Реферат: Современные средства коммуникации

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.[9]

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.[13]

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.[16]

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.

Прямые и кривые номера

Номера сотовых телефонов могут быть прямыми и кривыми. Прямые - это обычные городские номера, кривые (или федеральные) - набирать через коды 901, 902, 903 или другие. На кривой номер позвонить иногда проблематично, так как многие таксофоны не имеют тонового режима, который необходим для звонков через службу дозвона (СД).

Преимущества прямого номера:

• Лёгкость дозвона. Не надо пользоваться «восьмёркой», которая часто бывает занята (а иногда вообще блокирована) или службой дозвона (не всегда есть возможность пользования тональным набором).
• Можно звонить с любых телефонов и таксофонов.
• Солидно, престижно, легко запомнить.

Преимущества кривого номера:

• Более низкая цена.
• Хорошо работает АОН.

АОН (Автоматический Определитель Номера)

ТочнеевсотовойсвязиэтоназываетсяCLIP (Calling Line Identification Presentation). При наличии такой услуги на дисплее мобильного телефона высвечивается номер звонящего Вам абонента. Кроме обычного своего назначения - знать, кто вам звонит, АОН полезен и в целях экономии. Например, в зависимости от определившегося номера, абонент может ответить или не отвечать, а переадресовать звонок, или ответить, уложившись в БП, или перезвонить с городского телефона и т.д. Или для того, чтобы отвечать только на внутрисетевые звонки, так как входящие мобильные звонки того же Оператора бесплатны. Или посмотреть позже список пропущенных звонков, если не было возможности ответить сразу. Операторы гарантируют определение только мобильных телефонов, хотя на самом деле на кривых номерах определяются и большинство городских номеров. На прямых номерах определяются только мобильные (и цифровые) телефоны. [7]

АнтиАОН (CLIR) - позволяет скрыть свой номер от вызываемого абонента. Операторы предоставляют услугу антиАОНа, который скрывает номер только от мобильных АОНов.

Роуминг

Роуминг - это возможность пользования телефоном вне зоны обслуживания Оператора, но в зоне обслуживания другого Оператора, с которыми есть роуминговое соглашение. В GSM роуминг автоматический. Если в данном месте есть несколько роуминг-Операторов, то в зависимости от модели телефона и его настроек выбирается или Оператор с наиболее сильным уровнем сигнала, или по списку предпочтения, или вручную.

SMS

SMS (Short Message Service) - Служба коротких сообщений - очень удобная услуга для сотовых абонентов, позволяющая передавать короткие (до 160 знаков) текстовые сообщения другим абонентам. Эта возможность сделала практически ненужными пейджеры, так как, имея сотовый телефон, можно пользоваться той же услугой, причём за плату, сопоставимую с платой за пейджинговое обслуживание. А если учесть, что с сотовым телефоном вы можете получать сообщения, даже если телефон выключен или недоступен (получите позже); передавать с него сообщения; что сотовая зона обслуживания гораздо больше, чем пейджинговая (плюс роуминг); что некоторых современные телефоны по размеру ненамного превышают пейджеры; что по телефону ещё можно и говорить, то становится понятным, почему популярность пейджеров резко упала. Использование SMS позволяет сотовым абонентам сократить свои расходы, так как отправка сообщений гораздо дешевле, чем минута разговора, а приём сообщений бесплатный (в том числе и в роуминге). Наиболее развит SMS-сервис для стандарта GSM.[3]

Рассмотрим некоторые применения службы SMS.

Электронная почта

Дополнительно к беспроводному доступу в Интернет и мобильной электронной почте, вместе с номером пользователю присваивается адрес электронной почты, как часть предлагаемого сервиса. Электронные письма в этом случае переадресовываются в качестве коротких сообщений на сотовый телефон. Подобная услуга имеет тенденцию к росту ее популярности среди пользователей, там, где Интернет ещё слабо распространён и клиенты не имеют отдельного адреса электронной почты. Пользователи подобного вида услуги увеличивают трафик сообщений SMS на 20%.