Сети мобильной телефонной связи
Спектр частот
Спектр частот используется для различных приложений. Эти приложения определены не только для систем связи, но и для других областей применения. В таблице 4.1 приведен первый вариант классификации частотных диапазонов и указаны основные сферы их применения. Этот вариант классификации чаще используется в англоязычной технической литературе.
Таблица 4.1. Частотный спектр (вариант I)
| Название диапазона | Область частот | Длины волн | Сфера применения |
| Слышимый | 20 Гц – 20 кГц | >100 км | Акустика |
| Сверхнизкие и очень низкие радиочастоты | 3 кГц – 30 кГц | 100 км – 10 км | Навигация, метрология, связь под водой |
| Низкие радиочастоты | 30 кГц – 300 кГц | 10 км – 1 км | Навигация, морская связь |
| Средние радиочастоты | 300 кГц – 3 МГц | 1 км – 100 м | Навигация, Радиовещание с амплитудной модуляцией |
| Высокие радиочастоты | 3 МГц – 30 МГц | 100 м – 10 м | Радиосвязь в общественном диапазоне |
| Очень высокие радиочастоты | 30 МГц – 300 МГц | 10 м – 1 м | Радиолюбительство, радиовещание, телевидение |
| Сверхвысокие радиочастоты | 300 МГц – 3 ГГц | 1 м – 10 см | Микроволновая связь, спутниковая связь, телевидение |
| Super High Frequency (SHF) Radio | 3 ГГц – 30 ГГц | 10 см – 1 см | Микроволновая и спутниковая связь |
| Extremely High Frequency (EHF) Radio | 30 ГГц – 300 ГГц | 1 см – 1 мм | Микроволновая и спутниковая связь |
| Инфракрасный свет | 103 – 105 ГГц | 300µ – 3µ | Инфракрасное излучение |
| Видимый свет | 1013 – 1015 ГГц | 1µ – 3µ | Оптическая связь |
| Рентгеновские лучи | 1015 – 1018 ГГц | 103µ – 107 µ | Не используется |
| Гамма и космические лучи | >1018 ГГц | <017 µ | Не используется |
Примечание: µ = микрометр (1/1000000 метра).
Иная трактовка спектра частот приведена в таблице 4.2. Чаще ее можно найти в литературе на русском языке.
|
|
| Таблица 4.2. Частотный спектр (вариант II) | |||||
| Наименование частотного диапазона | Границы диапазона (Гц) | Наименование волнового диапазона | Границы диапазона (м) | ||
| Крайние низкие, КНЧ | 3 – 30 Гц | Декамегаметровые | 100 – 10 Мм | ||
| Сверхнизкие, СНЧ | 30 – 300 Гц | Мегаметровые | 10 – 1 Мм | ||
| Инфранизкие, ИНЧ | 0,3 – 3 кГц | Гектокилометровые | 1000 – 100 км | ||
| Очень низкие, ОНЧ (ULF) | 3 – 30 кГц | Мириаметровые (СДВ) | 100 – 10 км | ||
| Низкие частоты, НЧ (LF) | 30 – 300 кГц | Километровые (ДВ) | 10 – 1 км | ||
| Средние, СЧ (MF) | 0,3 – 3 МГц | Гектометровые (СВ) | 1 – 0,1 км | ||
| Высокие частоты, ВЧ (HF) | 3 – 30 МГц | Декаметровые (КВ) | 100 – 10 м | ||
| Очень высокие, ОВЧ (VHF) | 30 – 300 МГц | Метровые (УКВ) | 10 – 1 м | ||
| Ультравысокие,УВЧ (UHF) | 0,3 – 3 ГГц | Дециметровые (УКВ) | 1 – 0,1 м | ||
| Сверхвысокие, СВЧ (SHF) | 3 – 30 ГГц | Сантиметровые (УКВ) | 10 – 1 см | ||
| Крайне высокие, КВЧ (EHF) | 30 – 300 ГГц | Миллиметровые (УКВ) | 10 – 1 мм | ||
| Гипервысокие, ГВЧ | 300 – 3000 ГГц | Децимиллиметровые (ОВ) | 1 – 0,1 мм | ||
В таблице 4.3 приведены названия и диапазоны частот, используемые в современной литературе на обоих языках.
Таблица 4.3. Названия и диапазоны частот
| Обозначение диапазона | Частоты |
| L-band | 1,4 – 1,7 ГГц |
| S-band | 1,9 – 2,7 ГГц |
| C-band low | 3,4 – 5,25 ГГц |
| C-band high | 5,725 – 7,075 ГГц |
| X-band | 7,25 – 8,4 ГГц |
| Ku-band | 10,7 – 14,8 ГГц |
| K-band | 15,4 – 27,5 ГГц |
| Ka-band | 27 – 50 ГГц |
| W-band | 65 – 110 ГГц |
Простое соотношение, связывающее длину волны в метрах 
и частоту в МГц: 
.
Появление систем сотовой связи
Первые системы мобильной телефонной связи использовались органами охраны правопорядка уже в 20-х годах прошлого века. Сразу же стала очевидна высокая эффективность данного средства обмена информацией. Уровень развития радиотехники в первой половине XX века не позволял надеяться на появление недорогих и компактных терминалов. По этим причинам массового развития мобильной связи не ожидалось.
|
|
К концу прошлого века ситуация радикально изменилась. Развитие микроэлектроники и научные исследования в области эффективного построения мобильной связи позволило сформулировать принципы построения соответствующей сети общего пользования. Сначала эта сеть строилась на базе аналоговой техники передачи информации. Затем наступила эра цифровых технологий. Но неизменным остался базовый принцип построения системы мобильной связи – использование сотовой топологии сети доступа.