Системы подвижной (мобильной) связи.

Существующие в настоящее время и перспективные системы подвижной радиосвязи (СПР) должны обеспечивать одновременно связью большое число мобильных абонентов, местоположение которых на определенной территории произвольно. Поэтому практически все СПР построены по методу многостанционного доступа. В теории связи под многостанционным доступом (МД) понимают возможность обращения к одной базовой приемопередающей (проще базовой) станции (БПС) или спутниковому ретранслятору нескольких мобильных станций (МС), при которой последние могут одновременно передавать и получать через нее информацию.

Эффективность методов МД в основном оценивается по пропускной способности (емкости), быстродействию, используемому частотному ресурсу и некоторым другим показателям систем связи. В данном случае под емкостью любой системы связи понимают число различных каналов – радиосвязных, телефонных, телевизионных, передачи цифровых данных и прочее, либо, в более общем виде, для цифровых систем, число бит в секунду – которое можно передать через данную сеть.

Проблема выбора наилучшего метода МД заключается в нахождении базиса (ансамбля) ортогональных сигналов, при которых обеспечиваются

оптимальные параметры и характеристики систем радиосвязи. В радиотехнике и теории передачи информации формирование базисов ортогональных сигналов основано на разделении сигналов по частоте, времени и форме. В соответствии со способами формирования базисов ортогональных сигналов различают три основных метода организации МД.

Наиболее простым по организации работы является многостанционный доступ с частотным разделение каналов (МДЧР), при котором каждая подвижная станция работает в некоторой полосе частот на отведенном участке спектрального диапазона. Между рабочими полосами соседних каналов предусмотрены небольшие защитные частотные интервалы, позволяющие с требуемой точностью разделить принимаемые сигналы различных подвижных станций.

Ограниченность частотного спектра привела к распространению систем подвижной связи, использующих многостанционный доступ с временн'ым разделением каналов (МДВР). При таком доступе ортогональность сигналов в подвижных станциях достигается выделением каждой из них для излучения или приема сигналов определенного, периодически повторяемого временн'ого интервала – МДВР-кадра. Длительность кадра в основном определяется сетевым трафиком (информационной нагрузкой, передаваемыми потоками информации, количеством информации, поступающей через сеть связи). Интервалы излучения сигналов базовых и подвижных станций взаимно синхронизированы, что исключает их временное перекрытие.

Третий метод организации подвижной связи – многостанционный доступ с кодовым разделение каналов (МДКР) основан на использовании широкополосных или шумоподобных сигналов (обоим вариантам термина соответствует аббревиатура ШПС). В системах мобильной радиосвязи стандарта МДКР используются все преимущества и частотного и временного разделения каналов. Во-первых, сигнал имеет большую длительность, распределен во времени, и поэтому пиковая излучаемая мощность много меньше, чем при МДЧР и МДВР, хотя средняя мощность одинакова. Во-вторых, при сигналах большой длительности нет крутых и мощных фронтов импульсов излучения. Третье преимущество – системы связи с МДКР позволяют вводить великое множество кодовых комбинаций, обеспечивая почти идеальную скрытость переговоров и помехозащищенность.

Это были рассмотрены методы разделения одномерных сигналов. В связных и других радиотехнических информационных системах используются еще и различные методы многостанционного доступа с пространственным разделением (МДПР) по направлению прихода радиоволн и их пространственной поляризации.

Все существующие сейчас системы подвижной связи можно разделить на пять больших групп:

1. Системы сотовой подвижной (мобильной) связи (ССПС);

2. Профессиональные системы подвижной связи (ПСПС);

3. Системы персонального радиовызова (СПРВ), или пейджинговые системы

(от англ. paging – письменное сообщение);

4. Системы подвижной спутниковой связи (СПСС);

5. Системы беспроводных телефонов (СБТ).

Все перечисленные системы подвижной связи построены на основе сотовой концепции.