Содержание:

1. История развития сотовой связи--------------------------------2

2. Обзор стандартов сотовой связи---------------------------------3

3. Направление развития телекоммуникационных технологий-----11

4. Обзор сотового рынка России -----------------------------------23

5. Список используемых источников-----------------------------25

История развития сотовой связи

Первая система радиотелефонной связи начала свой путь в 1946 году в городе Сент-Луис (США). В конце 70-х годов начались работы по созданию единого сотового стандарта сотовой связи для 5 североевропейских стран: Швеции, Финляндии, Норвегии, Дании и Исландии, который сформировался в стандарт NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) с рабочей частотой 450 МГц. На месяц раньше чем в скандинавских странах стандарт NMT-450 запустили в Саудовской Аравии. Было это в уже далеком 1981 году. В 1983 году в коммерческую эксплуатацию в США вступила сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), который явился разработкой исследовательского центра Bell Laboratories. В Великобритании в 1985 году за национальный стандарт приняли систему TACS (Total Access Communications System) на основе американского стандарта AMPS. Позднее данный стандарт трансформировали в систему ETACS (Enhanced TACS). С 1986 года в Скандинавии стали применять стандарт NMT-900, который является продолжением NMT-450 и позволяет улучшить функциональные возможности и увеличить абонентскую емкость системы.

Все вышеперечисленные стандарты являются аналоговыми (передача информации осуществляется с помощью ЧМ или ФМ) и относятся к первому поколению систем сотовой связи. Новый этап в развитии сотовой связи - это создание систем на основе цифровых методов обработки сигнала. В 1982 году Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (CEPT) создала группу для разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи в диапазоне 900 МГц. Результатом работы этой группы явился стандарт GSM (Global System for Mobile Communications). В 1989 году, за год до появления технического обоснования GSM, британский Департамент Торговли и Промышленности DTI (Department of Trade and Industry) опубликовал концепцию "Подвижные телефоны", которая получила название PCN (Personal Communication Networks). В США в 1990 году американская Промышленная Ассоциация в области связи TIA утвердила национальный стандарт IS-54 цифровой сотовой связи, более известный как D-AMPS. Одновременно американская компания Qualcomm активно начала разработку нового стандарта сотовой связи, основанного на технологии шумоподобных сигналов и кодовом разделении каналов - CDMA (Code Division Multiple Access). В 1991 году в Европе появился стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System 1800 МГц), созданный на базе стандарта GSM. В 1992 году в Германии вступила в коммерческую эксплуатацию первая система сотовой связи стандарта GSM. В сентябре 1995 года в Гонконге вступила в строй первая система сотовой связи стандарта CDMA (IS-95). В 1993 году в Великобритании вступила в эксплуатацию первая сеть DCS-1800 One-2-One.


Первый оператор сотовой связи NMT-450 в России - Delta Telecom (Санкт-Петербург, 1991).
Первый оператор сотовой связи GSM в России - NW GSM (Санкт-Петербург, 1994 ).
Первый оператор сотовой связи CDMA в России - г. Челябинск.

Обзор стандартов сотовой связи:

GSM

Стандарты: GSM-900/1800

Техническая Информация
- Цифровой стандарт
- Рабочие частоты:
GSM 900: диапазон частот - 890-915 МГц (от телефона к базовой станции), 935-960 МГц (от базовой станции к телефону).
GSM 1800: диапазон частот - 1710 - 1880 МГц.
- Речь кодируется с помощью EFR-технологии, разработанной компанией Nokia, также используется шифрование с открытым ключом.
- Максимальная излучаемая мощность: для GSM 900 - 2Вт.
для GSM 1800 - 1 Вт.
- Стандарт GSM 1800 принят в России в качестве федерального.
- На территории США существует стандарт GSM 1900.

-Разнос частот 45 Мгц

-Метод доступа TDMA

-Мощность передатчика БС 13/3 дБВт

-Мощность передатчика ПО 10/0 дБВт

-Вид модуляции QMSK

-Скорость преобразования речи 13 кбит/с

-Общая скорость передачи 270.833 кбит/с

-Разнос частот между каналам 200 кГц

-Число речевых каналов на одной несущей 8

-Эквивалентная полоса частот на речевой канал 25 кГц

-Требуемое отношение сигнал/помеха 9 дБ

-Максимально возможный радиус соты 35/10 км

- Высокое качество звучания речи без шипения и треска.
- Для современных моделей характерен небольшие размер и масса трубки, а также достаточно долгое время работы без подзарядки аккумулятора.
- Максимальная защита от прослушивания благодаря системе шифрования речи.
- Хорошая роуминговая сеть, особенно в мировом масштабе.
- Очень большое количество дополнительных сервисных функций: SMS-пейджинг, поддержка WAP - протокола и так далее.
- Защита SIM-картой, которая затрудняет пользование украденным телефоном, а также защищает от несанкционированного подключения.

• Роуминговая сеть на территории России уступает NMT-450.
  - Более высокие тарифы по сравнению с аналоговыми стандартами из-за особенностей построения сети передатчиков.

• 
  Передача данных и факса через сеть GSM
  
  Большинство сетей GSM поддерживает такую услугу, как передача данных и факса. Это значит, что Вы можете пользоваться Интернетом, отправлять электронную почту, отправлять и принимать данные, используя мобильный телефон. Для этой услуги абоненту на GSM коммутаторе прописывается дополнительный номер как для факса, так и для данных. Стоимость этих услуг зависит от ценовой политики оператора. Передача данных в сетях GSM возможна с максимальной скорость 9.600 кб/с. Скорость определяется особенностями стандарта. Коротко поясню: cкорость цифрового потока по радиоканалу между телефоном и базовой станцией 13 кб/с, поэтому было выбрано стандартное нижнее значение 9.600 кб/с. В данный момент почти все операторы работают с этой скоростью, некоторые европейские операторы предоставляют канал 14.400кб/с. Также для передачи данных разработан новый стандарт GPRS, он позволяет передавать данные по GSM интерфейсу со скоростью 113-160кб/с. GPRS реально работает пока только у нескольких европейских операторов. В ближайшее время по моему мнению GPRS в странах СНГ не получит развития, так как для обеспечения передачи данных одним абонентом используются 1-7 временных канала GSM. То есть емкость сети значительно падает.

Режим передачи данных должен поддерживать Ваш телефон. Современные телефоны для этой цели имеют встроенный модем (NOKIA 51XX, 61XX, Motorola 920, 930, Siemens S25 итак далее). Модем телефона вы можете через кабель легко подключить к последовательному порту компьютера. Для работы с более старыми моделями Вам потребуется специальная PCMCIA карта. Кроме того необходимо программное обеспечение. Для телефонов NOKIA оно называется NOKIA DATA SUITE, для телефонов Motorola это Smart Cell, есть также программы TDK, SOFT RADIUS, GOLD CARD FOR GSM. Все программы являются лицензионными, но существует вероятность найти их в Интернете. Наиболее удобная в использовании программа для телефонов NOKIA. Она позволяет передавать SMS, редактировать записную книжку. С ней стыкуются программы для передачи логотипов и мелодий для телефонов. Шнур для большинства телефонов однотипный и представляет собой простой инвертор напряжений с разными разъемами для разных моделей терминалов. Шнур также возможно изготовить самому. Программа создает дополнительный виртуальный модем в компьютере , который вы потом используете в факсовых программах, либо в установках Интернета. Для GSM модемов существуют стандартные AT команды. Можно просто изготовив шнур, через любую программу связи (Hyper Terminal) управлять телефоном, используя AT-команды.Конечно скорость передачи данных через мобильный телефон небольшая, однако канал имеет хорошие характеристики. В некоторых случаях полученный канал 9.6 Кб/с работает быстрее и стабильнее, чем соединение через аналоговую телефонную станцию. Кроме возможности приема электронной почты и работы в Интернет, некоторые компании используют услугу передачи данных для удаленного контроля состояния различных объектов.

NMT-450/900

Техническая Информация
- Аналоговый стандарт, диапазон частот 453-468 МГц / 890-960МГц

-Разнос дуплексных каналов 10/45 МГц

-Разнос каналов 25(20)/12.5 кГц

-Общее число дуплексных каналов 180(225)/1999

-Максимальная эффективно излучаемая мощность БС 50/100 Вт

-Номинальная мощность передатчика подвижной станции 15(2)/6(1) Вт

-Типичный радиус ячеек 1...40/0.5...20 км

-Схема повторения ячеек 7;21/7;9;12

-Время переключения каналов на границе ячеек 1250/270 мс

- Первая сеть была сдана в эксплуатацию в Саудовской Аравии в 1981 году.
- Первый оператор сотовой связи NMT-450 на территории России - компания Delta Telecom (Санкт-Петербург, 1991).

- Возможность пользоваться на большом расстоянии от базовой станции, в достаточно редких случаях (например, летом при хорошей погоде, со специальными антеннами и усилителями) до 100 километров.
- Самый развитый автоматический роуминг, помимо того, что сеть NMT-450 охватывает практически все большие города и области России, в данном стандарте создана федеральная сеть "СОТЕЛ".
- Чаще всего компании, чьи сети построены в стандарте NMT-450 устанавливают более низкие тарифы на свои услуги по сравнению с конкурентами.

• Слабая устойчивость к помехам, в городе в рабочих частотах стандарта слишком много посторонних шумов.
  - Возможность прослушивания, так как вполне возможен прием Ваших разговоров на УКВ приемник.
  - Такие характеристики как размер, время работы от аккумулятора и масса, в особенности у старых моделей , уступают большинству аппаратов других стандартов.
  - Возможны сложности с дозвоном в пиковые часы, по причине не очень высокой емкости сети.
  - Невелик выбор мобильных телефонов, их на данный момент производят лишь 4 компании (Benefon, Ericsson, Motorola и Nokia).

Перспективы NMT-450

Сегодня на российском рынке сотовой связи представлены услуги, реализованные почти во всех стандартах связи. Но лишь два из них являются федеральными - NMT-450 и GSM, правда, на этом сходства между ними заканчиваются: NMT-450 значительно уступает практически по всем параметрам (таким, как качество связи, сервисные функции, размеры аппаратов и так далее), имея по большому только один плюс - территорию охвата. Поэтому необходимость перевода сетей NMT-450 в более современный цифровой стандарт назрела уже давно, и сейчас её осознают уже все операторы сетей NMT-450.

Что делать?
Конечно же, существует выход из сложившейся ситуации: преобразование сетей NMT-450 в формат GSM-400 или cdma 450. Какой же из путей выбрать? Большинство российских операторов выбрало стандарт GSM-400. Как ясно из его названия, этот стандарт основан на общих принципах GSM, но отличается от ранее известных пользователям GSM 900/1800 своими рабочими частотами. Они распределены следующим образом: передача - 450,4-457,6 и 478,8-486,0 МГц, приём 460,4-467,6 и 488,8-496,0 Мгц. Наиболее же важная особенность GSM-400 - размер зоны покрытия, составляющий для одной соты до 120 км. Подобной характеристикой не может похвастаться не один цифровой стандарт. Для реализации сети GSM-400 необходимо в 2 раза меньше базовых станций, чем для GSM-900, и в 5 раз меньше, чем для GSM-1800. Кроме того GSM-400 поддерживает весь стандартный набор сервисных функций GSM: роуминг, голосовая и электронная почта, прием/передача факсов, SMS.

А что будет дальше?
В ближайшее время, приблизительно в течение года, в Санкт-Петербурге и Москве, компаниями Delta Telecom и МСС соответственно будут развернуты сети GSM-400. Ожидается, что контракты на поставки оборудавания для сетей будут заключены к концу 2000 года, а коммерческое предоставление услуг начнется к середине 2001 года. Это, скорее всего, позволит остановить отток клиентов к компаниям предоставляющим услуги в стандартах GSM 900/1800. Что же до регионов, для которых данный стандарт наиболее приспособлен, то очевидно что для пользователей местных сетей NMT-450 выгоды при переходе на GSM-400 минимальны.

Поэтому, скорее всего, в ближайшее время стандарт GSM-400 перейдут сети в Санкт-Петербурге и Москве, а в регионах люди будут продолжать пользоваться услугами NMT-450.

AMPS

Техническая информация
- Аналоговый стандарт
- Рабочий диапазон частот: 825 - 890 Мгц
- Разработан для США, но, быстро став популярным и в других странах, в 1993 году появился в России.
- Очень неплохое качество связи: качество передачи речи можно оценить как среднее между NMT-450 и GSM.
- Устойчивая связь в помещениях.
- Невысокие тарифы на услуги в большинстве компаний.

• Небольшая зона устойчивой работы от одной станции.
  - Очень неудобный роуминг: в Европе сетей AMPS нет, по России автоматический роуминг установлен примерно в 20 городах, но, например, отсутствует автоматический роуминг между Петербургом и Москвой.
  
  
  
  

D-AMPS

Техническая информация
- Цифровой стандарт.
- Рабочий диапазон частот 825 - 890 МГц.
- Емкость сетей заметно выше, чем у NMT-450 и AMPS.
- Возможность использования вашего телефона как в цифровом, так и в аналоговом режимах.
- Достаточно больший набор сервисных функций.

-Если при роуминге абонент из аналоговой сети AMPS попадает в цифровую - D-AMPS, для работы ему выделяются аналоговые каналы. При этом преимущества цифровой связи, оплаченные заранее, ему недоступны.
- Стандарт AMPS/D-AMPS не является федеральным.
- Возможность замены старого телефона на новый ограничена - за это нужно платить. Также чрезвычайно сложно с выгодой продать устаревший аппарат.

CDMA

Техническая Информация

• Цифровой стандарт

• Стандарт CDMA (Code Division Multiple Access) - множественного доступа с кодовым разделением каналов был стандартизован в 1993г Американской телекоммуникационной промышленной ассоциацией в виде стандарта IS-95.

• Диапазон частот передачи МС 824-850 МГц

• Диапазон частот передачи БС 869-894 МГц

• Вид модуляции QPSK (БС), O-QPSK (МС)

• Ширина спектра излучаемого сигнала по уровню –3дБ 1.25МГц

• Излучаемая мобильными телефонами средняя мощность в сотовых системах CDMA составляет менее 10 мВт, что на порядок меньше чем в других стандартах.

• Применяются вокодеры на 13 кбит/с с переменной скоростью передачи данных, которые обеспечивает качество передачи речи, сравнимое с качеством связи по проводным линиям.
  
  
  

• Высокое качество звучания речи при невысоком уровне шумов.

• Небольшое воздействие на организм человека

- Значительная продолжительность работы без подзарядки аккумулятора (до пяти часов разговора, и двух суток в режиме ожидания).
- Наиболее других стандартов подходит для передачи цифровых данных
- Возможна передача голоса и факса по одному каналу, то есть можно не оставаться без связи при передаче данных.
- Нет искажений речи при переходе от одной базовой станции к другой (мягкий handoff)

• Полное отсутствие роуминга на территории России.

• Официально лицензирован лишь для стационарной связи

Направление развития телекоммуникационных технологий