Физический уровень. В рамках американского стандарта первого поколения AMPS (Advanced Mobile Phone Service) формируется 40 МГц-канал в интервале 800-900 МГц

В рамках американского стандарта первого поколения AMPS (Advanced Mobile Phone Service) формируется 40 МГц-канал в интервале 800-900 МГц. Этот диапазон делится пополам, 20 МГц выделяется для передачи и столько же для приема. Данные диапазоны делятся в свою очередь на 666 двусторонних каналов, каждый по 30 кГц. Эти каналы расщепляются на 21 субканал, сгруппированные по 3. Обычно, как показано на рис. 70, гексагональные ячейки группируются по 7 (центральная и 6 ее соседей). Имея 666 каналов, можно выделить три набора по 31 каналу для каждой ячейки.

Каждый мобильный телефон в AMPS имеет 32-битовый серийный номер и телефонный номер, характеризуемый 10 цифрами. Телефонный номер представляется как код зоны (3 десятичные цифры) и номер подписчика (7 десятичных цифр). Когда телефон включается, он сканирует список из 21 управляющих каналов и находит тот, у которого наиболее мощный сигнал. Управляющая информация передается в цифровой форме, хотя сам голосовой сигнал является аналоговым. При нормальной работе мобильный телефон перерегистрируется в MTSO каждые 15 мин.

При осуществлении вызова пользователь набирает номер телефона и нажимает кнопку send. Аппарат посылает набранный номер и свой идентификационный код. Базовая станция принимает вызов и передает его MTSO. Если звонящий является клиентом MTSO или ее партнером, отыскивается свободный канал и мобильный телефон переключается на него, ожидая, когда адресат снимет трубку.

В Европе принят единый стандарт для систем мобильной связи GSM (Group Special Mobile). Второе поколение мобильных средств связи 2G использует диапазоны 900 и 1800 МГц. GSM имеет 200 полнодуплексных каналов на ячейку, с полосой частот 200 кГц, что позволяет ей обеспечить пропускную способность 270, 833 Кбит/с на канал.

Восемь выделенных на рис. 72 доменов соответствуют одному и тому же каналу (клиенту принадлежит канал 2). Четыре из них служат для связи клиента с базой, а 4 другие — для связи базы с клиентом. Если мобильной станции выделена частота 890.4 и 935.4 и домен 2 желает что-то передать базовой станции, будут задействованы нижние 4 (затененные на рисунке) домена. В них будут помещаться данные до тех пор, пока вся информация не будет передана.

Рис. 72. Частотные каналы GSM

Сети третьего поколения 3G работают на частотах около 2 ГГц, передавая данные со скоростью 2 Мбит/с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы.

В мире сосуществуют два стандарта 3G: UMTS и CDMA2000. UMTS распространён в основном в Европе, CDMA2000 — в Азии и США.

Сети 3G должны обеспечивать определённые значения скорости передачи для различных степеней мобильности абонента:

• до 2, 048 Мбит/с при низкой мобильности (скорость менее 3 км/ч) и локальной зоне покрытия;

• до 144 кбит/с при высокой мобильности (до 120 км/ч) и широкой зоне покрытия;

• до 64 (144) кбит/с при глобальном покрытии (спутниковая связь).

К семейству 4G, как правило, относят технологии, которые позволяют передавать данные в сотовых сетях со скоростью выше 100 Мбит/сек. В широком понимании 4G — это еще и технологии беспроводной передачи Internet - данных Wi-Fi (скоростные варианты этого стандарта) и WiMAX (в теории скорость может превышать 1 Гбит/сек). Главное отличие сетей четвертого поколения от предыдущего, третьего, заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе передачу как голосового трафика, так и пакетов данных.Пересылка данных в 4G осуществляется по протоколу IPv6 (IP версии 6).