IT формат электронный журнал
changemoney.me
«    Ноябрь 2017    »
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 

«Мобилизация» населения: как это было. Часть II: NMT

Первую часть читайте в предыдущем номере IT-Формат. В ней были рассмотрены предпосылки зарождения мобильной связи, полностью аналоговые системы автомобильной подвижной радиосвязи, которые принято относить к нулевому поколению (0G), а также стандарты AMPS, TACS и их модификации которые относят к первому поколению мобильной связи (1G).

 

Одним из самых распространенных стандартов первого поколения (1G) был NMT - Nordic Mobile Telephone, который разрабатывался для развертывания в странах северной Европы (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания и Норвегия). Особенностью этого стандарта было то, что он изначально был ориентирован на страны с небольшой плотностью населения. Одна базовая станция обеспечивала покрытие большой территории - до 100 км. Причем, за границей зоны уверенного приема, пользователи могли применить направленные антенны и усилители сигнала, что позволяло, пусть и с искажениями, но пользоваться связью. Кстати, в GSM сетях теоретический максимум расстояния между абонентом и базовой станцией равен 35 км.

Хотя это звучит несколько странно, но первая сеть стандарта NMT была развернута отнюдь не в Европе, а в Саудовской Аравии в 1981 году, правда ее монтаж и запуск в эксплуатацию осуществила шведская компания Ericsson. Сети стандарта NMT, с некоторыми модификациями, были также развернуты в Австрии, Голландии, Бельгии, Швейцарии, а также в странах Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока. Стандарт NMT был принят в качестве федерального стандарта в России, и именно с сетей данного стандарта началось развитие российской сотовой связи - первая NMT сеть была запущена в 1991 году в Санкт-Петербурге. Помимо голосовой связи сети, основанные на стандарте NMT и его модификаций, позволяли передавать цифровую информацию со скоростью не превышающей 4,8 кбит/с.

Основой первых NMT-сетей был стандарт NMT-450. Данный стандарт построен на FDMA (Frequency Division Multiplie Access) - множественный доступ с частотным разделением. Каждому абоненту NMT сети, для использования услуг связи в режиме разговора, предоставляется в распоряжение выделенный полнодуплексный радиоканал. В стандарте NMT заложена возможность того, что все абонентские терминалы совместимы со всеми базовыми станциями, независимо от страны, т.е. любой абонент NMT сети мог работать в любой сети входящей в систему.

Основными элементами NMT сети являлись подвижные станции - абонентские терминалы (MS), базовые станции (BTS) и центры коммутации подвижной связи (MSС). Причем, центр коммутации подвижной связи обеспечивал управлением основными функциями системы, и являлся шлюзом между проводной телефонной сетью общего пользования и сетью NMT. Каждый центр коммутации обслуживал группу базовых станций, которые образовывали зону обслуживания (ТА) и вел реестр абонентского оборудования. В стандарте NMT была заложена возможность дифференциации абонентов по степени их значимости для оператора связи, т.е. при большой загрузке сети, они могли предоставлять ряду абонентов приоритет в доступе к услугам связи.

Распределение каналов базовой станции осуществлялось следующим образом: один канал использовался как канал вызова, остальные использовались для разговоров. В режиме ожидания все подвижные станции прослушивали канал вызова, а при поступлении звонка -переключались на свободный канал указанный базовой станцией и осуществляли разговор. Служебная информация в сетях NMT передавалась в цифровом виде, при этом логической единице соответствовала частота 1,2 кГц, а логическому нулю - 1,8 кГц. Речевая информация передавалась в аналоговом виде, причем в открытой форме, таким образом, для прослушивания разговоров абонентов NMT сети было достаточно стандартного радиоприемника соответствующего диапазона.

При входящем звонке мобильному абоненту сигнал вызова абонентского терминала осуществляется одновременно всем базовыми станциями, распложенными в зоне связи, где предполагается работа конкретного абонентского терминала. После приема абонентской станцией сигнала вызова она посылала сигнал подтверждения. При получении сигнала подтверждения центр коммутации передавал канал связи той базовой станции, которая получила сигнал подтверждения от абонентского терминала. В свою очередь базовая станция, сообщала абонентскому терминалу, на какой канал связи ему следует переключиться. При исходящем вызове с мобильного терминала, он автоматически находил свободный канал связи и занимал его. В стандарте NMT канал связи использовался как для разговора, так и для передачи служебной информации.

Как и в любой мобильной сети, в NMT-сетях центры коммутации отслеживали местоположение абонента. При переходе абонентского терминала между разными зонами обслуживания, он автоматически передавал центру коммутации, контролирующем новую зону обслуживания, информацию о своем местоположении. Центр коммутации зоны обслуживания, в которую перешел абонент, передавал полученную информацию о текущем местоположении абонента на центр коммутации предыдущей зоны обслуживания, который делал соответствующую пометку в своем реестре абонентских терминалов.

Рабочие частоты NMT-450 сетей находились в двух полосах 453-457,5 для информации передаваемой от сотового телефона к базовой станции и 463-467,5 для информации передаваемой от базовой станции к телефону. Частотный разнос каналов приёма и передачи составлял 10 МГц. При разработке стандарта NMT-450 планировалось использовать частотную сетку на 180 каналов с шагом 25 кГц. Однако, для увеличения количества каналов, а, следовательно, емкости сети, шаг частотной сетки был уменьшен в 2 раза, до 12,5 кГц. Общее «эффективное» количество каналов, за счет их многократного использования достигало 5568, а среднее количество каналов выделяемых для базовых станций - 30.

Обеспечение качества связи в сетях стандарта NMT осуществлялось за счет варьирования мощности передатчика абонентского терминала и правильного выбора базовой станции. Критерием оценки выступало соотношение сигнал/шум и время, которые рассчитывались следующим образом: по команде центра коммутации по каналу вызова базовая станция посылала тональный сигнал частотой 4 кГц. Базовая станция оценивала полученные значения соотношения сигнал/шум и времени возврата сигнала. Если один из параметров оказывался неудовлетворительным - центр коммутации либо разрывал соединение, либо переключал абонента на другую базовую станцию.

Выбор базовой станции, на которую переключался абонент, осуществлялся на основе оценки напряженности поля сигнала от подвижной станции. Для определения напряженности, каждая базовая станция была оснащена специальным оборудованием. Измерение напряженности начинало осуществляться одновременно с началом вызова, что позволяло оценить корректность выбора используемой базовой станции. По соотношению сигнал/шум также осуществлялось управление мощностью передатчика абонентского терминала. Если данное соотношение превышало максимально допустимый уровень - центр коммутации передавал абонентскому терминалу команду на снижение мощности передатчика.

В сетях NMT использовались 3 типа сот - микросоты, малые соты и большие соты. Радиус микросот составлял 0,5-3,0 км, мощность передатчика абонентского терминала - 0,1 Вт. Микросоты использовали для обеспечения связи на небольшой территории - вокзал, аэропорт и т.д. Малые соты имели радиус 2,0-6,0 км, а абонентский терминал использовал мощность передатчика 1 Вт. Их, как правило, использовали в густонаселенных городах. В небольших населенных пунктах и сельской местности использовали большие соты, чей радиус превышал 5,0 км при мощности передатчика абонентского терминала не менее 1 Вт. В зоне покрытия больших сот могли находиться малые соты и микросоты. При выборе базовой станции абонентский терминал вначале пытался подключиться к миросоте или малой соте, а при их отсутствии - к большой.

Идентификация абонента, точнее абонентского терминала в NMT сети осуществлялась по специальному ключу (SAK), один экземпляр которого записывался в память подвижной станции, а второй содержался в регистре идентификации, находившемся в центре коммутации. Выполнение процедуры идентификации осуществлялось при каждом исходящем вызове. В данном контексте под исходящим вызовом следует понимать звонок, осуществляемый с абонентского терминала.

К недостаткам стандарта NMT относились слабая устойчивость к помехам, что особенно сильно проявлялось в больших городах при работе сети на частотах в районе 450, отсутствие каких-либо средств защиты от прослушивания, малое время автономной работы абонентских терминалов, возможность появления «двойников».

Следующим этапом развития стандарта NMT стала его усовершенствованная версия NMT 450L В ней, для защиты пользователей сети от "двойников", была введена система SIS (SIS - Subscriber Identification Security). Помимо функции защиты от «двойников», в NMT450i был реализован ряд дополнительных возможностей, например, пониженный тариф для телефона с ограниченной (одной сотой) мобильностью, ограничение зоны обслуживания для конкретного абонента, SMS, автоматический роуминг и ряд других.

Также существовал стандарт NMT-900 (NMT-900i), основным отличием которого был используемый диапазон частот, находившийся в районе 900 МГц, что позволило повысить качество связи, из-за меньшего количества помех. В настоящее время стандарты NMT - всего лишь один из этапов истории развития сотовой связи. Большинство операторов, работавших в данных стандартах, перешли на значительно более современный стандарт CDMA.

 

Продолжение читайте в следующем номере...

 

Антон Печеровый

pecheroviy@nauchpribor.ru

  Теги: Мобильная связь,
Обсудить на форуме
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
  • 0
 (голосов: 0)
Комментарии (0)  Распечатать
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.









Электронный журнал ITФормат 2006-2010 ©
Редакция          Реклама у нас
Windows 2012 скидка !
Dr. web
Моментальный обмен WebMoney WMR WMZ WME WMU WMB