Исследователь ская работа по физике На тему: «Сотовая связь. От истоков до современности




Транковая связь Связь внутри некоторой группы, групповой вызов всем членам группы Наличие приоритетов Высокая скорость соединения Малая необходимость выхода в сети общего пользования Преимущественная передача данных Частое использование полудуплексной передачи Протоколы: MPT-1327 (аналоговый), TETRA (цифровой)


Технологии мобильной связи Пейджинг (МГц) Твейджинг Сотовая телефония Транкинг (trunking)


История сотовой связи Первое поколение систем сотовой связи 1946 г. - в г. Сент-Луис (США) - первая система радиотелефонной связи середина 1940-х годов Bell Laboratories компании AT&T - идея разбиения всей обслуживаемой территории на соты Конец 70х годов - работы по созданию единого стандарта связи (Швеция, Финляндия, Исландия, Дания, Норвегия) – NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) 1983 г. – США, Чикаго – сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service) 1985 г. – стандарт NMT г. – Великобритания – TACS (Total Access Communications System), 1987 г. – ETACS (Enhanced TACS) 1985 г. – Франция – Radiocom-2000


Аналоговые системы Используется аналоговый способ передачи информации с помощью обычной частотной или фазовой модуляции, как и в обычных радиостанциях. Недостатки: существует возможность прослушивания разговоров другими абонентами; отсутствуют эффективные методы борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или вследствие передвижения абонентов. Решение: расширение частотного диапазона; переход к рациональному частотному планированию.


Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks" title="История сотовой связи Второе поколение систем сотовой связи 1982 г. СЕРТ создала Groupe Special Mobile (GSM) -> Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks" class="link_thumb"> 7 История сотовой связи Второе поколение систем сотовой связи 1982 г. СЕРТ создала Groupe Special Mobile (GSM) -> Global System for Mobile Communications -> 1990 г г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks) Америка - «Услуги персональной связи» PCS (Personal Communication Services 1990 г. Америка TIA (Telecommunications Industry Association) - национальный стандарт IS-54 (D-AMPS или ADC) Американская компания Qualcomm начала активную разработку CDMA (Code Division Multiple Access) г. в Европе - стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System) 1991 г. в Японии - JDC (Japanese Digital Cellular) 1992 г. в Германии вступила в коммерческую эксплуатацию первая система сотовой связи стандарта GSM В 1993 г. в США был принят стандарт CDMA (IS-95) 1993 г. Великобритания - вступила в эксплуатацию первая сеть DCS Оnе-to-Оnе Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks"> Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks) Америка - «Услуги персональной связи» PCS (Personal Communication Services 1990 г. Америка TIA (Telecommunications Industry Association) - национальный стандарт IS-54 (D-AMPS или ADC) Американская компания Qualcomm начала активную разработку CDMA (Code Division Multiple Access). 1991 г. в Европе - стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System) 1991 г. в Японии - JDC (Japanese Digital Cellular) 1992 г. в Германии вступила в коммерческую эксплуатацию первая система сотовой связи стандарта GSM В 1993 г. в США был принят стандарт CDMA (IS-95) 1993 г. Великобритания - вступила в эксплуатацию первая сеть DCS- 1800 Оnе-to-Оnе"> Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks" title="История сотовой связи Второе поколение систем сотовой связи 1982 г. СЕРТ создала Groupe Special Mobile (GSM) -> Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks"> title="История сотовой связи Второе поколение систем сотовой связи 1982 г. СЕРТ создала Groupe Special Mobile (GSM) -> Global System for Mobile Communications -> 1990 г. 1989 г. Великобритания - «Сети персональной связи» PCN (Personal Communication Networks">


История сотовой связи Россия В Санкт-Петербурге, в Москве - системы стандарта NMT-450i - Sotel (1991 г.) 1994г.принятие концепции развития сетей сухопутной подвижной связи Провозглашение стандарта GSM в качестве одного из двух федеральных стандартов (NMT и GSM) Условия развития сетей CDMA в России определены приказом Министерства связи РФ 18 от 24 февраля 1996 г. Первая сеть стандарта CDMA начала функционировать в Челябинске, затем Москва, С.-Пб.


Системы третьего поколения В Европе - UMTS (универсальная система подвижной связи) объединение функциональных возможностей существующих цифровых систем связи в единую систему третьего поколения FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System 2002 г. - требования к единой системе мобильной связи были сформулированы в рамках новой программы IMT-2000 (International Mobile Telecommunications).


Способ доступа к радиоканалам Случайный доступ (метод Алоха, назван так в связи с первым применением метода для связи между группой Гавайских островов). Применяется только при малых нагрузках. Его развитием стал метод МДКН/ОК, используемый в локальных и корпоративных сетях. (метод Алоха, назван так в связи с первым применением метода для связи между группой Гавайских островов). Применяется только при малых нагрузках. Его развитием стал метод МДКН/ОК, используемый в локальных и корпоративных сетях. По технологии CDMA По технологии TDMA


CDMA технология Direct Sequence (Pseudo Noise) Spread Spectrum (прямая последовательность (псевдошум) с широким спектром) выделяется своя кодовая комбинация возможность одновременной передачи в отведенной полосе частот нескольких сообщений с различными кодами символов








NMT-450 Аналоговая система связи Частотный диапазон МГц Дальность прямой связи – несколько десятков км Недостатки: Низкая помехоустойчивость Дефицит каналов Трудность обеспечения защиты от прослушивания


Общие характеристики стандарта GSM Использование спектра частот подвижной связи в диапазоне МГц Используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB ТDМА) Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс Cистема синхронизации рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233 мкс, что соответствует максимальной дальности связи или максимальному радиусу ячейки 35 км Гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK)




Переносной телефон трубка - МЕ (Mobile Equipment - мобильное устройство) имеет IMEI (International Mobile Equipment Identity - международный идентификатор мобильного устройства) смарт-карта SIM (Subscriber Identity Module - модуль идентификации абонента) содержит IMSI (International Mobile Subscriber Identity - международный идентификационный номер подписчика)








BSC - мощный компьютер, обеспечивающий управление работой базовых станций (BTS) и осуществляющий контроль работоспособности всех блоков базовой станции (BTS), а также отвечающий за процедуру handover (передача обслуживания мобильной станции от одной базовой станции к другой в режиме разговора). - мощный компьютер, обеспечивающий управление работой базовых станций (BTS) и осуществляющий контроль работоспособности всех блоков базовой станции (BTS), а также отвечающий за процедуру handover (передача обслуживания мобильной станции от одной базовой станции к другой в режиме разговора).




Структура NSS (SSS) MSC (Mobile Switching Center) – центр коммутации; HLR (Home Location Register) – домашний регистр местоположения; VLR (Visitor Location Register) – гостевой регистр местоположения; AuC (Authentication Center) – центр аутентификации.



Основные назначения MSC маршрутизация (направление) сигнала, то есть анализ номера для исходящих и входящих вызовов; установление, контроль и разъединение соединений; формирование CDR-файлов (Call Data Recorder) для предоставления в биллинговую систему.




Долгосрочные данные, хранимые в HLR и VLR Международный идентификационный номер подписчика (IMSI) Телефонный номер абонента в обычном смысле (MSISDN) Категория подвижной станции Ключ идентификации абонента (Ki) Виды обеспечения дополнительными услугами Индекс закрытой группы пользователей Код блокировки закрытой группы пользователей Состав основных вызовов, которые могут быть переданы Оповещение вызывающего абонента Идентификация номера вызываемого абонента График работы Оповещение вызываемого абонента Контроль сигнализации при соединении абонентов Характеристики закрытой группы пользователей Льготы закрытой группы пользователей Запрещенные исходящие вызовы в закрытой группе пользователей Максимальное количество абонентов Используемые пароли Класс приоритетного доступа


Временные данные, хранимые в HLR Параметры идентификации и шифрования Параметры идентификации и шифрования Временный номер мобильного абонента (TMSI) Временный номер мобильного абонента (TMSI) Адрес реестра перемещения, в котором Адрес реестра перемещения, в котором находится абонент (VLR) находится абонент (VLR) Зоны перемещения подвижной станции Зоны перемещения подвижной станции Номер соты при эстафетной передаче Номер соты при эстафетной передаче Регистрационный статус Регистрационный статус Таймер отсутствия ответа Таймер отсутствия ответа Состав используемых в данный момент Состав используемых в данный момент паролей паролей Активность связи Активность связи




AuC - центр аутентификации формирует параметры для процедуры аутентификации и определяет ключи шифрования мобильных станций абонентов. - центр аутентификации формирует параметры для процедуры аутентификации и определяет ключи шифрования мобильных станций абонентов. Процедура аутентификации – процедура подтверждения подлинности абонента (действительности, законности, наличия прав на пользование услугами сотовой связи) сети GSM.




Процесс определения подлинности абонента SRES = Ki * RAND TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity-временный номер мобильного абонента) При получении IMEI сетью, он направляется в EIR, где сравнивается с так называемыми "списками" номеров.


Разбиение сети на LA BTS - базовых станций (одна BTS - одна "сота", ячейка). BTS объединяют в группы - домены, получившие название LA (Location Area - области расположения). Каждой LA соответствует свой код LAI (Location Area Identity).


Алгоритм handoverа Типы смена каналов в пределах одной базовой станции смена канала одной базовой станции на канал другой станции, но находящейся под патронажем того же BSC. переключение каналов между базовыми станциями, контролируемыми разными BSC, но одним MSC переключение каналов между базовыми станциями, за которые отвечают не только разные BSC, но и MSC. Основные диагностические сигналы об ошибке Тройной гудок (длительность каждой части 330 мс), 1 с пауза 950±50Гц 1400±50Гц 1800±50Гц Общая ошибка 200мс гудок, 200 мс пауза425±15 ГцПерегрузка сети 500мс гудок, 500 мс пауза425±15 Гц Номер абонента занят Тип сигналаЧастотаТип ошибки


Исследователь ская работа по физике На тему: «Сотовая связь. От истоков до современности. Влияние электромагнитного излучения сотового телефона на организм человека. Выполнила: ученица 11 «а» класса МОУ СОШ 2 Воронова Елена Воронова Елена Учитель: Борщенко И. Б.


План Введение. Введение. Цель работы. Цель работы. Первые мобильные телефоны. Первые мобильные телефоны. Современные телефоны. Современные телефоны. Мобильная связь в России. Мобильная связь в России. Не средство связи. Не средство связи. Влияние сотового телефона на организм человека. Влияние сотового телефона на организм человека. Здоровье. Вред мобильного телефона. Здоровье. Вред мобильного телефона. Заключение. Заключение. Список используемой литературы. Список используемой литературы.


Цель работы Исследовать: Исследовать: 1. развитие сотовой связи; 1. развитие сотовой связи; 2. вред, наносимый организму человека электромагнитным излучением сотового телефона. 2. вред, наносимый организму человека электромагнитным излучением сотового телефона.


Введение Сегодня электромагнитное облучение в 100 миллионов раз превышает то, что испытывали наши деды. Длительное воздействие искусственных электромагнитных излучений серьезно ухудшают здоровье. Эпидемиологи установили, что раковые заболевания чаще встречаются среди людей, проживающих в непосредственной близости от источников сильных электромагнитных полей, таких, например, как высоковольтные линии электропередачи. Сегодня электромагнитное облучение в 100 миллионов раз превышает то, что испытывали наши деды. Длительное воздействие искусственных электромагнитных излучений серьезно ухудшают здоровье. Эпидемиологи установили, что раковые заболевания чаще встречаются среди людей, проживающих в непосредственной близости от источников сильных электромагнитных полей, таких, например, как высоковольтные линии электропередачи.


Первые « мобильные » телефоны Это прапрадедушка мобильного телефона: Это прапрадедушка мобильного телефона: Телеграфное устройство образца 1912 года. Так называемый аппарат Морзе. Чтобы отправить телеграмму – её текст нужно перевести в точки-тире. Телеграфное устройство образца 1912 года. Так называемый аппарат Морзе. Чтобы отправить телеграмму – её текст нужно перевести в точки-тире.


Первые « мобильные » телефоны Полностью автоматическая система Mobile Telephony A (MTA), работала с 1956 года в Стокгольме и Гетеборге на частоте 160 МГц Полностью автоматическая система Mobile Telephony A (MTA), работала с 1956 года в Стокгольме и Гетеборге на частоте 160 МГц


Первые « мобильные » телефоны Американец Мартин Купер создал первый мобильный телефон - Motorola DynaTec, который весил 1 кг. Но понадобилось еще пять лет исследований, чтобы появился первый оператор коммерческой сотовой связи. Им стала телефонная компания Бахрейна. Американец Мартин Купер создал первый мобильный телефон - Motorola DynaTec, который весил 1 кг. Но понадобилось еще пять лет исследований, чтобы появился первый оператор коммерческой сотовой связи. Им стала телефонная компания Бахрейна.










Не средство связи Многие знают, что мобильный телефон перестал быть просто средством связи!!! Сейчас, например, перед вами схема связи мобильного телефона и машинной сигнализации. Многие знают, что мобильный телефон перестал быть просто средством связи!!! Сейчас, например, перед вами схема связи мобильного телефона и машинной сигнализации.


А как влияет сотовый радиотелефон на организм человека? В 1994 году в рамках европейского проекта "Биомедицинские эффекты электромагнитных полей", ученые Европы в том числе России и Украины, Японии и США начали специальные исследования возможного влияния излучения сотовых телефонов на здоровье и жизнь их пользователей. В 1994 году в рамках европейского проекта "Биомедицинские эффекты электромагнитных полей", ученые Европы в том числе России и Украины, Японии и США начали специальные исследования возможного влияния излучения сотовых телефонов на здоровье и жизнь их пользователей. В 1996 году завершился первый этап коллективной работы. Результаты оказались более чем неутешительными. Для радиотелефонов и именно сотовые с несущей частотой МГц, оказывают отрицательное влияние на физическое состояние и здоровье их пользователей. Наибольшему пагубному воздействию подвергается головной мозг (район гипоталамуса), периферийные анализаторы в среднем ухе, вестибулярный и слуховой анализаторы. Все это приводит к психическим расстройствам, в том числе к изменению условно рефлекторной деятельности, поведенческих реакций, состояниям кратковременной и долговременной потери памяти, изменениям биоэлектрической активности различных структур мозга. В 1996 году завершился первый этап коллективной работы. Результаты оказались более чем неутешительными. Для радиотелефонов и именно сотовые с несущей частотой МГц, оказывают отрицательное влияние на физическое состояние и здоровье их пользователей. Наибольшему пагубному воздействию подвергается головной мозг (район гипоталамуса), периферийные анализаторы в среднем ухе, вестибулярный и слуховой анализаторы. Все это приводит к психическим расстройствам, в том числе к изменению условно рефлекторной деятельности, поведенческих реакций, состояниям кратковременной и долговременной потери памяти, изменениям биоэлектрической активности различных структур мозга. Еще продолжаются исследования, но уже сегодня достоверно известно, что электромагнитное излучение оказывает вредное воздействие на эндокринную и иммунную системы, органов половой сферы, генетический аппарат. Еще продолжаются исследования, но уже сегодня достоверно известно, что электромагнитное излучение оказывает вредное воздействие на эндокринную и иммунную системы, органов половой сферы, генетический аппарат.


Здоровье. Вред мобильного телефона Длительное использование мобильного телефона может нагревать мозг человека до одного градуса. Длительное использование мобильного телефона может нагревать мозг человека до одного градуса. Беспроводные технологии передачи данных WiFi могут оказывать отрицательное влияние на кору головного мозга, а отсутствие законодательства в этой сфере не позволяет предотвратить страшные последствия воздействия мобильных телефонов на организм человека. Беспроводные технологии передачи данных WiFi могут оказывать отрицательное влияние на кору головного мозга, а отсутствие законодательства в этой сфере не позволяет предотвратить страшные последствия воздействия мобильных телефонов на организм человека. О том, что постоянное воздействие радиочастотных сигналов может отрицательным образом повлиять на здоровье человека, ученые говорили неоднократно. Многие владельцы телефонов жалуются на различные побочные эффекты от сотовой связи: частые головные боли, потеря памяти и концентрации, напряжение в барабанных перепонках и внезапные приступы усталости О том, что постоянное воздействие радиочастотных сигналов может отрицательным образом повлиять на здоровье человека, ученые говорили неоднократно. Многие владельцы телефонов жалуются на различные побочные эффекты от сотовой связи: частые головные боли, потеря памяти и концентрации, напряжение в барабанных перепонках и внезапные приступы усталости


Здоровье. Вред мобильного телефона Согласно проведенным европейскими учеными исследованиям, 3% людей страдают от так называемой "гиперэлектрочувствительности", то есть организм этих людей крайне чувствителен к электромагнитным полям. Согласно проведенным европейскими учеными исследованиям, 3% людей страдают от так называемой "гиперэлектрочувствительности", то есть организм этих людей крайне чувствителен к электромагнитным полям. Среди возможных заболеваний в связи с пользованием мобильных телефонов ученые называют детскую лейкемию, глазную катаракту, опухоль мозга, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение деятельности нервной системы, которые могут привести к повреждению ДНК. Среди возможных заболеваний в связи с пользованием мобильных телефонов ученые называют детскую лейкемию, глазную катаракту, опухоль мозга, сердечно-сосудистые заболевания, нарушение деятельности нервной системы, которые могут привести к повреждению ДНК. Сейчас в мире более двух миллиардов человек являются пользователями сотовых телефонов, из них более 500 миллионов пользуются телефонами стандарта GSM. При этом, ученые отмечают, что аналоговые телефоны намного вреднее для здоровья человека, чем цифровые. Сейчас в мире более двух миллиардов человек являются пользователями сотовых телефонов, из них более 500 миллионов пользуются телефонами стандарта GSM. При этом, ученые отмечают, что аналоговые телефоны намного вреднее для здоровья человека, чем цифровые.


Заключение Со своей стороны, Всемирная организация здравоохранения рекомендует соблюдать осторожность в использовании беспроводных систем. В свою очередь, директор по вопросам исследований Международной Ассоциации GSM (торговая организация, в которую входят более 700 мобильных операторов) Джек Роули считает, что опасения ученых слишком преувеличены. Со своей стороны, Всемирная организация здравоохранения рекомендует соблюдать осторожность в использовании беспроводных систем. В свою очередь, директор по вопросам исследований Международной Ассоциации GSM (торговая организация, в которую входят более 700 мобильных операторов) Джек Роули считает, что опасения ученых слишком преувеличены. "Одиночные исследования говорят немного. Заявления о том, что мобильные телефонные технологии вредны не имеют оснований", - сказал Роули, добавив, что пять исследований не нашли доказательств влияния WiFi на развитие раковых заболеваний. "Одиночные исследования говорят немного. Заявления о том, что мобильные телефонные технологии вредны не имеют оснований", - сказал Роули, добавив, что пять исследований не нашли доказательств влияния WiFi на развитие раковых заболеваний.


Список использованной литературы. 1.Большая техническая энциклопедия. Москва 2007 г. 1.Большая техническая энциклопедия. Москва 2007 г. 2.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия Интернет ресурсы: 3.Интернет ресурсы: Гениальные изобретатели. М.: Тера - книжный клуб г. 4. Гениальные изобретатели. М.: Тера - книжный клуб г.

Принципы сотовой связи(использование света, сигналов и звука) Начало истории беспроводных коммуникаций

  • Много раз в истории использовали для связи гелиографы, флаги (семафор),...
  • - Китай, династия Хань (206г. до н.э. – 24г. н.э.) использование сигнальных башен; - 150г. до н.э. дымовые сигналы для связи (Полибий, Греция) - 1793, оптический телеграф, французкий инженер К. Шапп
  • Начало связи с электромагнитными волнами:
  • Джеймс Максвелл (1831-79): теория электромагнитных полей, волновые уравнения (1864)

    1876 телефон Александра Белла

    Г. Герц (1857-94) продемонстрировал волновой тип электрической передачи через пространство (1888)

Начало истории беспроводных коммуникаций

7 мая 1895 г. петербургский физик Александр Попов сделал в Физико-химическом обществе доклад с демонстрацией созданного им радиоприбора для фиксации атмосферных колебаний.

2 июня 1896 г. Гульельмо МАРКОНИ запатентовал радио как свое изобретение (научные публикации Попова на этот счет появились в том же месяце, но адресовались совершенно иной аудитории).

1896 году в Лондоне ему удалось передать сообщение на расстояние 10 километров.

1907 Коммерческие трансатлантические связи - огромные базовые станции (с высотой антенн 30 - 100m)

1915 речевая передача Нью-Йорк - San Франциско

В 1896 году он продемонстрировал свои опыты перед Физическим обществом Санкт-Петербурга, передав сигналы с помощью азбуки Морзе внутри здания университета.

Начало истории беспроводных коммуникаций Концепции:

  • большая область для одного передатчика
  • Большая “мобильность” за счет высокой энергоемкости
  • Системы с низкими возможностями, склонные к интерференции
  • Высокая стоимость

1911 - мобильный передатчик на дирижабле

1926 - поезд (Гамбург Берлин)

1927 - первое коммерческое автомобильное радио (только прием)

Первые мобильные системы связи начинались в 40-х годах в США и в 50-х годах в Европе.

Развитие телекоммуникаций в России

Развитие телекоммуникаций в России Классификация беспроводных сетей

Общего пользования

ведомственные

диспетчерские

Транкинговые

пейджинг

спутниковые

компьютерные

оптические

Развитие стандартов сотовых систем связи Развитие стандартов сотовых систем связи Сотовые сети связи

  • 1G: аналоговые сети. Идея: покрытие пространства «сотами» (зонами действия одной базовой станции) и организация кластеров сот. Поддерживали только телефонию. Стандарты: NMT, AMPS.
  • 2G: цифровые сети с коммутацией каналов. Используется метод доступа с временным разделением каналов. В основе также лежит сотовая структура. Поддерживают телефонию и передачу данных. Для организации более быстрого доступа может использоваться GPRS (2G+).Стандарты: GSM, D-AMPS, PDC.
  • 3G: цифровые сети с коммутацией каналов/пакетов. Используется широкополосный метод доступа с кодовым разделением каналов, поддерживают передачу мультисервисного трафика. Стандарты: CDMA, WCDMA, cdma2000, i-mode и т.д.
  • 4G: цифровые сети с коммутацией пакетов. Находятся в стадии разработки 
Развитие стандартов сотовых систем связи Распределение частотного диапазона (1)

Сотовые сети 3G

746-794 MHz, 1.7-1.85 GHz, 2.5-2.7 GHz

Сотовые GSM

  • 800-900 MHz

Сотовые GSM

  • 1.85-1.99 GHz
Распределение частотного диапазона (2)

Беспроводные LAN (IEEE 802.11b/g)

  • 2.4 GHz

Bluetooth

  • 2.45 GHz

Беспроводные LAN (IEEE 802.11a)

  • 5 GHz

Геометрическая структура сотовой системы Модель многократного использования частот

Типы ячеек

Macrocells(3 to 35 km)

Microcells(0,1 to 1 km)

Picocells(0,01 to 1km)

Nanocells(1m to 10m)

Общий вид сотовой системы

Network sub-system

Пример мобильного сотового соединения Пример мобильного сотового соединения Пример мобильного сотового соединения Пример мобильного сотового соединения Пример мобильного сотового соединения Пример мобильного сотового соединения Пример мобильного сотового соединения

В течение полутора веков, прошедших с момента изобретения телефона, телефонная связь настолько прочно вошла в быт современного человека, что отсутствие телефона в квартире практически стало исключением. К достоинствам проводных телефонных сетей следует отнести надежность связи и развитую систему абонентских сетей, позволяющую пользователю связаться с абонентом практически в любой стране мира.

Однако «жесткая привязка» абонента к стационарному телефонному аппарату, «ограниченная» к тому же длиной провода телефонной трубки, не позволяла пользователю быть мобильным , т. е. свободно перемещаться в пространстве во время разговоров или между ними.

Во второй половине прошлого века по мере совершенствования техники и технологии стала развиваться идея создания всемирной (глобальной) сети мобильной (сотовой) телефонной связи , позволяющей пользователю иметь доступ к развитой абонентской сети при помощи портативной переносной (мобильной) трубки-телефона значительного (десятки километров) радиуса действия.

Реализация этой идеи позволила бы вывести телефонную связь на новый уровень популярности и доступности с точки зрения пользователя, который имел бы свой индивидуальный телефонный номер и практически неограниченную свободу передвижения (мобильности) во время разговоров или между ними.

Предлагаемый принцип действия мобильной телефонной связи достаточно прост: при помощи трубки-телефона (мобильного телефона) абонент связывается с ближайшей базовой станцией (передатчиком) сети (рис. 224).

Рис. 224. Базовая станция сотовой сети (передатчик)

Эта базовая станция, в свою очередь, связывается со следующим передатчиком сети и т. д. по мере требования абонента (рис. 225).

Рис. 225. Сотовая сеть передатчиков

Описанный принцип создания развитой абонентской сети называется сотовым принципом, поскольку по такому же принципу пчелы выстраивают соты внутри улья. При этом каждая созданная ячейка служит основой для создания следующей точно такой же ячейки и т. д.

В силу этого обстоятельства мобильную телефонную связь принято называть также сотовой телефонной связью. При движении абонента (например, на автомобиле) (см. рис. 225) базовые станции самостоятельно следят за ним и «передают» друг другу, что происходит практически без потери качества связи, быстро и совершенно незаметно для пользователя.

Самая простая часть структурной схемы сотовой связи - мобильный (переносной) телефон, состоит из двух частей: собственно «трубки» или ME (Mobile Equipment) и модуля идентификации абонента, или смарт-карты SIM (Subscriber Identity Module), получаемой при заключении контракта с тем или иным оператором.

Каждому сотовому телефону при производстве присваивается собственный номер или международный идентификатор мобильного устройства ΙΜΕΙ (International Mobile Equipment Identity), позволяющий отличить его от второго точно такого же.

В нашей стране используется стандарт сетей второго поколения GSM (Global System for Mobile Communications), который был разработан в 1990 г. Данный стандарт использует рабочую частоту ν = 900 МГц, позволяющую значительно улучшить качество связи по сравнению со стандартами первого поколения.

Первый оператор GSM принял абонентов в 1991 году, а уже к началу 1994 г. мировые сети, основанные на данном стандарте, имели 1,3 миллиона абонентов. К концу 1995 г. их число увеличилось до 10 миллионов!

При включении мобильного телефона с активированной смарт-картой он «сам» находит ближайшую базовую станцию соответствующей сотовой сети, после чего весь пакет телефонных услуг данной сети становится доступным абоненту.

Каждый передатчик обеспечивает радиопокрытие в среднем на расстоянии до двух десятков километров от него (рис. 226). Для рационального использования сотовой сети передатчиков разрабатываются оптимальные схемы их взаиморасположения на местности с учетом ее рельефа.

Сотовая связь Содержание: Первый изобретательПервый беспроводной звонокПринципы действияВлияние СС на окружающую средуСотовый телефонПравила пользованияМеры предосторожностиПлюсы сотового телефонаМинусы сотового телефона Первый изобритатель Создатель мобильного телефона Мартин Купер (Martin Cooper), который был ведущим инженером в отделе Motorola, разрабатывавшем первый сотовый телефон, подверг критике современные мобильники. Первый беспроводной звонок Мартин Купер в апреле 1973 года сделал первый беспроводной звонок. Как он вспоминает, первый мобильник весил килограмм, а его аккумулятора хватало лишь на 20 минут разговора. Купер отметил, что это было очень кстати, так как рука все равно не выдерживала дольше двадцати минут. Принципы действия Основные составляющие сотовой сети - это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, 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 (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой Влияние СС на окружающую среду Вышки с оборудованием мобильной связи и сами сотовые телефоны не опаснее теле- и радиопередатчиков, по мнению британских экспертов. Часто местные жители возражают против строительства объектов инфраструктуры сотовой связи, однако отрицательное воздействие этих объектов не доказано. У телепередатчиков схожая мощность, но люди не имеют ничего против их строительства.Различные организации как государственные, так и международные разработали множество стандартов и требований для предотвращения какого бы то не было влияния электромагнитного поля на человека и, почти вся продаваемая техника, соответствует этим требованиям.Таким образом, можно заключить, что соблюдение санитарных и гигиенических норм при градостроительстве и следование необременительным рекомендациям по использованию бытовых приборов практически нивелирует влияние электромагнитных полей на человека. Хотя этот вопрос должен и будет исследоваться далее. Сотовый телефон Сотовый телефон – разновидность мобильной связи для осуществления контакта на территории зоны покрытия сотовой сети. Правила пользования По возможности уменьшайте мощность телефона.Говорить как можно тише.Говорить как можно короче.Не прижимать телефон плотно к уху.Не носить на шнурке или в кармане. Меры предосторожности При покупки телефона, приобретайте ту модель, у которой наименьший уровень излучения.Детям до 8 лет сотовый телефон давать не рекомендуется.Ночью сотовый желательно выключать, так как он действует на здоровый сон.Телефон использовать только при необходимости.Если есть возможность, то к телефону купите гарнитуру беспроводную. Плюсы сотового телефона Расширяет общение между людьми. Дает возможность родителям всегда знать, где находится ребенок. Гарантирует безопасность школьника: тревожные кнопки в МЧС, в милицию, к консультанту-психологу. Способствует получению новой информации через Интернет. Телефон оснащен калькулятором, будильником, часами, фонариком, фотокамерой, которые можно в нужное время использовать. Минусы сотового телефона Мелодии, звучащие на уроках, и посылаемые SMS отвлекает учеников от урока, и мешают учителям. Прослушивание музыки или беседа по телефону делает человека рассеянным: по статистике люди на улице, беседующие по телефону или слушающие музыку в несколько раз чаще остальных пешеходов попадают под машину. Чаще случаются аварии, если еще и водитель во время движения разговаривал по телефону. Провоцирует кражи. Не каждый родитель может приобрести своему ребенку супермодный телефон. Поэтому телефон может стать объектом зависти, может спровоцировать подростков на преступление. Случаи кражи телефонов были в нашей школе. Хочу вам напомнить, что за утерю телефона школа ответственности не несет. На частые разговоры и SMS-переписки нужны дополнительные финансовые затраты (порой и не малые!). Вредное воздействие на здоровье человека. Сотовые телефоны в наши дни – прогресс налицо Сотовая связь лет десять назад являлась признаком богатства, а сейчас – это необходимость для многих. Нынче сотовые телефоны фактически у каждого, тяжело отыскать кого-либо, не обладающего им. Огромный прыжок произошел в развитии сотовой связи - простым разговором услуги не заканчиваются. Подготовила Костенкова Татьянаученица 9 классаМКОУ Краснянской СОШ