным ресурсом, необходимо обеспечить возможность использования одних и тех же частот разными земными станциями. Сделать это можно двумя способами:

·                     пространственное разделение — каждая антенна спутника принимает сигнал только с определенного района, при этом разные районы могут использовать одни и те же частоты,

·                     поляризационное разделение — различные антенны принимают и передают сигнал во взаимно перпендикулярных плоскостях поляризации, при этом одни и те же частоты могут применяться два раза (для каждой из плоскостей).

Типичная карта покрытия для спутника, находящегося на геостационарной орбите, включает следующие компоненты:

·                     глобальный луч — производит связь с земными станциями по всей зоне покрытия, ему выделены частоты, не пересекающиеся с другими лучами этого спутника.

·                     лучи западной и восточной полусфер — эти лучи поляризованы в плоскости A, причем в западной и восточной полусферах используется один и тот же диапазон частот.

·                     зонные лучи — поляризованы в плоскости B (перпендикулярной A) и используют те же частоты, что и лучи полусфер. Таким образом, земная станция, расположенная в одной из зон, может использовать также лучи полусфер и глобальный луч.

При этом все частоты (за исключением зарезервированных за глобальным лучом) используются многократно: в западной и восточной полусферах и в каждой из зон.

5.2.       Частотные диапазоны

Выбор частоты для передачи данных от земной станции к спутнику и от спутника к земной станции не является произвольным. От частоты зависит, например, поглощение радиоволн в атмосфере, а также необходимые размеры передающей и приемной антенн. Частоты, на которых происходит передача от земной станции к спутнику, отличаются от частот, используемых для передачи от спутника к земной станции (как правило, первые выше).

Частоты, используемые в спутниковой связи, разделяют на диапазоны, обозначаемые буквами. К сожалению, в различной литературе точные границы диапазонов могут не совпадать. Ориентировочные значения даны в рекомендации ITU-R V.431-6:

Название диапазона	Частоты (согласно ITU-R V.431-6)	Применение
L	1,5 ГГц	Подвижная спутниковая связь
S	2,5 ГГц	Подвижная спутниковая связь
С	4 ГГц, 6 ГГц	Фиксированная спутниковая связь
X	Для спутниковой связи рекомендациями ITU-R частоты не определены. Для приложений радиолокации указан диапазон 8-12 ГГц.	Фиксированная спутниковая связь (для военных целей)
Ku	11 ГГц, 12 ГГц, 14 ГГц	Фиксированная спутниковая связь, спутниковое вещание
K	20 ГГц	Фиксированная спутниковая связь, спутниковое вещание
Ka	30 ГГц	Фиксированная спутниковая связь, межспутниковая связь

ИСпользуются и более высокие частоты, но повышение их затруднено высоким поглощением радиоволн этих частот атмосферой. Ku-диапазон позволяет производить прием сравнительно небольшими антеннами, и поэтому используется в спутниковом телевидении (DVB), несмотря на то, что в этом диапазоне погодные условия оказывают существенное влияние на качество передачи.

Для передачи данных крупными пользователями (организациями) часто применяется C-диапазон. Это обеспечивает более высокое качество приема, но требует довольно больших размеров антенны.

5.3.       Системы подвижной спутниковой связи

Особенностью большинства систем подвижной спутниковой связи является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала. Для того, чтобы мощность сигнала, достигающего приемника, была достаточной, применяют одно из двух решений:

·                     Спутники располагаются на геостационарной орбите. Поскольку эта орбита удалена от Земли на расстояние 35786 км, на спутник требуется установить мощный передатчик. Этот подход используется системой Inmarsat (основной задачей которой является предоставление услуг связи морским судам) и некоторыми региональными операторами персональной спутниковой связи (например, Thuraya).

·                     Множество спутников располагается на наклонных или полярных орбитах. При этом требуемая мощность передатчика не так высока, и стоимость вывода спутника на орбиту ниже. Однако такой подход требует не только большого числа спутников, но и разветвленной сети наземных коммутаторов. Подобный метод используется операторами Iridium и Globalstar.

С операторами персональной спутниковой связи конкурируют операторы сотовой связи. Характерно, что как Globalstar, так и Iridium испытывали серьёзные финансовые затруднения, которые довели Iridium до реорганизационного банкротства в 1999 г.

В декабре 2006 года был запущен экспериментальный геостационарный спутник Кику-8 с рекордно большой площадью антенны, который предполагается использовать для отработки технологии работы спутниковой связи с мобильными устройствами, не превышающими по размерам сотовые телефоны.

 

 

Заключение

В данной работе мы рассмотрели системы сотовой, пейджинговой, твейджинговой, транкинговой и спутниковой связи.

В ходе исследования мы выяснили, что системы пейджинга и твейждинга на данный момент потеряли свою актуальность, и хотя всё еще существуют, теряют абонентов с каждым днем, т.к. использование данного вида связи нерентабельно и неудобно.

В настоящее время операторы сотовой связи обеспечивают полное покрытие территории всех экономически развитых регионов планеты, однако экстенсивное развитие сетей продолжается. Новые базовые станции устанавливаются для улучшения приема в тех местах, где имеющаяся сеть по каким-либо причинам устойчивый прием обеспечить не может (например, в длинных тоннелях, на территории метрополитена и т.д.). Кроме того, сотовые сети постепенно проникают в регионы с низким уровнем доходов населения. Развитие технологий мобильной связи, сопровождающееся резким удешевлением оборудования и услуг, делает сотовые сервисы доступными все большему числу людей на планете.

Развитие спутниковых систем связи набирает обороты. Удобство и надежность данной системы оправдывает свою стоимость, хотя сотовые сети пока остаются более предпочтительными.

В развитых регионах основным направлением развития мобильной связи на ближайшее будущее является конвергенция: обеспечение абонентским терминалам автоматического переключения с одной сети на другую с целью наиболее эффективного использования возможностей всех коммуникационных систем.

Системы сотовой связи используются в основном в городах, где находятся базовые станции. Системы спутниковой связи преобладают на территории, где нет возможности установить базовые станции. Системы пейджинговой и твейджинговой связи сейчас используются редко, в основном в случаях, когда недоступны две вышеперечисленные системы мобильной связи.

 

 

Список литературы

1.        Закиров З.Г., Надеев А.Ф., Файзуллин Р.Р. Сотовая связь стандарта GSM. Современное состояние, переход к сетям третьего поколения («Библиотека МТС»). М., «Эко-Трендз», 2004

2.        Маляревский А., Олевская Н. Ваш мобильный телефон (популярный самоучитель). М, «Питер», 2004

3.        Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM («шнженерная энциклопедия ТЭК»). М., «Эко-Трендз», 2005

4.        Соловьев А.А., Смирнов С.И.. Техническая энциклопедия пейджинговой связи. Москва, "Эко-Трендз", 1997.

Дополнительная литература

1.        http://ru.wikipedia.org/ - Википедия – свободная энциклопедия. Статьи «Сотовая связь», «Спутниковая связь», «Транкинговая система».