8.3. Обычные мобильные системы связи
Внедрение ССПС второго поколения стало новым этапом развития мобильной сязи. Оно вызвало невиданный рост популярности портативных мобильных телефонов и превратило подвижную связь в социальный фактор, оказывающий существенное влияние на образ жизни миллионов людей планеты.
Динамика роста абонентской базы продолжает превышать вес самые смелые прогнозы: в отдельных странах она достигает нескольких миллионов абонентов в год.
Однако следует отметить, что стандарты второго поколения несовместимы между собой. Это обстоятельство создает для пользователей много проблем. Так, например, невозможно воспользоваться привычным сотовым телефоном и получить привычные услуги по переезде из США в Европу (и обратно). Поэтому одна из самых больших проблем, связанная с сегодняшними цифровыми подвижными системами, это имеющая место конкуренция несовместимых между собой стандартов в различных странах мира В то время как Европа, часть Азии и стран Тихого океана являются приверженцами стандарта GSM, в США используется система PCS в диапазоне 1,9 ГГц с применением объединенных стандартов CDMAOne (или IS-95), D-AMPS (или IS-136) и GSM 1900 в зависимости от оператора. Япония также имеет свой собственный стандарт - PDC. Ни одна из этих систем не может взаимодействовать с другой системой.
Необходимость выработки единых глобальных подходов к построению ССПС третьего поколения (3G) побудила Международный союз электросвязи (МСЭ) к попытке создания единого стандарта для «Будущей наземной системы подвижной связи общего пользования», переименованной в дальнейшем в IMT-2000 (International Mobile Telecommunications - международная подвижная связь), где число 2000 символически указываемый диапазон частот (2000 МГц).
Однако при переходе от этапа разработки серии концептуальных рекомендаций к созданию конкретных спецификаций стало очевидно, что коммерческие интересы различных региональных производителей аппаратуры и операторов связи практически невозможно объединить в рамках единого стандарта, и была выдвинута «концепция семейства» систем третьего поколения, членами которой могут стать региональные и национальные стандарты, отвечающие ряду обязательных требований по их взаимной совместимости и обеспечению глобального роуминга.
Внедрение систем IMT-2000 положило начало совместному существованию ССПС второго и третьего поколения. В этот период происходит постепенное вытеснение систем предыдущего поколения и в первую очередь за пределы мегаполисов. Переходный процесс может растянуться на годы, в течение которых будет происходить также дальнейшее развитие ССПС второго поколения.
Структура сотовой сети подвижной связи третьего поколения представлена на рис.8.3. Она является иерархической.
Внутри помещений организуются пикоячейки радиусом до 100 м с очень высокой пропускной способностью, определяемой большой плотностью абонентов на единицу обслуживаемого пространства.
В общественных местах и пешеходных зонах создаются микроячейки с радиусом обслуживания до 1 км.
Сотовые системы, обслуживающие пользователей, передвигающихся на автомобилях, оперируют макроячейками радиусом до нескольких
десятков километров. Наконец, автомобильный и железнодорожный транспорт, воздушные, морские и речные суда, распределенные по территории с малой плотностью абонентов, обслуживаются спутниковой составляющей будущей системы с использованием гиперячеек радиусом до сотен и тысяч километров.
Эффективным способом снижения уровня помех является использование секторных антенн. При этом уровень излучения в направлении, противоположном направлению излучения сигнала, сокращается до минимума. Секторизация сот позволяет более часто повторно применять частоты в сотах при одновременном снижении уровня помех. С помощью секторных антенн и повторного использования частот можно увеличить емкость сетей цифровых ССПС стандарта GSM примерно на 40%.