Мобильные сети. Методы доступа. Технология организации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федерально государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗЕДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Компьютерные информационные технологии

Реферат

На тему: Мобильные сети. Методы доступа. Технология организации

Выполнили:

Студенты 1 курса заочной формы обучения

Направление ”Экономика” гр. Юэ-183

Почуйко Ольга

Мохнаткина Анастасия

Смоленск 2019

Введение

Телекоммуникации еще примерно 20 лет назад считались стабильной отраслью, где не происходило никаких серьезных перемен с момента их появления, а именно с конца прошлого века. В этом заключалось разительное отличие Телекоммуникаций от Информационных Технологий. В Информационных технологиях, с начала их появления в шестидесятые годы двадцатого века, шло бурное развитие по целому ряду направлений - появление новых классов вычислительных систем, увеличение мощности процессоров, увеличение емкости устройств хранения информации, появление новых технологий элементной базы вычислительной техники, разработка и развитие реляционных баз данных, появление глобальных информационных систем режима реального времени.

Однако сейчас, на рынке высоких технологий ситуация иная. Революционные изменения в развитии информационных технологий - уже свершившийся факт и сейчас говорят даже о некотором застое в развитии информационных технологий. В настоящее время констатируют бурное развитие телекоммуникаций. Развитие телекоммуникаций идет главным образом не за счет развития традиционной проводной телефонии, а за счет развития новых направлений телекоммуникаций. К новым направлениям телекоммуникаций относят в первую очередь сотовую связь, интернет и передачу данных. Среди современных телекоммуникационных средств наиболее стремительно развиваются системы сотовой радиотелефонной связи.

И это действительно так. Современный человек уже не сможет обойтись без мобильного телефона. Общая численность населения нашей планеты составляет около 7 млрд. человек, а количество пользователей сотовой связи на конец 2013 года составило примерно столько же. Сотовый телефон - это наша непосредственная связь со всем миром. Мы можем позвонить кому угодно и куда угодно. Но всегда ли это было так? Всегда ли сотовая связь была такой доступной? Каковы тенденции развития данного рынка? На все эти вопросы мы и постараемся ответить и исследовать их в ходе написания курсовой работы.

Актуальность выбранной нами темы как раз и заключается в том, что больше половины населения Земли пользуется мобильными телефонами каждый день. Если говорить о России, то при населении 143 млн. человек - примерно 170,9 млн. пользователей (эти цифры легко объясняются тем, что у некоторых пользователей имеется не по одной SIM-карте нескольких операторов.) Мы существуем вместе с мобильной связью. Кроме того, нам самим интересно узнать о принципах функционирования данной отрасли, об истории развития и перспективах развития.

Понятие мобильной связи -- это радиосвязь между абонентами, местоположение которых может меняться.

1. Классификация систем мобильной радиосвязи (СМРС)

Наземные системы персонального радиовызова (СПРВ) сотовые СМРС (предоставляют доступ к территориальному ресурсу) простейшие системы мобильной радиосвязи, транкинговая система мобильной радиосвязи (используют ретрансляторы, система автоматически выбирает лучший) зоновые СМРС (фиксированный канал через ретранслятор)

Спутниковые геостационарные (спутник находится на геостационарной орбите, высота около 34 тысяч км) среднеорбитальные низкоорбитальные высокоэлиптические (работа спутника осуществляется при его нахождении в апогее.)

Сотовая связь -- один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами). Сеть составляют разнесенные в пространстве приемопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приемопередатчика в зону действия другого.

2. История

Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приемникам, установленным на автомашинах. В 1933 г. полиция Нью-Йорка начала использовать систему двусторонней подвижной телефонной радиосвязи также в диапазоне 2 МГц. В 1934 г. Федеральная комиссия связи США выделила для телефонной радиосвязи 4 канала в диапазоне 30…40 МГц, и в 1940 г. телефонной радиосвязью пользовались уже около 10 тысяч полицейских автомашин.

Во всех этих системах использовалась амплитудная модуляция. Частотная модуляция начала применяться с 1940 г. и к 1946 г. полностью вытеснила амплитудную. Первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. (СентЛуис, США; фирма Bell Telephone Laboratories), в нем использовался диапазон 150 МГц. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. -- 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными, и в них использовалась ручная коммутация. Автоматические дуплексные системы начали работать соответственно в 1964 г. (150 МГц) и в 1969 г. (450 МГц).

В СССР В 1957 г. московский инженер Л.И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20-30 км. В 1958 году Куприянович создает усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку. В 60-х гг Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой опытный образец карманного мобильного радиотелефона. На выставке «Интероргтехника-66» Болгария представляет комплект для организации местной мобильной связи из карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовой станции РАТЦ-10, обеспечивающей подключение 10 абонентов.

В конце 50-х гг в СССР начинается разработка системы автомобильного радиотелефона «Алтай», введенная в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для нее был выделен диапазон 330 МГц. Аналогичным образом, с естественными отличиями и в меньших масштабах, развивалась ситуация и в других странах.

Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь использовалась в качестве морской мобильной связи с 1931 г.; в 1955 г. в стране было 27 береговых радиостанций. Наземная мобильная связь начала развиваться после второй мировой войны в виде частных сетей с ручной коммутацией. Таким образом, к 1970 г. подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой -- явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жестко определенных полосах частот.

Выход был найден в виде системы сотовой связи, что позволило резко увеличить емкость за счет повторного использования частот в системе с ячеистой структурой. Конечно, как это обычно бывает в жизни, отдельные элементы системы сотовой связи существовали и раньше. В частности, некоторое подобие сотовой системы использовалось в 1949 г. в Детройте (США) диспетчерской службой такси -- с повторным использованием частот в разных ячейках при ручном переключении каналов пользователями в оговоренных заранее местах. Однако архитектура той системы, которая сегодня известна как система сотовой связи, была изложена только в техническом докладе компании Bell System, представленном в Федеральную комиссию связи США в декабре 1971 г. И с этого времени начинается развитие собственно сотовой связи, которое стало поистине триумфальным с 1985 г., в последние десять с небольшим лет.

В 1974 г. Федеральная комиссия связи США приняла решение о выделении для сотовой связи полосы частот в 40 МГц в диапазоне 800 МГц; в 1986 г. к ней было добавлено еще 10 МГц в том же диапазоне. В 1978 г. в Чикаго начались испытания первой опытной системы сотовой связи на 2 тыс. абонентов. Поэтому 1978 год можно считать годом начала практического применения сотовой связи. Первая автоматическая коммерческая система сотовой связи была введена в эксплуатацию также в Чикаго в октябре 1983 г. компанией American Telephone and Telegraph (AT&T). В Канаде сотовая связь используется с 1978 г., в Японии -- с 1979 г., в Скандинавских странах (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) -- с 1981 г., в Испании и Англии -- с 1982 г. По состоянию на июль 1997 г. сотовая связь работала более чем в 140 странах всех континентов, обслуживая более 150 млн абонентов. Первой коммерчески успешной сотовой сетью была финская сеть Autoradiopuhelin (ARP). Это название переводится на русский как «Автомобильный радиотелефон». Запущенная в 1971 г., она достигла 100%- ного покрытия территории Финляндии в 1978. Размер соты был равен около 30 км, в 1986 г. в ней было более 30 тыс. абонентов. Работала она на частоте 150 МГц

3. Принцип действия сотовой связи

Основные составляющие сотовой сети -- это сотовые телефоны и базовые станции. Базовые станции обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включенным, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS).

Если телефон выходит из поля действия базовой станции, он налаживает связь с другой (англ. handover). Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить ее покрытие. Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные. Операторы могут заключать между собой договоры роуминга. Благодаря таким договорам абонент, находясь вне зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это осуществляется по повышенным тарифам.

Транкинговые системы - (англ. trunking -- объединение в пучок) -- радиально-зоновые системы наземной подвижной радиосвязи, осуществляющие автоматическое распределение каналов связи ретрансляторов (базовых станций) между абонентами. Под термином «транкинг» понимается метод доступа абонентов к общему выделенному пучку каналов, при котором свободный канал выделяется абоненту на время сеанса связи. Включают наземную инфраструктуру (стационарное оборудование) и абонентские станции.

Основным элементом наземной инфраструктуры сети транкинговой радиосвязи является базовая станция (БС), включающая несколько ретрансляторов с соответствующим антенным оборудованием и контроллер, который управляет работой БС, коммутирует каналы ретрансляторов, обеспечивает выход на телефонную сеть общего пользования (ТфОП) или другую сеть фиксированной связи. Сеть транкинговой радиосвязи может содержать одну БС (однозоновая сеть) или несколько базовых станций (многозоновая сеть). Многозоновая сеть обычно содержит соединенный со всеми БС по выделенным линиям межзональный коммутатор, который обрабатывает все виды межзональных вызовов. Современные транкинговые системы, как правило, обеспечивают различные типы вызова (групповой, индивидуальный, широковещательный), допускают приоритетные вызовы, имеют доступ к ТфОП, обеспечивают возможность передачи данных и режим прямой связи между абонентскими станциями (без использования канала БС).

4. Виды телефонов

Сотовый (мобильный) телефон - абонентский терминал, работающий в сотовой сети. По сути, каждый сотовый телефон является специализированным компьютером, который ориентирован, в первую очередь, на обеспечение (в зоне покрытия домашней или гостевой сети) голосового общения абонентов, но также поддерживает обмен текстовыми и мультимедийными сообщениями, снабжен модемом и упрощенным интерфейсом. Передачу голоса и данных современные мобильные телефоны обеспечивают в цифровой форме. Раннее существовавшее разделение аппаратов на «недорогие», «функциональные», «бизнес-» и «имиджевые» модели все больше теряет смысл - бизнес-аппараты приобретают черты имиджевых моделей и развлекательные функции, в результате использования аксессуаров недорогие телефоны становятся имиджевыми, а у имиджевых быстро растет функциональность. Миниатюризация трубок, пик которой пришелся на 1999-2000, завершилась по вполне объективным причинам: аппараты достигли оптимального размера, дальнейшее их уменьшение делает неудобным нажатие кнопок, чтение текста на экране и т.д.

Зато сотовый телефон стал настоящим предметом искусства: к разработке внешнего вида аппаратов привлекают ведущих дизайнеров, а владельцам предоставляются широкие возможности персонифицировать свои аппараты самостоятельно. В настоящее время производители уделяют особое внимание функциональности мобильных телефонов, причем как основным (увеличивается время автономной работы, улучшаются экраны и т.д.), так и дополнительным их возможностям (в аппараты встраивают цифровые фотокамеры, диктофоны, МР3-плееры и прочие «сопутствующие» устройства). Практически все современные аппараты, за исключением некоторых моделей нижнего ценового диапазона, позволяют загружать программы. Большинство аппаратов может исполнять Java-приложения, увеличивается количество телефонов, использующих операционные системы, унаследованные от КПК или портированные с них: Symbian, Windows Mobile for Smartphones и т.д. Телефоны со встроенными операционными системами называют смартфонами (от комбинации английских слов «smart» и «phone» - «умный телефон»).

В качестве абонентских терминалов сегодня могут использоваться также коммуникаторы - карманные компьютеры, снабженные модулем с поддержкой GSM/GPRS, а иногда EDGE и стандартов третьего поколения.

5. Услуги сотовой связи

Операторы сотовой связи предоставляют следующие услуги:

· Голосовой звонок;

· Автоответчик в сотовой связи (услуга);

· Роуминг;

· АОН (Автоматический определитель номера);

· Приём и передача коротких текстовых сообщений (SMS);

· Приём и передача мультимедийных сообщений - изображений, мелодий, видео (MMS-сервис);

· Мобильный банк (услуга);

· Доступ в Интернет;

· Видеозвонок и видеоконференция

Интересные факты

· Для работы первой автоматической системы сотовых телефонов требовался человек-оператор, вручную подключавший пользователей к внешней телефонной линии.

· Первые базовые станции для «КБ „Импульс“» (ныне «ВымпелКом») были созданы «с нуля» в Радиотехническом институте им. А.Л. Минца и по своим характеристикам не уступали зарубежным аналогам.

· Первая система сотовой связи появилась в России в 1950-е годы.

· Телефонный номер, не используемый в течение ?3 месяцев (у оператора Билайн -- 6 месяцев) -- с момента последнего исходящего звонка у абонента отбирают, он помещается в «отстойник» (необходимо, чтобы новому владельцу номера не звонили знакомые старого владельца -- этот срок примерно или ровно три месяца), далее его выставляют на продажу. В этом случае можно обратиться в офис своего сотового оператора с просьбой вернуть номер и, если номер ещё не продан другому человеку, то его вернут.^[8]

радиосвязь телефон сотовый

Заключение

Сейчас, в нашем веке, мы уже не можем представить себе жизнь без мобильного устройства, и речь идет не только о молодежи, очень многие люди используют телефон, не только как способ связи, а так же и как портативный компьютер, многие бабушки и дедушки освоили сотовую связь, и видят в ней пользу. Конечно, помимо постоянного использования и улучшения жизни с помощью телефона и сотовой связи, есть и не самые лучшие функции, например радиоволны, которые испускает сотовый телефон, могут изрядно испортить нам здоровье.

Но сейчас об этом мало кто заботиться. Мы находимся в постоянном доступе для всех, мы не бежим домой, чтобы зайти в интернет и посмотреть необходимую нам информацию, это можно сделать со своего мобильного устройства. Технологии очень быстро развиваются, что мы не замечаем этого. Общество находится в погоне за новыми, свежевыпущенными моделями телефонов, еще пять-десять лет назад мы не могли и мечтать о таких функциях в мобильных устройствах, мы не предполагали, что сможем находиться всегда на связи, всегда online и при этом всегда в "тренде" (последний "писк" моды).

Размещено на Allbest.ru