Тема 5. Концепция развития средств связи индивидуального назначения. Основы электросвязи и телефонии. Сотовая, транкинговая и пейджинговая связь. Сервисное обеспечение оргтехники.

Средства коммуникации – телефоны

Телефоны делятся по своему расположению – на стационарные и носимые, по системе связи – на проводные и радиотелефоны. Проводные телефоны могут комплектоваться носимой трубкой радиотелефона для свободного перемещения в границах здания.

Проводные телефоны являются основным средством связи в рамках офиса. Они подключаются к АТС с помощью кабеля. АТС бывают аналоговые (релейного типа, старого образца) и цифровые. Последние предоставляют абоненту значительно больше услуг. Если на первых возможен только импульсный набор номера (цифра номера передается от телефона к станции длительностью сигнала (импульса)), то на цифровых АТС возможен также и тональный набор (цифра номера передается тоном сигнала), что повышает скорость соединения.

При небольшой загруженности офисных линий возможна установка мини-АТС в рамках офиса или фирмы. В этом случае требуется несколько входящих кабелей от АТС, которые подсоединяются к мини-АТС и уже она распределяет звонки по свободным каналам. Мини-АТС также бывают аналоговые и цифровые. Если первая требует постоянного присутствия секретаря, то вторые чаще всего программируемые. В них коммутация выполняется либо любым из участников внутренней сети, либо по тоновому набору вызывающего.

Мобильная связь - это любая радиосвязь, позволяющая абоненту пользоваться ею без привязки к конкретному месту: сотовая, транковая (или транкинговая), пейджинговая, радиотелефоны, радиоудлинители, рации и т.д. Сотовая связь - разновидность мобильной связи, организованная по принципу сот или ячеек (cells), путём размещения базовых станций (БС) (Base Transceiver Station), которые покрывают локальную территорию. Совокупность локальных территорий составляет зону обслуживания (ЗО) Оператора. Уровень сигнала в конкретном месте зависит от близости к БС, рельефа местности, застройки, индустриальных помех и других факторов. Сигнал с БС передаётся на коммутатор и обрабатывается им.

Стандарты сотовой связи

Стандарт сотовой связи - это система технических параметров и соглашений для обеспечения функционирования системы сотовой связи. В России приняты 4 стандарта сотовой связи.

NMT-450i (Nordic Mobile Telephone) - старый аналоговый стандарт. Все российские NMT-Операторы образуют сеть СоТел (сотовый телефон России). Бытует мнение, что качество NMT-связи плохое. Это не так. Качество связи - это понятие комплексное: зона покрытия, чувствительность, лёгкость дозвона, качество звука, устойчивость соединения и т.д., поэтому качество связи надо рассматривать по отдельным параметрам. Все эти параметры у NMT-450i не хуже (как минимум), чем у цифровых стандартов. Иногда ругают NMT-звук, но он не плохой, он просто другой. Но сам звук более естественный, "живой" и насыщенный по сравнению с цифровыми стандартами, нет цифрового "бульканья", "кваканья" и провалов при неправильной оцифровке звука. Если при плохой аналоговой связи как-то можно понять собеседника, даже сквозь треск и шум, а вот при плохой цифровой связи, при выпадении фреймов и неправильной оцифровке звука иногда понять нельзя ничего. NMT-связь устойчивая, разрывает редко, а в смысле площади покрытия стандарту NMT-450i вообще нет равных. Если нужна связь из удаленных мест, то это то, что надо, особенно с мощными телефонами, поэтому этот стандарт еще долго будет жить на необъятных просторах России, с постепенным переходом NMT-Операторов на стандарт GSM-450. К недостаткам стандарта NMT можно отнести "привязку" телефона к Оператору, маленький выбор телефонов, большой их размер, завышенные цены на них.

D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service) - цифровой стандарт. Довольно популярен в России, так же, как и его аналоговый вариант AMPS.

GSM (Global System for Mobile communications) - современный цифровой стандарт (основной во многих странах). В этом стандарте телефонный номер и вся другая информация об абоненте записана в SIM -карте (Subscriber Identity Module), которая выдаётся абоненту при заключении контракта и может вставляться в любой аппарат GSM нужного диапазона, что делает независимым сам аппарат от Оператора. Стандарт GSM подразделяется на GSM-450/900/1800/1900 в зависимости от рабочей частоты.

Качество GSM-связи вообще хорошее. Малая избыточность в алгоритмах сжатия GSM-звука приводит к плохой помехозащищённости GSM - при помехах, даже небольших, правильная оцифровка звука нарушается.

CDMA (Code Division Multiple Access – множественный доступ с кодовым разделением) - современный цифровой стандарт, по многим техническим характеристикам превосходящий GSM.

На пути от передатчика к приёмнику к сигналу добавятся помехи и сигналы других передатчиков. Принятый и демодулированный сигнал перемножим с точной копией шумоподобного сигнала, который использовался для модуляции (здесь необходима очень высокая степень синхронизации приёмника и передатчика) и получим узкополосную составляющую с высокой энергией на единицу частоты - переданный поток данных. Так как помехи и сигналы от других передатчиков не совпадают с использованным шумоподобным сигналом, то после перемножения они ещё больше расползутся по спектру и их энергия на единицу частоты уменьшится. Таким образом, используя разные псевдослучайные последовательности (коды) можно организовать несколько независимых каналов передачи данных в одной и той же полосе частот.

Одной из приятных особенностей CDMA сетей является возможность "мягкого" перехода от одной базовой станции (БС) к другой (soft handoff). При этом, возможна ситуация когда одного абонента "ведут" сразу несколько БС. Абонент просто не заметит, что его "передали" другой БС. Естественно, чтобы такое стало возможным, необходима прецизионная синхронизация БС. В коммерческих системах это достигается использованием сигналов времени от GPS (Global Positioning System) американской спутниковой системы определения координат.

CDMA это практически полностью цифровой стандарт. Обычно все преобразования информационного сигнала происходят в цифровой форме, и только радиочасть аппарата является аналоговой, причём гораздо более простой, чем для других групп стандартов. Это позволяет практически весь телефон выполнить в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции, тем самым значительно снизив стоимость телефона.

В России стандарт CDMA почему-то сертифицирован только как "фиксированный", хотя все абоненты пользуются им, естественно, как мобильным. Мнение о качестве связи CDMA - прекрасный насыщенный звук, устойчивая связь. Недостатки: пока ещё дорогие телефоны, ограниченная зона покрытия. Недавно китайская фирма ZTE под чутким руководством лидера CDMA-технологий фирмы Qualcomm выпустила первый в мире CDMA-телефон с SIM-картой (!). Это маленькая незамеченная революция, возможно, положила начало превращению стандарта CDMA из "привязанного" в "отвязанный". Если CDMA действительно избавится от "привязанности", то, учитывая технические преимущества этого стандарта, он станет ещё более привлекательным. Тем более, что, скорее всего, именно CDMA-технология будет использоваться в мире в сетях связи третьего поколения.

В России у CDMA тяжелая судьба в силу его нескольких особенностей

Первая - вытекает из основной особенности CDMA - у каждого абонента свой код, который не может быть использован другими, независимо от того, разговаривает ли абонент, находится в режиме ожидания звонка или вообще выключил телефон. Поэтому, повременная оплата вообще не имеет смысла. Даже в российских условиях это прямая конкуренция проводным (!!!!) линиям связи, не говоря уже о сотовых операторах. Вот и одна из причин по которым CDMA нежелателен для нашего государства и его монополий.

Вторая - высокий уровень конфиденциальности CDMA. Подслушать из эфира разговор можно, но стоимость и сложность оборудования способного на такое значительно выше чем для других стандартов. Причем дело усугубляется тем, что при незначительном удалении от БС мощность

излучаемая телефоном крайне низка, поэтому подслушивающий должен находится в непосредственной близости от объекта наблюдения, а при значительном удалении от БС вообще не понятно через какую БС работает телефон. И последний удар по спецслужбам - БС могут не пользоваться проводными каналами связи для передачи сигнала от одной БС к другой, а передавать трафик по эфиру. Всё это тоже сильно не нравится государству.

И третья причина, вернее, повод для запрета CDMA - для синхронизации БС используются сигналы GPS, которую так не любит наше правительство. Шпионы ведь кругом... А без GPS возникают проблемы с мобильностью - чтобы обеспечить "soft handoff" нужна синхронность БС.

Литература: [1], с. 94-135