Цифровые системы сетей сотовой связи второго поколения 2G

Переход к цифровым системам сотовой связи стимулировался широким внедрением цифровой техники в телекоммуникации, разработкой сверхминиатюрных (на основе нанотехнологий) интегральных схем для цифровой обработки сигналов.

В США и Канаде аналоговые системы беспроводной связи стандарта AMPS получили столь широкое распространение, что прямая замена его цифровыми системами оказалась практически невозможной. Выход был найден в разработке двухрежимной аналого-цифровой системы, позволяющей совмещать функционирование аналоговой и цифровой систем в одном и том же диапазоне. Работа над соответствующим стандартом закончена в 1992 г. и стандарт получил наименование D-AMPS, или IS-54 (IS - сокращение от Intermediate Standard - промежуточный стандарт, или Intermediate Svstem - промежуточная система, в контексте телекоммуникаций - служебный элемент - In-Service - обладает полной функциональностью). Его практическое использование началось в 1993г. В Европе ситуация осложнялась наличием множества несовместимых аналоговых систем. Выходом из проблемы стала разработка единого общеевропейского стандарта GSM: GSM 900 - диапазон 900,0мГц.

GSM 900 использует 124 полнодуплексных канала, обеспечивает полный международный роуминг, автоматическое определение местонахождения, контроль доступа, кодирование в беспроводных каналах связи, эффективное взаимодействие с системами цифровых сетей с интеграцией услуг - ISDN и хорошее качество звука.

Практическое применение стандарта GSM 900 началось в 1991г.

Еще один вариант цифрового стандарта, по техническим характеристикам аналогичный D-AMPS, был разработан в Японии в 1993 г.; первоначально он назывался JDC, а с 1994 г. - PDC - Personal Digital Cellular - буквально "персональная цифровая сотовая связь".

Стандарт D-AMPS дополнительно усовершенствовался за счет введения нового типа каналов управления (сигнализации). Цифровая версия AMPS: D-AMPS сохранила структуру каналов управления аналогового AMPS, что ограничивает возможности системы.

Новые чисто цифровые каналы управления введены в версии EDGE (GSM/EDGE), или промежуточный стандарт IS-136, которая начала внедряться с 1996г. При этом была сохранена совместимость IS-136 с AMPS и D-AMPS (IS-54), расширены функциональные возможности системы.

Стандарт GSM 1800 с новым частотным диапазоном 1800,0мГц получил название: системы персональной связи.

Отличие GSM 1800 от исходной системы GSM 900 не столько техническое, сколько маркетинговое при технической поддержке:

- более широкая рабочая полоса частот в сочетании с меньшими размерами ячеек (сот) позволяет строить сотовые сети связи значительно большей емкости, при этом расчет был на систему мобильной связи с компактными, удобными и не дорогими мобильными станциями MS.

Новая система сначала получила название DCS1800 - Digital Cellular System - цифровая сотовая система. Первоначально использовалось также наименование PCN - Personal Communications Network, что в переводе означает "сеть персональной связи". Система PCN внедрена в 1993 г., а в 1996 г. переименована в GSM 1800.

В США диапазон 1800,0мГц оказался занят другими пользователями, но была найдена возможность выделить полосу частот в диапазоне 1900,0мГц, которая получила в Америке название диапазона систем персональной связи - PCS - Personal Communications Systems, в отличие от диапазона 1800,0мГц, за которым сохранено название сотового (cellular).

Освоение диапозона стандарта PCS версии IS-136 началось в США в 1995г.

Работа в этом диапазоне была предусмотрена стандартом D-AMPS (IS-136). Аналогового стандарта AMPS в диапазоне 1900,0мГц нет.

Состав оборудования мобильной станции MS:

Самая простая часть функциональной схемы мобильной станции MS состоит:

- МЕ - Mobile Equipment - мобильное устройство (оборудование).

- Модуля (смарт-карты) - SIM - Subscriber Identity Module - модуль идентификации абонента (подписчика), получаемой при заключении договора с Оператором сети сотовой связи.

- Как автомобиль имеет уникальным номер кузова, так и сотовый телефон имеет собственный номер - IMEI - International Mobile Equipment Identity - международный идентификатор мобильного устройства, который может передаваться сети по ее запросу.

- SIM, в свою очередь, содержит IMSI - International Mobile Subscriber Identity - международный идентификационный номер (идентификатор) абонента (подписчика).

Разница между идентификаторов IMEI и IMSI:
- IMEI - соответствует конкретной мобильной станции MS (оборудованию).

- IMSI - соответствует конкретному абоненту (номер абонента).