Site Loader

Содержание

МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи
  • Сотовая связь.
  • История сотовой связи.
  • Другие системы мобильной связи.
  • Куда движется мобильная связь.
  • Место мобильной связи в мировой экономике.
  • Виды телефонов.
  • Неголосовые сервисы сотовых сетей.
  • Мобильная связь в России.

МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ – вид телекоммуникаций, при котором голосовая, текстовая и графическая информация передается на абонентские беспроводные терминалы, не привязанные к определенному месту или территории. Различаются спутниковая, сотовая, транкинговая и др. виды мобильной связи.

Сотовая связь.

Самым распространенным на сегодня видом мобильной связи является сотовая связь. Услуги сотовой связи предоставляются абонентам компаниями-операторами.

Беспроводную связь сотовому телефону предоставляет сеть базовых станций.

Каждая станция обеспечивает доступ к сети на ограниченной территории, площадь и конфигурация которой зависит от рельефа местности и других параметров. Перекрывающиеся зоны покрытия создают структуру, похожую на пчелиные соты; от этого образа и происходит термин «сотовая связь». При перемещении абонента его телефон обслуживается то одной, то другой базовой станцией, причем переключение (смена соты) происходит в автоматическом режиме, совершенно незаметно для абонента, и никак не влияет на качество связи. Такой подход позволяет, используя радиосигналы малой мощности покрывать сетью мобильной связи большие территории, что обеспечивает этому виду коммуникаций, помимо эффективности, еще и высокий уровень экологичности.

Компания-оператор не только технически обеспечивает мобильную связь, но и вступает в экономические взаимоотношения с абонентами, которые приобретают у нее некоторый набор основных и дополнительных услуг. Так как видов сервисов достаточно много, расценки на них объединяют в комплекты, именуемые тарифными планами. Вычислением стоимости оказанных каждому абоненту услуг занимается билинговая система (программно-аппаратная система, ведущая учет предоставленных абоненту услуг и сервисов).

Билинговая система оператора взаимодействует с аналогичными системами других компаний, например, предоставляющих абоненту услуги роуминга (возможность пользоваться мобильной связью в других городах и странах). Все взаиморасчеты за мобильную связь, в том числе и в роуминге, абонент производит со своим оператором, который является для него единым расчетным центром.

Роуминг – доступ к сервисам мобильной связи за пределами зоны покрытия сети «домашнего» оператора, с которым у абонента заключен контракт.

Находясь в роуминге, абонент обычно сохраняет свой телефонный номер, продолжает пользоваться своим сотовым телефоном, совершая и принимая звонки точно так же, как и в домашней сети. Все необходимые для этого действия, включая межоператорский обмен трафиком и привлечение по мере необходимости ресурсов других коммуникационных компаний (например, обеспечивающих трансконтинентальную связь), производятся автоматически и не требуют от абонента дополнительных действий. Если домашняя и гостевая сети предоставляют услуги связи в разных стандартах, роуминг все равно возможен: абоненту на время поездки могут выдать другой аппарат, при этом сохраняя его телефонный номер и автоматически маршрутизируя звонки.

История сотовой связи.

Работы по созданию гражданских систем мобильной связи начались в 1970-х. К этому моменту развитие обычных телефонных сетей в европейских странах достигло такого уровня, что следующим шагом в эволюции коммуникаций могла стать только доступность телефонной связи везде и всюду.

Сети на первом гражданском стандарте сотовой связи – NMT-450 – появились в 1981. Хотя наименование стандарта представляет собой сокращение слов Nordic Mobile Telephony («мобильная телефония северных стран»), первая на планете сотовая сеть была развернута в Саудовской Аравии. В Швеции, Норвегии, Финляндии (и других странах Северной Европы) сети NMT заработали на несколько месяцев позднее.

Через два года – в 1983 – на территории США была запущена первая сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), созданного в исследовательском центре Bell Laboratories.

Стандарты NMT и AMPS, которые принято относить к первому поколению систем сотовой связи, предусматривали передачу данных в аналоговой форме, что не позволяло обеспечить должный уровень помехоустойчивости и защиты от несанкционированных подключений. Впоследствии у них появились усовершенствованные за счет использования цифровых технологий модификации, например, DAMPS (первая буква аббревиатуры своим появлением обязана слову Digital – «цифровой»).

Стандарты второго поколения (так называемого 2G) – GSM, IS-95, IMT-MC-450 и др., изначально созданные на основе цифровых технологий, превосходили стандарты первого поколения по качеству звука и защищенности, а также, как выяснилось впоследствии, по заложенному в стандарт потенциалу развития.

Уже в 1982 Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (CEPT) создала группу для разработки единого стандарта цифровой сотовой связи. Детищем этой группы стал GSM (Global System for Mobile Communications).

Первая сеть GSM была запущена в эксплуатацию в Германии в 1992. Сегодня GSM является господствующим стандартом сотовой связи как в России, так и во всем мире. В 2004 в нашей стране GSM-сети обслуживали свыше 90% абонентов сотовой связи; в мире GSM использовало 72% абонентов.

Для работы оборудования стандарта GSM выделено несколько диапазонов частот – на них указывают числа в названиях. В европейском регионе в основном используются GSM 900 и GSM 1800, в Америке – GSM 950 и GSM 1900 (на момент утверждения стандарта в США «европейские» частоты там оказались заняты другими службами).

Популярность стандарту GSM обеспечили его значимые для абонентов особенности:

– высокое качество передачи голоса;

– защищенность от помех, перехвата и «двойников»;

– наличие большого числа дополнительных сервисов;

– возможность при наличии «надстроек» (таких, как GPRS, EDGE и др.) обеспечивать передачу данных с высокими скоростями;

– присутствие на рынке большого количества телефонных аппаратов, работающих в сетях стандарта GSM;

– простота процедуры смены одного аппарата на другой.

В процессе развития сотовые сети стандарта GSM приобрели возможности расширения за счет некоторых «надстроек» над действующей инфраструктурой, обеспечивающих скоростную передачу данных. GSM-сети с поддержкой GPRS (General Packet Radio Service) получили название 2,5G, а GSM-сети с поддержкой стандарта EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) иногда называют сетями 2,75G.

В конце 1990-х в Японии и Южной Корее появились сети третьего поколения (3G). Основное отличие стандартов, на которых построены сети 3G, от предшественников – расширенные возможности скоростной передачи данных, что позволяет реализовывать в таких сетях новые сервисы, в частности, видеотелефонию. В 2002–2003 первые коммерческие сети 3G начали работать и в некоторых странах Западной Европы.

Хотя в настоящее время сети 3G существуют лишь в ряде регионов мира, в инженерно-технических лабораториях крупнейших компаний уже ведутся работы по созданию стандартов сотовой связи четвертого поколения. Во главу угла при этом ставится не только дальнейшее увеличение скорости передачи данных, но и повышение эффективности использования пропускной способности частотных диапазонов, выделенных для мобильной связи, чтобы получать доступ к сервисам могло большое количество абонентов, находящихся на ограниченной территории (что особенно актуально для мегаполисов).

Другие системы мобильной связи.

Кроме сотовой связи, сегодня существуют и другие гражданские коммуникационные системы, также обеспечивающие мобильную связь по радиоканалам, но построенные на иных технических принципах и ориентированные на другие абонентские терминалы. Они менее распространены, чем сотовая связь, но находят применение, когда использование сотовых телефонов затруднено, невозможно или экономически невыгодно.

Становится все популярнее стандарт микросотовой связи DECT, который используется для коммуникаций на ограниченной территории. Базовая станция стандарта DECT способна обеспечивать трубкам (их может обслуживаться до 8 одновременно) связь между собой, переадресацию вызовов, а также выход в телефонную сеть общего пользования. Потенциал стандарта DECT позволяет обеспечивать мобильную связь в пределах городских микрорайонов, отдельных компаний или квартир. Они оказываются оптимальными в регионах с малоэтажной застройкой, абоненты которых нуждаются только в голосовой связи и могут обходиться без мобильной передачи данных и других дополнительных сервисов.

В спутниковой телефонии базовые станции располагают на спутниках, находящихся на околоземных орбитах. Спутники обеспечивают связь там, где развертывание обычной сотовой сети невозможно или нерентабельно (в море, на обширных малонаселенных территориях тундры, пустынь и т.д.).

Транкинговые сети, обеспечивающие абонентским терминалам (их принято называть не телефонами, а радиостанциями) связь в пределах определенной территории, представляют собой системы базовых станций (ретрансляторов), которые осуществляют передачу радиосигнала от одного терминала к другому при их значительном удалении друг от друга. Поскольку транкинговые сети обычно обеспечивают связь сотрудникам ведомств (МВД, МЧС, «Скорая помощь» и т.д.) или на технологических площадках большого размера (вдоль автотрасс, на стройке, на территории заводов и т.д.), то транкинговые терминалы не имеют развлекательных возможностей и дизайнерских изысков в оформлении.

Носимые радиостанции устанавливают связь друг с другом напрямую, без промежуточных коммуникационных систем. Мобильную связь такого типа предпочитают как государственные (милиция, пожарная охрана и т.д.) и ведомственные структуры (для коммуникаций в пределах складского комплекса, паркинга или стройки), так и частные лица (грибники, охотники-рыболовы или туристы), в ситуациях, когда проще и дешевле использовать для связи между собой карманные радиостанции, чем сотовые телефоны (например, в отдаленных районах, где отсутствует покрытие сотовых сетей).

Пейджинговая связь обеспечивает получение коротких сообщений на абонентские терминалы – пейджеры. В настоящее время пейджинговые коммуникации в гражданской связи практически не используются, из-за своих ограничений они вытеснены в область узкоспециализированных решений (например, служат для оповещения персонала в крупных медицинских учреждениях, передачи данных на информационные электронные табло и т.д.).

С 2004 все более широкое распространение получает новый подвид мобильной связи, предоставляющий возможность высокоскоростной передачи данных по радиоканалу (в большинстве случаев для этого используется протокол Wi-Fi). Зоны с Wi-Fi-покрытием, доступным для публичного использования (платного или бесплатного), называются хот-спотами. Абонентскими терминалами в этом случае являются компьютеры – как ноутбуки, так и КПК. Они могут обеспечивать и двустороннюю голосовую связь через Интернет, но эта возможность используется крайне редко, в основном соединение применяется для доступа к наиболее распространенным интернет-сервисам – электронной почте, веб-сайтам, системам мгновенного обмена сообщениями (например, ICQ) и т.д.

Куда движется мобильная связь.

В развитых регионах основным направлением развития мобильной связи на ближайшее будущее является конвергенция: обеспечение абонентским терминалам автоматического переключения с одной сети на другую с целью наиболее эффективного использования возможностей всех коммуникационных систем. Экономить средства абонентов и улучшать качество связи позволит автоматическое переключение, например, с GSM на DECT (и обратно), со спутниковой связи на «наземную», а при обеспечении беспроводной передачи данных – между GPRS, EDGE, Wi-Fi и другими стандартами, многие из которых (например, WiMAX) только ожидают своего часа.

Место мобильной связи в мировой экономике.

Коммуникации являются наиболее динамично развивающейся отраслью мировой экономики. Но мобильные коммуникации даже по сравнению с другими направлениями «телекома» развиваются опережающими темпами.

Еще в 2003 общее число мобильных телефонов на планете превысило количество стационарных аппаратов, подключенных к проводным сетям общего пользования. В некоторых странах количество абонентов мобильной связи уже в 2004 было больше числа жителей. Это означает, что некоторые люди использовали более одного «мобильного» – например, два сотовых телефона, обслуживаемых у разных операторов, или телефон для голосовой связи и беспроводной модем для мобильного доступа в Интернет. Кроме того, все больше модулей беспроводной связи требовалось для обеспечения технологических коммуникаций (в этих случаях абонентами являются не люди, а специализированные компьютеры).

В настоящее время операторы сотовой связи обеспечивают полное покрытие территории всех экономически развитых регионов планеты, однако экстенсивное развитие сетей продолжается. Новые базовые станции устанавливаются для улучшения приема в тех местах, где имеющаяся сеть по каким-либо причинам устойчивый прием обеспечить не может (например, в длинных тоннелях, на территории метрополитена и т.д.). Кроме того, сотовые сети постепенно проникают в регионы с низким уровнем доходов населения. Развитие технологий мобильной связи, сопровождающееся резким удешевлением оборудования и услуг, делает сотовые сервисы доступными все большему числу людей на планете.

Производство сотовых телефонов является одним из наиболее динамично развивающихся направлений индустрии высоких технологий.

Быстро растет и индустрия обслуживания мобильных телефонов, предлагающая аксессуары для персонификации аппаратов: от оригинальных звонков (рингтонов) до брелоков, графических заставок, наклеек на корпус, сменных панелей, чехлов и шнурков для ношения аппарата.

Виды телефонов.

Сотовый (мобильный) телефон – абонентский терминал, работающий в сотовой сети. По сути, каждый сотовый телефон является специализированным компьютером, который ориентирован, в первую очередь, на обеспечение (в зоне покрытия домашней или гостевой сети) голосового общения абонентов, но также поддерживает обмен текстовыми и мультимедийными сообщениями, снабжен модемом и упрощенным интерфейсом. Передачу голоса и данных современные мобильные телефоны обеспечивают в цифровой форме.

Раннее существовавшее разделение аппаратов на «недорогие», «функциональные», «бизнес-» и «имиджевые» модели все больше теряет смысл – бизнес-аппараты приобретают черты имиджевых моделей и развлекательные функции, в результате использования аксессуаров недорогие телефоны становятся имиджевыми, а у имиджевых быстро растет функциональность.

Миниатюризация трубок, пик которой пришелся на 1999–2000, завершилась по вполне объективным причинам: аппараты достигли оптимального размера, дальнейшее их уменьшение делает неудобным нажатие кнопок, чтение текста на экране и т.д. Зато сотовый телефон стал настоящим предметом искусства: к разработке внешнего вида аппаратов привлекают ведущих дизайнеров, а владельцам предоставляются широкие возможности персонифицировать свои аппараты самостоятельно.

В настоящее время производители уделяют особое внимание функциональности мобильных телефонов, причем как основным (увеличивается время автономной работы, улучшаются экраны и т. д.), так и дополнительным их возможностям (в аппараты встраивают цифровые фотокамеры, диктофоны, МР3-плееры и прочие «сопутствующие» устройства).

Практически все современные аппараты, за исключением некоторых моделей нижнего ценового диапазона, позволяют загружать программы. Большинство аппаратов может исполнять Java-приложения, увеличивается количество телефонов, использующих операционные системы, унаследованные от КПК или портированные с них: Symbian, Windows Mobile for Smartphones и т.д. Телефоны со встроенными операционными системами называют смартфонами (от комбинации английских слов «smart» и «phone» – «умный телефон»).

В качестве абонентских терминалов сегодня могут использоваться также коммуникаторы – карманные компьютеры, снабженные модулем с поддержкой GSM/GPRS, а иногда EDGE и стандартов третьего поколения.

Неголосовые сервисы сотовых сетей.

Абонентам сотовых сетей доступен целый ряд неголосовых сервисов, «ассортимент» которых зависит от возможностей конкретного телефона и от спектра предложений компании-оператора. Перечень сервисов в домашней сети может отличаться от списка услуг, доступных в роуминге.

Сервисы могут быть коммуникационными (обеспечивающими различные формы связи с другими людьми), информационными (например, сообщающими о прогнозе погоды или рыночных котировках), обеспечивающими доступ в Интернет, коммерческими (для оплаты с телефонов различных товаров и услуг), развлекательными (мобильные игры, викторины, казино и лотереи) и другими (сюда относится, например, мобильное позиционирование). Сегодня появляется все больше сервисов, находящихся «на стыке», например, большинство игр и лотерей являются платными, появляются игры, использующие технологии мобильного позиционирования, и т.д.

Практически всеми операторами и большинством современных аппаратов поддерживаются следующие сервисы:

– SMS – Short Message Service – передача коротких текстовых сообщений;

– MMS – Multimedia Messaging Service – передача мультимедиа-сообщений: фотографий, видеороликов и т.п.;

– автоматический роуминг;

– определение номера звонящего абонента;

– голосовая почта – сохранение голосовых и текстовых сообщений, переданных в то время, когда абонент находился вне зоны доступа;

– заказ и получение различных средств персонификации непосредственно по каналам сотовой связи;

– выход в Интернет и просмотр специализированных (WAP) сайтов;

– закачка рингтонов, картинок, информационных материалов со специализированных ресурсов;

– передача данных с помощью встроенного модема (она может осуществляться по различным протоколам в зависимости от того, какие технологии поддерживает конкретный аппарат).

Мобильная связь в России.

В СССР гражданских систем мобильной связи не было. С некоторой натяжкой «гражданской» можно назвать систему мобильной телефонии «Алтай», построенную на базе стандарта МРТ-1327, которая на рубеже 1970–80-х создавалась для обеспечения связью представителей партийного, государственного и хозяйственного руководства. «Алтай» успешно эксплуатируется и поныне. Разумеется, он не может конкурировать с сотовыми сетями, но находит применение для решения некоторых узкоспециализированных задач: обеспечения связью мобильных подразделений городских аварийных служб, телефонизации летних кафе и т.д.

Первые коммерческие сотовые сети, построенные по стандарту NMT, были созданы в России осенью 1991. Пионерами мобильной телефонии в нашей стране были компании «Дельта Телеком» (Санкт-Петербург) и «Московская сотовая связь». Первый звонок по сотовому телефону был сделан 9 сентября 1991 в Санкт-Петербурге: Анатолий Собчак, занимавший тогда пост мэра города, звонил своему коллеге – мэру Нью-Йорка.

В июле 1992 первые звонки были совершены в AMPS-сети «БиЛайн».

Первая российская сеть стандарта GSM, созданная компанией МТС, начала подключение абонентов в июле 1994.

В 2005 в России существуют три федеральных оператора сотовой связи, предоставляющих услуги в стандарте GSM: МТС, «БиЛайн» и «МегаФон». Спектр и качество предлагаемых ими телекоммуникационных услуг, а также расценки на них примерно одинаковы. К 2005 количество базовых станций в сетях ведущих столичных операторов в Москве и ближайшем Подмосковье составило около 3000, а площадь зоны покрытия превысила площади большинства европейских государств. Кроме них, существуют и вполне эффективно работают многочисленные локальные операторы – как дочерние структуры «большой тройки», так и самостоятельные компании.

Операторы активно развивают рынок, увеличивая покрытие своих сетей и популяризируя мобильную связь среди самых разных слоев населения. Если в середине 1990-х сотовый телефон был доступен только представителям самых обеспеченных слоев населения, то сегодня мобильной связью может пользоваться практически каждый. Российские операторы внедряют в своих сетях новейшие сервисы и предлагают построенные на их основе услуги, нередко даже опережая большинство европейских компаний. В настоящее время все три федеральных GSM-оператора ведут подготовительную работу к развертыванию коммерческих сетей третьего поколения.

Кроме GSM-сетей федеральных и локальных операторов сотовой связи в России продолжают эксплуатироваться сети других стандартов: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT и IMT-MC-450. Последний стандарт имеет статус федерального, и построенные на его базе сети (например, SkyLink) развиваются весьма активно. Однако ни по площади покрытия, ни по количеству обслуживаемых абонентов сети всех стандартов, отличных от GSM, заметную конкуренцию ведущей тройке федеральных операторов создать не могут.

Как работает мобильная связь: соты, стандарты и возможности 5G — Хайтек

Сотовая связь считается одним из самых полезных изобретений человечества — наряду с колесом, электричеством, интернетом и компьютером. И лишь за несколько десятилетий эта технология пережила целый ряд революций. С чего начиналось беспроводное общение, как работают соты и какие возможности откроет новый мобильный стандарт 5G?

Первое использование подвижной телефонной радиосвязи относится к 1921 году — тогда в США полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приемникам в автомобилях полицейских.

Как появилась сотовая связь

Впервые идея сотовой связи была выдвинута в 1947 году — над ней работали инженеры из Bell Labs Дуглас Ринг и Рэй Янг. Однако реальные перспективы ее воплощения стали вырисовываться только к началу 1970-х годов, когда сотрудники компании разработали рабочую архитектуру аппаратной платформы сотовой связи.

Так, американские инженеры предложили размещать передающие станции не в центре, а по углам «ячеек», а чуть позже была придумана технология, позволяющая абонентам передвигаться между этими «сотами», не прерывая связи. После этого осталось разработать действующее оборудование для такой технологии.

Задачу успешно решила компания Motorola — ее инженер Мартин Купер 3 апреля 1973 года продемонстрировал первый работающий прототип мобильного телефона. Он позвонил начальнику исследовательского отдела компании-конкурента прямо с улицы и рассказал ему о собственных успехах.

Руководство Motorola немедленно вложило в перспективный проект 100 миллионов долларов, однако на коммерческий рынок технология вышла только через десять лет. Такая задержка связана с тем, что сначала требовалось создать глобальную инфраструктуру базовых станций сотовой связи.

Фото: Rico Shen / CC-BY-SA-3.0

На территории США этой работой занялась компания AT&T — телекоммуникационный гигант добился от федерального правительства лицензирования нужных частот и построил первую сотовую сеть, которая охватила крупнейшие американские города. В качестве первого мобильника выступила знаменитая модель Motorola DynaTAC 8000.

В продажу первый сотовый телефон поступил 6 марта 1983 года. Он весил почти 800 граммов, мог работать на одном заряде 30 минут в режиме разговора и заряжался около 10 часов. При этом аппарат стоил 3995 долларов — баснословную сумму по тем временам. Несмотря на это, мобильник мгновенно стал популярен.

Почему связь называется сотовой

Принцип мобильной связи прост — территория, на которой обеспечивается соединение абонентов, разбивается на отдельные ячейки или «соты», каждую из которых обслуживает базовая станция. При этом в каждой «соте» абонент получает идентичные услуги, поэтому сам он никак не чувствует пересечения этих виртуальных границ.

Обычно базовая станция в виде пары железных шкафов с оборудованием и антенн размещается на специально построенной вышке, однако в городе их нередко размещают на крышах высотных зданий. В среднем каждая станция ловит сигнал от мобильных телефонов на удалении до 35 километров.

Для улучшения качества обслуживания операторы также устанавливают фемтосоты — маломощные и миниатюрные станции сотовой связи, предназначенные для обслуживания небольшой территории. Они позволяют резко улучшить покрытие в тех местах, где это необходимо.Сотовую связь в России объединят с космосом

Находящийся в сети мобильник прослушивает эфир и находит сигнал базовой станции. В современную SIM-карту, кроме процессора и оперативки, вшит уникальный ключ, позволяющий авторизоваться в сотовой сети. Связь телефона со станцией может осуществляться по разным протоколам — например, цифровым DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Если телефон выходит из поля действия базовой станции, аппарат налаживает связь с другими — установленное абонентом соединение незаметно передается другим «сотам», что обеспечивает непрерывную связь при перемещениях.

В России для вещания сертифицированы три диапазона — 800 МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Диапазон 1800 МГц считается самым популярным в мире, так как сочетает высокую емкость, большой радиус действия и высокую проникающую способность. Именно в нем сейчас работают большинство мобильных сетей.

Какие стандарты мобильной связи бывают

Первые мобильники работали с технологий 1G — это самое первое поколение сотовой связи, которое опиралось на аналоговые телекоммуникационные стандарты, главным из которых стал NMT — Nordic Mobile Telephone. Он предназначался исключительно для передачи голосового трафика.

К 1991 году относят рождение 2G — главным стандартом нового поколения стал GSM (Global System for Mobile Communications). Данный стандарт поддерживается до сих пор. Связь в этом стандарте стала цифровой, появилась возможность шифрования голосового трафика и отправки СМС.

Скорость передачи данных внутри GSM не превышала 9,6 кбит/с, что делало невозможной передачу видео или высококачественного звука. Проблему был призван решить стандарт GPRS, известный как 2.5G. Он впервые позволил пользоваться сетью Интернет владельцам мобильных телефонов.

Фото: Ameacuterico Toledano / CC BY-SA 4.0

Такой стандарт уже обеспечил скорость передачи данных до 114 Кбит/c.

Однако вскоре он также перестал удовлетворять постоянно растущие запросы пользователей. Для решения этой проблемы в 2000 году был разработан стандарт 3G, который обеспечивал доступ к услугам Сети на скорости передачи данных в 2 Мбита.

Еще одним отличием 3G стало присвоение каждому абоненту IP-адреса, что позволило превратить мобильники в маленькие компьютеры, подключенные к интернету. Первая коммерческая сеть 3G была запущена 1 октября 2001 года в Японии. В дальнейшем пропускная способность стандарта неоднократно увеличивалась.

Наиболее современный стандарт — связь четвертого поколения 4G, которая предназначена только для высокоскоростных сервисов передачи данных. Пропускная способность сети 4G способна достигать 300 Мбит/сек, что дает пользователю практически неограниченные возможности работы в интернете.

Сотовая связь будущего

Стандарт 4G заточен на непрерывную передачу гигабайтов информации, в нем даже отсутствует канал для передачи голоса. За счет чрезвычайно эффективных схем мультиплексирования загрузка фильма высокого разрешения в такой сети займет у пользователя 10-15 минут. Однако даже его возможности уже считаются ограниченными.

В 2020 году ожидается официальный запуск нового поколения связи стандарта 5G, который позволит передачу больших объемов данных на сверхвысоких скоростях до 10 Гбит/сек. Кроме этого, стандарт позволит подключить к высокоскоростному интернету до 100 миллиардов устройств.

Именно 5G позволит появиться настоящему интернету вещей — миллиарды устройств будут обмениваться информацией в реальном времени. По оценке экспертов, сетевой трафик скоро вырастет на 400%. Например, автомобили начнут постоянно находиться в глобальной Сети и получать данные о дорожной обстановке.

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

Первый смартфон 5G появится раньше необходимых сетей

Низкая степень задержки обеспечит связь между транспортными средствами и инфраструктурой в режиме реального времени. Ожидается, что надежное и постоянно действующее соединение впервые откроет возможность для запуска на дорогах полностью автономных транспортных средств.

Российские операторы уже экспериментируют с новыми спецификациями — например, работы в этом направлении ведет «Ростелеком». Компания подписала соглашение о строительстве сетей 5G в инновационном центре «Сколково». Реализация проекта входит в государственную программу «Цифровая экономика», недавно утвержденную правительством.

Как работает сотовая связь? Разбор

Все мы пользуемся сотовой связью. Но интересно узнать — как она работает?

Почему связь называется сотовой? Кто кого ловит: телефон сеть или наоборот? Как сотовая связь работает в движении? Почему связь пропадает? И сколько человек может говорить по телефону одновременно?

Сегодня во всём разберёмся. А поможет нам в этом новый Kia Sorento с сервисами Kia Connect.

Соты

Ну а начнем с самого банального вопроса. А почему связь называется сотовой?

Всё дело в том, что зона покрытия сотовой связи делится на ячейки, в центре которых находятся базовые станции.

Каждая базовая станция — это такой внушительный набор оборудования, которая включает в себя: пару шкафов набитых телекоммуникационным оборудованием и россыпь из антенн бьющих во все стороны света.

И все эти девайсы окружают вас и нас повсюду.

Шкафы с оборудованием прячутся на последних этажах домов или прямо на крышах в специальных конторах.

Антенны также также стоят на крышах, на столбах, больших радиовышках или даже деревьях. Вот у меня вот дворе например.

Интересный момент состоит в том. что радиус действия одной станции зависит от частотного диапазона. И чем ниже частота, тем дальше бьет антенна. Также на расстояние влияют препятствия. Например, радиус покрытия 3G в мегаполисе где-то около 500 метров.

А вот за городом, в чистом поле, тот же 3G может добивать до 35 км. А 4G даже до 100 км, если поднять антенну достаточно высоко.

Но причём тут соты? Смотрите, на идеальной ровной поверхности, без препятствий, зона покрытия одной БС представляет собой ровный круг.

Но чтобы разные базовые станции вместе образовали единую сеть, их зоны покрытия должны частично перекрываться. От чего каждая ячейка приобретает форму соты или шестигранника.

Также интересная штука: чтобы не гасить сигнал друг друга соседние станции работают чуть-чуть на разных частотах.

А еще, сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, чтобы оптимизировать работу и улучшить её покрытие.

Кстати, карты покрытия российских операторов есть в свободном доступе в сети. И еще одна карта покрытия сети.

С сотами, и базовыми станциями разобрались. Но как наши телефоны или гаджеты побольше подключатся к этой сети? Давайте разберёмся во всём, по порядку.

Регистрация

Итак, я вставил SIM-карту в смартфон, включил его и телефон начинает искать сеть, но что в этот момент происходит на самом деле?

Как только устройство включается, оно начинает прослушивать эфир в поисках сигналов от ближайших базовых станций. Поймав сигнал, телефон посылает несколько уникальных идентификационный кодов.  Во первых, IMSI или International Mobile Subscriber Identity — это международный номер мобильного абонента.

Он состоит из 14-15 цифр и нескольких частей: включая код страны, код сети и отдельную строку цифр, обозначающих каждую конкретную SIM-карту в сети мобильной связи.

И не путайте его с номером мобильного телефона, который, кстати, по научному называется MSISDN — Mobile Subscriber Integrated Services Digital Number.

Между прочим, ваш мобильный номер на SIM-карте не хранится. Он хранится в специальной базе в опорной сети GSM и привязан к тому самому номеру IMSI.

Поэтому, в отличие от номера мобильного телефона, IMSI на другую симку перенести нельзя. IMSI уникален для каждой SIM-карты. Кстати, чисто теоретически мобильный номер можно изменить не меняя SIM-карты, для это надо просто подменить данные в базе опорной сети GSM.

IMSI — это основной код, который позволяет идентифицировать вас и понять к какому оператору привязан ваш номер. Но передаются и другие номера, а именно KI (Key Identification) — это уникальный 128-битный ключ аутентификации пользователя. А также, IMEI — уникальный номер устройства.

Кстати, о том как работает сим-карта и что такое IMEI подробнее можете узнать в наших материалах, про eSIM и IMEI, если интересно.

Кстати, без симки телефон также может устанавливает связь с базовыми станциями, просто не регестрируется в сети. Зато может совершать экстренные вызовы, что может быть очень полезно.

Дальше, получив данные, базовая станция понимает кто это и если всё ок, регистрирует в сети.

И телефон переходит в режим standby, то есть смартфон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, обмениваются пакетами и, откровенно говоря, следят друг за другом.

Методом триангуляции сеть определяет ваши координаты и если вы покидаете зону покрытия одной базовой станции или просто ухудшается качество сигнала по какой-либо причине, вас переключают на другую БС. Можно сказать, что оператор, аккуратненько передает абонента из рук одной базовой станции в руки.

Кстати, официально этот процесс называется handover.  Благодаря хендоверу, мы можем спокойно смотреть YouTube, мчась в автомобиле, поезде или вагоне метро.

Но насколько быстро? Сеть 3G способна удержать абонента на скорости до 120 км/ч, что уже неплохо. А вот 4G и 5G вообще выдерживать скорость 500 км/ч, но только при очень хорошем покрытии сети.

Кстати, к сотовой сети подключены не только смартфоны пассажиров данного автомобиля, но и сам автомобиль — KIA Sorento, который мы используем для теста и разбора работы сотовой сети. А зачем? Расскажу чуть позже.

Почему связь пропадает?

Тем не менее, даже несмотря на хорошее покрытие, связь иногда пропадает, а звонок прерывается. Почему так происходит?

На самом деле есть всего две основные причины.

Во-первых, каким бы хорошим ни было покрытие, всё равно будут возникать мертвые зоны. Поэтому часто кроме больших базовый станций с большими антеннами операторы устанавливают направленные антенны с покрытием до 1 метра.

  • Микроячейка -> менее 2 километров,
  • Picocell -> менее 200 метров,
  • Фемтосота -> около 10 метров,
  • Attocell -> 1–4 метра

Но даже в этих случаях возможны прерывания связи из-за помех.

Ну и самое главное, базовая станция может быть просто перегружена. Ведь несмотря на то, что одновременно к сети могут быть подключены миллионы абонентов. Одновременно один сектор БС может обслуживать всего лишь до 72 звонков. При этом БС может состоять из 6 секторов итого всего одновременных 432 звонка на одну БС. Поэтому в определенные моменты, к примеру в канун Нового Года, могут происходить перегрузы.

Звонки

Но что именно происходит во время звонка? Опять же разберём всё по этапам.

В моем случае: вы набираете чей-то номер.

  1. Сначала ваш смартфон передает сигнал базовой станции.
  2. БС ловит сигнал, дешифрует его и начинает искать абонента, с которым мы хотим связаться: определяет в какой сети он находится, каким оператором обслуживается и прочее.
  3. После чего передает запрос на ближайшую к абоненту базовую станцию.
  4. Антенна БС начинает отправлять направленный сигнал и мы слышим звонок.

А те странные звуки, которые мы можем услышать, если телефон лежит рядом с колонками за пару секунд до звонка, это сигнал, который телефон передаёт обратно БС, сообщая, что он готов принять звонок.

Интернет

Примерно по такой же схеме можно не только совершать звонки, но и отправлять SMS, получать пуши и обмениваться пакетами данных через интернет-протокол.

Например, при помощи сотовой связи мы можем управлять девайсами интернета вещей или даже современными автомобилями.

Так вот, данный Kia Sorento непростой, в нем установлен комплекс телематики Kia Connect, который позволяют через приложение с вашего смартфона управлять различными функциями автомобиля.

Можно дистанционно запускать двигатель, настроить микроклимат, включить подогрев сидений и руля. Можно открывать/закрывать двери, включать аварийку или даже сигналить (что пригодится, если вы часто забываете, где припарковали авто или просто у вас странное чувство юмора).

Хотя чтобы определить, где авто, часто сигналить не придется, ведь геолокация автомобиля также отображается в приложении. Есть встроенная система навигации с пробками и погодой. Можно даже искать рестораны, заправки и отправлять прокладку маршрута с телефона на авто.

Что особенно круто, это функции безопасности. На смартфон приходят уведомления о срабатывании штатной сигнализации, телематика сообщает о незакрытых дверях и окнах. Есть автономный режим (без выхода в сеть) и «гостевой» режим. А в приложении можно посмотреть занимательную статистику.

И всё это работает по всей стране где бы вы не находились.

А всё благодаря встроенной симке и сотовым сетям, о работе которых мы сегодня и рассказали вам достаточно подробно и надеемся интересно!

Post Views: 4 766

Алло, слушаю вас: принципы работы мобильной связи и окружающие ее мифы

ТОМСК, 24 ноя – РИА Томск, Вячеслав Матвиевский. Мобильная связь, радиосигналы – явления, которые окружают человека XXI века и формируют его повседневную жизнь – от общения с родными и близкими до развлечений и шопинга. Но задумываетесь ли вы над тем, как все это работает? Если да, – ответы в материале РИА Томск.

Что такое мобильная связь и как она работает?

Мобильная связь – это вид телекоммуникаций, при котором информация в любом виде (голосовая, текстовая или графическая) передается на абонентские беспроводные терминалы – мобильные телефоны, которые не привязаны к определенному месту или территории. Различают несколько видов мобильной связи, самым распространенным из которых является сотовая связь.

© Валерий Доронин

.

Мобильная связь работает за счет обмена информацией в радиодиапазоне между телефоном и базовыми станциями.

При звонке сигнал с телефона передается на базовую станцию, после чего он обрабатывается контроллером и уже оттуда поступает на коммутатор. Это специальный аппаратный или – что уже чаще встречается – программный комплекс, который обеспечивает правильное соединение абонентов сотовой связи.

Коммутатор определяет, где находится абонент, которому поступает звонок, клиентом какой компании он является, и ищет коммутатор, ответственный за сеть в геолокации адресата. Далее – все в обратном порядке. На все эти процессы уходит обычно от десятых долей секунды до нескольких секунд. И вот вы уже слышите гудки и голос человека, которому вы звонили (если, конечно, он решился поднять трубку).

Что такое базовая станция?

Простыми словами – это комплекс антенн, принимающих или передающих сигнал от телефона к телефону. Базовые станции, в свою очередь, устанавливают на вышках сотовой связи. Как правило, это высокий бетонный столб, увешанный, словно новогодняя елка игрушками, различными инфраструктурными объектами (антеннами).

На одной базовой станции могут быть установлены разные антенны, каждая для своих целей. Какие-то отвечают за быстрый интернет, другие обеспечивают максимально широкое покрытие сети, третьи помогают установить сигнал в лифтах, на подземных парковках и других труднодоступных для сигнала местах.

© РИА Томск. Павел Стефанский

Базовая станция

Кстати, последнему вопросу операторы уделяют сейчас очень много внимания. Например, оператор мобильной связи Tele2 объявил о реализации в Томске проекта по повышению качества сети на первых этажах многоквартирных домов, в подвалах и лифтах. Для этого на 59 действующих базовых станциях были размещены 4G-передатчики специальной конфигурации, которая обеспечивает хорошее проникновение сигнала без увеличения его мощности.

Миф о вреде мегагерц

Опасен ли для человека радиосигнал, который поступает от базовой станции к мобильному устройству? Этим вопросом задаются многие. И вокруг него ходит много мифов.

Если вспомнить физику (даже школьный курс), мы убедимся, что радиоволны для здоровья человека не опасны. По крайней мере в том количестве, в котором их излучает вышка или мобильный телефон. Радиоволны не вызывают ни мутаций клеток, ни изменений в ДНК живых существ. Ни одно научное исследование не подтверждает негативного влияния радиоволн на человека.

К тому же в России действуют одни из самых жестких в мире требований к допустимому уровню радиоизлучения от вышек – 10 мкВт/см2. В ряде европейских стран этот показатель в несколько раз выше. И даже самая обычная микроволновка излучает около 20-30 микроватт на квадратный сантиметр, то есть в 2-3 раза больше базовой станции.

© РИА Томск. Павел Стефанский

.

От самого мобильного телефона тоже идет радиосигнал. И чем дальше гаджет находится от базовой станции, тем больше «усилий» ему требуется, чтобы поддерживать связь с вышкой и тем выше мощность его радиосигнала. Поэтому частое расположение базовых станций способно благоприятно повлиять на мощность радиосигнала, а не наоборот, как думают многие.

Помните, как лет пять назад все отключали в своих телефонах 4G, «потому что быстро батарейку садит»? Так вот. Тогда базовых станций 4G было не так много, как сейчас. И телефоны тратили больше заряда батареи на связь с ними. Сейчас вышек с 4G стало больше, и «докричаться» до них телефону стало проще. Потому и батарейка телефона с 4G садится не так быстро.

Что дальше?

И пока услуги голосовой связи продолжают пользоваться спросом, а потребление мобильного интернета неуклонно растет, операторы мобильной связи развивают свои сети, открывая возможности связи все большему числу клиентов.

В том числе большое внимание в последнее время уделяется территориям отдаленным, малочисленным, где качество связи оставляет желать лучшего или где вообще нет никакой связи. Например, в этом году связь впервые появилась в поселке Узень Первомайского района, где базовую станцию установил оператор Tele2. Всего с начала года оператор установил девять подобных объектов связи, и в результате доступ к мобильной сети получили более 10 тысяч жителей региона.

© РИА Томск. Павел Стефанский

Вышка сотовой связи

«Без строительства вышек сотовой связи обойтись нельзя, ведь чем больше мы разговариваем по мобильному телефону, чем больше и чаще пользуемся 4G-интернетом, тем больше устройств необходимо, чтобы обеспечить стабильный сигнал и быстрый интернет», – отмечают в компании. Только среди клиентов Tele2, проживающих в Томской области, объем потребления трафика с января 2021 года увеличился на 25%.

И судя по всему, эта тенденция будет сохраняться.

Как работает сотовая связь — Журнал «Код»

Пятница, братья и сестры, а по пятницам у нас подкаст с конспектом. Подкаст «Запуск завтра» выходит при поддержке Практикума, а мы тоже выходим при поддержке Практикума, поэтому синергия. Сегодня говорим об устройстве сотовой связи. Слушайте подкаст, если есть время, а если нет — читайте основные мысли ниже. 

О герое

Герой выпуска — Александр Чемерис, сотрудник компании YADRO. Руководил стартапом Fairwaves, где делал оборудование для сотовых операторов, обеспечивал связью африканские деревни и штат Оахака в Мексике.

Как Александр попал в мир сотовой связи

Я начал заниматься сотовой связью через софт. Писал диплом по коммуникациям Voice over IP (VoIP). Это возможность говорить голосом через интернет, например как в Skype или Telegram. Потом появился опенсорсный проект Open BTS, который, с помощью VoIP и железа под названием Software-Defined Radio позволял сделать сотовую станцию. Мы с приятелем подумали: «Это же прикольно!». Купили такую карточку и попробовали это дело запустить. Так я из софта перешёл в сотовую связь.

Оказалось, что сотовая связь — это отдельный мир, который можно изучать годами. Ты в него погружаешься, а потом раз — и десять лет прошло.

Как устроена сотовая связь

Она работает на радиоволнах. Вот как мы голосом говорим — и голос распространяется по воздуху на расстоянии. У радиоволн похожий принцип, но распространяются они гораздо дальше, воздух им не мешает. Ушами мы радиоволны слышать не можем, но в телефонах есть специальные антенны, которые умеют воспринимать эти колебания.

Почему по сотовому мы можем говорить одновременно

ТВ-вещание либо радиовещание — это симплексная связь, то есть односторонняя. Один источник сигнала облучает какую-то местность, и все приёмники в этой местности «слышат» этот сигнал.  

Сотовая связь — это дуплексная связь, двусторонняя. В сотовой связи есть «канал вверх» и «канал вниз», они так и называются — uplink и downlink. Вниз — это канал к абоненту, потому что вышка обычно выше него, а вверх, соответственно, от абонента туда, наверх, в сторону вышки. 

Два самых популярных способа разделения — это frequency division duplex и time division duplex, FDD и TDD соответственно. Классическая сотовая связь построена на FDD, когда у тебя на одной частоте телефон принимает, а на другой передаёт. То есть у тебя словно два радио на разных частотах: по одному ты передаёшь сигнал, по другому — передаёт вышка.

TDD — это то, что мы сейчас делаем. Пока я говорю, ты молчишь, когда ты говоришь, я молчу. Когда все начинают говорить одновременно, происходит интерференция — становится плохо слышно, у тебя начинает квакать телефон.

Стандартный TDD в сотовой связи построен на фреймах, где длина одного фрейма в 4G — 10 миллисекунд, в 5G — до одной миллисекунды. Дальше 10 миллисекунд разбиваются на uplink и downlink, ты 5 миллисекунд говоришь и 5 миллисекунд слушаешь. Это настолько мало, что тебе кажется: ты в любой момент можешь начать говорить, не надо ждать собеседника.

Какие железки отвечают за передачу сигнала

Исключая абонентские устройства, сеть состоит из трёх компонентов: софт у оператора, базовые станции на вышках и связь между ними — транспортная сеть, или бэкхолл. 

Вышка обычно подключена к мощному источнику электроэнергии. У неё большие антенны, которые усиливают сигнал. Ты физически не можешь носить телефон, у которого антенна два метра, поэтому антенна на вышке всегда большая. Если сравнить мощность излучения, то у телефона она намного меньше, чем у вышки. Это отчасти связано с какими-то медицинскими нормами, но на самом деле просто экономически невыгодно делать телефон, который будет передавать мощный сигнал: у него будет быстро садиться батарейка. 

Роль вышки — передать и принять сигнал с телефона. Причём сделать это качественно и так, чтобы телефон садился не за два часа, а за пару дней хотя бы. Вышка — это физическое устройство, которое ты видишь на улице, а есть базовая станция — это то, что находится на вышке. Если поставить одну такую базовую станцию в центре деревни, то у всех людей нормально будут работать телефоны, которые находятся в зоне доступа. А если навтыкать вышки рядом друг с другом, то начнутся проблемы со связью.

Почему сеть называется «сотовая»

Потому что у тебя вышки натыканы как медовые соты, а вокруг базовой станции зона приёма словно шестиугольник.

Есть целая наука и отдельные люди, которые занимаются радиопланированием. Они делают, так чтобы базовые станции друг другу не мешали и всё это хорошо работало. Говоря математически, если у тебя сотовые вышки передают с одинаковой мощностью, то оптимальное распределение этих вышек будет такое, что каждая стоит в центре шестиугольника. Если ты построишь изолинии равной мощности, то там, где мощность одной вышки падает настолько, что мощность второй вышки начинает вырастать, ты увидишь, что изолинии образуют шестиугольник. Это действительно так физически устроено и выглядит как соты.

Сейчас всё сложнее. Появились макростанции, пикостанции, маленькие станции, зонтичные станции, фемтостанции, которые можно дома поставить.

«Прогресс дошёл до того, что базовые станции учатся договариваться между собой, кто когда передаёт. Условно говоря, маленькая базовая станция, фемтосота, у тебя в квартире в какой-то момент может сказать большой сотовой станции, которая стоит за окном: „Слушай, я буду передавать вот в такое время, вот на такой частоте, ты помолчи. В мою сторону не свети, я тут сейчас дело сделаю, а потом продолжишь“».

Кому принадлежат вышки

Не хочу углубляться в эту тему, это целая отдельная индустрия башенных компаний. Они продают то, что по-английски называется vertical real estate. По-русски это будет «вертикальная жилплощадь». Есть целое понятие — BTS Hotel, то есть отель базовых станций. Ставишь такую вышку, а дальше сдаёшь в ней номера.

В России по закону базовая станция должна принадлежать мобильному оператору, иначе её не разрешат вывести в эфир. Но бывает и по-другому. Например, Tinkoff Mobile — это виртуальный мобильный оператор. У него есть бренд, но нет своих базовых станций, то есть он с кем-то договорился. А настоящий мобильный оператор — это компания, которая владеет лицензией на частоты. Диапазон частот делится на маленькие кусочки и продаётся по частям за бешеные деньги разным операторам связи. 

«В связи с появлением 5G в Америке был крупный аукцион, где платили десятки миллиардов долларов за право работать на определённых частотах. В России аукцион частот — такой же способ заработать денег для государства. Можно собирать налоги, а можно продавать частоты».

Кто помимо государства в России владеет частотами

Из федеральных операторов, которые присутствуют в подавляющем большинстве регионов России, «большая четвёрка»: «МегаФон», «МТС», «Билайн» — он же VEON, и «Ростелеком» — он же «Теле2». Осталось несколько мелких региональных операторов, остальных выкупили крупные московские и питерские компании.

В чём отличие 1G от 5G

G — это Generation, «поколение». Новое поколение сотовой связи появляется примерно раз в десять лет. Нужно всё стандартизировать, изготовить оборудование, развернуть его и получить частоты. Это длительная процедура.

Сеть 1G появилась в 1979 году. Главная инновация была в том самом подходе, когда вышки ставятся по сотовому принципу. Сеть второго поколения 2G — это переход к цифровым коммуникациям, что позволило повысить ёмкость и безопасность. Повысилось количество абонентов и стало невозможно при помощи аудиоприёмника подслушать, о чём люди говорят по телефону. 

Сеть третьего поколения научилась нормально передавать интернет. Без 3G не было бы iPhone с его приложениями. 4G изначально задумывалась для интернета, а не для голоса. До сих пор во многих сетях 4G ты не можешь поговорить голосом. С этим помогает LTE — конкретная реализация голосовой связи, которая стала доминирующей.

В 2019 году начали появляться самые первые 5G — это попытка улучшить 4G, подстроить под промышленные юзкейсы. 

Первый юзкейс Massive IoT — условно, 10 тысяч устройств на квадратный километр. Используется на заводе, который обвешан датчиками. Второй юзкейс — Ultra Reliable Low Latency Communications. Это управление робототехникой, телемедицина, удалённое управление поездами, гейминг. Третье — это то, что называется Mobile Broadband, более быстрая передача данных.

Как родилась идея для стартапа

Люди на какой-нибудь шахте либо на нефтяной вышке тоже хотят говорить друг с другом по сотовому или, что ещё сложнее, звонить домой. Им нужно дать для этого инструмент. Одна базовая станция на какой-нибудь нефтяной вышке для монстра типа Nokia или Ericsson вообще не важна. Но для небольшой компании, если посчитать, это интересный бизнес-кейс.

Мы работали с легитимными сотовыми операторами. У них есть частоты, но есть проблема с тем, что на оборудовании крупных вендоров им невыгодно идти в деревню. Чтобы сделать связь в таких удалённых регионах, я продавал решение — оборудование и софт. Физически это выглядит как ребристая коробочка около 10 кг размером с небольшой рюкзак. Я её как раз в рюкзаке с собой и таскал на презентации. 

Внутри такой базовой станции компьютер и радиокомпоненты. Стоит разъём под большую внешнюю антенну, которую покупаешь отдельно. Антенны бывают разные. Ты выбираешь нужную под ландшафт и местность и затем прикручиваешь к вышке. Дальше прикручиваешь базовую станцию и соединяешь толстым радиокабелем с антенной.

В стандартной африканской деревне вышки с разумными антеннами покрывают радиус 5–7 километров. Это размер небольшого города или деревни. К такой базовой станции можно подключить дешёвую Nokia или даже iPhone.

Почему стартап закрылся

Мы не выдержали гонку с более обеспеченными стартапами. Сначала были богатые TIER 1 и несколько небольших компаний по всему миру. Мы все друг друга знали. С одной стороны, мы всегда соревновались, с другой — были против тех мужиков в костюмах от монополистов. 

Потом сработала трамповская война против Китая, которая привела к тому, что начал разваливаться единый телекоммуникационный мир. Индустрия поделилась на национальные анклавы. В Европе остались Ericsson и Nokia. В Штатах появились хорошо профинансированные стартапы. Параллельно такие же процессы начали происходить в Индии. Начали появляться национальные разработчики в Японии и во Вьетнаме.

Мой стартап назывался Fairwaves — «Справедливые волны». Я проработал там практически десять лет. Сейчас мы занимаемся тем же самым, чем занимались раньше, — создаём оборудование для операторов сотовой связи, только теперь не для США, а для России.

В полной версии подкаста

14:00 Как победить интерференцию 

18:00 Почему мегагерцы стоят денег

27:00 Как наследственность в сотовой связи сделала её уязвимой 

33:10 Что означают все эти G

38:00 Почему, когда говоришь по 4G, интернет виснет 

43:42 Как развернуть свою локальную сеть

51:20 Вышка из бамбуковой палки и государственная монополия на связь. Что Саша делал в Мексике 

58:30 Почему Саша закрыл стартап 

Редактор конспекта:

Сервис «Чистовик», Максим Ильяхов

Корректор:

Ира Михеева

Вёрстка:

Кирилл Климентьев

Обложка:

Даня Берковский

Соцсети:

Алина Грызлова

Что влияет на качество сотовой связи и как она устроена

Непонимание того, как устроена связь, что такое сотовые сети, как они работают, приводит к тому, что все проблемы качества связи зачастую приписывают оператору. В то время как причина плохой связи может быть в самом мобильном устройстве (терминале) или обстоятельствах (подробнее – как усилить качество связи). Чтобы разобраться во всех нюансах и по возможности не сталкиваться с проблемами связи, произведем небольшой мобильный ликбез

Как организована сотовая связь

Сотовая сеть разбита на территориальные ячейки (соты). Каждая сота занимает свой участок территории, который покрывает (обслуживает) базовая станция. Форма и размеры сот зависят от множества факторов, в том числе от мощности излучения базовой станции, стандарта, рабочих частот, направления антенн и т.п. Чтобы мобильное устройство не теряло связь при перемещении из одной соты в другую, соты обязательно перекрывают друг друга.

Базовые станции подключенные по оптоволоконному кабелю, осуществляют связь терминала (телефона) с базовой станцией, после чего разговор или трафик передачи данных от базовой станции доставляется до коммутатора.

Само собой равномерное распределение базовых станций невозможно в условиях городской застройки ввиду архитектурных препятствий. Поэтому все операторы стараются резервировать дополнительные мощности в крупных городах, создавать перекрывающиеся зоны для базовых станций. Чтобы закрыть так называемые «дыры» в покрытии сетей, сотовые операторы устанавливают свои базовые станции как на офисных зданиях, производственных помещениях и магазинах, так и на крышах жилых домов. Это дает возможность более равномерно покрыть район и позволить мобильным устройствам надежно регистрироваться в сети.

Для обслуживания тысячи пользователей операторы за большие деньги покупают Полосы частот — это ограниченный и крайне ценный ресурс, за лицензирование которых государству платят большие деньги. И не только деньги. Например, в России Министерство связи закладывает в лицензии обязательства оператора по обеспечению связью не только выгодных для сотовиков городов, но и малонаселенных территорий, где строить базовые станции – заведомо убыточное дело. Поэтому стоимость установки базовых станций и строительства сетей в малых городах компенсируется услугами в больших.


Предлагаем проверенное оборудование для усиления качества связи – профессиональная помощь при выборе и установке усилителя GSM сигнала

Консультация специалиста: 
Тел. (812) 645-35-99, (921) 953-38-47


Российские стандарты связи

Различные стандарты связи необходимы для сохранения работоспособности всех мобильных терминалов(различных моделей мобильных устройств).

Основные стандарты:
  • Стандарт GSM — работает в диапазонах 900 и 1800 МГц.
    Стандарт GSM 900 хорош для покрытия больших территорий и «пробивания » стен зданий,
  • GSM 1800 — для обслуживания большого числа абонентов. Дальность действия базовых станций GSM 1800 намного меньше, зато емкость больше.
  • Сети UMTS (3G ) работают в диапазонах 900 и 2100 МГц
  • Диапазон 800 МГц хорошо подходит для «лесов и болот»
  • Диапазон 2600 МГц даёт необходимую ёмкость сети в городах
  • LTE (4G ) двух разновидностей (FDD и TDD) работает в нескольких частотных диапазонах
    CDMA (Скайлинк ) в диапазоне 450 МГц. Этот стандарт (LTE Advanced (LTE -A) с агрегацией частот) позволяет объединять и совместно использовать несколько полос частот в разных диапазонах и добиться фантастических скоростей передачи данных.
  • 5G – Телекоммуникационный стандарт связи  5G должен обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с технологиями 4G, что позволит обеспечить бо́льшую доступность широкополосной мобильной связи  Для полноценного функционирования сетей мобильной связи стандарта 5G необходимо разворачивать сети в более свободных высокочастотных диапазонах.

Эффективность покрытия частот

Чем ниже частота, тем лучше проникновение сигнала через стены зданий и тем больше «дальнобойность» базовых станций и терминалов. Самая низкая частота в России у Скайлинка (450 МГц), благодаря этому небольшим количеством базовых станций можно «накрывать» обширные территории. Сигнал Скайлинка часто присутствует в такой глуши, куда пока не дотянулся никто из остальных операторов. Вот только стандарт Скайлинка (CDMA 450) поддерживает считанное количество китайских телефонов и смартфонов.

По мере роста распространённости терминалов с поддержкой 3G и 4G операторы начинают «отбирать » у своих сетей GSM часть полос и запускать на этих полосах LTE (4G). Сейчас под LTE всё активнее используют диапазон 1800 МГц. В обозримом будущем возможен переход LTE в диапазон 450 МГц и появление поддержки этого диапазона в большинстве современных смартфонов. Это возможность обслужить намного больше абонентов. Однако операторов работающих в 4G LTE TDD сравнительно мало.

Чтобы Обеспечить необходимую емкость в местах плотной застройки при большом скоплении людей эффективна установка высокочастотных станций 2100 МГц. Диапазон 3G 2100 МГц «пробивает» толстые стены и обслуживают тех, кто оказался между зонами покрытия базовых станций. Обеспечить мощность приема в этом диапазоне можно при помощи Комплекта VEGATEL VT2-3G-kit

СОВМЕСТИМОСТЬ ТЕРМИНАЛОВ, ВЫБОР МОБИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА С ХОРОШЕЙ СВЯЗЬЮ

По мере возможности производители смартфонов, планшетов и другой электроники адаптируют свои устройства под конкретные рынки. В таких устройствах обычно прописаны точки доступа, проверена работа со множеством SIM-карт различных операторов, в инженерном меню телефона выставлены правильные настройки для сети. Одна и та же модель может быть настроена так, что ее локальный вариант будет качественно работать в сети, чем аналог, привезенный из Европы или США. Вопрос в настройках, которые сделаны для России, и в том, насколько они универсальны или специфичны. Это также напрямую влияет на время работы вашего устройства, скорость регистрации в сети. Например, покупая новейший смартфон, не предназначенный для России, поддерживающий агрегацию частот в 4G, вы можете столкнуться с тем, что в российских условиях скорости не поддерживаются.

Зачастую в телефонах заявляется поддержка полного набора стандартов, обычное описание выглядит так – GSM 850/900/1800/1900, 3G 900/2100, 4G LTE FDD, и дальше идет перечисление диапазонов или, как их еще называют, band’ов. Например, если в сети МегаФон есть поддержка LTE Advanced, то ваш смартфон или планшет также должны поддерживать эту технологию и эти частоты, иначе не ждите большей скорости и качества связи.

Для LTE в России используется стандарт band 20 , в то время как во многих азиатских моделях он отсутствует. Например, привезённые из китая iPhone могут работать в band 7 (2600 МГц), но не поддерживать LTE 800 МГц (Band 20). К тому же стоит учитывать, что частот в Band 20 у наших операторов сравнительно мало, и сети в этом диапазоне развивают не так активно. Владельцам таких iPhone не стоит жаловаться на низкую скорость и «плохого оператора». С LTE в диапазоне 1800 МГц тоже не всё гладко: ваш любимый роутер LTE в диапазоне 1800 может не работать, и опять будет виноват «плохой оператор».

Обычно, большая часть устройств, продаваемых в России, поддерживает локальные частоты в полной мере, но «серые» аппараты могут предназначаться для других рынков, поэтому стоит внимательно ознакомиться с поддержкой используемых диапазонов терминала и оператора.

Факторы влияющие на качество связи

Многие сталкивались с тем, что в «пиковые » часы связь сильно портиться или вообще пропадает. Дело в том, что с повышением нагрузки (число одновременно разговаривающих) территория покрытия базовой станции 3G может уменьшаться, вплоть до появления «дыр » в покрытии там, где соседние соты мало перекрывают друг друга (ближе к границам сот). Особенно это заметно в малонаселенных пунктах, где тянуть оптоволокно на десятки километров дорого и ненадёжно. И с появлением дачников мобильный интернет становится роскошью.

Чтобы не возникали проблемы со связью на даче, в сельской местности можно установить сотовые усилители специально предназначенные для удаленных от города населенных пунктов (сотовые усилители для сельской местности).

Погодные условия также сказываются на связи. Во время дождя радиорелейные каналы связи резко теряют свою пропускную способность. Особенно за городом.

В городе проблемы со связью и интернетом возникают в местах плотной застройки, на первых и верхних этажах, во внутренних и подвальных помещениях, слепые зоны появляются в «Колодцах » между высокими домами. Причина плохой связи на верхних этажах заключаются в том, что станции ставят часто, и «светят » они низко, чтобы не мешать друг другу работать на тех же частотах. В результате обитатели верхних этажей могут «цепляться» за далёкую БС, работающую на низкой частоте, а у кого-то из операторов связь может и вовсе не работать.

Вернуть связь и улучшить ее качество могут GSM репитеры, предназначенные специально для городских условий , которые обеспечивают способность сигнала проникать сквозь слепые зоны и через железобетонные перекрытия.

В любом случает стоит обратиться к оператору. Бывает что проблемы возникают из-за перегрузки конкретной базовой станции, а может и радиорелейный канал связи не справляться.

КАКОЙ ОПЕРАТОР СВЯЗИ ЛУЧШЕ

Определиться с выбором лучшего оператора основываясь только на количестве базовых станций, которые он имеет, неверно. Ведь стандартов связи становится больше и все они имеют свою специфику: 2G для голоса, 3G/4G и их промежуточные версии для передачи данных, а также голоса (3G , а также появляется Voice over LTE). В теории выигрыш у того оператора, что имеет сбалансированное число как станций 2G, которые обеспечивают хорошее покрытие голоса и SMS, так и 3G/4G-станций. Поэтому любой оператор в отдельных точках может быть как очень хорошим, так и очень плохим.

Маркетинговые термины про 4G, 4G+ сегодня не гарантируют качество связи. Важно понимать, какие скорости достижимы на практике и в чем есть подводные камни. Насколько хорошо работает голосовая связь. Наличие у оператора низких частот обеспечит «пробивную способность» сигнала. Формально получается, что чем больше стандартов поддерживает ваш оператор, тем больше вероятность того, что вы не останетесь без связи.

Конечно же стоит учитывать число базовых станций и количество современных станций, которые объединены высокоскоростной оптикой для тех, кто частно разъезжает по миру. Среди операторов можно отметить Мегафон, которая активно и первой развивает станции новых поколений, и имеет максимальный частотный ресурс. Компания подобралась к теоретическому максимуму базовых станций для всех территорий в России.

Общий вывод

Чем больше в вашем телефоне поддерживаемых стандартов и чем больше их у вашего оператора, тем надежнее в большинстве случаев связь, особенно это касается мобильного интернета.

Введение в мобильную связь — Javatpoint

следующий → ← предыдущая

Мобильная связь — это использование технологии, которая позволяет нам общаться с другими людьми в разных местах без использования какого-либо физического соединения (проводов или кабелей). Мобильная связь делает нашу жизнь проще, экономит время и силы.

Мобильный телефон (также называемый мобильной сотовой сетью, сотовым телефоном или ручным телефоном) является примером мобильной связи (беспроводной связи). Это электрическое устройство, используемое для полнодуплексной двусторонней радиосвязи по сотовой сети базовых станций, известной как сотовая связь.

Особенности мобильной связи

Особенности мобильной связи:

  • Высокопроизводительная балансировка нагрузки: Каждая проводная или беспроводная инфраструктура должна включать высокопроизводительную балансировку нагрузки.
    Балансировка нагрузки с высокой пропускной способностью означает, что при перегрузке одной точки доступа система будет активно переключать пользователей с одной точки доступа на другую в зависимости от доступной емкости.
  • Масштабируемость: Рост популярности новых беспроводных устройств постоянно увеличивается день ото дня. Беспроводные сети могут начинаться с малого, если это необходимо, но расширяться с точки зрения покрытия и пропускной способности по мере необходимости — без необходимости капитального ремонта или строительства совершенно новой сети.
  • Система управления сетью: В наши дни беспроводные сети намного сложнее и могут состоять из сотен или даже тысяч точек доступа, межсетевых экранов, коммутаторов, управляемого питания и различных других компонентов.
    Беспроводные сети имеют более разумный способ управления всей сетью из централизованной точки.
  • Управление доступом на основе ролей: Управление доступом на основе ролей (RBAC) позволяет назначать роли в зависимости от того, что, кто, где, когда и как пользователь или устройство пытается получить доступ к вашей сети.
    После определения конечного пользователя или роли устройств можно применять политики или правила управления доступом.
    • Варианты освещения как внутри, так и снаружи: Важно, чтобы ваша беспроводная система имела возможность добавления внутреннего покрытия, а также наружного покрытия.
    • Контроль доступа к сети: Контроль доступа к сети также может называться регистрацией мобильного устройства. Очень важно иметь безопасную регистрацию.
      Управление доступом к сети (NAC) контролирует роль пользователя и применяет политики. NAC может позволить вашим пользователям регистрироваться в сети. Это полезная функция, которая улучшает пользовательский опыт.
    • Управление мобильными устройствами: Предположим, к вашей беспроводной сети подключено множество мобильных устройств; теперь подумайте о тысячах приложений, работающих на этих мобильных устройствах.
      Как вы планируете управлять всеми этими устройствами и их приложениями, особенно когда устройства приходят и уходят из вашего бизнеса?
      Управление мобильными устройствами может обеспечить контроль над тем, как вы будете управлять доступом к программам и приложениям. Даже вы можете удаленно стереть устройство, если оно потеряно или украдено.
    • Роуминг: Вам не нужно беспокоиться об обрывах соединения, снижении скорости или каких-либо сбоях в обслуживании, когда вы перемещаетесь по офису или даже из здания в здание Беспроводная связь должна быть в первую очередь мобильной.
      Роуминг позволяет вашим конечным пользователям успешно перемещаться с одной точки доступа на другую, не замечая снижения производительности.
      Например, разрешить учащемуся проверять свою почту, когда он переходит из одного класса в другой.
    • Резервирование: Уровень или объем резервирования, требуемый вашей беспроводной системе, зависит от конкретной среды и потребностей.
    • Например: В больничной среде потребуется более высокий уровень резервирования, чем в кофейне. Однако, в конце концов, им обоим необходимо иметь запасной план.
    • Надлежащая безопасность означает использование правильного брандмауэра: Основой системы является сетевой брандмауэр. Установив правильный брандмауэр, вы сможете:
      • Просматривайте и контролируйте как свои приложения, так и конечных пользователей.
      • Создайте правильный баланс между безопасностью и производительностью.
      • Уменьшите сложность с помощью:
        • Антивирусная защита.
        • Глубокая проверка пакетов (DPI)
        • Фильтрация приложений
      • Защитите свою сеть и конечных пользователей от известных и неизвестных потоков, включая:
        • Нулевой день.
        • Зашифрованное вредоносное ПО.
        • Программы-вымогатели.
        • Вредоносные ботнеты.
    • Коммутация: По сути, сетевой коммутатор — это регулировщик трафика вашей беспроводной сети, который следит за тем, чтобы все и каждое устройство попадали туда, куда им нужно. Коммутация
      является неотъемлемой частью любой быстрой и безопасной беспроводной сети по нескольким причинам:
      • Повышает эффективность трафика в вашей сети.
      • Минимизирует ненужный трафик.
      • Улучшает взаимодействие с пользователем, гарантируя, что ваш трафик направляется в нужные места.

    Преимущества мобильной связи

    Преимущества мобильной связи:

    • Гибкость: Беспроводная связь позволяет людям общаться друг с другом независимо от местонахождения. Нет необходимости находиться в офисе или телефонной будке, чтобы передавать и получать сообщения.
    • Экономическая эффективность: В беспроводной связи нет необходимости в какой-либо физической инфраструктуре (проводах или кабелях) или практике технического обслуживания. Следовательно, стоимость снижается.
    • Скорость: Улучшения также можно увидеть в скорости. Сетевое подключение или доступность были значительно улучшены в точности и скорости.
    • Доступность: С помощью беспроводной технологии возможен легкий доступ к удаленным районам. Например, в сельской местности теперь возможно онлайн-обучение. Преподавателям или учащимся больше не нужно ездить в отдаленные районы, чтобы проводить уроки.
    • Постоянная связь: Постоянная связь гарантирует, что люди могут относительно быстро реагировать на чрезвычайные ситуации. Например, беспроводное устройство, такое как мобильное, может обеспечить вам постоянную связь, даже если вы перемещаетесь с места на место или во время путешествия, тогда как проводной стационарный телефон не может этого сделать.

    Next TopicHistory of Wireless Communication

    ← предыдущая следующий →


    Для видео Присоединяйтесь к нашему каналу Youtube: Присоединяйтесь сейчас


    Обратная связь

    • Отправьте свой отзыв на [email protected]

    Помогите другим, пожалуйста, поделитесь


    Изучите последние учебные пособия


    Подготовка


    Современные технологии


    Б.

    Тех / МСА

    Что такое мобильная связь и почему она важна? – Commsbrief

    31 мая 2021 г. 27 августа 2022 г. / Автор Аднан Гаяс

    Мобильная связь, мобильная связь, мобильная связь и сотовая связь — это некоторые из терминов, используемых для обозначения связи, которая происходит через наши смартфоны при подключении к мобильной сети.

    Мобильная связь или мобильная связь — это беспроводная технология, в которой используется большое количество вышек сотовой связи в городах и поселках для обеспечения общенационального покрытия сотовой связи, чтобы наши сотовые телефоны работали правильно. GSM, UMTS и LTE являются примерами технологий мобильной связи.

    Однако важно отметить, что не всякое общение через наши смартфоны является мобильной связью. Конечно, бывают случаи, когда мы подключены к стационарной сети Wi-Fi и используем наши смартфоны в качестве устройств с доступом в Интернет, как и наши ноутбуки. Так что же именно означает быть подключенным к мобильной сети? Проще говоря, это просто означает, что вы принимаете мобильные сигналы на свой мобильный телефон с ближайшей вышки сотовой связи, и все коммуникации, например. ваш звонок в WhatsApp происходит в результате прямой связи вашего мобильного телефона с вышкой сотовой связи вашего оператора мобильной связи. Ниже представлено изображение, показывающее, как выглядит вышка сотовой связи в реальной жизни. Эти сотовые вышки или базовые станции повсюду, и без общенационального развертывания этих вышек вы не сможете подключиться к мобильной сети.

    Вышка сотовой связи, также известная как базовая радиостанция

    Какой тип связи используется в мобильных сетях?

    Мобильные сети используют радиосвязь, которая требует, чтобы сигналы от сети и сотовых телефонов были в форме радиоволн. Радиоволны — это электромагнитные волны, передаваемые и принимаемые на радиочастотах. Радиочастоты могут варьироваться от 800 мегагерц до десятков гигагерц.

    Мобильные телефоны взаимодействуют с мобильными сетями с помощью ряда сотовых технологий. Многие технологии стали частью сотовой индустрии с момента появления мобильных сетей первого поколения в начале 19 века.80-е годы. После первого поколения, 1G, мы наблюдаем новое поколение мобильных сетей почти каждые десять лет. Каждое поколение является более продвинутым, чем его предшественник, и использует более сложный набор технологий для максимизации достижимой пропускной способности, чтобы клиенты могли делать гораздо больше от своего соединения. Чтобы привести вам пример, еще в 1990-х годах, когда GSM была основной технологией для 2G в большинстве частей мира, полоса пропускания канала 200 кГц могла позволить телефонные звонки и текстовые сообщения. В настоящее время, когда мы ожидаем, что наши телефоны будут постоянно подключены к высокоскоростному Интернету, современные технологии, такие как 4G и 5G, могут обеспечить пропускную способность 100 МГц и более с помощью таких технологий, как агрегация несущих.

    Технологии, используемые мобильными сетями

    Какое значение имеет мобильная связь?

    С более чем 8 миллиардами абонентов сотовых телефонов по всему миру мобильная связь стала предпочтительным способом связи для звонков и обмена сообщениями по всему миру. Он использует мобильную беспроводную связь через сотовые сети 2G, 3G, 4G и 5G для текстового, голосового и видео-общения.

    Если кому-то приходится выбирать между проводным и беспроводным подключением, выбор может быть очевиден. В начале цифровой эры мобильной связи в начале 90s мобильные сети были хороши для голосовых вызовов и текстовых сообщений, что делало их беспроводной альтернативой стационарным телефонам. Однако с пропускной способностью, которую они могли предложить в то время, с сетями GPRS и EDGE в конце 1990-х, у них не было хороших возможностей для предоставления высокоскоростных интернет-услуг. Благодаря достижениям в области 3G (например, HSPA) и запуску 4G сотовые сети позиционировали себя как полностью способные удовлетворить потребности клиентов в Интернете. Таким образом, они стали не только альтернативой стационарному телефону, но и стационарной широкополосной связью. С 5G возможности еще больше, и сотовые сети будут играть ключевую роль в оцифровке многих отраслей, таких как производство, здравоохранение и т. д. Поскольку мобильные сети не полагаются на кабели, идущие к каждому дому, их гораздо быстрее развертывать и с постоянно развивающейся технологией; они являются надежным игроком в удовлетворении наших потребностей в домашнем широкополосном доступе и цифровизации.

    Как работает сотовая сеть?

    Сеть мобильной связи состоит из вышек сотовой связи, которые излучают радиоволны на определенных частотах для создания беспроводного покрытия по всей стране. Мобильные устройства, например. смартфоны также передают и принимают радиоволны для связи с мобильной сетью.

    Мобильный телефон и мобильная сеть могут передавать и принимать данные с использованием технологий сотовой связи, которые мы обычно называем 2G, 3G, 4G и 5G. Все сотовые технологии основаны на сети ячеек. В мобильной связи ячейка — это зона покрытия сети, создаваемая передачей и приемом радиосигналов от мобильной базовой станции. Место, где установлена ​​мобильная базовая станция, называется сотовой площадкой. Операторы мобильной связи используют большое количество сотовых сайтов, чтобы обеспечить общенациональное покрытие, чтобы их клиенты оставались на связи, где бы они ни находились. Излучение сигналов от антенн радиоблоков на сотовой станции создает покрытие сотовой связи. Радиоустройствам требуется электрическая мощность, чтобы иметь возможность генерировать электромагнитные волны, которые образуют ячейки различных размеров. Размер или дальность действия ячейки зависит от частоты радиоблока и мощности передачи. Более высокие частоты имеют более высокие потери и не распространяются так далеко, как более низкие частоты. Мощность передачи также определяет, насколько далеко может пройти сигнал. Радиосигналы отправляются на определенных частотах, чтобы они не мешали сигналам, поступающим от других базовых станций. Только предполагаемый мобильный телефон может декодировать сигнал, посылаемый радиоблоками на сотовой станции. Тип радиосигнала зависит от того, какую технологию использует мобильная сеть для связи. Примерами технологий, на которые мы здесь ссылаемся, являются GSM, CDMA2000, LTE и т. д. У меня есть специальный пост о сотовых сайтах и ​​сотовых вышках, который может помочь вам немного лучше понять концепцию мобильной сети с подробностями о том, что такое базовые станции. звонки в сетях 2G, 3G, 4G и 5G.

    Как выглядит сота в сотовых сетях?

    Форма ячейки мобильной сети в реальной жизни неправильная и значительно меняется в зависимости от структуры местности и препятствий, таких как здания, деревья, горы и т. д. Однако для целей технической документации ячейка представлена ​​​​большой группой взаимосвязанных шестиугольников.

    Ниже представлена ​​упрощенная диаграмма, на которой зеленые, желтые и пурпурные значки обозначают вышки сотовой связи (базовые станции), а шестиугольники представляют соты, созданные базовыми станциями. Каждая базовая станция имеет несколько радиомодулей, которые работают на определенных частотах для создания излучений. Эти излучения создают сотовое покрытие. Обычно каждая базовая станция имеет несколько ячеек, называемых секторами базовой станции, как вы можете видеть на диаграмме ниже.

    Соты имеют определенный уровень перекрытия друг с другом, чтобы дать некоторое время для передачи обслуживания, когда кто-то перемещается из одной ячейки в другую. Обычная ячейка известна как макроячейка, и ее диапазон может составлять десятки километров. Однако существуют разные типы клеток, в том числе микроячейки и другие более мелкие клетки. Я написал подробный пост о ячейках в мобильной связи, который может предоставить вам более подробную информацию.

    Графическое представление ячеек в сетях мобильной связи

    Если вы новичок в мобильной связи и ищете быстрый, но надежный способ начать работу, ознакомьтесь с документом Introduction to Mobile Communications — Pro Series, который представлен в формате слайд-дек, чтобы сэкономить ваше время.

    Введение в мобильную связь — серия Pro [ Рекомендуемая розничная цена: 13,99 долл. США . Купить сейчас за $7,99 ]

    Вот несколько полезных загрузок

    Спасибо, что прочитали этот пост. Я надеюсь, что это помогло вам лучше понять сотовые сети. Иногда нам нужна дополнительная поддержка, особенно при подготовке к новой работе, изучению новой темы или покупке нового телефона. Что бы вы ни пытались сделать, вот несколько загрузок, которые могут вам помочь:

    Студенты и выпускники : Если вы только начинаете, сложность индустрии сотовой связи может быть немного ошеломляющей. Но не волнуйтесь, я создал эту БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу, чтобы вы могли ознакомиться с основами, такими как 3G, 4G и т. д. В качестве следующего шага ознакомьтесь с последним изданием той же электронной книги с более подробной информацией о сетях 4G и 5G со схемами. . Затем вы можете прочитать Mobile Networks Made Easy, в которой объясняются сетевые узлы, например, BTS, MSC, GGSN и т. д.

    Профессионалы: Если вы опытный профессионал, но новичок в мобильной связи, вам может показаться сложным конкурировать с кем-то, кто имеет десятилетний опыт работы в сотовой отрасли. Но не все, кто работает в этой отрасли, всегда в курсе общей картины и проблем, учитывая, как быстро развивается отрасль. Более широкая картина приходит из опыта, поэтому я тщательно собрал несколько слайдов, чтобы вы могли быстро приступить к работе. Поэтому, если вы работаете в сфере продаж, маркетинга, продуктов, проектов или в любой другой сфере бизнеса, где вам требуется общее представление, «Введение в мобильные коммуникации» может помочь вам быстро начать работу. Кроме того, вот несколько шаблонов, которые помогут вам подготовить собственные слайды с обзором продукта и дорожной картой продукта.

    Технологии мобильной связи | Узнайте о функциях и их важности

    Мобильная связь позволяет передавать голосовые и мультимедийные данные с компьютера или мобильного устройства без подключения физических или стационарных каналов связи. Мобильные взаимодействия улучшаются день ото дня и стали обязательными для всех. Мобильная связь — это в то же время обмен голосами и данными, не зависящий от какого-либо физического соединения, через коммуникационную инфраструктуру. Мобильная сетевая инфраструктура позволяет организациям работать более эффективно и продуктивно и повышает уровень жизни людей. Мобильные сети и мобильные вычисления — это всего лишь два отдельных названия, обозначающие самые компактные машины и вычислительные устройства, находящиеся в автономных местах или средах, благодаря возможности использовать мобильные технологии во время вождения. В этой теме мы собираемся узнать о технологии мобильной связи.

    Важность технологии мобильной связи

    Поскольку население растет, связь крайне необходима. Люди все еще заняты созданием самых простых и быстрых средств связи. Одним из таких примеров является развитие технологий в виде изобретения телефона. Каждое будущее поколение будет отмечено движением вперед. Телефоны большего размера постоянно меняются до того, как был выпущен первый сотовый телефон. Путь с конца девяностых к смартфонным технологиям 1-го поколения теперь достиг полного перехода стиля общения к 3-му поколению.

    Мобильные телефоны в третьем веке сокращаются практически до отдаленных уголков глобальной деревни. Существует слишком много типов персональных компьютеров, начиная с портативных устройств середины 1990-х годов и заканчивая ноутбуками, КПК и другими мобильными устройствами. И мы должны использовать лучшие технологии, чтобы сделать эту форму мобильного оборудования более безопасной и надежной.

    Хотя мы говорим о мобильных технологиях, теперь мы можем положиться на многие доступные мобильные технологии, такие как WiMAX, 2G, 3G, 4G, EDGE, Wibro, GPRS и многие другие. Мобильные или мобильные технологии обмена сообщениями ориентированы на различные принципы защиты и лежащие в их основе протоколы. В этом разделе мы подробно рассмотрели различные мобильные технологии и сети мобильной связи. Что отличается от других проводных и беспроводных технологий электронных сетей или мобильных вычислений.

    Давайте посмотрим на технологию связи.

    Мобильные технологии прошли долгий путь с тех пор, как Motorola выпустила первый коммерческий мобильный телефон в 1983 году. Изменения в мобильной телефонии задокументированы для мобильной связи, будь то технологии, протоколы, предоставляемые услуги или скорость. Здесь мы обсудим основные характеристики этих поколений, которые отличают их от предыдущих поколений.

    1. Технология 1G

    1G относится к сотовым телефонным сетям первого века, в которых использовались аналоговые сигнальные сигналы. Впервые он был разработан и специально разработан для речевого общения в США в начале 19 века.80-е годы. Скорость технологии 1G составляет 2,4 Кбит/с. А еще в технологии 1G меньше время автономной работы при большом телефоне и плохом качестве передачи голоса.

    2. Технология 2G

    2G относится к самому раннему использованию цифровых сигналов во втором поколении сотовых телефонов. Он был представлен в 1991 году в Финляндии и использовал технологию GSM. Некоторые важные функции подключения 2G реализуют технологии GPRS, которые обеспечивают онлайн-серфинг, электронную почту и высокую скорость загрузки / выгрузки. 2G GPRS, шаг позади следующего поколения смартфонов, иногда называют 2.5G. В технологии 2G скорость передачи данных составляет 64 кбит/с, а также имеются отличные функции, такие как мультимедиа и мессенджеры, а также лучшее качество передачи голоса, чем в технологии 1G 9.0006

    3. Технология 3G

    Сотовая телефония третьего поколения (3G) началась в начале нового тысячелетия и принесла значительные изменения по сравнению с предыдущими годами. Промежуточное поколение, 3.5G, включает в себя различные системы мобильной телефонии и передачи данных и прокладывает путь для мобильной связи следующего поколения. Дорогостоящие сотовые телефоны Высокие затраты на техническое обслуживание, такие как плата за лицензию и вышки мобильной связи Требуются квалифицированные рабочие для создания инфраструктуры.

    4. Технология 4G

    В 2011 году было запущено четвертое поколение (4G) мобильной связи, продолжая модель нового поколения мобильной связи каждое десятилетие. Основные характеристики 4G включают скорость 100 Мбит/с0 1 Гбит/с с некоторыми дополнительными функциями, такими как облачные вычисления, мобильный доступ в Интернет и многое другое

    Возможности мобильной связи

    Вот следующие функции, упомянутые ниже

    1. Балансировка нагрузки высокой емкости

    Балансировка нагрузки должна быть интегрирована в каждую проводную или беспроводную инфраструктуру. Высокая балансировка нагрузки гарантирует, что устройство динамически переключает пользователей с одной точки касания на другую, когда одна точка подключения перегружена из-за доступной мощности.

    2. Система управления сетью

    Беспроводные сети сегодня стали еще более сложными, с сотнями или даже тысячами точек доступа, брандмауэрами, коммутаторами, контролируемой мощностью и другими элементами. Сотовые сети имеют более интеллектуальные средства централизованного управления всей сетью.

    3. Масштабируемость

    Популярность новых беспроводных гаджетов растет с каждым днем. Без необходимости капитального ремонта или создания совершенно новой сети, при необходимости сети будут крошечными, но с увеличением охвата и пропускной способности.

    Рекомендуемые статьи

    Это руководство по технологии мобильной связи. Здесь мы обсуждаем, что такое технология мобильной связи, которая является важной частью нашей повседневной жизни. Мы надеемся, что вы найдете эту статью полезной. Вы также можете ознакомиться со следующими статьями, чтобы узнать больше:

    1. Mobile Security Apps
    2. Мобильные инструменты для тестирования
    3. Мобильные облачные вычисления
    4. Программное обеспечение для мобильных приложений

    Мобильные технологии | IBM

    Общайтесь, сотрудничайте и творите с помощью мобильных устройств

    Что такое мобильные технологии?

    Мобильные технологии — это технологии, которые идут туда, куда идет пользователь. Он состоит из портативных устройств двусторонней связи, вычислительных устройств и сетевых технологий, которые их соединяют.

    В настоящее время мобильные технологии представлены устройствами с доступом в Интернет, такими как смартфоны, планшеты и часы. Это новейшая разработка, включающая двусторонние пейджеры, ноутбуки, мобильные телефоны (телефоны-раскладушки), устройства GPS-навигации и многое другое.

    Коммуникационные сети, соединяющие эти устройства, в широком смысле называются беспроводными технологиями. Они позволяют мобильным устройствам обмениваться голосом, данными и приложениями (мобильными приложениями).

    Мобильные технологии распространяются и развиваются. Число пользователей смартфонов превысило 3 миллиарда¹, и ожидается, что к 2022 году число мобильных сотрудников во всем мире достигнет 1,87 миллиарда.²

    Типы мобильных сетей

    Сотовые сети

    Радиосети, использующие распределенные вышки сотовой связи, которые позволяют мобильным устройствам (сотовым телефонам) автоматически переключать частоты и обеспечивать бесперебойную связь в больших географических районах. Та же базовая коммутационная способность позволяет сотовым сетям обслуживать множество пользователей на ограниченном количестве радиочастот.³

    Сеть 4G

    Текущий стандарт сотовой связи для большинства видов беспроводной связи. Он использует технологию коммутации пакетов, которая организует данные в части или пакеты для передачи и повторно собирает информацию в пункте назначения. 4G — «G» для генерации — сообщается, что в 10 раз быстрее, чем 3G — и 5G, еще более быстрый, грядет. 5G использует набор агрегированных частотных диапазонов для разблокирования пропускной способности и примерно в 20 раз быстрее, чем 4G.

    Wi-Fi

    Радиоволны, которые подключают устройства к Интернету через локализованные маршрутизаторы, называемые точками доступа. Сети Wi-Fi, сокращенно от «беспроводная точность», похожи на вышки сотовой связи для доступа в Интернет, но они не передают обслуживание автоматически без установления соединения WiFi. Большинство мобильных устройств позволяют автоматически переключаться между Wi-Fi и сотовыми сетями в зависимости от доступности и предпочтений пользователя.⁴

    Bluetooth

    Спецификация телекоммуникационной отрасли для соединения устройств на короткие расстояния с использованием коротковолновых радиоволн. Bluetooth позволяет пользователям быстро подключать или соединять такие устройства, как гарнитуры, динамики, телефоны и другие устройства.⁵


    Что такое 5G?

    5G — пятое поколение беспроводных технологий сотовой связи. Как и 4G, он использует частоты, которые являются частью радиоспектра, но 5G использует очень высокие частоты, которые обеспечивают большую пропускную способность. Это означает, что больше данных доставляется на более высоких скоростях на большее количество устройств. Представьте потоковое видео на смартфон. Согласно IBM, 5G «улучшит этот опыт, сделав его в 10 раз лучше не только для одного человека, но и для всех, кто одновременно транслирует видео».

    Обещания и реальность 5G: читайте в блоге

    Революция 5G

    Получите руководство по трансформационному потенциалу 5G

    Кейсы мобильных технологий

    Повысить продуктивность

    Используя мобильное приложение Road Day для загрузки информации о претензиях с мест, компания Amica Mutual Insurance Company добилась повышения производительности своих рабочих процессов на 25–50 процентов. Приложение позволяет аджастерам тесно сотрудничать с клиентами на местах, повышая точность требований и помогая клиентам чувствовать себя более вовлеченными.

    Читать дальше и смотреть видео Извлекайте выгоду из новых бизнес-моделей В Австралии исчезают

    лягушек — 4 из 240 известных видов. Чтобы защитить их, ученым требовалась более быстрая модель сбора данных. Приложение FrogID, являющееся частью краудсорсингового подхода, позволяет австралийцам делать аудиозаписи уникальных криков лягушек и загружать их в онлайн-базу данных. Приложение также использует GPS-координаты для картирования популяций лягушек.

    Читать тематическое исследование Создайте идеальный сценарий покупок

    City Furniture использует мобильные технологии для создания почти идеального опыта покупок. Клиенты могут совмещать онлайн-исследования с возможностью физически прикасаться к предметам и взаимодействовать с торговым персоналом. Мобильное приложение, которое продавцы используют на своих планшетах, получает доступ к данным в режиме реального времени, обрабатывает платежи и планирует доставку — и все это, не отходя от клиента.

    Читать дальше и смотреть видео

    Ключевые возможности эффективных мобильных технологий

    Масштабируемость: Создание точечных решений, которые не масштабируются в рамках предприятия, может быть дорогостоящим с точки зрения разработки, управления и обслуживания. Приложения должны разрабатываться целостно с учетом направлений бизнеса, процессов и технической среды.

    Интеграция:
    Компания IDC указала (PDF, 611 КБ), что «…приложения, предлагаемые для мобильных телефонов и планшетов, разделены между мобильным приложением и внутренней бизнес-логикой и службами данных». Возможность подключения сервисов логики и данных к приложению имеет решающее значение, независимо от того, находятся ли логика и данные локально, в облаке или в гибридных конфигурациях.

    Повторное использование:
    В 2018 году было загружено более 105 миллиардов мобильных приложений.⁶ Многие из них предназначены для бизнес-приложений или могут быть изменены или объединены. Использование существующих приложений ускоряет окупаемость и повышает экономическую эффективность за счет использования преимуществ предметной и отраслевой экспертизы, встроенных в приложение.

    Облачная разработка:
    Облако предлагает эффективную платформу для разработки, тестирования и управления приложениями. Разработчики могут использовать интерфейсы прикладного программирования (API) для подключения приложений к внутренним данным и сосредоточиться на внешних функциях. Они могут добавлять аутентификацию для повышения безопасности и получать доступ к искусственному интеллекту (ИИ) и когнитивным службам.

    Управление мобильностью:
    По мере развертывания мобильных технологий организации обращаются к решениям по управлению мобильностью предприятия (EMM) для настройки устройств и приложений; отслеживать использование устройств и запасы; контролировать и защищать данные; а также поддержка и решение проблем.

    BYOD:
    Принеси собственное устройство (BYOD) — это ИТ-политика, которая позволяет сотрудникам использовать личные устройства для доступа к данным и системам. Эффективное внедрение BYOD может повысить производительность, повысить удовлетворенность сотрудников и сэкономить деньги. В то же время он представляет вопросы безопасности и управления устройствами, которые необходимо решить.

    Служба безопасности:
    Битва за мобильную безопасность пугает масштабами и сложностью. Искусственный интеллект (ИИ) становится ключевым оружием для выявления аномалий безопасности в огромных объемах данных. Он может помочь обнаруживать и устранять инциденты, связанные с вредоносными программами, или рекомендовать действия для соблюдения нормативных требований с центральной панели управления.

    Периферийные вычисления:
    Одним из ключевых преимуществ 5G является то, что он может приближать приложения к их источникам данных или граничным серверам. Близость к источнику данных может обеспечить преимущества сети, такие как улучшенное время отклика и лучшая доступность полосы пропускания. С точки зрения бизнеса периферийные вычисления дают возможность выполнять более полный анализ данных и быстрее получать более глубокую информацию.

    Настройка для 5G и Edge: Читать блог

    Связанные решения

    Управление мобильными устройствами

    Безопасное и тщательное управление мобильными устройствами, контентом и приложениями необходимо — будь то для конкретной операционной системы, нескольких типов устройств или смешанной среды.

    Упрощение поддержки мобильных сред

    Переход от управления мобильными устройствами (MDM) к унифицированному управлению конечными точками (UEM). Используйте облако, искусственный интеллект и аналитику для поддержки сложной конечной точки и мобильной среды.

    Поднимите уровень мобильного опыта с помощью дизайна

    Дизайн-мышление, данные, технологии и креативность могут объединиться для разработки улучшенных и привлекательных мобильных приложений. Главное найти подходящего партнера.

    Ресурсы

    Источники

    ¹ Количество пользователей смартфонов по всему миру с 2016 по 2021 год, Statista (ссылка находится за пределами ibm. com)

    ² Мобильная рабочая сила: новое движение, информационный век (ссылка находится за пределами ibm.com)

    ³ Сотовая связь Сеть, Techopedia (ссылка находится за пределами ibm.com)

    ⁴ Что такое WiFi и как он работает?, CCM.net (ссылка находится за пределами ibm.com)

    ⁵ Bluetooth, TechTarget (ссылка находится за пределами ibm.com)

    ⁶ Статистика загрузки и использования приложений, Business of Apps (ссылка находится за пределами ibm.com)

    Руководство для начинающих по инфраструктуре мобильной связи

    Введение

    5 5 За последние несколько десятилетий, начиная с появления мобильной сети первого поколения (1G) в начале 1980-х годов, в мобильной беспроводной связи произошел ряд достижений. Эта эволюция стандартов мобильной связи является прямым результатом постоянно растущего глобального спроса на большее количество абонентов и соединений по всему миру.

    В этой статье мы рассмотрим инфраструктуру и компоненты, лежащие в основе каждой из этих мобильных технологий — от 1G до будущего 5G. Цель состоит в том, чтобы к концу этой статьи диаграммы, подобные приведенной ниже, стали намного более удобоваримыми!


    Рисунок 1 — Инфраструктура 2G, 3G, 4G.

    CS против PS

    Прежде чем мы начнем, есть два ключевых термина, которые важно понимать при изучении инфраструктуры мобильной беспроводной связи — CS (коммутация каналов) и PS (коммутация пакетов) .

    Для того, чтобы определить и объяснить различия каждого из них, следующий отрывок из bpastudio.csudh.edu описывает его идеально,

    Сети TCP/IP маршрутизируют данные между хостами в пакетах и ​​пакетах, а пакеты от многих хостов перемежаются по ссылке, это называется коммутацией пакетов .

    Коммутация пакетов может быть противопоставлена ​​ коммутации каналов , в которой канал предназначен исключительно для сеанса на время его продолжительности. Телефонная сеть является известным примером коммутации каналов. Выделенный физический канал устанавливается между двумя точками с момента начала вызова и до его окончания.

    Коммутация пакетов более эффективна, поскольку стоимость канала распределяется между многими пользователями. Когда вы делаете телефонный звонок с коммутацией каналов, линия занята на время разговора, говорите ли вы, молчите или находитесь на удержании.

    Преимущество коммутации каналов заключается в том, что производительность предсказуема и может быть гарантирована. Поток пакетов от другого приложения не может временно снизить производительность. Качество обслуживания ( QOS ) предсказуемо.

    В асинхронных сообщениях, таких как электронная почта или передача файлов, такие колебания, вероятно, не вызывают большого беспокойства, но для таких приложений, как передача голоса по IP ( VOIP ), они могут вызвать ощутимые задержки и потерю или искажение слов. Задержки также неприятны в интерактивных приложениях, где пользователь ожидает ответа от сервера.

    Коммутация каналов традиционно использовалась для телефонной связи, но наблюдается тенденция к коммутации пакетов.

    1G

    Появившийся в 1980-х годах 1G был первым поколением беспроводной мобильной связи.

    1G был основан на аналоговых сигналах с помощью технологии коммутации каналов и обеспечивал только голосовую связь (т.е. без данных).

    2G

    GSM

    Второе поколение мобильных сотовых сетей было запущено в 1991 году в соответствии со стандартом GSM (Глобальная система мобильной связи) . [1]

    Основное различие между 2G (по сравнению с 1G) заключается в использовании цифровая передача вместо аналоговой. Этот первоначальный выпуск 2G был в основном создан для голосовых услуг с медленной передачей данных для текстовых SMS-сообщений. [2] Кроме того, 2G обеспечил цифровое шифрование телефонных разговоров и более высокий уровень проникновения беспроводной связи благодаря большей эффективности использования спектра.

    Инфраструктура GSM начинается с мобильной станции (MS) , каждая из которых содержит модуль идентификации абонента, также известный как SIM . Через свою радиочастотную антенну он подключается к Базовая приемопередающая станция (BTS) .


    Рисунок 2 — Инфраструктура GSM.

    BTS содержит радиотрансиверы, которые обрабатывают протоколы радиоканала от MS. Далее у нас есть BSC (контроллер базовой станции) . Это управляет радиоресурсами для одной или нескольких BTS. Он обрабатывает настройку радиоканала, скачкообразную перестройку частоты и передачу обслуживания. BSC — это соединение между мобильным телефоном и центром коммутации мобильной связи (MSC) 9.0009 . [3] И BTS, и BSC образуют BSS (подсистему базовой станции) .

    Система сетевой коммутации (NSS) , основной частью которой является MSC, выполняет коммутацию вызовов между мобильными и другими пользователями фиксированной или мобильной сети, а также управление мобильными услугами, такими как аутентификация. [4] NSS содержит следующие элементы:

    • Центр коммутации мобильной связи (MSC) — управляет маршрутизацией вызовов, установкой вызова и базовой коммутацией. MSC обрабатывает несколько BSC, а также координирует свои действия с другими MSC.
    • Шлюзовый центр коммутации мобильной связи (GMSC) — Направляет абонентские вызовы в/из сети мобильной связи.
    • Домашний регистр местонахождения (HLR) — База данных, используемая для хранения и управления подписками. Например, профиль обслуживания абонентов, местоположение и статус активности. [5]
    • Регистр местоположения посетителей (VLR) — Временная база данных, которая обновляется через HLR каждый раз, когда новая MS входит в его зону.
    • Регистр идентификации оборудования (EIR) — База данных, содержащая список всего допустимого оборудования в сети. Затем оборудование помечается как разрешенное, запрещенное или ограниченное.
    • Центр аутентификации (AUC) — Предоставляет защищенную базу данных, в которой хранится копия секретного ключа, хранящегося на SIM-карте каждого абонента. [6]

    GPRS

    Общая система пакетной радиосвязи (GPRS) — это **пакетная **услуга передачи данных, предоставляемая сетью GSM со скоростью передачи данных от 56 до 114 кбит/с . Эта комбинация 2G и GPRS обычно описывается как 2.5G , [7] и позволяет использовать услуги передачи данных, такие как WAP, MMS и услуги интернет-коммуникаций (такие как электронная почта и доступ к всемирной паутине).

    GPRS требует внесения некоторых изменений как в базовую сеть, так и в сеть радиодоступа (RAN). Во-первых, в RAN, чтобы позволить BSC направлять трафик данных в сеть GPRS, в BSC требовался дополнительный аппаратный модуль, называемый PCU (блок управления пакетами). Кроме того, на BTS также требовалось обновление программного обеспечения.

    Что касается ядра, то требуются дополнительные компоненты, такие как GSN (узлы поддержки GPRS).

    • SGSN (обслуживающий узел поддержки GPRS) — отвечает за аутентификацию мобильных телефонов GPRS, регистрацию мобильных телефонов в сети, управление мобильностью и сбор информации о взимании платы за использование радиоинтерфейса. [8]
    • GGSN (Gateway GPRS Support Node) — Действует как интерфейс и маршрутизатор для внешних сетей. Содержит информацию о маршрутизации для мобильных телефонов GPRS, которая используется для туннелирования пакетов через внутреннюю IP-сеть к соответствующему SGSN. Также собирает данные о начислении платы и может обеспечивать фильтрацию пакетов для входящего трафика.


    Рисунок 3 — Инфраструктура GPRS.

    EDGE

    Повышенная скорость передачи данных для GSM Evolution ( EDGE ), также известная как 2. 75G , представляет собой эволюцию GPRS и обеспечивает более высокую скорость передачи данных до 384 кбит/с . Это увеличение скорости достигается за счет новых усовершенствований модуляции и протокола в существующих сетях GSM/GPRS. На самом деле никаких изменений в существующей базовой сетевой инфраструктуре для поддержки EDGE не требуется 9.0515 [9] , и для включения услуг EDGE требуется только «дополнение» к BSS.

    3G

    Запущенный в 2001 году и основанный на стандарте GSM, 3G представляет собой третье поколение мобильной связи. Стандартизированный 3GPP как универсальная система мобильной связи (UMTS) , 3G обеспечивает более высокую скорость загрузки по сравнению с предыдущими поколениями до 3,1 Мбит/с . Это, в свою очередь, позволило сделать возможными видеозвонки и бесшовную потоковую передачу видео.

    3G построен поверх существующей инфраструктуры 2G, при этом многие серверные компоненты являются общими. Основное различие между 2G и 3G заключается в пределах RAN (сеть радиодоступа), которая также называется UTRAN (наземная сеть радиодоступа UMTS). Здесь BTS радиомачты заменены узлами NodeB, которые поддерживают более высокие скорости передачи данных вместе с RNC (контроллером радиосети). Еще одно небольшое отличие заключается в том, что мобильная станция (MS) упоминается как UE (пользовательское оборудование).


    Рисунок 4 — Инфраструктура 3G.

    HSPA (высокоскоростной пакетный доступ)

    HSPA (3.75G) основан на двух протоколах — HSDPA и HSUPA. Эти протоколы расширяют и улучшают производительность существующих телекоммуникаций 3G через протоколы WCDMA.

    • Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA) — часть стандарта 3GPP версии 5, позволяющая сетям на основе UMTS иметь более высокие скорости передачи данных до 14,4 Мбит/с. Это также называется 3,5G.
    • Высокоскоростной пакетный доступ по восходящему каналу (HSUPA) — часть стандарта 3GPP версии 6. HSUPA — это вторая эволюция UMTS. Обеспечивает более высокую скорость передачи данных и пропускную способность до 5,8 Мбит/с.

    HSPA+ (развитый высокоскоростной пакетный доступ)

    Дальнейшее развитие HSPA (3GPP версии 7 и выше) привело к выпуску HSPA+, также известного как 3.9G. Это обеспечивает скорость передачи данных до 28 Мбит/с (загрузка) и 11 Мбит/с (отправка).

    4G

    Инициированное в 2010 году, 4-е поколение полностью основано на системе IP-сети . Цель 4G — обеспечить высокую скорость, повысить безопасность, а также снизить стоимость услуг передачи голоса и данных по IP.

    4G предлагает два типа технологий LTE и WiMAX, обе из которых преследуют одни и те же цели. Однако преобладающей технологией, используемой сегодня, является LTE, и в рамках данного раздела мы рассмотрим именно эту технологию. По скорости передачи данных LTE обеспечивает 100 Мбит/с для связи с высокой мобильностью и 1 Гбит/с для связи с низкой мобильностью.

    С 4G несколько меняется инфраструктура, как в отношении RAN, так и ядра. Во-первых, давайте посмотрим на 4G RAN . Традиционно NodeB имеет минимальную функциональность и управляется контроллером радиосети (RNC). Однако в eNodeB нет отдельного элемента контроллера. Это упрощает архитектуру и позволяет сократить время отклика. [10]


    Рисунок 5 – Инфраструктура 4G.

    EPC

    В то время как сетевые архитектуры 2G и 3G обрабатывают и коммутируют голос и данные через два отдельных поддомена: с коммутацией каналов (CS) для голоса и с коммутацией пакетов (PS) для данных. 4G представляет Evolved Packet Core (EPC) . EPC объединяет голос и данные в сервисной архитектуре Интернет-протокола (IP), а голос рассматривается как просто еще одно IP-приложение . [11]

    Ключевыми компонентами EPC являются:

    • Домашний абонентский сервер (HSS) — центральная база данных, содержащая информацию обо всех абонентах оператора сети.
    • Объект управления мобильностью (MME) — управляет состояниями сеанса, аутентифицирует и отслеживает пользователя в сети. [12]
    • Обслуживающий шлюз (SGW) — Обслуживающий шлюз (SGW) действует как маршрутизатор и пересылает данные между базовой станцией и шлюзом PDN. [13] Кроме того, SGW также будет подключаться к другим SGSN и RNC для инфраструктур предыдущего поколения.
    • Шлюз узла пакетных данных (PGW) — действует как интерфейс между сетью LTE и другими сетями пакетных данных, управляет качеством обслуживания (QoS) и обеспечивает глубокую проверку пакетов (DPI). [14]
    • Функция политик и правил начисления платы (PCRF) — поддерживает обнаружение потоков служебных данных, применение политик и начисление на основе потоков.

    VoLTE/IMS

    Передача голоса через LTE или VoLTE — это стандарт предоставления услуг (голос/SMS), в настоящее время предоставляемый через коммутацию каналов (2G/3G) в сети LTE только с коммутацией пакетов, использование базовой сети Мультимедийной IP-подсистемы (IMS) .

    Мультимедийная IP-подсистема (IMS) представляет собой эталонную архитектуру, определенную 3GPP для предоставления коммуникационных услуг, основанных на Интернет-протоколе (IP). Наряду с предоставлением основы для перехода от классической телефонии с коммутацией каналов (CS) к телефонии с коммутацией пакетов (PS). [15]


    Рис. 6 . Базовая эталонная архитектура IMS согласно 3GPP.

    Ядро IMS содержит множество компонентов, которые выходят далеко за рамки этой статьи. Тем не менее, со ссылкой на рис. 6 ниже показаны ключевые компоненты и точки соединения между EPC и IMS:

    • Функция управления сеансом связи (CSCF) — CSCF отвечает за установление, мониторинг, поддержку и освобождение мультимедийных сеансов
    • Функция управления медиа-шлюзами (MGCF) — управляет медиа-шлюзами, при необходимости преобразует кодеки и может служить выходом в сеть с коммутацией каналов.

    5G

    5G — мобильная связь последнего поколения**. Он приходит на смену предыдущим системам 2G, 3G, 4G, обеспечивая высокую производительность (20 Гбит/с), уменьшенную задержку и большую плотность пользователей . Ключевыми случаями/приложениями использования 5G будут Интернет вещей, виртуальная реальность, беспилотные автомобили и мобильная широкополосная связь. 5G использует ряд технологий:

    • Миллиметровые волны — это волны небольшого размера с длиной волны от 10 до 1 миллиметра. Это чрезвычайно эффективная полоса спектра с большой пропускной способностью, но она также очень чувствительна к внешним переменным — будь то стены, деревья или даже просто дождь. [16]
    • Малые соты — это портативные небольшие базовые станции, требующие минимальной мощности и размещаемые в городах для предотвращения потери сигнала. [17]
    • Massive MIMO описывает беспроводные системы, которые используют два или более передатчика и приемника для отправки и получения большего количества данных одновременно. Massive MIMO выводит эту концепцию на новый уровень, объединяя десятки антенн в одном массиве. [18]
    • Beamforming — это система сигнализации трафика для базовых станций сотовой связи, которая определяет наиболее эффективный маршрут доставки данных конкретному пользователю. [19]

    ** Первый этап спецификаций 5G в выпуске 15 будет завершен к апрелю 2019 г.чтобы приспособиться к раннему коммерческому развертыванию. Второй этап Релиза-16 должен быть завершен к апрелю 2020 года. в рамках инфраструктуры 5G. Как следует из названия, он разделяет элементы управления и плоскости пользователя, наблюдаемые в 4G EPC, на отдельные компоненты. Например, разделение компонентов PGW и SGW на элементы пользовательской плоскости и плоскости управления, то есть PGW-C и PGW-U. Наглядное представление можно увидеть на схеме ниже.

    Это обеспечивает ряд преимуществ, главным образом, гибкость в отношении независимого масштабирования и выделения ресурсов компонентам плоскости пользователя или плоскости управления.


    Рис. 7 — Архитектура EPC для 5G CUPS. [21]

    Сервисная архитектура (SBA)

    Базовая сеть 5G будет основана на так называемой « сервисной архитектуре » (SBA), сосредоточенной вокруг сервисов , которые могут регистрироваться и подписываться к другим службам. Все через единую шину сообщений SBI (Service-Based Interface), к которой каждый сетевой элемент подключается через свой SBI.


    Рисунок 8 — Архитектура SBA 5G.

    NG-RAN

    Далее, RAN теперь называется Next Generation-RAN (NG-RAN) или New Radio (NR) . В NG-RAN у нас есть gNodeB, также известные как приемопередатчики. Из-за потребности в небольших сотах большее количество меньших приемопередатчиков (gNodeB) размещается вместо приемопередатчиков предыдущих поколений (2G, 3G, 4G).


    Рисунок 9 — Архитектура 5G на основе 3GPP версии 15.

    5GCN

    Внутри ядра, которое теперь называется 5G Core-Network (5GCN), , есть несколько отличий. Как с архитектурой (как обсуждалось ранее, CUPS/SOA), так и с ее компонентами.

    Ниже перечислены все различные компоненты:

    • UPF (функция уровня пользователя) — аналогичны ролям, которые играет шлюз обслуживания/пакетов в системе 4G LTE. UPF поддерживает функции и возможности, облегчающие работу плоскости пользователя. [22]
    • AMF (функция доступа и мобильности ) выполняет большинство функций, которые MME выполняет в сети 4G. [23]
    • SMF (функция управления сеансом) отвечает за сигнализацию, связанную с трафиком пользовательских данных (установление сеанса и т. д.).
    • AUSF (функция сервера аутентификации) используется для облегчения процессов безопасности 5G.
    • NSSF (функция выбора сетевого сегмента) может использоваться AMF для помощи в выборе экземпляров сетевого сегмента, которые будут обслуживать конкретное устройство. [24]
    • NEF (функция доступа к сети) обеспечивает внешнее раскрытие возможностей сетевых функций. Например, возможность мониторинга, возможность подготовки, влияние приложения на маршрутизацию трафика и возможность политики/тарификации.
    • NRF (функция сетевого репозитория) обеспечивает поддержку управления службами NF, включая регистрацию, отмену регистрации, авторизацию и обнаружение.
    • UDM (унифицированное управление данными) хранит долгосрочные учетные данные безопасности, а также информацию о подписке.
    • PCF (Функция управления политикой) предоставляет правила политики для управления функциями плоскости.
    • AF (функция приложения) взаимодействует с базовой сетью для предоставления таких услуг, как влияние приложения на маршрутизацию трафика.

    Дополнительные ресурсы

    Если вы хотите узнать больше по любой из тем в этой статье, отличным ресурсом является www. tutorialspoint.com. Ссылки на различные статьи приведены ниже:

    https://www.tutorialspoint.com/gsm
    https://www.tutorialspoint.com/gprs
    https://www.tutorialspoint.com/umts
    https://www.tutorialspoint.com/lte
    https://www.tutorialspoint.com/5g

    Outro

    На этом наше руководство для начинающих по инфраструктуре мобильной беспроводной связи завершается. Как вы понимаете, мы коснулись многих тем лишь поверхностно. Но я надеюсь, что после прочтения этого руководства у вас появилось базовое понимание, которое поможет вам на вашем пути в мире мобильной беспроводной связи.

    Ссылки


    1. «2G/3G/4G — Все дело в скорости — МикроЭлектроника.» 27 мая. 2016 г., https://www.mikroe.com/blog/2g-3g-4g-speed. По состоянию на 6 марта 2019 г. ↩︎

    2. «2G/3G/4G — Все дело в скорости — МикроЭлектроника.» 27 мая. 2016 г., https://www.mikroe.com/blog/2g-3g-4g-speed. По состоянию на 6 марта 2019 г. ↩︎

    3. «GSM — подсистема базовой станции (BSS) — Tutorialspoint». https://www.tutorialspoint.com/gsm/gsm_base_station_subsystem.htm. По состоянию на 6 марта 2019 г.. ↩︎

    4. «GSM — подсистема базовой станции (BSS) — Tutorialspoint». https://www.tutorialspoint.com/gsm/gsm_base_station_subsystem.htm. По состоянию на 6 марта 2019 г. ↩︎

    5. «GSM — подсистема сетевой коммутации (NSS) — CoderLessons.com». https://www.tutorialspoint.com/gsm/gsm_network_switching_subsystem.htm. По состоянию на 6 марта 2019 г. ↩︎

    6. «GSM — подсистема сетевой коммутации (NSS) — CoderLessons.com». https://www.tutorialspoint.com/gsm/gsm_network_switching_subsystem.htm. По состоянию на 6 марта 2019 г.. ↩︎

    7. «2G/3G/4G — Все дело в скорости — МикроЭлектроника.» 27 мая. 2016 г., https://www.mikroe.com/blog/2g-3g-4g-speed. По состоянию на 6 марта 2019 г. ↩︎

    8. «Архитектура GPRS — Tutorialspoint». https://www.tutorialspoint.com/gprs/gprs_architecture.htm. По состоянию на 7 марта 2019 г. ↩︎

    9. «Cellular Concepts Edge — Tutorialspoint». https://www.tutorialspoint.com/umts/umts_cellular_concepts_edge.htm. По состоянию на 7 марта 2019 г. ↩︎

    10. «eNodeB — Википедия». https://en.wikipedia.org/wiki/ENodeB. По состоянию на 8 марта 2019 г. ↩︎

    11. «Что такое Evolved Packet Core (EPC)? — Определение с сайта WhatIs.com». https://searchnetworking.techtarget.com/definition/Evolved-Packet-Core-EPC. По состоянию на 8 марта 2019 г. ↩︎

    12. «Что такое Evolved Packet Core (EPC)? — Определение с сайта WhatIs.com». https://searchnetworking.techtarget.com/definition/Evolved-Packet-Core-EPC. По состоянию на 8 марта 2019 г. ↩︎

    13. «Архитектура сети LTE — CoderLessons.com». https://www.tutorialspoint.com/lte/lte_network_architecture.htm. По состоянию на 8 марта 2019 г. ↩︎

    14. «Архитектура сети LTE — CoderLessons.com». https://www.tutorialspoint.com/lte/lte_network_architecture.htm. По состоянию на 8 марта 2019 г. ↩︎

    15. «Что такое мультимедийная IP-подсистема (IMS)? — Metaswitch». https://www.metaswitch.com/knowledge-center/reference/what-is-ims-ip-multimedia-subsystem. По состоянию на 8 марта 2019 г.. ↩︎

    16. «От низкочастотного диапазона до миллиметрового диапазона: различные типы 5G и … — цифровые тенденции». 6 января 2019 г., https://www.digitaltrends.com/mobile/5g-spectrum-variants/. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    17. «Все, что вам нужно знать о 5G — IEEE Spectrum». 27 января 2017 г., https://spectrum.ieee.org/video/telecom/wireless/everything-you-need-to-know-about-5g. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    18. «От низкочастотного диапазона до миллиметрового диапазона: различные типы 5G и … — цифровые тенденции». 6 января 2019 г., https://www.digitaltrends.com/mobile/5g-spectrum-variants/. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    19. «Все, что вам нужно знать о 5G — IEEE Spectrum». 27 января 2017 г., https://spectrum.ieee.org/video/telecom/wireless/everything-you-need-to-know-about-5g. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    20. «5G — Википедия». https://en.wikipedia.org/wiki/5G. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    21. «Архитектура сети 5G и FMC — ITU». https://www.itu.int/en/ITU-T/Workshops-and-Seminars/201707/Documents/Joe-Wilke-%205G%20Network%20Architecture%20and%20FMC.pdf. По состоянию на 12 марта 2019 г.. ↩︎

    22. «UPF — функция плоскости пользователя — спиритическая». https://www.mpirical.com/glossary/upf-user-plane-function. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    23. «Архитектура на основе услуг 5G (SBA) — 5G NR — средний». 20 октября 2018 г., https://medium.com/5g-nr/5g-service-based-architecture-sba-47900b0ded0a. По состоянию на 11 марта 2019 г. ↩︎

    24. «NSSF — Функция выбора сетевого сегмента — MPirical». https://www.mpirical.com/glossary/nssf-network-slice-selection-function. По состоянию на 11 марта 2019 г.. ↩︎


    Устройства мобильной связи — Шлюз административных служб

    Резюме

    Эта политика предоставляет руководство и основу для принятия решений в отношении устройств мобильной связи и связанных с ними услуг.

    Заявление о политике

    Университет Буффало (UB, университет) признает, что выполнение определенных должностных обязанностей может быть облегчено использованием различных устройств мобильной связи. Университет будет размещать сотрудников с действительной деловой потребностью в устройствах мобильной связи и связанных с ними услугах, выдавая устройство мобильной связи, принадлежащее отделу, или предоставляя пособие для компенсации стоимости личного устройства мобильной связи (приобретение устройства и ежемесячное обслуживание). Эта технология должна использоваться на благо университета при выполнении университетской деятельности.

    Чтобы иметь право на получение устройства мобильной связи, принадлежащего отделу, или надбавки, сотрудник должен иметь обоснованную деловую потребность в необходимом или важном деловом общении, вытекающую из:

    • Потребности в легком доступе
    • Потребности получать или инициировать связь в экстренных или срочных ситуациях
    • Требования безопасности во время поездок по дороге или за пределами кампуса
    • Частые и регулярные поездки с планом поездок в рамках должностных обязанностей
    • Рабочие места в полевых условиях, где доступ к электронным и телекоммуникационным устройствам затруднен.

    С одобрения соответствующего декана, вице-президента или их представителя сотрудники могут получить принадлежащее отделу мобильное устройство связи или компенсацию стоимости личного мобильного устройства связи и сопутствующих услуг. Это определение должно пересматриваться ежегодно и пересматриваться по мере необходимости.

    Устройство мобильной связи, принадлежащее отделу

    Отделы определяют подходящее устройство связи и план обслуживания для каждого сотрудника в зависимости от потребностей бизнеса. Отделы сохраняют за собой право собственности, поддерживают управление запасами устройства и администрируют план обслуживания. Утверждение устройства мобильной связи и сопутствующих услуг зависит от обоснованных потребностей бизнеса и бюджета.

    Ожидается, что сотрудники будут вести университетские дела на устройствах, приобретенных и поддерживаемых отделами. Разрешено минимальное личное использование устройства, принадлежащего отделу. Эти приборы являются собственностью кафедры и подлежат возврату в университет, если изменение ответственности более не требует от работника наличия прибора или при увольнении или увольнении работника из подразделения.

    Сотрудник, которому выдано мобильное устройство связи, принадлежащее отделу, не имеет права на пособие на личное мобильное устройство связи.

    Пособие на личное мобильное устройство связи и сопутствующие услуги

    Департаменты могут предоставлять пособие для возмещения стоимости личного мобильного устройства связи и сопутствующих услуг сотруднику, имеющему обоснованную деловую потребность. Пособие представляет собой сумму на часть мобильного устройства связи, необходимого для бизнеса, и будет выплачиваться через процесс расчета заработной платы Фонда Университета в Буффало (UBF). Этот метод оплаты устраняет административное бремя сохранения ежемесячных отчетов, чтобы отличить бизнес от личного использования.

    Надбавка для каждого сотрудника должна устанавливаться отделом на основе той части обслуживания устройств мобильной связи, которая необходима для бизнеса и бюджета отдела.

    Политика департамента или подразделения в отношении компенсации расходов на личное устройство мобильной связи и связанные с ним услуги, используемые для деятельности университета, может быть более, но не менее ограничительной, чем политика университета. Отдел или подразделение может предоставлять надбавку или прекращать ее на основании бизнес-требований или бюджетных соображений.

    Компенсация за периодическое использование устройств мобильной связи в коммерческих целях

    Сотрудники могут запросить компенсацию за периодическое использование личных мобильных технологий и сопутствующих услуг в коммерческих целях, если они не получают пособие. Случайное использование в бизнесе может быть разовым событием (например, международная командировка) или иметь место в течение ограниченного периода времени (например, семестровый проект) и включать в себя передачу голоса и/или данных, что приводит к дополнительным расходам, превышающим обычный план звонков сотрудника. (например, дополнительные минуты, плата за роуминг, тарифный план международных звонков).

    Спонсируемые средства

    Как правило, компенсация за устройства мобильной связи и сопутствующие услуги не может быть отнесена на спонсируемые счета. В тех случаях, когда главный исследователь (PI) или проект получил одобрение бюджета и спонсора для взимания платы за мобильные устройства связи и связанные с ними услуги за счет гранта, PI или другой исследовательский персонал должен подать eRequisition для заключения отдельного контракта с поставщиком услуг.

    Могут быть дополнительные ограничения на использование спонсорских средств для оплаты устройств мобильной связи и сопутствующих услуг. Обратитесь к администратору гранта для получения информации.

    Подключение к Интернету из дома

    Университет не возмещает расходы на подключение к Интернету из дома; сотрудник несет ответственность за все расходы, связанные с этой услугой.

    Защита информации и устройств

    Университетский стандарт защиты устройств и информации включает как университетские, так и личные мобильные устройства связи. Это особенно важно для сотрудников, которые получают или используют Категорию 1 — Ограниченные данные или Категорию 2 — Частные данные, как определено в Политика классификации рисков данных . Сотрудники должны беречь устройства мобильной связи и защищать хранящиеся на них данные. Категория 1 — Данные с ограниченным доступом или Категория 2 — Частные данные нельзя копировать или хранить на мобильных устройствах. Хотя эти устройства можно использовать для просмотра бизнес-данных университета, в том числе категории 1 — ограниченные данные и категории 2 — частные данные, сотрудники не должны загружать эти данные на устройство. Устройства мобильной связи, которые используются для доступа к Категории 1 — Ограниченные данные и Категории 2 — Частные данные, должны использовать шифрование для защиты данных.

    Сохранение информации на устройствах мобильной связи

    В соответствии с законодательством и политикой Университета штата Нью-Йорк (SUNY) всякий раз, когда университет разумно предполагает судебное разбирательство (например, судебный процесс, аудит, расследование, Закон о свободе информации (FOIL) ) запрос) был или будет начат, он должен принять меры для сохранения всей хранящейся в электронном виде информации, которая может иметь значение. Это требует, чтобы университет приостановил удаление, аннулирование или другое уничтожение или изменение электронной информации, имеющей отношение к разбирательству. Это обязательство по сохранению распространяется на все формы электронных сообщений (например, электронная почта, обработка текстов, календари, текстовые сообщения, голосовые сообщения, видео, фотографии), где бы они ни хранились, в том числе на мобильном устройстве связи. Эта электронная информация должна быть сохранена, чтобы ее можно было получить позже в связи с судебным разбирательством. Устройства мобильной связи, используемые для ведения университетской деятельности, независимо от того, принадлежат ли они университету или частному лицу, подпадают под эти требования по сохранению, и сотрудники, использующие такие устройства для ведения университетской деятельности, должны соблюдать уведомления о сохранении и производстве.

    Безопасность водителя

    В соответствии с законодательством штата Нью-Йорк, человек не может использовать портативный мобильный телефон или портативное электронное устройство для разговора, текстовых сообщений или электронной почты во время вождения. Если портативное электронное устройство используется во время вождения (за исключением вызова службы экстренной помощи или обращения к медицинскому, пожарному или полицейскому персоналу по поводу чрезвычайной ситуации), водитель может получить штраф за нарушение правил дорожного движения и подвергнуться штрафу, доплате и начислению баллов. Штрафы являются обязанностью работника и не возмещаются университетом.

    Категорически не рекомендуется пользоваться мобильным устройством связи во время управления автомобилем, даже если имеется аксессуар для громкой связи. В случае крайней необходимости использования устройства сотрудники университета, управляющие автотранспортным средством, должны:

    • Ознакомиться с мобильным устройством и его функциями
    • Расположить мобильное устройство так, чтобы оно было в пределах досягаемости водитель говорит знать, что транспортное средство движется
    • Приостановить вызов в условиях интенсивного движения или в опасных условиях
    • Воздержаться от заметок или поиска информации во время вождения
    • Ведите машину разумно и периодически оценивайте движение
    • Совершайте вызовы, только когда не двигаетесь или перед въездом в пробку.

    Сотрудники университета, управляющие транспортным средством при исполнении служебных обязанностей, обязаны соблюдать все местные и государственные правила вождения в любой юрисдикции, в которой они ездят.

    Вернуться к началу

    История вопроса

    Университет предоставляет необходимые бизнес-инструменты для преподавателей и сотрудников таким образом, который способствует надлежащему управлению активами и соответствует структуре для последовательного принятия решений. Признавая, что правильно используемые устройства мобильной связи облегчают деятельность университета, университет должен управлять затратами, рисками и административным бременем, связанным с таким использованием.

    Вернуться к началу

    Применимость

    Политика распространяется на всех сотрудников университета и на фонды государства, исследовательского фонда, фонда Университета в Буффало и ассоциации студентов факультетов.

    Вернуться к началу

    Определения

    Категория 1 — Данные с ограниченным доступом

    Защита данных требуется по закону или постановлению. Потеря конфиденциальности, целостности или доступности данных или системы может оказать существенное негативное влияние на нашу миссию, безопасность, финансы или репутацию.

    Ограниченные данные включают определение частной информации в Законе штата Нью-Йорк (NYS) о безопасности и уведомлении о нарушениях в качестве основы: номера банковских счетов, кредитных и дебетовых карт; номера социального страхования; государственные номера водительских прав; и государственные идентификационные номера не водителей. В этот список политика университета добавляет защищенную медицинскую информацию (PHI), компьютерные пароли, другие данные защиты доступа к компьютеру и номера паспортов.

    Категория 1 — данные с ограниченным доступом не подлежат раскрытию или разглашению в соответствии с NYS Закон о свободе информации (FOIL). Закон штата Нью-Йорк о нарушении информационной безопасности и уведомлении требует, чтобы университет сообщал о любой утечке данных жителям Нью-Йорка. (Государственные органы также должны уведомлять нерезидентов; см. Политику информационной безопасности штата Нью-Йорк .)

    Лица, которые получают доступ, обрабатывают, хранят или каким-либо иным образом обрабатывают данные категории 1 — ограниченные данные, должны применять меры контроля и безопасности в соответствии с требованиями соответствующие законы, правила и политика университета. В случаях, когда законы и/или постановления противоречат политике университета, применяется более ограничительная политика, закон или постановление.

    Категория 2 — Частные данные

    Включает данные университетов, не отнесенные к Категории 1 — Ограниченные данные, а также данные, защищенные государственными и федеральными нормами. Это включает в себя записи учащихся, защищенные Законом о правах семьи на образование и конфиденциальность (FERPA), и электронные записи, которые специально освобождены от раскрытия NYS FOIL.

    Категория 2. Частные данные должны быть защищены, чтобы гарантировать, что они не будут раскрыты в запросе FOIL. Частные данные должны быть защищены, чтобы гарантировать, что они раскрываются только в соответствии с требованиями закона, включая FOIL. Решение о разглашении должно приниматься ответственным за делопроизводство.

    Национальный институт стандартов и технологий (NIST) Специальная публикация 800-171 «Защита контролируемой несекретной информации в нефедеральных информационных системах и организациях» соответствует категории 2 — классификация рисков для частных данных.

    Мобильное устройство связи

    Собирательный термин, используемый для описания различных типов устройств, включая, помимо прочего: сотовые и спутниковые телефоны, смартфоны, персональные цифровые помощники (КПК), планшеты, пейджеры и другие подобные устройства, передача голоса и данных.

    Действительная деловая потребность

    Необходимость быть легкодоступной для связи с общественностью или с преподавателями, сотрудниками или студентами университета в сочетании с непрактичностью обычного стационарного телефона для необходимых или важных потребностей деловой связи из-за одно из следующих:

    •  Необходимость быть легко доступным

    •  Необходимость принимать или инициировать связь в экстренных или срочных ситуациях

    •  Требования безопасности во время движения по дороге или за пределами кампуса

    • Частые и регулярные командировки с планом командировок в рамках должностных обязанностей

    • Рабочие места в полевых условиях или на стройплощадке, где доступ к электронным и телекоммуникационным устройствам недоступен

     

    Вернуться к началу

    Ответственность

    Деканы, вице-президенты или назначенные лица

    • Разрешение на использование принадлежащего университету мобильного устройства связи или компенсация расходов на личное мобильное устройство связи, используемое для работы университета, для тех сотрудников, у которых есть обоснованная деловая потребность.
    • Утвердить Соглашение об устройствах мобильной связи .
    • Ежегодно проверять сотрудников, которым разрешено получать принадлежащее университету устройство мобильной связи или пособие.
    • Прекращение использования мобильного устройства связи, принадлежащего университету, или предоставление пособия сотрудникам, у которых больше нет действительной деловой потребности.

    Отдел

    • Определите подходящее устройство мобильной связи и тарифный план для каждого сотрудника в зависимости от потребностей бизнеса.

    • Рассмотрите альтернативы (например, пейджер, двустороннюю радиосвязь), которые обеспечат адекватное, но менее дорогое обслуживание.

    • Приобретение устройств мобильной связи и тарифных планов.

    • Проконсультируйтесь с отделом закупок и рассмотрите возможность использования рекомендованного университетом поставщика, чтобы воспользоваться договорными тарифами и скидками.

    • Определите соответствующую сумму квоты на использование мобильных устройств связи, исходя из действительной деловой необходимости, которая должна быть списана со счета UBF.
    • Предоставьте копию этой политики и Соглашения об устройствах мобильной связи сотруднику для ознакомления и подписания.
    • Соблюдение соглашений об устройствах мобильной связи .
    • Ведение инвентаризации и надлежащего контроля над устройствами мобильной связи, принадлежащими отделу и оплачиваемыми отделом.
    • Управление ремонтом и заменой поврежденных или утерянных устройств мобильной связи.
    • Мониторинг использования для соответствия политике и надлежащего использования.
    • Проводить ежегодную оценку потребности сотрудника в мобильном устройстве связи или пособиях.
    • Получение устройств мобильной связи, принадлежащих отделу, от сотрудников, увольняющихся или увольняющихся из отдела.

    Сотрудник

    Мобильное устройство связи, принадлежащее отделу

    • Быть доступным для связи в течение времени, указанного руководителем сотрудника.
    • Соблюдайте все законы, касающиеся использования мобильных устройств связи во время вождения.
    • Соблюдайте осторожность при передаче Категории 1 — Ограниченные данные или Категории 2 — Частные данные через мобильное устройство связи и при использовании устройства в общественных местах.
    • Ограничьте личное использование мобильного устройства связи, принадлежащего отделу.
    • Сообщите в отдел об утере или повреждении мобильного устройства связи.
    • Просмотрите и подпишите Соглашение об устройстве мобильной связи .

    Пособие на личное устройство мобильной связи и сопутствующие услуги

    • Выберите поставщика услуг, зарегистрируйтесь в плане обслуживания и приобретите оборудование.

    • Убедитесь, что план обслуживания соответствует всем требованиям, установленным руководителем сотрудника.

    • Принять на себя ответственность за все платежи поставщику услуг.

    • Принять на себя ответственность за ремонт или замену поврежденного или утерянного устройства мобильной связи.

    • Сообщите номер устройства мобильной связи в отдел в течение пяти рабочих дней с момента активации.
    • Быть доступным для связи в то время, которое указано руководителем сотрудника.
    • Соблюдайте все законы, касающиеся использования мобильных устройств связи во время вождения.
    • Соблюдайте осторожность при передаче Категории 1 — Ограниченные данные или Категории 2 — Частные данные через мобильное устройство связи и при использовании устройства в общественных местах.
    • Просмотрите и подпишите Соглашение об устройстве мобильной связи .

    Вернуться к началу

    Contact Information

    Return to Top

    Related Information

    University Links

    Forms

    Related Links

    Return to Top

    History

    Policy Revision History
    Июнь 2018 г.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.