Развитие сотовых сетей

Первые сотовые сети появились в 1981г. и за это время сменилось 3 поколения стандартов. Этапы развития сотовых систем и систем беспроводного доступа с 1981 г. по настоящее время проиллюстрированы рис.1.9. Сотовые стандарты 1-го поколения - аналоговые, рассчитанные на передачу только каналов телефонии. На рис.1.9 указано несколько аналоговых стандартов:

- AMPS - Advanced Mobile Phone System, стандарт США, наиболее распространенный среди аналоговых стандартов в мире,

- TACS - Total Access Communications System, стандарт, принятый в Великобритании, ряде стран Европы и Британского Содружества,

- С-NET - Cellular Network, аналоговый стандарт ФРГ,

- NMT - Nordic Mobile Telephone System, аналоговый стандарт, разработанный скандинавскими странами и Финляндией.

Первый европейский стандарт беспроводного телефона, СТ-1, был также аналоговым, последующие СТ-2 и СТ-3 - цифровыми.

Аналоговые стандарты сотовой связи до 1991 г. определяли развитие коммерческой радиотелефонии. Благодаря им произошел психологический перелом в сознании массового пользователя, быстро оценившего удобства подвижной ТФ связи. Однако очень скоро проявились недостатки систем 1-го поколения. Аналоговых стандартов было много, но они имели несовместимые протоколы, что ограничивало свободу передвижения абонентов национальными границами. Второй недостаток состоял в том, что в этих стандартах не было специальных каналов передачи данных, и поэтому аналоговые сотовые сети было невозможно подключить к различным сетям передачи данных, например, к ISDN (Integrated Services Digital Network - цифровой сети с интеграцией услуг). Поэтому в 80-е годы в Европе, США и Японии были разработаны универсальные цифровые стандарты сотовой связи 2-го поколения, появившиеся на рынке в 1991г.:

- общеевропейский GSM - Global System for Mobile Communications,

- американский D-AMPS - Digital AMPS, пришедший на смену аналоговому AMPS,

- японский PDC - Personal Digital Cellular System, ранее называвшийся JDC.

Рис. 1.9. Этапы развития ССПО общего пользования

Эти стандарты позволяют передавать как телефонию, так и данные, организовать взаимодействие с сетями ISDN и пакетными сетями передачи данных, обеспечивают шифрацию передаваемых сообщений. В результате конкурентной борьбы сотовые сети аналоговых стандартов 1-го поколения практически исчезли. Развивались и цифровые стандарты беспроводного телефона 2-го поколения:

- PACS - Personal Access Communications System, США,

- PHS - Personal Handiphone System, Япония,

- DECT - Digital European (или Enhanced) Cordless Telecommunications, европейский стандарт, получивший наибольшее распространение.

1994 г. был отмечен появлением на рынке сотовой связи первого стандарта с кодовым разделением каналов (CDMA - Code Division Multiple Access), разработанного американской фирмой Qualcomm и получившего коммерческое название cdmaOne. Наконец, в 1999 г. заработали спутниковые системы подвижной связи Iridium и Globalstar.

В настоящее время завершается переход к стандартам сотовой связи 3-го поколения. Эти системы обеспечивают передачу высокоскоростных потоков данных, что необходимо для предоставления абонентам таких услуг, как передача мультимедийных сообщений и потоковое видео. Из 4-х стандартов 3-го поколения программы IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000) два появились как результат эволюции стандартов 2-го поколения: GSM и CDMA2000. Два других разработаны в рамках европейской программы развития подвижной связи UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).

На сегодняшний день основными стандартами сотовой связи в мире являются 3: GSM поколений 2G+ или 3G, CDMA2000, и европейский стандарт с кодовым разделением каналов 3-го поколения UMTS. По числу абонентов сотовые сети стали основными телекоммуникационными сетями в мире. Фактически сети стандарта UMTS объединены с сетями GSM, так что надо говорить о сетях GSM/UMTS. Статистика абонентов сотовой связи на декабрь 2007г. приведена в табл.1.1. Из нее следует, что за 2007г произошли существенные изменения в мировой структуре сотовых сетей. Сети стандарта GSM продолжают свой рост, аккумулируя более 75% всех абонентов, что соответствует процентному соотношению абонентов в июле 2006г. Число абонентов UMTS за это время возросло почти в 3 раза (70 млн. в июле 2006г.), так что можно с полным основанием говорить о развитии единой сети GSM/UMTS. По региональной статистике примерно половину абонентов UMTS составляют пользователи из стран Западной Европы, а другую половину из Юго-восточной Азии.

Драматически снижается число абонентов сетей D-AMPS (в июне 2005г. – 79 млн. абонентов), уменьшилось и количество абонентов японского стандарта PDC (39,3 млн. полтора года тому назад). Рост абонентской базы стандарта CDMA2000 (260 млн. в апреле 2006г.) произошел как за счет перехода на этот стандарт абонентов сетей cdmaOne (29,3 млн. в июне 2005г.), так и абонентов D-AMPS.

Что касается сетей беспроводного доступа, то на уровне систем третьего поколения (3G) появились стандарты Bluetooth, Wi-Fi и WiMAX, обеспечивающие беспроводный доступ к компьютерам.

Таблица 1.1