Comunicarea celulară este considerată una dintre cele mai utile invenții ale omenirii - împreună cu roata, electricitatea, internetul și computerul. Și în doar câteva decenii, această tehnologie a trecut printr-o serie de revoluții. Unde a început comunicarea fără fir, cum funcționează celulele și ce oportunități va deschide noul standard mobil? 5G?

Prima utilizare a radioului telefonului mobil datează din 1921 - apoi, în Statele Unite, poliția din Detroit a folosit comunicația de dispecerare unidirecțională în banda de 2 MHz pentru a transmite informații de la un transmițător central la receptorii din mașinile de poliție.

Cum a apărut comunicarea celulară?

Idee pentru prima dată comunicare celulară a fost propus în 1947 - la el au lucrat inginerii de la Bell Labs Douglas Ring și Ray Young. Cu toate acestea, perspective reale pentru implementarea sa au început să apară abia la începutul anilor 1970, când angajații companiei au dezvoltat o arhitectură de lucru pentru platforma hardware celulară.

Astfel, inginerii americani au propus plasarea stațiilor de transmisie nu în centru, ci în colțurile „celulelor”, iar puțin mai târziu a fost inventată o tehnologie care permitea abonaților să se deplaseze între aceste „celule” fără a întrerupe comunicațiile. După aceasta, rămâne să dezvoltăm echipamente de operare pentru o astfel de tehnologie.

Problema a fost rezolvată cu succes de Motorola - inginerul său Martin Cooper a demonstrat primul prototip funcțional al unui telefon mobil pe 3 aprilie 1973. L-a sunat direct de pe stradă pe șeful departamentului de cercetare al unei companii concurente și i-a spus despre propriile sale succese.

Conducerea Motorola a investit imediat 100 de milioane de dolari în proiectul promițător, dar tehnologia a intrat pe piața comercială abia zece ani mai târziu. Această întârziere se datorează faptului că mai întâi a fost necesară crearea unei infrastructuri globale stații de bază comunicatii celulare.

Primul telefon mobil a fost pus în vânzare pe 6 martie 1983. Cântărea aproape 800 de grame, putea funcționa cu o singură încărcare timp de 30 de minute de convorbire și putea fi încărcat timp de aproximativ 10 ore. Mai mult, dispozitivul costa 3.995 de dolari - o sumă fabuloasă la acea vreme. În ciuda acestui fapt, telefonul mobil a devenit instantaneu popular.

De ce se numește conexiunea celulară?

Principiul comunicațiilor mobile este simplu - teritoriul în care sunt conectați abonații este împărțit în celule separate sau „celule”, fiecare dintre acestea fiind deservită de o stație de bază. În același timp, în fiecare „celulă” abonatul primește servicii identice, astfel încât el însuși nu simte trecerea acestor granițe virtuale.

De obicei, o stație de bază sub forma unei perechi de dulapuri de fier cu echipamente și antene este plasată pe un turn special construit, dar în oraș sunt adesea plasate pe acoperișurile clădirilor înalte. În medie, fiecare stație primește un semnal de la telefoane mobile la o distanţă de până la 35 de kilometri.

Pentru a îmbunătăți calitatea serviciului, operatorii instalează și femtocelule - stații celulare de mică putere și miniaturale concepute pentru a deservi o zonă mică. Acestea pot îmbunătăți considerabil acoperirea în locurile în care este nevoie. Comunicațiile celulare din Rusia vor fi combinate cu spațiul

Un telefon mobil situat în rețea ascultă aerul și găsește un semnal de la stația de bază. Pe lângă procesor și RAM, o cartelă SIM modernă conține o cheie unică care vă permite să vă conectați la rețeaua celulară. Comunicarea între telefon și stație poate fi efectuată folosind diferite protocoale - de exemplu, digital DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.

Rețelele celulare diferiți operatori conectate între ele, precum și la staționar reteaua telefonica. Dacă telefonul părăsește raza de acțiune a stației de bază, dispozitivul stabilește comunicarea cu ceilalți - conexiunea stabilită de abonat este transferată în liniște către alte „celule”, ceea ce asigură o comunicare continuă în timpul mișcării.

În Rusia, trei benzi sunt certificate pentru difuzare - 800 MHz, 1800 MHz și 2600 MHz. Banda de 1800 MHz este considerată cea mai populară din lume, deoarece combină capacitatea mare, raza lungă de acțiune și penetrarea ridicată. Aici funcționează acum majoritatea rețelelor mobile.

Ce standarde de comunicare mobilă există?

Primele telefoane mobile au funcționat cu tehnologii 1G - aceasta este prima generație de comunicații celulare, care s-a bazat pe standarde de telecomunicații analogice, dintre care principalul a fost NMT - Nordic Mobile Telephone. Era destinat exclusiv transmiterii traficului vocal.

Nașterea 2G datează din 1991 - GSM (Global System) a devenit standardul principal al noii generații pentru mobil Comunicații). Acest standard este acceptat și astăzi. Comunicarea în acest standard a devenit digitală și a devenit posibilă criptarea traficului vocal și trimiterea SMS-urilor.

Rata de transfer de date în cadrul GSM nu a depășit 9,6 kbit/s, ceea ce a făcut transfer imposibil video sau audio de înaltă calitate. Standardul GPRS, cunoscut sub numele de 2.5G, a fost conceput pentru a rezolva problema. Pentru prima dată, a permis proprietarilor de telefoane mobile să utilizeze Internetul.

O altă diferență a 3G a fost atribuirea unei adrese IP fiecărui abonat, ceea ce a făcut posibilă transformarea telefoanelor mobile în calculatoare mici conectate la Internet. Prima rețea comercială 3G a fost lansată la 1 octombrie 2001 în Japonia. Ulterior, debitul standardului a fost crescut în mod repetat.

Cel mai standard modern- comunicații 4G de a patra generație, care sunt destinate doar serviciilor de transfer de date de mare viteză. Lățimea de bandă Rețelele 4G sunt capabile să atingă 300 Mbit/s, ceea ce oferă utilizatorului posibilități aproape nelimitate de navigare pe Internet.

Comunicațiile celulare ale viitorului

Standardul 4G este conceput pentru transmiterea continuă a gigaocteților de informații, nici măcar nu are un canal pentru transmisia vocală. Datorită extrem scheme eficiente multiplexarea, descărcarea unui film de înaltă definiție pe o astfel de rețea va dura utilizatorului 10-15 minute. Cu toate acestea, chiar și capacitățile sale sunt deja considerate limitate.

În 2020, este așteptată lansarea oficială a noii generații de standard de comunicații 5G, care va permite transmiterea volume mari date la viteze ultra-înalte de până la 10 Gbps. În plus, standardul vă va permite să vă conectați la internet de mare viteză până la 100 de miliarde de dispozitive.

5G este cea care va permite apariția adevăratului Internet al Lucrurilor - miliarde de dispozitive vor face schimb de informații în timp real. Potrivit experților, trafic de rețea va crește în curând cu 400%. De exemplu, mașinile vor începe să fie în mod constant retea globalași primiți date de trafic.

Latența scăzută va permite comunicarea în timp real între vehicule și infrastructură. Este de așteptat ca conectivitatea fiabilă și permanentă să deschidă ușa vehiculelor complet autonome de pe drum pentru prima dată.

Operatorii ruși experimentează deja noi specificații - de exemplu, Rostelecom lucrează în această direcție. Compania a semnat un acord privind construirea de rețele 5G în centrul de inovare Skolkovo. Implementarea proiectului este inclusă în program de stat « Economia digitală„, aprobat recent de guvern.

Cum funcționează comunicarea celulară

Principiile de bază ale telefoniei celulare sunt destul de simple. Comisia Federală de Comunicații a stabilit inițial zonele de acoperire geografică pentru sistemele radio celulare pe baza datelor modificate ale recensământului din 1980. Ideea din spatele comunicațiilor celulare este că fiecare zonă este subdivizată în celule de formă hexagonală care se potrivesc împreună pentru a forma o structură asemănătoare cu fagure de miere. figura 6.1, a. Forma hexagonală a fost aleasă deoarece asigură cea mai eficientă transmisie, aproximativ potrivire Graficul proporțiilor direcționalitate și în același timp eliminând golurile care apar întotdeauna între cercurile adiacente.

O celulă este definită de dimensiunea sa fizică, populația și tiparele de trafic. Comisia Federală de Comunicații nu reglementează numărul de celule dintr-un sistem sau dimensiunea acestora, lăsând operatorii să seteze acești parametri în conformitate cu modelele de trafic așteptate. Fiecărei zone geografice i se alocă un număr fix de canale de voce celulare. Dimensiuni fizice Celulele depind de densitatea abonaților și de structura apelurilor. De exemplu, celulele mari (macrocelule) au în mod obișnuit o rază de 1,6 până la 24 km, cu o putere de transmisie a stației de bază de 1 W la 6 W. Cele mai mici celule (microcelule) au în mod obișnuit o rază de 460 m sau mai puțin, cu o putere de transmisie a stației de bază de 0,1 W până la 1 W. Figura 6.1b prezintă o configurație celulară cu două dimensiuni de celule.

Figura 6.1. – Structura de fagure a celulelor a);

Microcelulele sunt cel mai des folosite în regiunile cu densități mari de populație. Datorită razei lor scurte, microcelulele sunt mai puțin susceptibile la interferențe care degradează calitatea transmisiei, cum ar fi reflexiile și întârzierile semnalului.

O macrocelulă poate fi suprapusă unui grup de microcelule, microcelulele servind dispozitive mobile cu mișcare lentă și macrocelulă servind dispozitive mobile cu mișcare rapidă. Dispozitivul mobil este capabil să determine viteza de mișcare ca rapidă sau lentă. Acest lucru vă permite să reduceți numărul de tranziții de la o celulă la alta și corectarea datelor de locație.

Algoritmul pentru trecerea de la o celulă la alta poate fi schimbat la distanțe scurte între dispozitivul mobil și stația de bază cu microcelule.

Uneori, semnalele radio dintr-o celulă sunt prea slabe pentru a oferi comunicații fiabile în interior. Acest lucru este valabil mai ales pentru zonele bine ecranate și zonele cu nivel inalt interferență În astfel de cazuri, se folosesc celule foarte mici - picocelule. Picocelulele de interior pot folosi aceleași frecvențe ca și celulele obișnuite a acestei regiuni, mai ales cu favorabil mediu inconjurator, cum ar fi în tunelurile subterane.

La planificarea sistemelor care utilizează celule de formă hexagonală, emițătoarele stației de bază pot fi amplasate în centrul celulei, pe marginea celulei sau în partea superioară a celulei (Figura 6.2 a, b, c, respectiv). Celulele cu un transmițător în centru folosesc de obicei antene omnidirecționale, în timp ce celulele cu transmițătoare pe margine sau vârf folosesc de obicei antene direcționale sectoriale.

Antene omnidirecționale emit și recepționează semnale în mod egal în toate direcțiile.

Figura 6.2 – Amplasarea emițătoarelor în celule: în centru a); pe marginea b); în partea de sus c)

Într-un sistem de comunicații celulare, o stație de bază fixă ​​puternică, situată sus, deasupra centrului orașului, poate fi înlocuită cu numeroase stații identice de putere scăzută, care sunt instalate în zona de acoperire în locații situate mai aproape de sol.

Celulele care folosesc același grup de canale radio pot evita interferențele dacă sunt distanțate corespunzător. În acest caz, se observă reutilizarea frecvenței. Reutilizarea frecvenței este alocarea aceluiași grup de frecvențe (canale) mai multor celule, cu condiția ca aceste celule să fie separate prin distanțe semnificative. Reutilizarea frecvenței este facilitată prin reducerea zonei de acoperire a fiecărei celule. Stației de bază a fiecărei celule i se alocă un grup de frecvențe de operare care diferă de frecvențele celulelor învecinate, iar antenele stației de bază sunt selectate în așa fel încât să acopere zona de serviciu dorită în interiorul celulei sale. Deoarece zona de serviciu este limitată la limitele unei singure celule, celule diferite pot folosi același grup de frecvențe de operare fără interferențe, cu condiția ca două astfel de celule să fie situate la o distanță suficientă una de cealaltă.

Zona geografică de serviciu sistem celular, care conține mai multe grupuri de celule este împărțit în clustere (Figura 6.3). Fiecare cluster este format din șapte celule, cărora li se alocă același număr de canale de comunicație full-duplex. Faguri cu identice denumiri de litere utilizați același grup de frecvențe de operare. După cum se poate observa din figură, aceleași grupuri de frecvență sunt utilizate în toate cele trei grupuri, ceea ce face posibilă triplarea numărului canalele disponibile comunicatii mobile. Scrisori A, B, C, D, E, FȘi G reprezintă șapte grupuri de frecvență.

Figura 6.3 – Principiul reutilizării frecvenței în comunicațiile celulare

Luați în considerare un sistem cu un număr fix de canale full-duplex disponibile într-o anumită zonă. Fiecare zonă de serviciu este împărțită în clustere și primește un grup de canale care sunt distribuite între ele N fagurii ciorchinului, grupându-se în combinații nerepetate. Toate celulele au același număr de canale, dar pot servi zone cu o singură dimensiune.

Astfel, numărul total de canale celulare disponibile în cluster poate fi reprezentat prin expresia:

F=GN (6.1)

Unde F– numărul de canale de comunicații celulare full-duplex disponibile în cluster;

G– numărul de canale din celulă;

N– numărul de celule din cluster.

Dacă clusterul este „copiat” într-o zonă de serviciu dată m de ori, atunci numărul total de canale full duplex va fi:

C = mGN = mF (6.2)

Unde CU– numărul total de canale dintr-o zonă dată;

m– numărul de clustere dintr-o zonă dată.

Din expresiile (6.1) și (6.2) este clar că numărul total de canale dintr-o celulară sistem telefonic direct proporțional cu numărul de „repetări” ale unui cluster într-o zonă de serviciu dată. Dacă dimensiunea clusterului este redusă în timp ce dimensiunea celulei rămâne aceeași, vor fi necesare mai multe clustere pentru a acoperi o anumită zonă de serviciu și numărul total de canale din sistem va crește.

Numărul de abonați care pot folosi simultan același grup de frecvențe (canale), deși nu se află în celule învecinate dintr-o zonă de serviciu mică (de exemplu, în interiorul unui oraș), depinde de numărul total de celule dintr-o zonă dată. De obicei, numărul acestor abonați este de patru, dar în regiunile dens populate poate fi mult mai mare. Acest număr este numit factor de reutilizare a frecvenței sau FRF – Factorul de reutilizare a frecvenței. Matematic poate fi exprimat prin relația:

Unde N– numărul total de canale full-duplex din zona de serviciu;

CU– numărul total de canale full-duplex din celulă.

Odată cu creșterea proiectată a traficului celular, cererea crescută de servicii este satisfăcută prin reducerea dimensiunii celulei, împărțind-o în mai multe celule, fiecare având propria sa stație de bază. Separarea eficientă a celulelor permite sistemului să gestioneze mai multe apeluri atâta timp cât celulele nu sunt prea mici. Dacă diametrul celulei devine mai mic de 460 m, atunci stațiile de bază ale celulelor învecinate se vor influența reciproc. Relație între reutilizare frecvențele și dimensiunea clusterului determină modul în care puteți schimba scară sistem celular în cazul creșterii densității de abonați. Cu cât sunt mai puține celule într-un grup, cu atât este mai mare probabilitatea de influențe reciproce între canale.

Deoarece celulele au formă hexagonală, fiecare celulă are întotdeauna șase celule adiacente distanțate egal, iar unghiurile dintre liniile care leagă centrul oricărei celule de centrele celulelor învecinate sunt multipli de 60°. Prin urmare, numărul posibilelor dimensiuni ale clusterului și al aspectului celulelor este limitat. Pentru a conecta celule între ele fără spații (în mod mozaic) dimensiuni geometrice hexagoanele trebuie să fie astfel încât numărul de celule din grup să îndeplinească condiția:

Unde N– numărul de celule din cluster; iȘi j– numere întregi nenegative.

Găsirea unei rute către cele mai apropiate celule cu un canal partajat (așa-numitele celule de prim nivel) are loc după cum urmează:

Mutați la i celule (prin centrele celulelor învecinate):

Mutați la j celulele înainte (prin centrele celulelor învecinate).

De exemplu, numărul de celule din cluster și locația celulelor de primul nivel pentru următoarele valori: j = 2. i = 3 vor fi determinate din expresia 6.4 (Figura 6.4) N = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

Figura 6.5 prezintă cele mai apropiate șase celule folosind aceleași canale ca și celula A.

Procesul de predare de la o celulă la alta, de ex. Când dispozitiv mobil se îndepărtează de la stația de bază 1 la stația de bază 2 (Figura 6.6) include patru etape principale:

1) inițiere - dispozitivul mobil sau rețeaua detectează necesitatea predării și inițiază procedurile de rețea necesare;

2) rezervarea resurselor - folosind proceduri de rețea adecvate, resursele de rețea necesare transferului serviciului (canal de voce și canal de control) sunt rezervate;

3) execuție – transfer direct al controlului de la o stație de bază la alta;

4) terminare - resursele de rețea în exces sunt eliberate, devenind disponibile pentru alte dispozitive mobile.

Figura 6.6 – Predare

La alegere operator mobil acordați atenție următoarelor nuanțe:

Cum să alegi tariful potrivit?

Atunci când alegeți un tarif, luați în considerare:

• Volumul apelurilor efectuate și al SMS-urilor trimise. Alegeți un tarif ținând cont de aceste caracteristici;


• Necesitatea de a comunica în roaming;


• Volumul de comunicare cu oameni din alte țări;


• Volumul comunicațiilor cu abonații altor operatori;


• Costul tarifelor.

Astăzi sunt populare pachete tarifare cu un pret fix pentru servicii. Acestea includ acces nelimitat la internet, o anumită cantitate de SMS și minute în rețea și roaming.

Comunicare „Rostelecom”

Mulți oameni au încă întrebări cu privire la comunicațiile mobile Rostelecom.

Comunicațiile celulare Rostelecom au încetat să mai existe în multe regiuni ale țării. Abonații au fost transferați gratuit la Tele-2, păstrându-și numerele și posibilitatea de a-și folosi telefoanele ca de obicei. Toți au avut acces la cele mai bune tarife si servicii companiei. Avantajul comunicațiilor celulare Tele2 față de Rostelecom este că acest operator are o zonă mare de acoperire și a apărut recent la Moscova.

Este puțin trist că marea majoritate a oamenilor, când sunt întrebați: „Cum funcționează comunicarea celulară”, răspund „prin aer” sau chiar „nu știu”.

Continuând acest subiect, am avut o conversație amuzantă cu un prieten pe tema comunicațiilor mobile. Acest lucru s-a întâmplat exact cu câteva zile înainte de ceea ce a fost sărbătorit de toți oamenii de semnalizare și lucrătorii din telecomunicații Sărbătoarea „Ziua Radioului”. S-a întâmplat că din cauza înflăcăratului lui poziție de viață, prietenul meu a crezut asta conexiune mobilă funcționează complet fără fir prin satelit. Datorită exclusiv undelor radio. La început nu l-am putut convinge. Dar după o scurtă conversație totul a căzut la loc.

După această „prelecție” amicală a venit ideea de a scrie într-un limbaj simplu despre cum funcționează comunicațiile celulare. Totul este așa cum este.

Când formați un număr și începeți să sunați sau vă sună cineva, atunci dvs telefonul mobil comunică prin canal radio de la una dintre antenele celei mai apropiate stații de bază. Unde sunt aceste stații de bază, vă întrebați?

fi atent la clădiri industriale, clădiri urbane înalte și turnuri speciale. Pe ele sunt amplasate blocuri dreptunghiulare mari, gri, cu antene proeminente de diferite forme. Dar aceste antene nu sunt televiziune sau satelit, dar transceiver operatori celulari. Sunt trimiși la laturi diferite pentru a asigura comunicarea abonaților din toate părțile. La urma urmei, nu știm de unde va veni semnalul și de unde va fi luat „abonatul nefericit” receptor? În jargonul profesional, antenele sunt numite și „sectoare”. De regulă, acestea sunt setate de la unu la doisprezece.

De la antenă semnalul este transmis prin cablu direct către unitatea de control al stației. Împreună formează stația de bază [antene și unitatea de control]. Mai multe stații de bază ale căror antene deservesc o zonă separată, de exemplu, un cartier de oraș sau un mic localitate, conectat la un bloc special - controlor. Până la 15 stații de bază sunt de obicei conectate la un controler.

La rândul lor, controlerele, dintre care pot fi și mai multe, sunt conectate prin cabluri la „tank de gândire” - intrerupator. Comutatorul oferă ieșire și intrare de semnale către oraș linii telefonice, către alți operatori celulari, precum și pe distanțe lungi și comunicatii internationale.

ÎN rețele mici se folosește un singur comutator în cele mai mari, care deservește mai mult de un milion de abonați simultan, pot fi utilizate două, trei sau mai multe comutatoare, din nou interconectate prin fire.

De ce o asemenea complexitate? Cititorii vor întreba. S-ar părea că, pur și simplu poți conecta antenele la comutator și totul va funcționa. Și aici sunt stații de bază, comutatoare, o grămadă de cabluri... Dar nu este atât de simplu.

Când o persoană se deplasează pe stradă pe jos sau cu mașina, trenul etc. si in acelasi timp vorbind la telefon, este important sa se asigure continuitatea comunicarii. Semnaliștii procesează predarea releului retele mobile numit termenul "predea". Este necesar să comutați în timp util telefonul abonatului de la o stație de bază la alta, de la un controler la altul și așa mai departe.

Dacă stațiile de bază au fost conectate direct la comutator, atunci toate acestea comutarea ar trebui să fie gestionată de comutator. Iar „bietul” tip are deja ceva de făcut. Designul rețelei pe mai multe niveluri face posibilă distribuirea uniformă a sarcinii mijloace tehnice . Acest lucru reduce probabilitatea defecțiunii echipamentului și pierderea de comunicare care rezultă. La urma urmei, suntem cu toții interesat V comunicare neîntreruptă, nu-i așa?

Deci, ajungând la comutator, apelul nostru este transferat la apoi - la rețeaua altui operator de telefonie mobilă, la distanță lungă de oraș și comunicații internaționale. Desigur, acest lucru se întâmplă la viteză mare canale prin cablu comunicatii. Apelul ajunge la centrală alt operator. În același timp, acesta din urmă „știe” în ce teritoriu [în zona de acțiune, care controlor] se află în prezent abonatul dorit. Comutatorul transmite un apel telefonic către un controler specific, care conține informații în zona de acoperire a cărei stație de bază se află destinatarul apelului. Controlerul trimite un semnal către această stație de bază unică și, la rândul său, „interogează”, adică sună telefonul mobil. Un metrou începe să sune ciudat.

Toată aceasta lungă și proces dificilîn realitate este nevoie 2-3 secunde!

Exact același lucru se întâmplă apeluri telefonice V diferite orase Rusia, Europa și lumea. Pentru contact întrerupătoare diverși operatori comunicarea folosește canale de comunicare cu fibră optică de mare viteză. Datorită lor, un semnal telefonic parcurge sute de mii de kilometri în câteva secunde.

Mulțumim marelui Alexander Popov pentru că a dat radio lumii! Dacă nu ar fi el, poate că acum am fi lipsiți de multe dintre beneficiile civilizației.

Comunicare celulară mobilă

celular- unul dintre tipurile de comunicații radio mobile, care se bazează pe retea celulara . Caracteristica cheie constă în faptul că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Celulele se suprapun parțial și formează împreună o rețea. Pe o suprafață ideală (plană și nedezvoltată), aria de acoperire a unui BS este un cerc, astfel încât rețeaua formată din ele arată ca un fagure cu celule hexagonale (faguri).

Este de remarcat faptul că în versiunea în limba engleză conexiunea se numește „celular” sau „celular” (celular), ceea ce nu ia în considerare natura hexagonală a fagurelui.

Rețeaua constă din transceiver-uri separate spațial care funcționează în aceeași gama de frecvente, și echipament de comutare care vă permite să determinați locatia curenta abonaților de telefonie mobilă și asigură continuitatea comunicării atunci când un abonat se mută din zona de acoperire a unui transceiver în zona de acoperire a altuia.

Poveste

Prima utilizare a radioului telefonului mobil în Statele Unite datează din 1921: poliția din Detroit a folosit comunicații de dispecerare unidirecționale în banda de 2 MHz pentru a transmite informații de la un transmițător central la receptoarele montate pe vehicul. În 1933, NYPD a început să folosească un sistem radio de telefonie mobilă bidirecțională, tot în banda de 2 MHz. În 1934, Comisia Federală de Comunicații din SUA a alocat 4 canale pentru comunicații radio telefonice în intervalul 30...40 MHz, iar în 1940 aproximativ 10 mii de vehicule de poliție utilizau deja comunicații radio telefonice. Toate aceste sisteme au folosit modularea în amplitudine. Modulația de frecvență a început să fie utilizată în 1940 și până în 1946 a înlocuit complet modulația de amplitudine. Primul radiotelefon public mobil a apărut în 1946 (St. Louis, SUA; Bell Telephone Laboratories), a folosit banda de 150 MHz. În 1955, un sistem cu 11 canale a început să funcționeze în banda de 150 MHz, iar în 1956 a început să funcționeze un sistem cu 12 canale în banda de 450 MHz. Ambele sisteme erau simplex și foloseau comutare manuală. Sistemele automate duplex au început să funcționeze în 1964 (150 MHz) și, respectiv, 1969 (450 MHz).

În URSS În 1957, inginerul de la Moscova L.I Kupriyanovich a creat un prototip de radiotelefon mobil duplex automat LK-1 și o stație de bază pentru acesta. Radiotelefonul mobil cântărea aproximativ trei kilograme și avea o rază de acțiune de 20-30 km. În 1958, Kupriyanovich a creat modele îmbunătățite ale dispozitivului, cântărind 0,5 kg și dimensiunea unei cutii de țigări. În anii 60, Hristo Bochvarov și-a demonstrat prototipul de radiotelefon mobil de buzunar în Bulgaria. În cadrul expoziției Interorgtekhnika-66, Bulgaria prezintă un kit pentru organizarea comunicațiilor mobile locale de la telefoanele mobile de buzunar RAT-0.5 și ATRT-0.5 și o stație de bază RATC-10, care asigură conexiune pentru 10 abonați.

La sfârșitul anilor 50, în URSS a început dezvoltarea sistemului de radiotelefonie auto Altai, care a fost pus în funcțiune în 1963. Sistemul Altai a funcționat inițial la o frecvență de 150 MHz. În 1970, sistemul Altai a funcționat în 30 de orașe din URSS și i-a fost alocată gama de 330 MHz.

În mod similar, cu diferențe naturale și la scară mai mică, situația s-a dezvoltat și în alte țări. Astfel, în Norvegia, radioul telefonic public a fost folosit pentru comunicațiile mobile maritime din 1931; în 1955 în ţară existau 27 de posturi de radio de coastă. Comunicațiile mobile terestre au început să se dezvolte după al Doilea Război Mondial sub formă de rețele private, comutate manual. Astfel, până în 1970, comunicațiile radio prin telefonie mobilă, pe de o parte, deveniseră deja destul de răspândite, dar, pe de altă parte, în mod clar nu țineau pasul cu nevoile în creștere rapidă, cu număr limitat canale în benzi de frecvență strict definite. S-a găsit o soluție sub forma unui sistem de comunicare celulară, care a făcut posibilă creșterea dramatică a capacității prin reutilizarea frecvențelor într-un sistem cu structură celulară.

Desigur, așa cum se întâmplă de obicei în viață, elemente individuale Sistemele de comunicații celulare existau înainte. În special, o oarecare aparență de sistem celular a fost folosită în 1949 în Detroit (SUA) de către un serviciu de expediere cu taxiuri - cu reutilizarea frecvențelor în celule diferite atunci când schimbați manual canalele de către utilizatori în locații prestabilite. Cu toate acestea, arhitectura sistemului care este astăzi cunoscut sub numele de sistem de comunicații celulare a fost conturată doar într-un raport tehnic al Bell System, înaintat Comisiei Federale de Comunicații din SUA în decembrie 1971. Și din acel moment, dezvoltarea comunicațiilor celulare a început însuși, care a devenit cu adevărat triumfător în 1985 g., în ultimii zece ani și ceva.

În 1974, Comisia Federală de Comunicații din SUA a decis să aloce o bandă de frecvență de 40 MHz în banda de 800 MHz pentru comunicațiile celulare; în 1986 s-au adăugat încă 10 MHz în același interval. În 1978, la Chicago au început testele primului sistem experimental de comunicații celulare pentru 2 mii de abonați. Prin urmare, 1978 poate fi considerat anul începutului aplicație practică comunicatii celulare. Prima automată sistem comercial Comunicațiile celulare au fost, de asemenea, introduse în Chicago în octombrie 1983 de către American Telephone and Telegraph (AT&T). În Canada, comunicațiile celulare sunt folosite din 1978, în Japonia - din 1979, în țările scandinave (Danemarca, Norvegia, Suedia, Finlanda) - din 1981, în Spania și Anglia - din 1982. Din iulie 1997, comunicațiile celulare funcționau în peste 140 de țări de pe toate continentele, care deservesc peste 150 de milioane de abonați.

Prima rețea celulară de succes comercial a fost rețeaua finlandeză Autoradiopuhelin (ARP). Acest nume este tradus în rusă ca „radiotelefon auto”. Lansat în oraș, a atins o acoperire de 100% a teritoriului Finlandei în. Dimensiunea celulei era de aproximativ 30 km, iar în oraș erau peste 30 de mii de abonați. A funcționat la o frecvență de 150 MHz.

Principiul de funcționare al comunicației celulare

Componentele principale ale unei rețele celulare sunt telefoanele mobile și stații de bază. Stațiile de bază sunt de obicei amplasate pe acoperișurile clădirilor și turnurilor. Când este pornit, telefonul mobil ascultă undele, găsind un semnal de la stația de bază. Telefonul trimite apoi codul său unic de identificare către stație. Telefonul și postul mențin contact radio constant, schimbând periodic pachete. Comunicarea între telefon și stație se poate face printr-un protocol analog (NMT-450) sau digital (DAMPS, GSM, engleză). predea).

Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, ceea ce permite optimizarea funcționării rețelei și îmbunătățirea acoperirii acesteia.

Rețelele celulare ale diferiților operatori sunt conectate între ele, precum și la rețeaua de telefonie fixă. Acest lucru permite abonaților unui operator să efectueze apeluri către abonații altui operator, de la telefoane mobile la linii fixe și de la linii fixe la telefoane mobile.

Operatori tari diferite pot încheia acorduri de roaming. Datorită unor astfel de acorduri, un abonat, aflat în străinătate, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator (deși la tarife mai mari).

Comunicații celulare în Rusia

În Rusia, comunicațiile celulare au început să fie introduse în 1990. uz comercial a început pe 9 septembrie 1991, când prima rețea celulară din Rusia a fost lansată la Sankt Petersburg de către Delta Telecom (funcționând în standardul NMT-450) și primul apel simbolic a fost efectuat prin comunicare celulară de către primarul orașului Sankt Petersburg Anatoly Sobchak. Până în iulie 1997, numărul total de abonați din Rusia era de aproximativ 300 de mii. Începând cu 2007, principalele protocoale de comunicații celulare utilizate în Rusia sunt GSM-900 și GSM-1800. În plus, funcționează și UMTS. În special, primul fragment al unei rețele a acestui standard din Rusia a fost pus în funcțiune pe 2 octombrie 2007 la Sankt Petersburg de către MegaFon. În regiunea Sverdlovsk, rețeaua de comunicații celulare a standardului DAMPS continuă să fie utilizată, deținută de companie Comunicații celulare „MOTIV”.

În Rusia, în decembrie 2008, existau 187,8 milioane de utilizatori de telefonie mobilă (pe baza numărului de carduri SIM vândute). Rata de penetrare a comunicațiilor celulare (numărul de carduri SIM la 100 de locuitori) la această dată a fost astfel de 129,4%. În regiuni, cu excepția Moscovei, nivelul de penetrare a depășit 119,7%.

Cota de piata a celor mai mari operatori de telefonie mobilă din decembrie 2008 a fost: 34,4% pentru MTS, 25,4% pentru VimpelCom și 23,0% pentru MegaFon.

În decembrie 2007, numărul utilizatorilor de telefonie mobilă din Rusia a crescut la 172,87 milioane de abonați, la Moscova - la 29,9, la Sankt Petersburg - la 9,7 milioane Nivelul de penetrare în Rusia - până la 119,1%, Moscova - 176%, Sankt Petersburg. - 153%. Cota de piață a celor mai mari operatori de telefonie mobilă din decembrie 2007 era: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, alți operatori 20%.

Conform datelor companiei britanice de cercetare Informa Telecoms & Media pentru 2006, costul mediu al unui minut de comunicare celulară pentru un consumator din Rusia a fost de 0,05 USD - acesta este cel mai mic dintre țările G8.

IDC bazat pe cercetare piata ruseasca comunicațiile celulare au concluzionat că, în 2005, durata totală a apelurilor telefonice de către rezidenții Federației Ruse a ajuns la 155 de miliarde de minute și mesaje text Au fost expediate 15 miliarde de unități.

Potrivit unui studiu realizat de J"son & Partners, numărul de carduri SIM înregistrate în Rusia la sfârșitul lunii noiembrie 2008 a ajuns la 183,8 milioane.

Vezi si

Surse

Legături

• Site de informare despre generații și standarde de comunicații celulare.
• Comunicații celulare în Rusia 2002-2007, statistici oficiale