tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Мобильная телефонная система Традиционная телефонная система (даже если она в один прекрасный лень полностью перейдет на многогигабитный оптоволоконный кабель) никогда не сможет удовлетворить потребности огромной группы пользователей — людей, находящихся в пути. Люди хотят получить возможность быть на связи буквально везде: в автомобиле, самолете, бассейне и т. л. Через несколько лет не останется такой точки ца Земле, откуда нельзя было бы позвонить по телефону, послать е-тай и выйти в Интернет. По крайней мере, люди ожидают именно это. Следовательно, интерес к беспроводной телефонии будет продолжать расти.
В следующих разделах мы рассмотрим подробности, касающиеся этой темы. Беспроводные телефоны бывают двух типов: домашние радиотелефоны и мобильные телефоны (иногда называемые сотовыми телефонами). Радиотелефоны представляют собой устройства, состоящие из базовой станции и одной или нескольких переносных трубок. Они предназначены для использования внутри жилья или в непосредственной близости от него. Их никогда не объединяют 188 Глава 2.
Физический уровень в сети, поэтому в дальнейшем мы их рассматривать не будем, Вместо этого мы более подробно рассмотрим мобильныс системы связи, которые используются как для передачи речи, так и для обмена данными, На данный момент можно выделить уже трн разных поколения мобильных телефонов, осу>цествляющих: 1) анзлоп>вую п>лосовую связь; 2) цифровук> голосову>о связгк 3) цифровук> голосовую связь и обмен данными (Интернет, электронная почта ит, л,). Хотя большая часть наше> о обсуждения булет посвящена техническому устройству этих систем, нельзя не отмстить тот интересный факт, что огромное влияние на процесс развития технологий этого типа оказали политические и экономические решения. Первая мобильная система была предложена американской компанией АТ8.Т, которая, с согласия комиссии ЕСС, установила мобильную связь ва всей территории Соединенных Штатов. В результате целая страна обрела единую (аналоговую) систему связи, и мобильный телефон, купленный, например, в Калифорнии, успешно работал в Нь>о-11орке, А в Европе все получилось наоборот; когда туда пришла мобильная связь, каждая страна бросилась разрабатывать собствснныс системы, в результате чего проиграли все.
Однако Европа чему-то научилась на своих ошибках, и с появлением цифровых систем государственные телефонные службы объединились, чтобы создать единый стандарт (ОВМ), по которому мотли бы работать любыс европейские мобильные телефоны. К тому времени в США госуларство вышло из бизнеса, связанного со станлартизацисй, поэтому новые цифровые мобильные системы стали заботой коммерческих структур. Это привело к тому, что разные производители стали выпускать разнотипные мобильныс телефоны, н в США появились две основные (и одна поменьше) несовместимые цифровые мобильные телефонные системы. Несмотря на изначальное лидерство США, Европа сейчас обошла Штаты по популярности мобильной связи.
Одной из причин является, конечно, единая европейская система, Еще одна при <ина довольно забавна. Она связана с телефонными номерами. В США нс различаются номера мобильных и стационарных телефонов. Поэтому иет никакой возможности узнать, набирая номер, например, (212) 234-5678, попадете вы на городской телефон (дешевый или вооб>це бесплатный звонок) или на сотовый (дорогой звонок). Чтобы люди не нервничали каждый раз, гадая, куда они звонят, телефонные компании заставили абонентов сотовой связи платить за входшцие звонки. Но многих такое решение отпугнуло — люди стали бояться потратить большую сумму денег па один только прием входяших звонков. В Европе у мобильных телефонов номер начинается с особого кода (обычно это число в районе 800-900), поэтому сто сразу можно узнать.
Значит, можно установить обычное правило, принятое в телефонии: платит звоншций (за исключением международных звонков, где платят оба). Третий фактор, оказавший больпк>е влияние на популярность мобильных систем, — это широкое распространение телефонов с предоплатой разговоров (до 75 Ж в некоторых регионах). Их можно купить во многих. магазинах, и это не Мобильная телефонная система 189 представляет особой сложности. Они могут быть заряжены, например, на 20 или 50 евро, а при снижении баланса до нуля их можно «перезарядить» с помощью секретного Р1Х-кода. Теперь такие мобильные телефоны есть у любого подростка, и родители могут быть па связи со своим чалом, не опасаясь при атом, что он самостоятельно наговорит по тслефону на кругленькую сумму.
Если мобильный телефон используется лишь эпизодически, то это обходится практически бесплатно, поскольку почти всегда можно найти тариф, на котором отсутствует абонентская плата или плата за вхоляпгне звонки. Мобильные телефоны первого поколения: аналоговая передача речи Однако хватит о политике и бизнесе. Поговорил~ о технологиях. Начнем наше рассмотрение с самых первых из них. Мобильные радиотелефоны эпизодически применялись в морском судоходстве и военной связи в первые десятилетия ХХ века.
В 1946 году в Сент-Луи была установлена первая система автомобильных телефонов. Она имела один большой передатчик, расположенный па крьнпс высокого здания, и единственный канал приема и передачи данных. Чтобы начать разговор, нужно бьио нажать на кнопку, которая включала передатчик и отключала приемник. Такие системы, известные как тангентные, сугцествовали в некоторых городах ешс в конце 50-х. СВ-радио, системы, используемые в такси и полицейских машинах, часто используют зту жс технологию. В 1960-х годах появилась усовершенствованная система мобильной телефонной связи, 1МТБ (1гпрготсг! МоЬ1!е Тс!ерЬопс Бузгсш).
Оца также использовала мощный (200-ваттный) передатчик, установленный на вершине горы, по уже имела два частотных канала; один для отправки, другой — для приема данных. Поэтому микрофонная кнопка уже была пс нужна. Благодаря разделению вхолящих и исходящих каналов пользователи мобильных телефонов пе могли слышать чужие разговоры (в отличие от тангснтпых систем, используемых и такси). 1МТ5 поддерживала 23 канала в диапазоне от 150 до 550 МГц.
Из-за небольшого числа каналов пользователям часто подолгу приходилось ждать освобождения линии. К тому же из-за сильной могцностп передатчика смежные системы должны были располагаться на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга во избежание интерференции сигналов. В общем, из-за низкой емкости эта система была признана непракти"шой. Усовершенствованная мобильная телефонная связь (АМРЗ) Все изменилось с появлением системы усовершенствованной мобильной телефонной связи, АМРБ (Ас!тансен МоЬйе РЬопе 5узгеш), изобретенной компанией Вей 1.аЬз и впервые установленной в С!ПА в 1932 году. Она также использовалась в Англии, где называлась ТАСБ, и в Японии — под именем МСБ-Е1.
Несмотря на то что сейчас эта система уже ушла в прошлое, мы все же ее рассмотрим, поскольку многие ее фундаментальные свойства были напрямую унаследованы ее цифровым последователем, В-АМР5 (для совместимости со старым оборудованием). 190 Глава 2, Физический уровень В любой мобильной телефонной системе географический регион охвата делится на соты (отсюда иногда применяемое название — «сотовые телефоныь). В АМРОМ размер сот составляет обычно от 10 до 20 км; в цифровых системах соты еще мельче.
Каждая сота работает на своих частотах, не пересекающихся с соседними. Лежащая в основе телефонной системы АМРБ идея разбиения территории на относительно небольшие ячейки и использования одних и тех же частот в различных (но ие соседних) ячейках дает этой системе значительно большие возможности по сравнению с более ранними системами. В то время как в системе 1МТ5 на территории диаметром 100 км для каждого звонка требовалась своя частота, система АМТ5 в той же области могла состоять из ста десятикилометровых сот и поддерживать от 5 до 10 звонков па одной и той же частоте в сильно удаленных друг от друга ячейках.
Кроме того, небольшие размеры сот означают меньшую мощность, требующуюся лля передатчиков, а значит, и меньшую стоимость устройств. Телефонные трубки имеют выходную мощность около 0,6 Вт, передатчики в автомобилях — около 3 Вт, что является максимальной мощностью, которую разрешает (1)едеральная комиссия связи США (Рес(сга! Соппппп!сайра Сошш1зз(оп, ЕСС). Идея повторного использования частоты проилл|острирована на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
