Как работает сотовая связь

Как работает мобильная сеть: учимся преодолевать синдром завышенных ожиданий

Если все время сидеть в интернете, то складывается ложное впечатление, что кругом все всем должны. Даже, если не углубляться в политику, где вообще все как один эксперты и знают что нужно делать, но, как говорил герой одного анекдота, делать самому что-то некогда, потому что нужно «таксовать», то нас окружают толпы недовольных людей. Мобильной связью вообще недовольны все, как один. У меня нет готового рецепта как это недовольство исправить, но есть хорошая новость: если вы понимаете как эта чертова мобильная связь работает, то вы гораздо меньше нервничаете. Вот вы, например, когда-нибудь разговаривали о качестве связи с теми, кто ею занимается? Я так точно не раз разговаривал. И ни разу не встречал недовольного специалиста (хотя проблемы со связью, безусловно, бывают и у них). Они не суетятся, не нервничают, потому что почти всегда четко себе представляют что (и почему) происходит. И при каких условиях ситуация может измениться. Овладеть этим «кунг-фу» на самом деле несложно, и начать нужно с того, чтобы разобраться как работает мобильная связь и какие процессы в ней происходят, когда мы снимаем трубку, делаем вызов или используем телефон для интернета.

Радиосигнал

И начать нужно с банального: мобильная связь на самом деле (вот новость-то, да?) использует радиосигнал, который по определению не может быть таким же надежным соединением, как толстый медный кабель надежно спрятанный от любых воздействий (ну, кроме ковша экскаватора, конечно же) извне. Радиосигнал подвержен куче всяких других вещей в этом несправедливом мире. Хотя бы потому, что нас постоянно окружает множество невидимых глазу передач, проходящих на самых разных частотах. Конечно, все мы знаем из школьного курса физики, что сигнал радиоволны может быть на разных частотах (и разной мощности, добавлю, но для нашего понимания ситуации это уже чересчур сложно, не будем так углубляться). И когда мы говорим о том, что наши телефоны работают на частотах 900, 1800 и 1900 МГц, на самом деле это диапазоны частот. А конкретная базовая станция и ваш телефон могут работать на других, близких к ним: 1799 или 1801 ГГц. Именно такое разделение частот и позволяет в современном городе пользоваться мобильной связью тысячам людей одновременно, а не ждать пока свободная частота освободится. Что еще больше усложняет ситуации, если задуматься, что операторов мобильной связи у нас больше, чем один. И все они работают тоже одновременно.

Также из курса физики мы помним (ведь помним же, да?), что при прохождении препятствия сигнал ослабевает. Вспомните как обстоит дело с Bluetooth-сигналом, если вы выйдете в соседнюю комнату. А ведь расстояние менее заявленных стандартом 10 метров. Так что ж — вам врут? Нет, на пути стоит препятствие, а если стена еще и несущая, то внутри нее не гипсокартон, а железная арматура, что однозначно лишь ухудшает сигнал и уж никак не улучшает его. Аналогичная ситуация и с Wi-Fi, и с мобильной связью. Потому что в обоих случаях используется радиосигнал. Поэтому каждый раз, когда вы заходите в лифт или спускаетесь в подвал (например, в кафе), то связь может внезапно ухудшаться. И это нормально, потому что полностью соответствует законам физики, даже если вы о них ничего не знаете.

Базовые станции

Некоторые (не все, конечно) догадываются о том, что для мобильной связи нужны еще и базовые станции. Это довольно сложные (и дорогие) комплексные конструкции, включающие в себя различный набор коммуникационного (и не только его) оборудования. В минимальной конфигурации базовой станции нужно питание, подключение к другим таким же базовым станциям и/или маршрутизаторам сети, способным правильно направить данные и мгновенно связать между собой двух абонентов. Связь эта может быть по опто-волоконному кабелю (и тогда вы его даже не увидите) или по радиоканалу. И тогда вы увидите такие большие круглые антенны радиорелейной связи, работающие по направленному лучу и связывающие базовую станцию с другой (конкретной) такой же станцией. В городе такие базовые станции могут размещаться на крышах административных (премущественно, так проще получить разрешение на их установку) зданиях. Почему на крышах? Потому что чем выше — тем больше открытого пространства и меньше препятствий для радиосигнала. За городом (или там, где нет высоких зданий) для базовой станции устанавливается отдельная мачта, с виду напоминающая мачты электропередач. Сама базовая станция — это еще и ящик с умной электроникой, обслуживающей все это хозяйство, а также кондиционер, охлаждающий ее работу (особенно нужен, как мы все понимаем, летом). По идее, у каждой базовой станции должен еще быть дизель-генератор с автономным питанием, включающийся автоматически при отключении электричества. Иначе при любых авариях энергосети мобильная связь тут же будет отключена, а так она какое-то время еще способна проработать (в идеале — до приезда ремонтной бригады или ликвидации аварии энергосети). Заценили? И это мы еще не перешли к передатчикам, непосредственно связывающим базовую станцию с мобильными телефонами. Вы их видите чаще всего — это вертикально установленные панели, обычно их три — по сектору в 120 градусов на каждый.

Чтобы все это работало как часы и разные игроки рынка не мешали друг другу существует государственное регулирование. Оно касается мощности используемого оборудования, безопасности мобильных телефонов (именно поэтому все легально продаваемые телефоны проходят обязательную сертификацию, что, пусть и немного, но увеличивает их стоимость). Кстати, именно поэтому купленные за границей телефоны могут работать не так хорошо, как хотелось бы — они разработаны для других условий и соответствуют другим требованиям. Особенно это касется дешевых моделей (с брендовыми телефонами таких сюрпризов, как правило, не происходит, потому что их выпускают компании, тщательно следящими за соответствиями своих устройств нормам тех стран, где они официально продаются). О том зачем государство это делает, каким образом и какую пользу это приносит обществу, вы можете почитать в отдельной статье на эту тему.

Но мы помним, что радиосвязь и ее качество все-таки зависит от многих факторов, которые являются непостоянными. Скорость передачи данных в конкретном месте в конкретно взятом промежутке времени может существенно измениться, если поменяются исходные данные. Поэтому, потребительские тестирования — субъективны, однако именно они могут дать информацию потребителю в определенной географической точке о качестве предоставляемой услуги. По-настоящему оценить качество сети можно только при помощи специального оборудования и целой команды специалистов (причем в каждом городе — отдельной).

Помимо естественных причин (нагрузки на сеть, например) есть еще и другая проблема: в городах, где мы живем, постоянно строятся новые объекты, которые способны кардинально менять картину покрытия сети и наличия сигнала в конкретном районе. Поэтому процесс радиопланирования сети — процесс непрерывный. Он никогда не прекращается, и внедрение 3G, которое мы наблюдаем сейчас, — всего лишь один эпизод в длинной цепочке постоянной работы, которая велась, ведется и будет проходить в будущем. Всегда.

Помимо довольно медленных изменений (строительство высотки, согласитесь, занимает месяцы, а то и годы), есть еще стихийные всплески потребления мобильной связи, способные создать пиковые нагрузки, многократно превосходящие емкость сети в текущем месте. Самый простой пример — выставки, когда в одном здании или павильоне собираются тысячи людей, у каждого из которых в кармане есть мобильный телефон. Вы, наверняка, сталкивались с ситуацией, когда на выставке (или стадионе) плохо работала мобильная связь. Аналогичные всплески, например, происходят накануне Нового года, к которому все операторы тщательно готовятся. Потому что для них это не только определенный вызов и удовлетворенность потребителей, но и (к чему скрывать) дополнительный заработок.

Если о мероприятии известно заранее, для увеличения емкости сети используются так называемые мобильные базовые станции. Они представляют собой автомобиль, внутри которого находится куча дорогостоящей электроники, подключающейся к сети оператора и увеличивающей емкость сети в конкретно взятом месте. Для развертывания такой мобильной базовой станции необходимо от 3-4 часов до суток (в зависимости от сложности условий — напомню, что у каждого оператора они свои, и определяются наличием ближайщих базовых станций, расстоянием до них, прямой видимостью и так далее). Например, по словам Юрия Григорьева, начальника департамента эксплуатации мобильной сети Центрального региона lifecell, во время проведения чемпионата по футболу Евро-2012 на Крещатике, в фан-зоне работало сразу три мобильных базовых станции в разных частях улицы (весь Крещатик представлял собой тогда фан-зону с огромными установленными экранами для зрителей). Аналогичные действия проводятся с сезонными мероприятиями, например, днями городов. Свои коррективы вносят и периоды отпусков с курортными местами — морскими летом и горнолыжными зимой. Все эти действия проводятся незаметно для большинства абонентов мобильной связи, которые даже не подозревают о технических сложностях (да, между нами говоря, и не должны подозревать). Но они проводятся всеми операторами вне зависимости от того какого вы мнения об их работе.

Отдельного разговора стоит оборудование, используемое для улучшения связи внутри помещений. Чтобы не усложнять рассказ перечислением разных репитеров и фемтосот, просто скажу, что внутри помещения (это может быть кафе в подвале или огромный торговый центр) устанавливается оборудование, повышающее тем или иным способом емкость сети и передающее весь трафик (голосовой и данные) дальше в сеть оператора. В метро для этого используют специальный излучающий радиосигнал кабель, поэтому мы можем иметь (или не иметь) мобильную связь даже в тоннелях метро, хотя они и находятся на недостижимой для обычных радиоволн глубине.

Опорная сеть

На первый взгляд, вопрос кажется странным, но мы никогда не задумываемся о том куда сигнал с мобильного телефона уходит дальше. Нет, понятно, что он уходит в сеть мобильного оператора, но что такое «сеть»? На самом деле значительная часть сети мобильного оператора находится в. кабеле. Базовые станции, связанные между собой только по радио не способны передавать весь тот объем голосовой связи и тем более данных по радиосигналу. Тем более, что большинство пользователей мобильной связи сосредоточены в отдельных городах, не связанных между собой радиосвязью. И сигнал между ними проходит через магистральные опто-волоконные кабели, составляющие основу отрасли телекоммуникаций. Существует понятие «опорной сети» или back bone, которую еще могут называть трансмиссией в силу ее функций — передачи огромного потока данных между ключевыми сегментами сети оператора. Каждый город, в свою очередь, может иметь свое «кольцо», соединяющее в себе потоки данных от конкретных базовых станций или опорных пунктов, аккумулирующих трафик с нескольких базовых станций. Для управления всей сетью необходимы огромные узловые коммутаторы, обслуживающие целые регионы. Это огромные дата-центры, управляющие всем трафиков и занимающих отдельное здание. Они, как и любые другие дата-центры, имеют несколько независимых каналов подключения, собственные системы энергопотребления. В менее купных городах существуют еще «выносные» коммутаторы, меньшие по размерам, предназначенные для обслуживания своего региона.

Теперь вы понимаете, что мобильная сеть оператора представляет собой очень сложную систему. И на каждом ее этапе, в каждом звене цепочки — от мобильного телефона пользователя до базовой станции, коммутатора и опорной сети может возникнуть проблема с качеством связи. Подробнее мы рассказывали об этих проблемах в отдельной статье, поэтому вкратце напомню, что качество связи зависит от трех факторов: покрытия, емкости и качества самой сети. Грубо говоря, покрытие — это то, куда «добивает» сигнал базовой станции, емкость — способность сети принимать большее количество звонков и/или передавать больший объем данных (кстати, это главная выгода от внедрения сетей 4G, позволяющая нарастить емкость и использовать большее количество частот — это своя отдельная проблема, связанная в том числе с перераспределением частот и технологической нейтральности).

Биллинг

Говоря о мобильной связи, о том как она работает и откуда могут возникнуть проблемы у пользователей, нельзя не затронуть вопрос биллинга. Технически это программное обеспечение определяющее тариф абонента, учитывающий все, включенные в него затраты пользователя, и рассчитывающее его баланс на счету. Оно интегрированно в сеть оператора и при совершеннии какого-либо действия со стороны абонента (вызов, SMS, доступ в интернет) сначала проверяет может ли пользователь совершить это действие, затем либо разрешает системе предоставить абоненту запрашиваемую услугу, либо выдает ему сообщение почему это действие выполнить нельзя (например, не хватает средств на счету). Все эти многочисленные операции происходят мгновенно и незаметно для пользователя, но для общего понимания того как работает мобильная связь, знать об этом стоит.

Как работает биллинг нам объяснил Константин Жилин, руководитель Департамента эксплуатации телекоммуникационных сетей оператора lifecell: «Для того, чтобы сделать звонок, сервер определяет триггер: что нужно сделать, чтобы дать абоненту возможность звонить. Триггером может быть «проиграй какую-то мелодию», иногда это триггер «иди сходи проверь тарификацию». Для того, чтобы абонент сделал звонок, биллинговой системе сначала нужно запросить есть ли достаточно средств у абонента для того, чтобы сделать звонок. Биллинговая система смотрит счет абонента и отвечает: «пожалуйста, разрешаю сделать звонок такой-то длительности». И только после этого происходит подключение трафика, маршрутизации и так далее. После того, как абонент использовал эту квоту звонка, например, 150 секунд, биллинг снова делает запрос разрешения и проверяет остаток денег на счету. Квота выдается исходя из среднестатистического времени совершения звонка и остатка денег на счету и исчисляется в минутах».

Само снятие денег со счета (сакральный момент) происходит по окочанию звонка, когда биллинг запрашивает систему об окончательной длительности звонка и тарифицирует его по фактической продолжительности, а не по объему выделенной квоты. С точки зрения биллинговой системы смена тарифного плана абонента просто означает замена в каталоге продуктов оператора одного пункта на другой. В продуктовом плане для биллинга есть список доступных абоненту услуг, часть из которых являются базовыми (и предоставляемых в рамках тарифного плана без дополнительной платы), а часть — дополнительными и, соответственно, оплачиваемыми отдельно. Если изменяется одно либо другое, значит для биллинга что-то бесплатное становится платным или наоборот. Либо меняется стоимость какой-то конкретной услуги. Так это работает. Все разговоры про воровство операторами денег на самом деле является распространенным заблуждением. Что не отменяет активной маркетинговой деятельности большинства операторов. Но что-то украсть у абонента невозможно физически.

Как говорится, знание — сила, поэтому во всех спорных случаях нужно внимательно читать условия своего тарифного плана и не стесняться уточнять все вопросы у оператора. Сотрудники кол-центров стрессоустойчивы, проходят специальные треннинги и всегда готовы спокойно выслушать абонента и постараться помочь ему. Об этом подробнее мы еще поговорим как-нибудь в следующий раз.

Тем, кто хочет знать больше

Операторы используют свои собственные жаргонные словечки, которые нам показались забавными и стоящими вашего внимания:

• «кастрюлька» — радиорелейная антенна, имеющая круглую форму и предназначенная для связи двух базовых станций между собой по радиоканалу
• «греть воздух» — работать вхолостую, так говорят, когда дорогостоящее оборудование не использует свои возможности полностью, имеет избыточную емкость сети и, соответсвенно, не приносящее ожидаемого дохода для оператора
• «кабинет» — шкаф мобильной базовой станции с оборудованием: шасси с приемо-передатчиком ( вмещает в себя до 4 полок, на которых размещается до 12 приемо-передатчиков) и «мозги» базовой станции — электроника, обеспечивающая работу самой сети

Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.

Как устроена сотовая связь

Пятница, братья и сестры, а по пятницам у нас подкаст с конспектом. Подкаст «Запуск завтра» выходит при поддержке Практикума, а мы тоже выходим при поддержке Практикума, поэтому синергия. Сегодня говорим об устройстве сотовой связи. Слушайте подкаст, если есть время, а если нет — читайте основные мысли ниже.

О герое

Герой выпуска — Александр Чемерис, сотрудник компании YADRO. Руководил стартапом Fairwaves, где делал оборудование для сотовых операторов, обеспечивал связью африканские деревни и штат Оахака в Мексике.

Как Александр попал в мир сотовой связи

Я начал заниматься сотовой связью через софт. Писал диплом по коммуникациям Voice over IP (VoIP). Это возможность говорить голосом через интернет, например как в Skype или Telegram. Потом появился опенсорсный проект Open BTS, который, с помощью VoIP и железа под названием Software-Defined Radio позволял сделать сотовую станцию. Мы с приятелем подумали: «Это же прикольно!». Купили такую карточку и попробовали это дело запустить. Так я из софта перешёл в сотовую связь.

Оказалось, что сотовая связь — это отдельный мир, который можно изучать годами. Ты в него погружаешься, а потом раз — и десять лет прошло.

Как устроена сотовая связь

Она работает на радиоволнах. Вот как мы голосом говорим — и голос распространяется по воздуху на расстоянии. У радиоволн похожий принцип, но распространяются они гораздо дальше, воздух им не мешает. Ушами мы радиоволны слышать не можем, но в телефонах есть специальные антенны, которые умеют воспринимать эти колебания.

Почему по сотовому мы можем говорить одновременно

ТВ-вещание либо радиовещание — это симплексная связь, то есть односторонняя. Один источник сигнала облучает какую-то местность, и все приёмники в этой местности «слышат» этот сигнал.

Сотовая связь — это дуплексная связь, двусторонняя. В сотовой связи есть «канал вверх» и «канал вниз», они так и называются — uplink и downlink. Вниз — это канал к абоненту, потому что вышка обычно выше него, а вверх, соответственно, от абонента туда, наверх, в сторону вышки.

Два самых популярных способа разделения — это frequency division duplex и time division duplex, FDD и TDD соответственно. Классическая сотовая связь построена на FDD, когда у тебя на одной частоте телефон принимает, а на другой передаёт. То есть у тебя словно два радио на разных частотах: по одному ты передаёшь сигнал, по другому — передаёт вышка.

TDD — это то, что мы сейчас делаем. Пока я говорю, ты молчишь, когда ты говоришь, я молчу. Когда все начинают говорить одновременно, происходит интерференция — становится плохо слышно, у тебя начинает квакать телефон.

Стандартный TDD в сотовой связи построен на фреймах, где длина одного фрейма в 4G — 10 миллисекунд, в 5G — до одной миллисекунды. Дальше 10 миллисекунд разбиваются на uplink и downlink, ты 5 миллисекунд говоришь и 5 миллисекунд слушаешь. Это настолько мало, что тебе кажется: ты в любой момент можешь начать говорить, не надо ждать собеседника.

Какие железки отвечают за передачу сигнала

Исключая абонентские устройства, сеть состоит из трёх компонентов: софт у оператора, базовые станции на вышках и связь между ними — транспортная сеть, или бэкхолл.

Вышка обычно подключена к мощному источнику электроэнергии. У неё большие антенны, которые усиливают сигнал. Ты физически не можешь носить телефон, у которого антенна два метра, поэтому антенна на вышке всегда большая. Если сравнить мощность излучения, то у телефона она намного меньше, чем у вышки. Это отчасти связано с какими-то медицинскими нормами, но на самом деле просто экономически невыгодно делать телефон, который будет передавать мощный сигнал: у него будет быстро садиться батарейка.

Роль вышки — передать и принять сигнал с телефона. Причём сделать это качественно и так, чтобы телефон садился не за два часа, а за пару дней хотя бы. Вышка — это физическое устройство, которое ты видишь на улице, а есть базовая станция — это то, что находится на вышке. Если поставить одну такую базовую станцию в центре деревни, то у всех людей нормально будут работать телефоны, которые находятся в зоне доступа. А если навтыкать вышки рядом друг с другом, то начнутся проблемы со связью.

Почему сеть называется «сотовая»

Потому что у тебя вышки натыканы как медовые соты, а вокруг базовой станции зона приёма словно шестиугольник.

Есть целая наука и отдельные люди, которые занимаются радиопланированием. Они делают, так чтобы базовые станции друг другу не мешали и всё это хорошо работало. Говоря математически, если у тебя сотовые вышки передают с одинаковой мощностью, то оптимальное распределение этих вышек будет такое, что каждая стоит в центре шестиугольника. Если ты построишь изолинии равной мощности, то там, где мощность одной вышки падает настолько, что мощность второй вышки начинает вырастать, ты увидишь, что изолинии образуют шестиугольник. Это действительно так физически устроено и выглядит как соты.

Сейчас всё сложнее. Появились макростанции, пикостанции, маленькие станции, зонтичные станции, фемтостанции, которые можно дома поставить.

«Прогресс дошёл до того, что базовые станции учатся договариваться между собой, кто когда передаёт. Условно говоря, маленькая базовая станция, фемтосота, у тебя в квартире в какой-то момент может сказать большой сотовой станции, которая стоит за окном: „Слушай, я буду передавать вот в такое время, вот на такой частоте, ты помолчи. В мою сторону не свети, я тут сейчас дело сделаю, а потом продолжишь“».

Кому принадлежат вышки

Не хочу углубляться в эту тему, это целая отдельная индустрия башенных компаний. Они продают то, что по-английски называется vertical real estate. По-русски это будет «вертикальная жилплощадь». Есть целое понятие — BTS Hotel, то есть отель базовых станций. Ставишь такую вышку, а дальше сдаёшь в ней номера.

В России по закону базовая станция должна принадлежать мобильному оператору, иначе её не разрешат вывести в эфир. Но бывает и по-другому. Например, Tinkoff Mobile — это виртуальный мобильный оператор. У него есть бренд, но нет своих базовых станций, то есть он с кем-то договорился. А настоящий мобильный оператор — это компания, которая владеет лицензией на частоты. Диапазон частот делится на маленькие кусочки и продаётся по частям за бешеные деньги разным операторам связи.

«В связи с появлением 5G в Америке был крупный аукцион, где платили десятки миллиардов долларов за право работать на определённых частотах. В России аукцион частот — такой же способ заработать денег для государства. Можно собирать налоги, а можно продавать частоты».

Кто помимо государства в России владеет частотами

Из федеральных операторов, которые присутствуют в подавляющем большинстве регионов России, «большая четвёрка»: «МегаФон», «МТС», «Билайн» — он же VEON, и «Ростелеком» — он же «Теле2». Осталось несколько мелких региональных операторов, остальных выкупили крупные московские и питерские компании.

В чём отличие 1G от 5G

G — это Generation, «поколение». Новое поколение сотовой связи появляется примерно раз в десять лет. Нужно всё стандартизировать, изготовить оборудование, развернуть его и получить частоты. Это длительная процедура.

Сеть 1G появилась в 1979 году. Главная инновация была в том самом подходе, когда вышки ставятся по сотовому принципу. Сеть второго поколения 2G — это переход к цифровым коммуникациям, что позволило повысить ёмкость и безопасность. Повысилось количество абонентов и стало невозможно при помощи аудиоприёмника подслушать, о чём люди говорят по телефону.

Сеть третьего поколения научилась нормально передавать интернет. Без 3G не было бы iPhone с его приложениями. 4G изначально задумывалась для интернета, а не для голоса. До сих пор во многих сетях 4G ты не можешь поговорить голосом. С этим помогает LTE — конкретная реализация голосовой связи, которая стала доминирующей.

В 2019 году начали появляться самые первые 5G — это попытка улучшить 4G, подстроить под промышленные юзкейсы.

Первый юзкейс Massive IoT — условно, 10 тысяч устройств на квадратный километр. Используется на заводе, который обвешан датчиками. Второй юзкейс — Ultra Reliable Low Latency Communications. Это управление робототехникой, телемедицина, удалённое управление поездами, гейминг. Третье — это то, что называется Mobile Broadband, более быстрая передача данных.

Как родилась идея для стартапа

Люди на какой-нибудь шахте либо на нефтяной вышке тоже хотят говорить друг с другом по сотовому или, что ещё сложнее, звонить домой. Им нужно дать для этого инструмент. Одна базовая станция на какой-нибудь нефтяной вышке для монстра типа Nokia или Ericsson вообще не важна. Но для небольшой компании, если посчитать, это интересный бизнес-кейс.

Мы работали с легитимными сотовыми операторами. У них есть частоты, но есть проблема с тем, что на оборудовании крупных вендоров им невыгодно идти в деревню. Чтобы сделать связь в таких удалённых регионах, я продавал решение — оборудование и софт. Физически это выглядит как ребристая коробочка около 10 кг размером с небольшой рюкзак. Я её как раз в рюкзаке с собой и таскал на презентации.

Внутри такой базовой станции компьютер и радиокомпоненты. Стоит разъём под большую внешнюю антенну, которую покупаешь отдельно. Антенны бывают разные. Ты выбираешь нужную под ландшафт и местность и затем прикручиваешь к вышке. Дальше прикручиваешь базовую станцию и соединяешь толстым радиокабелем с антенной.

В стандартной африканской деревне вышки с разумными антеннами покрывают радиус 5–7 километров. Это размер небольшого города или деревни. К такой базовой станции можно подключить дешёвую Nokia или даже iPhone.

Почему стартап закрылся

Мы не выдержали гонку с более обеспеченными стартапами. Сначала были богатые TIER 1 и несколько небольших компаний по всему миру. Мы все друг друга знали. С одной стороны, мы всегда соревновались, с другой — были против тех мужиков в костюмах от монополистов.

Потом сработала трамповская война против Китая, которая привела к тому, что начал разваливаться единый телекоммуникационный мир. Индустрия поделилась на национальные анклавы. В Европе остались Ericsson и Nokia. В Штатах появились хорошо профинансированные стартапы. Параллельно такие же процессы начали происходить в Индии. Начали появляться национальные разработчики в Японии и во Вьетнаме.

Мой стартап назывался Fairwaves — «Справедливые волны». Я проработал там практически десять лет. Сейчас мы занимаемся тем же самым, чем занимались раньше, — создаём оборудование для операторов сотовой связи, только теперь не для США, а для России.

В полной версии подкаста

14:00 Как победить интерференцию

18:00 Почему мегагерцы стоят денег

27:00 Как наследственность в сотовой связи сделала её уязвимой

33:10 Что означают все эти G

38:00 Почему, когда говоришь по 4G, интернет виснет

43:42 Как развернуть свою локальную сеть

51:20 Вышка из бамбуковой палки и государственная монополия на связь. Что Саша делал в Мексике

Принцип работы сотовой связи: стандарты и базовые станции

Сотовая связь относится к усовершенствованной службе мобильной телефонной связи (AMPS).

Сотовая мобильная связь основана на географическом разделении зоны покрытия связи. Каждой ячейке выделяется определенное количество частот (или каналов), которые позволяют большому количеству абонентов одновременно вести разговоры.

История развития

Работы по созданию гражданских систем мобильной связи начались в 1970-х. К этому моменту развитие обычных телефонных сетей в европейских странах достигло такого уровня, что следующим шагом в эволюции коммуникаций могла стать только доступность телефонной связи везде и всюду.

Сети на первом гражданском стандарте сотовой связи – NMT-450 – появились в 1981. Хотя наименование стандарта представляет собой сокращение слов Nordic Mobile Telephony («мобильная телефония северных стран»), первая на планете сотовая сеть была развернута в Саудовской Аравии. В Швеции, Норвегии, Финляндии (и других странах Северной Европы) сети NMT заработали на несколько месяцев позднее.

Через два года – в 1983 – на территории США была запущена первая сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), созданного в исследовательском центре Bell Laboratories.

Стандарты NMT и AMPS, которые принято относить к первому поколению систем сотовой связи, предусматривали передачу данных в аналоговой форме, что не позволяло обеспечить должный уровень помехоустойчивости и защиты от несанкционированных подключений. Впоследствии у них появились усовершенствованные за счет использования цифровых технологий модификации, например, DAMPS (первая буква аббревиатуры своим появлением обязана слову Digital – «цифровой»).

Стандарты второго поколения (так называемого 2G) – GSM, IS-95, IMT-MC-450 и др., изначально созданные на основе цифровых технологий, превосходили стандарты первого поколения по качеству звука и защищенности, а также, как выяснилось впоследствии, по заложенному в стандарт потенциалу развития.

Уже в 1982 Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (CEPT) создала группу для разработки единого стандарта цифровой сотовой связи. Детищем этой группы стал GSM (Global System for Mobile Communications).

Первая сеть GSM была запущена в эксплуатацию в Германии в 1992. Сегодня GSM является господствующим стандартом сотовой связи как в России, так и во всем мире. В 2004 в нашей стране GSM-сети обслуживали свыше 90% абонентов сотовой связи; в мире GSM использовало 72% абонентов.

Для работы оборудования стандарта GSM выделено несколько диапазонов частот – на них указывают числа в названиях. В европейском регионе в основном используются GSM 900 и GSM 1800, в Америке – GSM 950 и GSM 1900 (на момент утверждения стандарта в США «европейские» частоты там оказались заняты другими службами).

Популярность стандарту GSM обеспечили его значимые для абонентов особенности:

• высокое качество передачи голоса;
• защищенность от помех, перехвата и «двойников»;
• наличие большого числа дополнительных сервисов;
• возможность при наличии «надстроек» (таких, как GPRS, EDGE и др.) обеспечивать передачу данных с высокими скоростями;
• присутствие на рынке большого количества телефонных аппаратов, работающих в сетях стандарта GSM;
• простота процедуры смены одного аппарата на другой.

В процессе развития сотовые сети стандарта GSM приобрели возможности расширения за счет некоторых «надстроек» над действующей инфраструктурой, обеспечивающих скоростную передачу данных. GSM-сети с поддержкой GPRS (General Packet Radio Service) получили название 2,5G, а GSM-сети с поддержкой стандарта EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) иногда называют сетями 2,75G.

В конце 1990-х в Японии и Южной Корее появились сети третьего поколения (3G). Основное отличие стандартов, на которых построены сети 3G, от предшественников – расширенные возможности скоростной передачи данных, что позволяет реализовывать в таких сетях новые сервисы, в частности, видеотелефонию. В 2002–2003 первые коммерческие сети 3G начали работать и в некоторых странах Западной Европы.

Хотя в настоящее время сети 3G существуют лишь в ряде регионов мира, в инженерно-технических лабораториях крупнейших компаний уже ведутся работы по созданию стандартов сотовой связи четвертого поколения. Во главу угла при этом ставится не только дальнейшее увеличение скорости передачи данных, но и повышение эффективности использования пропускной способности частотных диапазонов, выделенных для мобильной связи, чтобы получать доступ к сервисам могло большое количество абонентов, находящихся на ограниченной территории (что особенно актуально для мегаполисов).

Как работает

На основе сотового принципа организованы все современные системы мобильной связи. Сегодня практически все территории, достаточно плотно населенные людьми, покрыты сетью сотовых станций. Эти станции работают как ретрансляторы – принимают сигнал от наших телефонов и передают его другим станциям.

Пройдя через несколько сотовых ретрансляторов, сигнал попадает в телефон второго абонента, и мы слышим голос своего знакомого или близкого человека.

Зона действия одной станции ограничена мощностью ретрансляционной аппаратуры и составляет круг радиусом примерно 30 километров, если поблизости нет возвышенностей или высотных зданий, преграждающих путь сигналам.

В пределах крупных городов с высотной застройкой базовые станции приходится располагать гораздо ближе друг к другу из-за высокого уровня помех, создаваемых застройкой, линиями электропередачи, работающей техникой и т.д.

Откуда взялось название

Оптимальное расположение станций, обеспечивающее их минимальное количество при максимуме покрываемого пространства, напоминает рисунок пчелиных сот – правильные шестигранники. Поэтому мобильную связь раньше, в самом начале ее распространения, называли сотовой связью.

На самом деле это самая обычная и привычная для нас мобильная связь, которой мы пользуемся с помощью наших мобильных телефонов. Но если бы вдруг исчезли все соты, то связь сразу перестала бы работать, потому что без сотовых станций телефоны не смогут передавать сигналы и принимать их с других телефонов.

Какие стандарты бывают

Первые мобильники работали с технологий 1G — это самое первое поколение сотовой связи, которое опиралось на аналоговые телекоммуникационные стандарты, главным из которых стал NMT — Nordic Mobile Telephone. Он предназначался исключительно для передачи голосового трафика.

К 1991 году относят рождение 2G — главным стандартом нового поколения стал GSM (Global System for Mobile Communications). Данный стандарт поддерживается до сих пор. Связь в этом стандарте стала цифровой, появилась возможность шифрования голосового трафика и отправки СМС.

Скорость передачи данных внутри GSM не превышала 9,6 кбит/с, что делало невозможной передачу видео или высококачественного звука. Проблему был призван решить стандарт GPRS, известный как 2.5G. Он впервые позволил пользоваться сетью Интернет владельцам мобильных телефонов.

Такой стандарт уже обеспечил скорость передачи данных до 114 Кбит/c. Однако вскоре он также перестал удовлетворять постоянно растущие запросы пользователей. Для решения этой проблемы в 2000 году был разработан стандарт 3G, который обеспечивал доступ к услугам Сети на скорости передачи данных в 2 Мбита.

Еще одним отличием 3G стало присвоение каждому абоненту IP-адреса, что позволило превратить мобильники в маленькие компьютеры, подключенные к интернету. Первая коммерческая сеть 3G была запущена 1 октября 2001 года в Японии. В дальнейшем пропускная способность стандарта неоднократно увеличивалась.

Наиболее современный стандарт — связь четвертого поколения 4G, которая предназначена только для высокоскоростных сервисов передачи данных. Пропускная способность сети 4G способна достигать 300 Мбит/сек, что дает пользователю практически неограниченные возможности работы в интернете.

Препятствия в развитии сотовой связи

Системные операторы разработали идею расщепления клеток. Когда зона обслуживания становится заполненной пользователями, этот подход используется для разделения одной зоны на более мелкие. Таким образом, городские центры могут быть разбиты на столько областей, сколько необходимо для обеспечения приемлемого уровня обслуживания.

Это препятствие связано с проблемой, возникшей, когда абонент сотовой связи во время вызова перемещался из одной ячейки в другую. Поскольку соседние зоны не используют одни и те же радиоканалы, вызов должен быть либо отброшен, либо переведен с одного радиоканала на другой, когда пользователь пересекает линию между соседними ячейками.

Общие сведения о базовой станции

Чтобы понять, что такое базовая станция, необходимо иметь представление из чего вообще состоят сотовые сети. Опыт развития мобильной технологии привёл к разделению функций и логической разбивке системы на три подсистемы. Каждая из которых это замкнутый элемент, выполняющий определенные обязанности. Это целесообразно, и позволяет эффективно контролировать работу, отслеживать неисправности и исправлять ошибки в процессе развития и эксплуатации мобильной связи.

Доступность, качество и непрерывность связи осуществляется благодаря трём подсистемам:

• эксплуатации и технического обслуживания — Operation Subsystem или OSS.
• коммутации — Switching Subsystem или SSS.
• базовых сотовых станций — Base Station Subsystem или BSS.

В общей системе подсистема OSS контролирует качество обмена данными и управляет всеми компонентами. Устранение неисправностей, управление нагрузкой и контроль работы оборудования осуществляются автоматически или в ручном режиме обслуживающим персоналом.

Подсистема коммутации это скелет всей сети GSM. Она обеспечивает коммутацию, регистрацию домашнего и гостевого месторасположения, аутентификацию абонентов.

И наконец, подсистема базовых сотовых станций. В её состав входят:

• Транскодеры — TRAU.
• Контроллеры — BSC.
• И непосредственно базовые сотовые станции — BTS.

Транскодеры и контроллеры помогают функционировать подсистеме, а на отдельные станции возложены следующие обязанности:

• Радиосвязь в определённой соте;
• Контроль качества обмена данными (связи);
• Обмен данными между собой;
• Управление мощностью сигнала.

Каждая базовая сотовая станция это центр соты, обеспечивающая передачу данных и создающая регламентированную зону обслуживания (покрытия). Отсюда и появилось название — сотовая связь.

Сама базовая сотовая станция это комплекс из антенны (антенн), радио модуля и блока питания. Антенны принимают и передают, радио модуль обрабатывает и усиливает сигнал, а блок питания снабжает базу электроэнергией. Располагают базовые антенны на зданиях и сооружениях, возвышенностях, мачтах, вышках до 300 м высотой и просто на столбах. В любом случае, самая заметная и выделяющаяся из общего пейзажа часть — это мачта с несколькими антеннами. Они окружают нас , часто мы просто их не замечаем. Но мобильный телефон работает, значит приёмо-передатчик где-то рядом.

Прежде всего, сотовые базовые станции различаются размерами. По этому параметру их можно поделить на:

• фемтосоты
• пико
• микро
• макро

Фемтосота – самая маленькая и её скорее можно назвать точкой доступа. Обычно оператор сотовой связи не имеет отношения к данному оборудованию, оно является собственностью потребителя, и обеспечивает связь для домохозяйства или предприятия. Устройство не требует вмешательства оператора, автоматически определяет радио параметры и подключения к сети операторов. Размещается внутри помещений и имеет размеры сопоставимые с домашними роутерами.

Следующие по размеру устройства, это базовые сотовые станции маленькой мощности – Пикосоты. Устройство сравнимо по размеру с ноутбуком или даже портативным компьютером. Используются в местах потенциально большой концентрации пользователей интернета для распространения локального сигнала сети IP/Ethernet. Устанавливаются в больших офисных зданиях, гипермаркетах, выставочных, бизнес и ярмарочных комплексах. Хотя и устанавливаются мобильными операторами, но еще не являются полноценными базовыми сотовыми станциями.

Следующей по размеру и уже вполне функциональная станция сотовой связи, это микросота. Обладая небольшими размерами и весом до 50 кг, обеспечивает связь в радиусе до 5 км.

Её габариты ограничивают количество поддерживаемых абонентов. Поэтому микросоты применяются в небольших населённых пунктах, для обеспечения локальных участков больших городов, там где нет необходимости в мощных излучателях или их некуда установить. Они практически незаметны на столбах. А в последнее время их научились еще и маскировать под деревья.

И наконец полноценные, мощные базовые сотовые станции, которые смонтированы повсюду. Особенно актуальна их установка на возвышенностях в городах. За городом мощные станции устанавливают чтобы обеспечить как можно больший радиус покрытия, потому что установка каждой связана с созданием хотя бы минимальной инфраструктуры. Это линия электропередачи и возможность подъезда для монтажа и обслуживания. Поэтому проще поставить одну мощную чем несколько небольших станций сотовой связи.

Зона действия каждой базовой сотовой станции зависит рельефа окружающей местности, высоты антенны, количества помех и препятствий в радиусе работы сотовой связи. Поэтому при планировании места установки радиус покрытия не всегда имеет первостепенную важность. Помимо перечисленных факторов учитывают ещё и возможный рост числа абонентов. Такой рост может спровоцировать ограничение на одновременное подключение сотовых телефонов. В этом случае операторам приходится уменьшать радиус действия установленной и дополнительно монтировать несколько станций сотовой связи.

Оборудование

Структурно все базовые станции gsm и lte состоят из трех основных компонентов. Это антенна, радио блок и система питания.

Визуально расположение базовой сотовой станции можно определить по антеннам. Это обязательный элемент устройства. Именно антенны принимают и передают сигналы между собой и абонентами. Антенна это очень важная часть базы, от которой зависит качество мобильной связи. Такие вышки с антеннами уже привычно вписались в городские и сельские пейзажи.

Для связи с сетью (соседними станциями) проводят оптоволокно. Если это сделать затруднительно или вовсе не представляется возможным, то на мачте устанавливается ещё и антенна релейной связи. Она имеет вид тарелки и немного похожа на спутниковые антенны.

С антенн сигнал поступает на радио блоки, которые устанавливаются открыто (наружно), либо в специальных помещениях.

Радио блоки в процессе работы греются. Поэтому установленные внутри аппаратных помещений требуют принудительного охлаждения с помощью кондиционера. Наружные охлаждаются естественным путём.

Третьей основной составляющей базовых станций является система питания. В неё входят преобразователь переменного тока в постоянный с управляющей и защитной аппаратурой. И конечно же аккумуляторы для бесперебойного питания.

Остальное оборудование обеспечивает нормальное функционирование основных систем, и находится в самом помещении либо рядом с ним в специальных шкафах или контейнерах. Это климат-контроль (кондиционер и обогреватель), система вентиляции и безопасности, противопожарные устройства и прочая вспомогательная аппаратура.

Принцип работы базовой станции, как они связываются между собой

Удобство пользования мобильной связью заключается в свободе передвижения. Мы можем идти пешком или ехать в автомобиле, при этом разговаривать по телефону. Мы передвигаемся, но связь не прерывается. Непрерывность обеспечивается за счет способности коммутатора или по другому Центра коммутации подвижной связи моментально переключать абонента из зоны действия одной базовой сотовой станции в другую. Это схематично видно на рисунке.

При этом абонент может передвигаться не прерывая разговор не только между антеннами, но от одного контроллера к другому. Эффективные технологии базовых станций позволят проехать тысячи километров не прерывая беседы. Если конечно хватит средств на роуминг.

При этом коммутаторы обеспечивают не только непрерывную связь в сети, но и оптимальное распределение нагрузки на базовые антенны. Это делается, чтобы обеспечить качественный сигнал, исключить перегрузку отдельных сегментов (сот) и снизить вероятность поломки оборудования.

Все это происходит моментально, задержка бывает только при начальном соединении и может составлять до трёх секунд. Так происходит потому, что должна произойти цепочка событий. А именно:

• Сигнал должен добраться до коммутатора.
• Он передает звонок на сторону получателя (в международные или междугородные сети, в городскую АТС, или другому оператору мобильной связи). Это происходит быстро при помощи оптоволоконных кабелей или радиорелейных каналов.
• Далее звонок поступает на коммутатор принимающей стороны. В этом коммутаторе уже есть данные о местонахождении вызываемого абонента. А именно — в какой соте находится и к какой базовой антенне ближе всего.
• И вот уже адресату поступил вызов.

Коротко можно сказать, что абоненты общаются между собой через БС, а сотовые станции соединяет Центр коммутации.

Вредоносность вышек сотовой связи

Вредны ли вышки сотовой связи? К сожалению, да. Микроволны могут влиять на электромагнитные поля вашего тела, вызывая множество потенциальных проблем со здоровьем:

1. Головные боли.
2. Потеря памяти.
3. Сердечно-сосудистый стресс.
4. Низкое количество сперматозоидов.
5. Врожденные дефекты.
6. Рак.

Какие перспективы развития мобильной связи

Дальнейшее развитие мобильной связи возможно по нескольким направлениям:

• создание принципиально новых технологий и протоколов передачи данных;
• доработка существующих стандартов передачи данных;
• разработка технологий и стандартов для «Интернета вещей».

С 2014 года в России и мире тестируют технологию Pre-5G. Скорость передачи данных во время экспериментальных замеров в России варьировалась от 4 до 35 Гбит/секунду.

В 2015 году Международный союз электросвязи разработал концепцию развитию сетей 5G IMT-2020. С тех пор полноценная инфраструктура пятого поколения появилась в Соединенных Штатах Америки, Китайской Народной Республике, Республике Корея, некоторых странах и городах Евросоюза.

Минимальная пропускная способность новой технологии в 136 раз выше максимальной для предыдущего поколения 4G. В тестовых сетях скорость передачи данных доходит до 25 Гбит/с. По оценкам специалистов, 5G позволит предоставить скорость в 100 Мбит/секунду для 1 миллиона устройств на 1 км².

Pre-5G и 5G в России

С 2016 года ПАО «МегаФон» и ПАО «Мобильные ТелеСистемы» тестирует Pre-5G совместно с международными компаниями Nokia и Huawei.

Главная сложность технологии 5G в том, что полоса сигнала гораздо шире, чем у предыдущих поколений сетей. Поэтому в России до сих пор не определили доступный диапазон частот для строительства сетей связи. Активно ведется дискуссия по поводу частот 3,4-3,8 ГГц. Они наиболее удобны из доступных в мире, но в Российской Федерации закреплены за специальными службами, государственным компаниями и стандартом беспроводного широкополосного доступа WiMAX. Правительство рассматривает варианты в диапазоне 4,79-5 ГГц.

Решением Государственной Комиссии по использованию радиочастот для тестирования инфраструктуры 5G в России выделен диапазон радиочастот 25,25-29,5 ГГц. Летом 2019 года в Москве начали тестирование пятого поколения сотовой связи. Первой экспериментальной площадкой выступит территория Морозовской детской городской клинической больницы. Инфраструктуру там уже выстроили операторы федеральной четверки – ПАО «Вымпел-Коммуникации», ПАО «МегаФон», ПАО «Мобильные ТелеСистемы» и ООО «Т2 Мобайл».

Окончательно освободить место в радиочастотном спектре под 5G Правительство РФ планирует в течение 2,5 лет. А Huawei обещает смартфоны с поддержкой 5G не раньше 2021 года.

С июля 2019 также ведется разработка российского программного обеспечения для взаимодействия с технологией 5G.

Интернет вещей

Internet of items (IoT) – концепция, при которой техника решает задачи без участия человека или с минимальным его вмешательством. Яркими примерами IoT являются умный дом и беспилотный автомобиль.

Сети связи пятого поколения первоначально проектировались и для «интернета вещей». 5G станет первым стандартом, который объединит IoT и выведет роботизацию процессов на новый уровень. Благодаря снижению времени задержки 5G можно использовать даже на беспилотном транспорте, двигающемся со скоростью до 500 км/ час.

Скорость развития технологий растет ежегодно. Если от 1G до 2G прошло около 16 лет, то теперь смена поколений происходит раз в 7-10 лет. Важно правильно и своевременно использовать новые технологии и вовремя отказываться от старых.

Место мобильной связи в мировой экономике

Коммуникации являются наиболее динамично развивающейся отраслью мировой экономики. Но мобильные коммуникации даже по сравнению с другими направлениями «телекома» развиваются опережающими темпами.

Еще в 2003 общее число мобильных телефонов на планете превысило количество стационарных аппаратов, подключенных к проводным сетям общего пользования. В некоторых странах количество абонентов мобильной связи уже в 2004 было больше числа жителей. Это означает, что некоторые люди использовали более одного «мобильного» – например, два сотовых телефона, обслуживаемых у разных операторов, или телефон для голосовой связи и беспроводной модем для мобильного доступа в Интернет. Кроме того, все больше модулей беспроводной связи требовалось для обеспечения технологических коммуникаций (в этих случаях абонентами являются не люди, а специализированные компьютеры).

В настоящее время операторы сотовой связи обеспечивают полное покрытие территории всех экономически развитых регионов планеты, однако экстенсивное развитие сетей продолжается. Новые базовые станции устанавливаются для улучшения приема в тех местах, где имеющаяся сеть по каким-либо причинам устойчивый прием обеспечить не может (например, в длинных тоннелях, на территории метрополитена и т.д.). Кроме того, сотовые сети постепенно проникают в регионы с низким уровнем доходов населения. Развитие технологий мобильной связи, сопровождающееся резким удешевлением оборудования и услуг, делает сотовые сервисы доступными все большему числу людей на планете.

Производство сотовых телефонов является одним из наиболее динамично развивающихся направлений индустрии высоких технологий.

Быстро растет и индустрия обслуживания мобильных телефонов, предлагающая аксессуары для персонификации аппаратов: от оригинальных звонков (рингтонов) до брелоков, графических заставок, наклеек на корпус, сменных панелей, чехлов и шнурков для ношения аппарата.

Мобильная связь: вчера, сегодня, завтра

Первые телефонные сети появились еще в конце прошлого века и обладали множеством недостатков: ручной выбор нужного абонента на коммутаторе, плохое качество связи, дороговизна оборудования, отсутствие конфиденциальности в разговорах и др. За несколько десятков лет практически все эти неприятности удалось устранить, кроме одной — чтобы быть всегда на связи, необходимо находиться возле проводного телефонного аппарата. Именно данная проблема заставила ученых и инженеров приступить к разработке систем беспроводной мобильной связи. Вашему вниманию предлагается несколько фактов из этой истории…

Родоначальницей мобильной связи принято считать радиотелефонную систему, организованную
в 1946 г. в Сент-Луисе (США). Она базировалась на одном шестиканальном передатчике,
свободный канал пользователям приходилось искать вручную. Такая система была
очень неудобной в работе, а аппаратура — громоздкой и несовершенной.

Время шло, оборудование уменьшалось в размерах и модифицировалось, появились
функции транкинга (автоматического выбора свободного канала). В 1956 г. в Швеции
(впервые в Европе) были введены в эксплуатацию две коммерческие системы мобильной
связи с радиусом действия 25—30 км. Беспроводные терминалы, разработанные для
них, предназначались для размещения в автомобилях. Системы насчитывали 120—130
абонентов и просуществовали до конца 60-х годов.

Однако с ростом спроса на беспроводные услуги связи разработчики все чаще стали
сталкиваться со следующей проблемой. В любой цивилизованной стране для каждого
вида радиосвязи выделяется свой определенный частотный диапазон, который утверждается
Государственным комитетом по используемым частотам. Число фиксированных каналов
в любом выделенном диапазоне невозможно бесконечно увеличивать, поскольку терминалы,
работающие с близкими по частотам каналами, будут создавать взаимные помехи
(обладатели обычных бытовых радиотелефонов наверняка неоднократно сталкивались
с этим явлением, если у соседей обнаруживался подобный аппарат). Тогда как же
удовлетворить всех абонентов, желающих воспользоваться удобствами мобильной
связи?

Еще в середине 40-х годов учеными исследовательского центра Bell Laboratories
было предложено гениальное по своей простоте решение данного вопроса: территория
покрытия разбивается на небольшие участки (соты), каждый из которых обслуживается
собственным маломощным приемопередатчиком фиксированного радиуса действия. В
одной соте устанавливается аппаратура с определенным набором частотных каналов,
в соседней соте — станция с набором каналов, отличным от первого. В третьей
соте, граничащей со второй, но не граничащей с первой, ставится передатчик с
набором каналов, характерным для первой соты, и т. д.

Такой принцип позволяет решить сразу две проблемы: во-первых, обеспечить на
всей территории покрытия приблизительно одинаковый уровень качества связи и,
во-вторых, повторно использовать без всяких помех одни и те же частотные каналы
в разных сотах. Понадобилось несколько десятилетий, чтобы эта идея была воплощена
в жизнь.

В 1969 г. на телекоммуникационной конференции стран Северной Европы (Дания,
Финляндия, Исландия, Норвегия и Швеция) был принят проект создания Северной
группы мобильной телефонии NMT. Вначале планировалось разработать систему подвижной
связи NMT-450. В 1975 г. в отчете группы NMT отмечалась также необходимость
непрерывного автоматического сопровождения абонента, перемещающегося из одной
соты в другую (handover) или из сети одного оператора в сеть другого (roaming).

1 сентября 1981 г. в Саудовской Аравии была сдана в эксплуатацию первая в мире
мобильная сеть NMT, работающая всего лишь в трех городах. Ровно через месяц,
1 октября 1981 г., открывается сеть NMT-450 в Европе, зона обслуживания — Финляндия,
Швеция, Норвегия, Дания и Исландия. Данное событие дало мощный толчок развитию
и внедрению подобных аналоговых мобильных систем во всем мире (AMPS, TACS, NMT-900
и др.). Все они относятся к первому поколению мобильной связи и используют частотную
или фазовую модуляцию сигнала. У данных сетей существует множество недостатков:
возможность прослушивания разговоров другими абонентами, слабая помехоустойчивость,
сравнительно большие размеры терминальных устройств и др. К тому же в середине
80-х годов в Европе существовало несколько десятков не совместимых между собой
сотовых сетей, а их частотные диапазоны были перегружены. Все эти факторы привели
к появлению новых принципов обработки сигнала и унификации стандартов беспроводных
систем.

Еще в 1982 г. создается организация GSM (Group Special Mobile, позднее аббревиатуру
GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications), объединившая
специалистов из 26 стран. В 1982—1988 гг. в ней разрабатываются спецификации
GSM-900, которые вскоре принимаются ETSI в качестве общеевропейских. Первые
образцы оборудования GSM-900 появляются в 1990 г., пробные системы создаются
в 1991 г., а первая коммерческая сеть GSM развертывается в Германии в 1992 г.
компанией Mannesmann.

Некоторые производители в Америке и Японии одно время шли путем, так сказать,
"оцифровки" существующих аналоговых стандартов связи (например, в
1990 г. в США утверждаются спецификации цифровых подвижных сетей D-AMPS — Digital
AMPS). Но одновременно с этим велись и новые перспективные исследования. Так,
в том же 90-м компания Qualcom начинает разработку стандарта цифровой сотовой
связи, основанного на множественном доступе с кодовым разделением каналов, —
CDMA.

В 1991 г. в Европе появляется DCS-1800, созданный на базе GSM-900. Лишь в 1996
г. его переименуют в GSM-1800, дабы не вводить в заблуждение пользователей.

В 1997 г. ITU принимает концепцию IMT-2000 построения глобальной системы мобильной
связи третьего поколения (3G). Беспроводная 3G-связь сделает возможным обмен
мультимедийной информацией, передачу видео и графических изображений, а также
предоставит мобильным пользователям полноценный доступ к ресурсам Internet.

Развитие мобильной связи в Украине — хронология
событий

В 1992 г. основана украинско-голландско-датско-немецкая компания UMC
("Украинская мобильная связь"). 1 июля 1993 г. впервые в Украине ею
была сдана в коммерческую эксплуатацию сотовая сеть NMT-450. 17 сентября 1997
г., не прекращая оказания услуг в системе NMT-450, UMC разворачивает сеть в
стандарте GSM-900. В январе 2001 г. по причине острой нехватки каналов корпорация
вынуждена задействовать дополнительные частотные каналы GSM-1800. На сегодня
UMC — единственная компания в Украине и одна из немногих в мире, которая обслуживает
одновременно мобильные сети трех стандартов — NMT-450, GSM-900, GSM-1800.

В апреле 1996 г. в Донецке фирма "Цифровая сотовая связь Украины"/DCC
сдает в эксплуатацию сеть, основанную на спецификациях D-AMPS. В настоящее время
это единственная компания в Украине, использующая данный американский стандарт.

6 декабря 1996 г. украинско-немецкое предприятие Golden Telecom GSM разворачивает
первую на территории нашего государства систему GSM-1800.

9 декабря 1997 г. компания KyivStar GSM запускает сеть GSM-900. В январе-феврале
2001 г. вследствие бума мобильной связи в Украине KyivStar GSM также была вынуждена
дополнительно прибегнуть к стандарту GSM-1800.

С 1 октября 1998 г. начинает оказывать услуги сотовой подвижной связи в стандарте
GSM-900 и сравнительно молодой оператор "Украинские радиосистемы"/Wellcom.

В заключение хотелось бы отметить, что общее число абонентов мобильной связи
постоянно растет. И если в последнее время в Западной Европе и США этот процесс
несколько замедлился, то в Украине, наоборот, он переживает настоящий бум. В
немалой степени этому способствует снижение стоимости обслуживания клиентов
и появление выгодных предложений с предоплаченным пакетом услуг. И, очевидно,
недалек тот день, когда каждый желающий в Украине будет иметь свой собственный
мобильный телефон.

Анатомия систем мобильной сотовой связи

Зона обслуживания (покрытия) сети того или иного оператора разбивается на ячейки
(соты). В центре каждой из них размещается приемопередатчик, причем, как уже
отмечалось выше, в соседних сотах располагают передатчики с различными фиксированными
наборами частотных каналов. Совокупность ячеек с недублирующимся набором каналов
называется кластером. Расстояние между сотами, в которых допускается использование
одинаковых частотных каналов, называется "защитным интервалом".

Кластер – совокупность ячеек с недублирующимся набором каналов

В районах с малым числом абонентов можно ставить более мощные приемопередатчики,
увеличивая при этом радиус сот и уменьшая их количество. В густонаселенных местах,
наоборот, имеет смысл использовать менее мощные станции, уменьшая радиус соответствующих
сот и увеличивая их плотность.

Упрощенно инфраструктура систем подвижной сотовой связи состоит из следующих
основных компонентов.

Мобильная станция — пользовательский терминал, мобильный телефон. Обзор
популярных ныне моделей "мобилок" читайте на следующих страницах.

Базовая станция (BTS, Base Transceiver Station) — многоканальный приемопередатчик,
располагающийся в центре соты. Любой из каналов состоит из пары разнесенных
в диапазоне частот для поддержки полнодуплексной связи (т. е. для передачи данных
от мобильной станции к базовой и наоборот). Все BTS соединены выделенными каналами
с центром коммутации мобильной связи.

Центр коммутации (MSC, Mobile Switching Center) — по сути это автоматическая
телефонная станция, которая обеспечивает все функции по управлению сетью. Например:
осуществляет соединение владельца пользовательского терминала с другим абонентом,
следит за наличием свободных каналов, организует эстафетную передачу перемещающегося
абонента из одной соты в другую и т. д.

Несмотря на множество стандартов сотовой связи, принципы работы систем, построенных
на любом из них, очень похожи. Итак, вы купили мобильный телефон и подключились
к одному из операторов. Находясь в режиме ожидания (состояние "трубка положена"
для аппаратов проводных сетей), пользовательский терминал периодически сканирует
эфир с целью обнаружения сигнала от базовой станции. Как только сигнал от ближайшей
BTS будет найден, мобильный телефон тут же покажет уровень его мощности.

Когда вы набираете номер нужного вам абонента, то данные от терминала поступают
на ближайшую базовую станцию и мобильному терминалу автоматически выделяется
свободный канал. Сигналы от базовых станций передаются в центр коммутации, который
определяет, куда направить вызов — либо в городскую телефонную сеть общего
пользования (ТСОП), либо на другой мобильный терминал.

Упрощенная схема построения мобильной сотовой сети связи

Теперь, предположим, звонят вам. Из центра коммутации всем базовым станциям поступает
вызов. Если ваш телефон находится в режиме ожидания, то при получении вызова на
свой номер он отвечает базовым станциям. Сигналы от BTS обратно передаются в центр
коммутации, который переключает вызов на ту базовую станцию, от которой поступил
максимальный сигнал. В процессе разговора BTS постоянно измеряет уровень сигнала
от мобильного телефона абонента и сравнивает его с минимально допустимым значением.
При достижении критических показателей базовая станция сообщает об этом в MSC,
который дает команду измерить уровень сигнала абонента соседним станциям. После
получения информации от BTS, телефон абонента переключается на ту из них, уровень
сигнала которой оказался наибольшим. Такая процедура называется "эстафетной
передачей". Происходит она за доли секунды, и абонент, как правило, совершенно
не замечает никаких переключений. Но если на ближайших станциях не оказалось свободных
каналов или в случае сильных помех, связь просто обрывается и мобильный терминал
сигнализирует об окончании разговора.

Важнейшей услугой мобильной связи является роуминг (от англ. roaming — странствование)
— возможность автоматической регистрации пользовательского терминала в сети
другого оператора. Для организации роуминга необходимо, чтобы сотовые сети были
построены на однородных стандартах (так, терминал для аналоговой системы NMT
не будет работать в цифровой сети GSM и наоборот). При этом центры коммутации
обеих сетей должны быть соединены скоростными каналами связи для обмена информацией
о местонахождении того или иного абонента, а между операторами заключены юридические
и финансовые договоренности об обеспечении роуминга.

Различают три вида роуминга:

1. Автоматический. Именно этот вид наиболее распространен на Западе.
При автоматическом роуминге абонент доступен в любое время и в любом месте.

2. Полуавтоматический. В данном случае, прежде чем пользоваться какой-либо
мобильной связью в другом регионе, необходимо известить об этом своего оператора.

3. Ручной. Этот вид роуминга подразумевает простой обмен одного телефона
на другой, подключенный к мобильной сети другого оператора.

Стандарт NMT-450

Диаметр соты: 2—45 км

К достоинствам сетей NMT можно отнести возможность пользования мобильным
терминалом на большом удалении от базовой станции (на ровной местности — до
100 км), более естественное звучание человеческого голоса, чем в цифровых стандартах.
Слабыми сторонами систем NMT являются отсутствие защиты от подслушивания, значительный
вес и большие размеры терминалов.

Кроме телефонных переговоров на местном, междугородном и международном уровнях,
в сетях NMT-450 обеспечиваются следующие услуги: передача факсов на скорости
до 4800 bps, переадресация вызова на другой номер, ограничение вызова (продолжительности
разговора), конференц-связь трех абонентов, международный роуминг и голосовая
почта (V-mail).

В 1985 г. был представлен стандарт NMT-900: число каналов увеличено до 999,
уменьшена мощность передатчиков базовой и мобильной станций, благодаря чему
стало возможным также уменьшить размеры и вес пользовательского терминала и
увеличить срок работы аккумуляторов без перезарядки.

В стандарте NMT носителем номера является сам телефонный аппарат, который программируется
специальным образом. В настоящее время NMT используется в Украине (UMC), России,
Беларуси, Болгарии, Дании, Латвии, Литве, Норвегии, Польше и Швеции.

Стандарт GSM-900 (GSM-1800)

Диаметр соты: 0,5—35 км

GSM на сегодня является наиболее распространенным и популярным стандартом
сотовой связи в Европе и, в частности, в Украине. Он предоставляет абонентам,
помимо цифрового качества передачи голосовых данных, огромное количество дополнительных
сервисных функций, таких, как текстовая и голосовая почта, доступ в Internet
по WAP-протоколу, автоматический международный роуминг, а также роуминг с другими
системами мобильной (DCS1800, PCS1900) и спутниковой (Globalstar, Inmarsat-P)
связи и др. Пользовательским терминалам стандарта GSM свойственны малый вес
и небольшие размеры.

В отличие от NMT, в GSM идентификатором абонента служит SIM-карта. Она содержит
международный идентификационный номер, свой уникальный ключ и алгоритм аутентификации.
С помощью этих данных осуществляются процесс регистрации абонента и его последующий
доступ к сети. Если необходимо поменять терминальный аппарат, достаточно просто
переставить SIM-карту в другой телефон и ввести PIN-код. SIM-карта служит не
только ключом доступа к личному счету абонента, но и одновременно является хранилищем
некоторых персональных данных пользователя. При утере или краже телефона SIM-карту
можно заблокировать, оповестив об этом оператора мобильной связи.

В стандарте GSM используется метод доступа TDMA. Другими словами, многочисленные
абоненты передают свои сообщения на одной и той же радиочастоте, но в разные
периоды времени, что позволяет на данной несущей частоте разместить 8 каналов
одновременно. Для защиты от подслушивания информация шифруется при передаче
с мобильного терминала на базовую станцию и обратно.

Система D-AMPS (ADC)

Диаметр соты: 0,5—20 км

Последняя модификация D-AMPS (стандарт IS-136) была принята в США в 1994
г. Это полностью цифровой стандарт, в котором так же, как и в GSM, используется
метод доступа TDMA. К сожалению, в D-AMPS не поддерживается автоматический роуминг,
поэтому, если вы собираетесь отправиться с мобильным телефоном D-AMPS в другую
страну, то должны уведомить об этом своего оператора, получить новый номер и
т. д.

Стандарт D-AMPS в основном распространен на северо-американском континенте,
хотя также встречается в Украине, России, Грузии и Казахстане. В Западной Европе
он не используется.

Стандарты, основанные на CDMA

Диаметр соты: 0,5—20 км

Системы подвижной радиосвязи, использующие метод доступа CDMA, являются
сегодня наиболее перспективными. По сравнению с другими стандартами мобильной
связи CDMA обладает следующими преимуществами: более высокое качество передачи
звука; отсутствие фоновых шумов и помех от разговоров по смежным каналам связи;
высокая степень конфиденциальности передаваемой информации. Телефоны CDMA меньше
по габаритам, весу и дольше работают от одного заряда батарей, чем телефоны,
использующие другие мобильные технологии. Также системы CDMA предоставляют дополнительные
услуги, такие, как: передача SMS, доступ к Internet, отправка факсов одновременно
с переговорами и т. д. При внедрении системы стандарта CDMA требуется в несколько
раз меньше базовых станций для покрытия заданной территории, что позволяет поставщику
услуг мобильной связи оперативно развертывать сеть.

Метод CDMA был известен еще до Второй мировой войны. В послевоенные годы данная
технология использовалась для связи в армиях США и СССР. Упрощенно принцип CDMA
можно описать так: представьте себе комнату, в которой одновременно разговаривает
друг с другом множество пар людей, причем на разных языках. Каждый человек в
паре отлично понимает своего собеседника, а все посторонние разговоры воспринимаются
им как некий фон и не особенно мешают беседе.

Наиболее известная модификация стандарта CDMA носит название IS-95, она получила
широкое распространение во многих странах мира, например в США, Южной Корее, Гонконге,
России. В Украине с CDMA не везет, разворачивать подобные системы пытались киевские
компании "Телесистемы Украины" и ITC, харьковский оператор "Велтон
Телеком", однако первая, столкнувшись с рядом определенных трудностей, пока
отказалась от своих замыслов, а остальные развернули сети CDMA в Киеве и Харькове,
однако имеют лицензии лишь на предоставление стационарного доступа. Это значит,
что к их сетям разрешается подключать только квартирные и офисные беспроводные
аппараты, но не мобильные терминалы, хотя технически никаких препятствий для этого
нет.

Классификация систем мобильной
радиосвязи

1. Пользовательские беспроводные телефонные аппараты (CT — Cordless
Telephones).

Бытовые радиотелефоны способны обеспечить мобильность абоненту в пределах
квартиры, офиса, дачного участка. Это удобно, практично, развертывание такой
простой системы не требует больших финансовых затрат и специальной подготовки.
Различают аналоговые (CT0, CT1, CT1+) и цифровые (CT2, CT2+, DECT, PHS)
стандарты подобных аппаратов.

2. Системы WLL для беспроводного доступа к телефонной сети общего пользования
(ТСОП).

Термин WLL (Wireless Local Loop) дословно означает "беспроводной
абонентский шлейф". Подобные системы на Западе пользуются огромной
популярностью и служат для решения пресловутой проблемы "последней
мили". Они позволяют телефонизировать дома в труднодоступных районах,
где невозможна или экономически невыгодна прокладка проводных абонентских
линий. Кроме того, такие системы могут предоставлять абонентам услуги мобильной
связи в радиусе до 5 км.

3. Пейджинговые
сети , или системы персонального радиовызова.

Эти аппаратно-программные комплексы позволяют осуществлять в пределах
зоны покрытия одностороннюю передачу цифровых или буквенно-цифровых сообщений
ограниченного размера, поступающих от абонентов ТСОП и других сетей передачи
данных. Вся эта информация принимается, расшифровывается и отображается
в соответствующем виде абонентским приемником — пейджером. Некоторые системы
допускают двухстороннюю передачу сообщений. Наиболее известные протоколы,
использующиеся в пейджинговых сетях, — POCSAG, FLEX, ERMES, RDS и др..

4. Мобильные сотовые сети (Cellular Telephone).

Именно им посвящено множество материалов в этом номере. Еще раз напомним:
AMPS, TACS, NMT-450/900 — аналоговые стандарты, IS-54/95/136, CDMA, D-AMPS,
GSM-900/1800, DCS-1800, PDS-1800 — цифровые.

5.
Транкинговые сети , или профессиональные системы подвижной радиосвязи.

Служат для подключения большого числа абонентов к ограниченному количеству
радиоканалов с возможностью выхода в ТСОП. Применяются везде, где требуется
оперативное управление административно-хозяйственной деятельностью организации
или облегчение координации совместных усилий. Органам внутренних дел, пожарной
охране, такси, скорой помощи, аварийно-спасательным отрядам, службам охраны
и др. без транкинговых систем просто не обойтись. Практически вся Западная
Европа, Северная Америка, Юго-Восточная Азия, Япония и ряд других стран
полностью покрыты транкинговыми сетями.

6. Мобильная спутниковая связь (MSS — Mobile Satellite Service).

Это, пожалуй, наиболее дорогой вид мобильной связи. Самое главное отличие
пользователя спутникового терминала от мобильных абонентов всех других "мастей"
состоит в том, что первому доступна телефонная, а с недавних пор и видеосвязь
практически из любой точки Земного шара, причем в любое время дня и ночи.
Чаще всего говорят о четырех системах спутниковой связи: Inmarsat, Iridium,
Global Star и ICO. "Старушка" Inmarsat исправно работает вот уже
более 20 лет, масса ее мобильного терминала составляет 2,2 кг. Весной прошлого
года компания Iridium LLC объявила о свертывании своего проекта и прекращении
обслуживания абонентов. Окончательные работы по внедрению сети
Global Star завершатся в нынешнем году, а открытие
сети ICO намечено на 2002 год.

Словарь терминов мобильной связи

Способы использования радиочастот

CDMA (Code Division Multiple Access) — множественный метод доступа
к сети с кодовым разделением каналов. Применяется в цифровых сотовых (IS-95,
PDS) и спутниковых (Inmarsat, Global Star) системах мобильной связи.

FDMA (Frequency Division Multiple Access) — множественный метод
доступа к сети с частотным разделением каналов. Используется в аналоговых
системах мобильной связи, таких, как NMT, TACS, AMPS и др.

TDMA (Time Division Multiple Access) — множественный метод доступа
к сети с временным разделением каналов. Применяется в цифровых системах
мобильной связи, таких, как GSM, IS-136, PDS и др.

Международные институты и организации

3GPP
(Third Generation Partnership Project) — объединение компаний и организаций,
занимающихся разработкой мобильных сетей третьего поколения.

ANSI
(American National Standards Institute) — Американский национальный
институт стандартов.

ETSI
(European Telecommunications Standards Institute) — Европейский институт
по стандартам в области телекоммуникаций.

IEEE
(Institute of Electrical and Electronics Engineers) — Институт инженеров
по электротехнике и электронике, международная организация, объединяющая
более 350 тыс. инженеров и ученых.

ITU
(International Telecommunication Union) — Международный союз по электросвязи.

ISO
(International Organization for Standardization) — Международная организация
по стандартизации.

PTT (Post, Telephone and Telegraph) — дословно "почта, телефон
и телеграф". Аббревиатура, служащая приставкой в названиях различных
зарубежных компаний и учреждений, занимающихся вопросами телекоммуникаций.

Стандарты и поколения мобильных
сетей

1G — первое поколение мобильных аналоговых сотовых систем (AMPS,
NMT и др.).

2G — нынешнее, второе, поколение цифровых мобильных сетей (GSM,
D-AMPS и др.).

2,5G — усовершенствованное поколение современных мобильных сетей,
в которых поддерживается протокол Mobile IP, доступны скорости передачи
данных от 64 Kbps до 384 Kbps и возможен так называемый прозрачный роуминг.
Технологии 2,5G включают стандарты 1XRTT и 3XRTT, а также EDGE и GPRS.

3G — будущее, третье, поколение беспроводных сетей, которые будут
поддерживать мультимедиа и иметь скорость передачи данных для фиксированных
точек доступа до 2 Mbps, для движущихся абонентов это значение будет равняться
384 Kbps. В терминологии ITU поколение 3G будет именоваться как IMT-2000,
в Европе этим сетям уже дали название UMTS .
Срок внедрения: 2001—2007 гг.

1XRTT, или CDMA2000 — промежуточное поколение (2,5G) мобильных сетей
CDMA, развертываемых в Северной Америке, которые поддерживают скорость передачи
данных 144 Kbps.

3XRTT — беспроводная технология 2,5G, которая будет поддерживать
скорость передачи пакетов 384 Kbps. Время внедрения: 2001—2004 гг.

AMPS (Advanced Mobil Phone Service) — аналоговый стандарт сотовой
связи, получивший широкое распространение в Северной Америке.

BSC (Base Station Controller) — аппаратно-программный комплекс,
управляющий одной или несколькими базовыми станциями.

BTS (Base Transceiver Station) — базовая станция, аппаратура, определяющая
каждую конкретную соту. Она управляется контроллером BSC и содержит один
или более приемопередатчиков.

D-AMPS (Digital AMPS) — североамериканский цифровой стандарт сотовой
связи.

DECT (Digital European Cordless Telecommunication) — стандарт для
предоставления беспроводных услуг связи в фиксированных точках доступа.
В последнее время появились мобильные терминалы, поддерживающие DECT наряду
с GSM.

DСS-1800 (Digital Cellular System) — "европейский синоним"
GSM-1800.

EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) — технология третьего поколения
(3G) для сетей GSM, которая позволит вести передачу данных на скоростях
более 500 Kbps. Срок внедрения: 2002 г.

EGSM (Extended GSM) — расширенные спецификации GSM, обеспечивающие
увеличение пропускной способности существующих сетей.

GPRS (General Packet Radio Service) — технология, позволяющая создавать
высокоскоростные сети передачи данных (до 114 Kbps) на базе имеющихся сетей
GSM.

GSM
(Global System for Mobile Communications) — спецификации цифровой сотовой
связи, используемые на всей территории Европы и Австралии (около 200 млн.
абонентов в мире). Стандарт допускает три различных частотных диапазона
— 900, 1800 и 1900 MHz.

HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data) — версия стандарта GSM
для передачи данных на повышенных скоростях (от 28,8 Kbps до 56 Kbps).

IS-95, или CDMAOne — стандарт для построения цифровых беспроводных
сетей, в которых применяется метод доступа CDMA.

IS-136 — протокол передачи данных, существующий в современных цифровых
беспроводных сетях, которые применяют метод доступа TDMA.

NMT (Nordic Mobile Telephone) — аналоговый стандарт систем подвижной
радиосвязи, первоначально разрабатываемый для стран Северной Европы.

PСN (Personal Communications Network) — в общем, сеть, обеспечивающая
услуги персональной связи.

PCS-1900 (Personal Communications Service) — североамериканский
стандарт цифровой мобильной связи PCS-1900.

TACS (Total Access Communication System) — аналоговый стандарт мобильной
связи, разработанный в Великобритании на основе AMPS.

UMTS (Universal Mobile Telephone System) — европейское название
беспроводной сети третьего поколения (3G).

WCDMA (Wideband CDMA) — стандарт, на котором будут базироваться
мобильные сети третьего поколения. Он позволит производить высокоскоростные
передачи данных мультимедиа, осуществлять доступ к Internet и др.

Владельцу мобильного телефона посвящается…

Air Time — время разговора по мобильному телефону, при оплате
ежемесячных счетов за пользование услугами мобильной связи оно составляет
львиную долю всей суммы.

Bluetooth
— технология, позволяющая различным цифровым устройствам — мобильным телефонам,
фотоаппаратам, органайзерам и т. д. — осуществлять беспроводной обмен мультимедийными
данными на небольших расстояниях (10—30 м).

Call back — услуга, при которой система определяет ваш номер и перезванивает
по нему; служит для минимизации расходов.

Call barring — группа функций, касающихся запрета или ограничения
звонков различных типов, например входящих, исходящих, международных, из
"черного списка" и т. д.

Call forwarding (или Call divert) — услуга, позволяющая абоненту
переадресовывать входящие звонки на другой телефонный номер.

Call hold — удержание вызова. Допустим, во время разговора с одним
абонентом вы получаете уведомление о вызове от другого. В таком случае,
воспользовавшись этим сервисом, можно ответить на звонок последнего, не
разрывая связи с первым.

Call waiting — ожидание вызова. Сервис, благодаря которому пользователь
может узнать о наличии другого звонка во время текущего разговора.

Caller display — система автоматического определения номера абонента,
применяемая в цифровых аппаратах. После идентификации номер отображается
на дисплее пользовательского терминала.

Cell broadcast — услуга, предусматривающая трансляцию по сети определенных
наборов данных, которые могут приниматься мобильным терминалом и отображаться
на его дисплее (например, название населенного пункта, метеосводки, курсы
основных валют и т. д.).

Conference (Multiparty) call — конференц-связь, или организация
беседы одновременно с несколькими абонентами.

Coverage — покрытие. Географическая территория, в рамках которой
вы можете пользоваться услугами мобильной связи, предоставляемыми конкретным
оператором.

Dual-band terminal — двухдиапазонный аппарат, способный работать
в двух частотных диапазонах, например GSM-900 и GSM-1800. Такие телефоны
очень удобно использовать для роуминга.

Dual-mode terminal — двухстандартный аппарат, который может работать
в сетях, базирующихся на различных стандартах, например GSM/DECT. Существуют
также терминалы, способные функционировать как в аналоговых, так и в цифровых
системах.

ESN (Electronic Serial Number) — уникальный идентификатор, присваиваемый
аналоговым мобильным терминалам.

HR (Half Rate)/FR (Full Rate)/EFR (Enhanced Full Rate) — режимы
кодировки речи, применяемые в сетях GSM. EFR обеспечивает максимальное качество
звука, но больше всего расходует ресурсы батарей.

IMEI (International Mobile station Equipment Identity) — уникальный
серийный номер, служащий для идентификации мобильного оборудования.

IMSI (International Mobile Subscriber Identity) — уникальный международный
идентификатор абонента.

iTAP — технология интеллектуального набора текстовой информации
с клавиатуры мобильного терминала, разработанная компанией Motorola (русский
и украинский язык не поддерживает).

SIM-карта (Subscriber Identification Module) — смарт-карта, используемая
в цифровых аппаратах стандарта GSM. Она содержит всю необходимую информацию
для идентификации абонента. Кроме того, на SIM-карте хранятся некоторые
персональные данные пользователя, например телефонная книга, полученные
SMS-сообщения и др.

SIM Application Toolkit — специальное программное обеспечение телефона,
которое позволяет получать доступ к данным на SIM-карте (телефонной книге,
сообщениям SMS и т. д.) даже в том случае, если терминал не зарегистрирован
в сети или заблокирован оператором (например, при отрицательном балансе
на счету).

SMS (Short Message Service) — служба коротких сообщений. Услуга,
предлагаемая операторами цифровой сотовой связи, которая обеспечивает возможность
двухсторонней отправки текстовых сообщений длиной до 160 символов.

Phase II — современный набор платных услуг, предоставляемый в сетях
GSM. Не все из них могут обеспечиваться вашим конкретным оператором. В Phase
II+ добавлена поддержка WAP-протокола.

PIN-код (Personal Identification Number) — персональный идентификационный
код, состоящий из 4 цифр и хранящийся на SIM-карте. Он выдается оператором
при подключении к системе и используется в стандарте GSM для доступа к сети,
ее различным функциям и услугам. Если PIN-код трижды вводится неправильно,
телефон блокируется, и разблокировать его можно только введением соответствующего
PUK-кода. Различают PIN1- и PIN2-коды. Пользователь, который хочет предотвратить
несанкционированное использование своего аппарата, может установить опцию
введения PIN1 при любом исходящем звонке (по умолчанию это делается при
каждом включении телефона). PIN2-код применяется для доступа к расширенным
функциям сети, например с целью запретить входящие звонки при международном
роуминге.

Prepaid — бесконтрактный способ подключения, при котором оплата
будущих звонков производится посредством покупки кредитных ваучеров.

PUK-код (Personal Unblocking Key) — уникальный код, состоящий из
14 цифр и хранящийся на SIM-карте. Он также выдается оператором при покупке
сервисного пакета и служит для разблокировки SIM-карты. Различают PUK1-
и PUK2-коды, которые применяются соответственно в тех случаях, когда возникли
проблемы с PIN1 или PIN2. Если 10 раз подряд PUK-код вводится неверно, SIM-карта
блокируется навсегда.

Standby time — количество часов, в течение которых полностью заряженная
батарея может обеспечивать аппарат питанием, когда он находится в режиме
ожидания.

T9 — система интеллектуального ввода текста с клавиатуры мобильного
терминала, позволяющая уменьшить число нажатий на кнопки путем "предугадывания"
набираемого слова. Русский и украинский язык в ней не поддерживается.

Talk time — продолжительность непрерывного разговора (в минутах),
которую может обеспечить батарея после полной зарядки.

Voice mail (голосовая почта) — сервис, предоставляющий возможность
записи голосовых сообщений звонящих вам абонентов в случае, если вы не можете
или не желаете отвечать на звонок.

Voicemail Box Number — номер "почтового ящика", в котором
хранятся голосовые сообщения до активизации функции Call back. Чтобы получить
доступ к ним, следует набрать этот номер.

Voice recognition (голосовое управление) — функция, поддерживаемая
некоторыми аппаратами, посредством которой можно осуществлять звонки с помощью
голосовых команд. Например, для того чтобы позвонить другу, вам достаточно
просто назвать его имя, ассоциированное в терминале с соответствующим телефонным
номером.

WAP ( Wireless
Application Protocol ) — протокол, позволяющий мобильным
пользователям получать доступ к информации в Internet.

Биллинговая система (Billing system) — совокупность аппаратно-программных
средств, призванных обеспечивать автоматизацию расчетов за предоставленные
услуги связи.

Ваучер (Scratch-карта) — пластиковая карта с уникальным кодом, хранящимся
под защитным покрытием, которая применяется для текущей оплаты услуг связи
в пакетах prepaid.

Детализированный счет — счет, в котором представлены все звонки,
совершенные абонентом за отчетный период с указанием номера собеседника,
длительности и стоимости разговора.

Роуминг (roaming) — услуга, предоставляемая многими операторами
сотовой связи, позволяющая автоматически регистрировать пользовательский
терминал в сети другого оператора.

Похожие публикации:

1. Ivi сколько устройств можно подключить к одному аккаунту
2. La datcha что за бренд
3. Где раздел распродажи в стим
4. Сколько стоит самсунг м52