Сети ЭВМ и телекоммуникации. Брейман А.Д. - 30 стр.

4.3.5. Сотовая связь

      Сотовая связь основана на применении кабельных и беспроводных кана-
лов на тех участках, где они могут проявить свои сильные стороны. Базовая
структура сети создается на основе высокоскоростных кабельных каналов свя-
зи, а подключение абонентов производится по радиоканалам, что позволяет
обеспечить их мобильность. Хотя основное применение сотовых систем до сих
пор лежит в области телефонии, современные сотовые технологии позволяют
передавать и произвольные цифровые данные.
      Различают три поколения систем сотовой связи:
- аналоговые системы (1-е поколение): AMPS, TACS, NMT 450 и др.;
- цифровые системы (2-е поколение): D-AMPS, GSM, CDMA и др.;
- универсальные цифровые системы (3-е поколение) – пока массово не приме-
   няются.
      Во всех аналоговых системах для передачи речи применяется частотная
модуляция и частотное разделение каналов (полоса, отводимая для одного або-
нента – от 12.5 до 30 кГц). Недостатки аналоговых систем – малая емкость (не-
достаточно рациональное использование полосы частот), слабая защита от про-
слушивания, большие габариты абонентского оборудования. Тем не менее, ана-
логовый стандарт NMT 450 (“скандинавский стандарт”) является одним из двух
Российских федеральных стандартов сотовой связи.
      Цифровые системы используют одну из двух разновидностей метода
множественного доступа: временное разделение каналов (D-AMPS, GSM) или
кодовое разделение каналов (CDMA). Например, в стандарте D-AMPS исполь-
зуется две полосы по 25 МГц, каждая из которых разбита на 832 частотных ка-
нала по 30 кГц. Стандарт GSM 900 отводит под один канал полосу в 200 кГц, и
в полном диапазоне умещается 124 канала. По каждому каналу передаются
кадры, принадлежащие разным абонентам – за счет этого достигается времен-
ное разделение. При кодовом разделении используется метод расширения спек-
тра (см. 4.3.3): все абоненты используют общую полосу (около 1 МГц), но дан-
ные разных абонентов кодируются разными псевдослучайными последователь-
ностями по методу DSSS.
      Системы сотовой связи строятся в виде совокупностей ячеек (cell), по-
крывающих обслуживаемую территорию. Ячейки обычно изображают в виде
правильных шестиугольников, соприкасающихся ребрами. Схема сети в этом
случае напоминает пчелиные соты, что и послужило причиной возникновения
термина “сотовая сеть” (cellular network). В центре каждой ячейки располагает-
ся базовая станция (БС), с которой (по радиоканалам) связываются все абонен-
ты, находящиеся в пределах данной ячейки. На базовой станции расположены
приемная и передающая антенны (часто используется пара приемных антенн),
несколько приемников и передатчиков (работающих на разных поддиапазонах
частот из выделенной данной БС полосы частот), контроллер и блок сопряже-
ния с линией связи. Если абонент перемещается в другую ячейку, его начинает
обслуживать другая БС. Все БС связаны с центром коммутации, у которого
имеется подключение, например, к обычной городской телефонной сети. Если
                                    - 30 -