Физическая среда передачи данных. Мобильные системы работают при малых выходных мощностях передатчика, что ограничивает размер зоны приема

Мобильные системы работают при малых выходных мощностях передатчика, что ограничивает размер зоны приема. Вне этой зоны другие передатчики могут функционировать независимо. Такие зоны называются сотами (ячейками). По аналогии с пчелиными сотами их часто изображают шестигранными, хотя реально они могут иметь самую причудливую форму в зависимости от профиля местности. Ячейки должны перекрываться так, как показано на рис. 70.

Рис. 70. Схема расположения ячеек при сотовой связи

Их перекрытие должно обеспечить перекрытие всей зоны телекоммуникаций. В центре ячейки находится базовая станция — ретранслятор. Станция содержит в себе компьютер и приемо-передатчик, соединенный с антенной. Сигнал передатчика падает по мере удаления от центра ячейки, где он должен быть расположен. Там же должен находиться и приемник. В пределах ячейки предусмотрено несколько каналов для приема/передачи, разнесенные по частоте. Такие системы могут обслуживать пейджерную или мобильную телефонную сеть. Пейджерные каналы однонаправлены, а телефонные двунаправлены (рис. 71). Пейджинговые системы требуют небольшой полосы пропускания, а одно сообщение редко содержит более 30 байт. Большинство современных пейджинговых систем работает в частотном диапазоне 930-932 МГц.

В небольших системах все базовые станции соединены с MTSO (Mobile Telephone Switching Office). В больших сетях может потребоваться несколько MTSO, которые в свою очередь управляются MTSO следующего уровня и т.д. Узловая MTSO соединена со станцией коммутируемой телефонной сети. В любой момент каждый мобильный телефон логически находится в одной определенной ячейке и управляется одной базовой станцией. Когда телефон покидает ячейку, базовая станция обнаруживает падение уровня сигнала и запрашивает окружающие станции об уровне сигнала для данного аппарата.

Рис. 71. Каналы пейджерной и мобильной телефонной сети

Управление аппаратом передается станции с наибольшим входным сигналом. Телефон информируется о смене управляющей станции, при этом предлагается переключиться на новый частотный канал (в смежных ячейках должны использоваться разные частотные каналы).

Эти каналы управляются центральным коммутатором ячейки (MSC – Mobile Service Switching Centre). Пользователь использует канал до тех пор, пока находится в пределах ячейки. При переходе в соседнюю ячейку он получает новый канал (hand-off), что должно быть практически незаметно для пользователя и занимает около 300 мсек. Присвоением частот управляет MTSO.