Используемые частоты в телефонах

Несмотря на то что в нескольких моделях бесшнуровых телефонов используются одни и те же частоты для передачи сигнала в обоих направлениях, в большинстве моделей все же используются две различные частоты в указанном ранее диапазоне.

За исключением случая применения мультиплексирования, использование одной частоты обеспечивает только полудуплексный режим передачи сигнала (сигнал может передаваться только в одном направлении одновременно), тогда как применение двух частот позволяет осуществлять полноценный дуплексный режим (вести одновременную передачу сигналов в двух направлениях), то есть точно так же, как и в обычных проводных телефонах. Так как использование несколько частот является технически доступным, то соседи могут использовать различные участки разрешенного частотного диапазона, чтобы предотвратить возникновение радиопомех и возможность прослушивания чужого разговора. Передача сигналов осуществляется с использованием «защищенных тональных сигналов» (частот) в последовательностях, которые постоянно варьируются и имеют крайне малую вероятность того, чтобы оказаться воспроизведенными соседним телефонным аппаратом.

Цифровые системы связи.Система связи персонального доступа (англоязычное сокращение PACS), является цифровой системой беспроводной связи, используемой на территории Северной Америки. В системе используется частотный диапазон 900 МГц, а отличительной чертой телефонных аппаратов, применяемых в этой системе связи, является очень короткая передающая гибкая антенна штыревого типа. В системе связи персонального доступа используется алгоритм поиска частоты незанятого канала до того, как осуществляется передача.

Подобные системы цифровой беспроводной связи используются и в других частях земного шара. В Соединенном Королевстве Великобритании используется цифровая система, получившая название CT2 (аналоговая система беспроводной связи в Великобритании получила название CT1). В странах Европы (включая даже Соединенное Королевство Великобритании) стала очень популярной Система Европейского стандарта на беспроводную цифровую связь (англоязычное сокращение DECT). В Японии используется Система всегда доступного (дословно: находящегося всегда «под рукой») телефона (англоязычное сокращение PHS).

Во всех цифровых системах используется кодирование со скоростью передачи 32 Кбит/с. В Системе связи персонального доступа, PACS, и Системе всегда доступного телефона, PHS, используется метод проверки на наличие ошибок в передаваемых по радиоканалу данных с использованием метода циклических избыточных кодов, CRC. В Системе Европейского стандарта на беспроводную цифровую связь, DECT, и системе цифровой связи, применяемой в Великобритании, СТ2, проверка данных на отсутствие ошибок в передаче не производится.

Мобильные телефоны.Следует остановиться на используемой терминологии, так как под словами «мобильный телефон» могут пониматься, по крайней мере, два различных вида телефонных аппаратов. Необходимо иметь в виду, что в Соединенных Штатах под мобильным телефоном понимается любой телефон, который установлен в легковом автомобиле или грузовике. Этот термин включает одни из самых ранних моделей телефонов, поддерживаемых Эксплуатационной компанией радиотелефонной связи, RCC, а также телефоны сотовой связи и телефоны, входящие в систему Персональных услуг связи (англоязычная аббревиатура — PCS). С другой стороны, в большей части мира, включая Соединенное Королевство Великобритании, термин «мобильный телефон» обычно применяется к телефонам, входящим либо в систему сотовой связи, либо в систему Персональных услуг связи, PCS, либо же в эквивалентные им системы. Следовательно, термин относится к телефонам, которые не установлены в легковом автомобиле или грузовике (а постоянно находятся вместе с владельцем). В Соединенных же Штатах такой тип телефонов, который постоянно находится в руках владельца, будет относиться к категории портативных телефонных аппаратов. В силу этого при дальнейшем изложении автор будет придерживаться, если не будет указано особо, классификации, принятой в Соединенном Королевстве Великобритании, в соответствии с которой все беспроводные телефоны будут относиться к категории мобильных, вне зависимости от того, установлены ли они на каком-либо средстве передвижения или же их владельцы предпочитают все время носить их с собой (в руках, в дамской сумочке, на ремешке).

Самые ранние системы связи, в которых применялись мобильные телефоны.Самые первые системы связи, в которых использовались мобильные телефоны, могут рассматриваться в качестве аналогов бесшнуровых телефонов, у которых были тщательно разработаны и усовершенствованы как базовый, так и портативный, или мобильный блоки. Однако мощные передатчики и высоко установленные антенны, которые обеспечивали канал радиосвязи на площади радиусом от 32 до 48 миль от места расположения антенны базовой станции, а также мультиплексирование, детектирование, классификация и отбор функций, необходимых для одновременного обслуживания до 60 абонентов на одну базовую станцию, являлись основными признаками, которые отличали бесшнуровой и мобильный телефонный аппараты (здесь используется терминология в соответствии с классификацией, принятой на территории Соединенных Штатов).

Базовый блок.На рис. 11.2 изображена система связи с использованием мобильных телефонов.

Рис. 11.2.Система связи с использованием мобильных телефонов

Базовая станция может одновременно передавать и принимать несколько сигналов на разных частотах, обеспечивая для использования, таким образом, несколько индивидуальных каналов связи в одно и то же время. Количество частотных диапазонов, доступных для связи, определяется типом используемой системы. Радиопередатчик базовой станции имеет, как правило, выходную мощность от 200 до 250 Вт, а значение эффективной излучаемой мощности может достигать значения от 500 до 700 Вт в случае, если учитывать дополнительное усиление передающей антенны.

Базовый блок мобильного телефона может одновременно работать на нескольких каналах, а также в состоянии обеспечивать радиопокрытие с использованием радиопередатчика с мощностью в несколько сотен ватт на территории городка средних размеров.

Действие такого передатчика обеспечивает четкую и устойчивую связь на площади, радиус которой равен примерно 48 километрам, однако передатчики, работающие на одной частоте, не могут располагаться друг от друга на расстояниях ближе чем 96–160 км из-за высокого уровня взаимных помех.

В приемном устройстве базового блока имеются необходимые электронные схемы, позволяющие подать на управляющий терминал аудиосигнал высокого качества. Управляющий терминал выполняет функции интерфейса для передачи речевого сигнала и сигналов управления в стандартную телефонную сеть.

В приемном устройстве имеются фильтры, усилители с высоким коэффициентом усиления, а также демодуляторы, преобразующие поступивший сигнал в такой вид, в котором они могут передаваться по обычной телефонной линии. В управляющем терминале имеются соответствующие детекторы, схемы синхронизации, логические схемы, которые управляют передачей информации по каналу связи между базовым и перемещающимся блоками. В результате телефонные разговоры передаются и принимаются с использованием мобильной и стандартной систем телефонной связи точно таким же образом, как если бы такие разговоры выполнялись с использованием только стандартной проводной линии телефонной связи. В управляющем терминале имеются специальные электронные схемы сопряжения, или интерфейса, позволяющие телефонному разговору, ведущемуся с мобильного блока, передаваться по национальным или международным телефонным линиям связи точно так же, как если бы подобный телефонный разговор выполнялся бы любым другим абонентом стандартной телефонной сети.

Оборудование и средства связи национальных и международных линий связи принадлежат, как правило, соответствующим телефонным компаниям. Мобильные и базовые блоки могут принадлежать как телефонным компаниям, так и особым компаниям, которые получили общее наименование эксплуатационных компаний радиотелефонной связи (англоязычная аббревиатура RCC). В тех случаях, когда система мобильной связи принадлежит эксплуатационной компании радиотелефонной связи, то телефонные компании выставляют ей счет за использование стандартной телефонной сети, точно так же, как это делается в отношении любого другого абонента телефонной сети. Эта плата впоследствии включается эксплуатирующей радиотелефонной компанией в счета, выставляемые конечным пользователям аппаратов мобильной связи.

Для того чтобы подключиться к мобильной телефонной системе, пользователь должен только подать соответствующее заявление и быть принятым на обслуживание эксплуатационной компании радиотелефонной связи, под управлением которой находится данная система. После положительного решения по такому заявлению пользователь может либо арендовать, либо закупить соответствующее оборудование мобильной связи.