GSM — основной стандарт мобильной связи

Мобильная связь является одной из важнейших составляющих современной жизни человека. Ее роль со временем лишь усиливается. Так, только в последнее десятилетие (с 2005 г.) она распространилась в область управления промышленности, торговли и сферы услуг. Ранее мобильной связью пользовались лишь для речевого обмена, без осуществления непосредственного управления техникой. Теперь она применяется для навигации, управления, общения, передачи данных и огромного множества других целей. В недалеком будущем этот список еще расширится.

Мобильная связь использует диапазоны электромагнитных волн. Для массового применения годятся исключительно высокочастотные диапазоны (выше 500 мГц). Частотная емкость более низкочастотных участков не позволит разместить необходимое количество каналов, даже с учетом того, что электромагнитные ВЧ-волны распространяются только в пределах прямой видимости. Мобильная связь может стать массовой только в том случае, если обеспечено необходимое число каналов, и все они стандартизованы и имеют между собой совместимость.

Сейчас основным стандартом мобильной связи стал GSM (2G). Это цифровой стандарт с возможностью работы сотен тысяч каналов в одном диапазоне. Столь большое число абонентов достигается тем, что основная часть информации передается не через эфир, а по оптическим кабелям между базовыми станциями. Также высокочастотный участок обладает очень большой емкостью, а GSM как раз использует частотное разделение каналов.

Базовой станцией является сотовая вышка. Одна такая антенна может обслуживать более 10 000 телефонов одновременно. Все сотовые вышки одного оператора соединяются между собой в одну сеть. Для этого применяется оптический кабель. В горной и пустынной местности при наличии прямой видимости можно использовать оптические воздушные или радиорелейные линии. При ведении телефонного разговора данные передаются через эфир и одновременно поступают на несколько соседних вышек. Это позволяет не прерывать соединение при переходе из зоны действия к другим базовым станциям.

Устойчивость связи стандарта GSM значительно повышена за счет того, что в дежурном режиме телефон регулярно связывается с базовой станцией для поиска наиболее выгодной в данный момент базовой станции. Именно за счет этого мобильные телефоны отлично работают в условиях городской застройки, хотя само многоэтажное здание почти непроницаемо для радиоволн 1600 мГц. Большое число базовых станций увеличивает устойчивость GSM-связи. Поэтому в городах они устанавливаются в большом количестве.