В вопросе выбора стандартов сотовой связи Россия, как обычно, пошла своим особым путем. Их уже четыре, и, возможно, это не предел. Такое «изобилие», обусловленное отсутствием продуманной государственной политики на первом этапе развития систем сотовой связи, ставит покупателя в затруднительное положение, хотя есть в этой ситуации и положительный аспект: конкуренция обеспечивает быстрое снижение цен.
Четыре стандарта сотовой системы связи – NMT-450, AMPS/D-AMPS, GSM-900, GSM-1800 – отличаются друг от друга принципами построения и такими характеристиками, как вид (аналоговый/цифровой), используемый частотный диапазон, уровень защищенности, удельная емкость сети, качество передачи речи, количество и ассортимент сервисных возможностей.
К аналоговым стандартам относятсяNMT-450 и AMPS.
К цифровым – D-AMPS, GSM-900, GSM-1800.
Частотный диапазон определяет подверженность эфирным помехам, особенности распространения радиоволн в условиях города и открытой местности.
От уровня защищенности зависит возможность подслушивания ваших разговоров и несанкционированного подключения (когда злоумышленник ведет переговоры за ваш счет).
Удельная емкость сети важна для абонента, который пользуется сотовым телефоном в часы максимальной нагрузки.
От качества передачи речи зависит естественность воспроизведения человеческого голоса в системе подвижной связи.
Рассмотрим характеристики стандартов сотовой связи, используемых в России, и сформулируем их особенности.
NMT-450 Аналоговый стандарт, Аналоговый стандарт NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) разработан в Скандинавии. В России он занимает лидирующее положение. Именно в этом стандарте создана первая федеральная сеть сотовой связи «СОТЕЛ». Сети NMT-450 охватывают территории практически всех крупных городов и областей России. Особенности Значительно большая по сравнению с другими стандартами площадь обслуживания одной базовой станции и соответственно меньшие затраты, а также малое затухание сигнала на открытом пространстве, что оптимально для обширных территорий с низкой плотностью населения. Большая дальность – возможность пользоваться связью на расстоянии в несколько десятков километров от базовой станции (теоретически до 100 км, особенно летом) и даже за пределами гарантированной зоны покрытия, если абонент может подключить высокоэффективные направленные антенны и усилители. Это одинаково ценно как в труднодоступных, малонаселенных районах Севера или Дальнего Востока, так и в далекой Ницце. Более естественное, чем при использовании цифровых стандартов, звучание человеческого голоса Слабая помехоустойчивость — в этом частотном диапазоне уровень индустриальных помех выше, чем в диапазонах 800, 900 и 1800 МГц. Меньшая, чем в цифровых стандартах, возможность предоставления широкого спектра сервисных услуг. Незащищенность от подслушивания. Абоненту NMT-450 полезно знать, что его переговоры легко принимает УКВ-приемник соответствующего диапазона. Габариты, вес, потребление энергии аккумуляторов у телефонных аппаратов больше, чем в цифровых системах, а время работы соответственно меньше. В новых моделях эти недостатки менее выражены. Вероятность снижения качества связи внутри помещений. Невысокая абонентская емкость сетей, обусловленная диапазоном используемых частот и особенностями технических решений, может увеличивать время дозвона в моменты пиковой нагрузки. По этой причине в крупных городах число одновременно используемых номеров в пределах одной соты стандарта NMT-450 ограничено. Перспективы В процессе модернизации разрабатываются новые версии стандарта. Для увеличения емкости сотовых сетей стандарта NMT-450 планируется использовать шаг частотной сетки 12,5 кГц вместо стандартного шага 25 кГц, что позволит увеличить количество рабочих каналов с 180 до 359. Но этой привилегией смогут воспользоваться только владельцы новых моделей телефонов. Предполагается использовать временное разделение каналов, как в цифровых системах (работа нескольких абонентов на одной частоте). Спутниковые системы связи не смогут в ближайшее время составить серьезной конкуренции сетям NMT-450 из-за высокой стоимости предоставляемых услуг.
диапазон частот 453 — 468 МГц.
AMPS Аналоговый стандарт, Стандарт AMPS (Advanced Mobile Phone Service — усовершенствованная подвижная телефонная служба) разработан для Северной Америки, но, завоевав популярность и в других странах, в 1993 г. появился в России. Ныне у нас такие сети эксплуатируются в 55 регионах. Часть из них работает в аналоговом стандарте AMPS, часть — в цифровом D-AMPS. Особенности
диапазон частот 825 — 890 МГц.
Более высокая, чем у NMT-450, емкость сетей.
Низкий уровень индустриальных и атмосферных помех.
Более надежная, чем у NMT-450, связь в помещениях.
Меньшая зона устойчивой связи для одной базовой станции, что вынуждает операторов ставить их ближе друг к другу.
Не распространен в Европе и Азии.
AMPS морально устарел, и в 1990 г. в США был разработан D-AMPS.
D-AMPS Цифровой стандарт, Емкость сетей сотовой связи, работающих в этом стандарте, ниже, чем в полностью цифровых системах, но все же значительно выше, чем в аналоговых. Если при роуминге абонент из аналоговой сети AMPS попадает в цифровую — D-AMPS, для работы ему выделяются аналоговые каналы. Однако в этом случае преимущества цифровой связи, оплаченные заранее, ему недоступны. Перспективы Сети AMPS постепенно будут заменяться сетями, работающими в цифровой версии этого стандарта.
диапазон частот 825 — 890 МГц.
Особенности
Емкость сетей значительно выше, чем у NMT-450 и AMPS.
Возможность эксплуатации мобильных аппаратов как в цифровом, так и в аналоговом режимах.
Широкий спектр сервисных услуг.
Последняя модификация IS-136 стандарта D-AMPS по техническим возможностям приближает его к GSM, она уже применяется в московской сети «Би Лайн». Получит развитие и автоматический роуминг.
У сотовых сетей есть свои «часы пик», когда мобильные абоненты не могут дозвониться или вынуждены прерывать разговор. Особенно это характерно для крупных городов, где сосредоточена основная масса пользователей. Для разрешения этой проблемы и удовлетворения растущих потребностей абонентов в сервисе операторы переходят от аналоговых к современным цифровым стандартам.
GSM-900 Цифровой стандарт, Особенности Причем в основном за счет аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, на сотовый телефон автоматически подается команда снизить излучаемую мощность.
диапазон частот 890 — 960 МГц.
(Global System for Mobile Сommunications — глобальная система подвижной связи).
Меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора.
Относительно высокая емкость сети.
Низкий уровень индустриальных помех в данном частотном диапазоне.
Максимальная защита от подслушивания и нелегального использования номера (лучше только у GSM-1800), что достигается путем применения алгоритмов шифрования с открытым ключом.
Несколько неестественное звучание речи.
Связь на расстоянии не более 35 км от ближайшей базовой станции даже при использовании усилителей и направленных антенн.
GSM-1800 (DCS-1800) Цифровой стандарт,
диапазон частот 1710 — 1880 МГц. Модификация стандарта GSM-900
Особенности
Максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов стандарта GSM-1800 — 1Вт, для сравнения у GSM-900 — 2Вт. Большее время непрерывной работы без подзарядки аккумулятора и снижение неблагоприятного воздействия на потребителя.
Высокая защита от подслушивания и нелегального использования номера.
Высокая емкость сети, что важно для крупных городов.
Возможность использования телефонных аппаратов, работающих в стандартах GSM-900 или GSM-1800.
Такой аппарат функционирует в сети GSM-900, но, попадая в зону GSM-1800, переключается — вручную или автоматически. Это позволяет оператору рациональнее использовать частотный ресурс, а клиентам — экономить деньги за счет низких тарифов. В обеих сетях абонент пользуется одним номером. Но использование аппарата в двух сетях возможно только в тех случаях, когда эти сети принадлежат одной компании, или между компаниями, работающими в разных диапазонах, заключено соглашение о роуминге. В ближайшее время создание двухдиапазонных сетей возможно в Москве.
Перспективы
Сети стандарта GSM сейчас развиваются наиболее динамично и в ближайшие годы должны появиться в крупных областных центрах России с высоким уровнем деловой активности, а затем и во всех остальных, особенно там, где сотовые сети других стандартов быстро исчерпывают свои ресурсы.
SIM-карта В стандартах GSM-900 и GSM-1800 для максимальной защиты от несанкционированного подключения применяется специальный модуль подлинности абонента — SIM-карта. Эта карточка, во встроенной микросхеме которой хранится специальная информация о конкретном абоненте, выдается ему при подключении телефона и может быть использована с любой моделью мобильного аппарата стандарта GSM. Чтобы похититель-взломщик не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (PIN-код), который нужно набирать при каждом включении аппарата. Впрочем, ленивый абонент может отключить эту функцию. Если три раза подряд неправильно набрать PIN-код, SIM-карта временно заблокируется. Разблокировать ее можно при помощи 8-значного PUK-кода, но после десятой неудачной попытки SIM-карта блокируется окончательно.