« Широкополосная связь – это инструмент для дальнейшего движения на пути к обществу всеобщих знаний, где доступ к информации, свобода выражения и творчество являются жизненно необходимыми».
(Из Отчета Комиссии по широкополосной связи. Обращение к мировым лидерам - участникам Саммита ООН по целям развития тысячелетия.
Нью-Йорк, 19 сентября 2010 года)[19].
Примечание. По определению Международного союза электросвязи (МСЭ), под широкополосным, понимается канал связи, в котором скорость передачи данных составляет не менее 256 кбит/с.
Системы широкополосной связи предназначены для передачи и приема звуковой (речевой), текстовой и видеоинформации в цифровой форме. По каналам широкополосной связи возможна передача огромного массива информации в течении короткого промежутка времени.
Высокая скорость передачи цифровой информации требует высокую пропускную способность канала связи. В соответствии с формулой Шеннона (3.1), пропускная способность канала связи определяется шириной пропускания, т.е. чем шире полоса пропускания канала связи, тем больше информации (бит) в единицу времени можно передать по этому каналу. Например, при пропускной способности канала связи в 256 кбит/с (в соответствии с определением широкополосного канала), его полоса пропускания должна быть 256 кГц (без учета влияния помех).
В свою очередь, ширина спектра сигнала, передаваемого по каналу связи, зависит от длительности импульса и вида примененной манипуляции (§3.3). Поэтому, при расчете возможной скорости передачи информации, оценивают ширину спектра сигнала и ширину пропускания канала связи.
К системам широкополосной связи относятся сотовая (мобильная) и спутниковая системы связи.
Скорость передачи данных в системе сотовой связи, например при технологии EDGE ( Enhanced Datarates for Global Evolution ) составляет 384 кбит/с. В системе спутниковой связи, например по сети VSAT (англ. Very Small Aperture Terminal ) скорость составляет 64 кбит/с при ширине полосы пропускания канала 200 кГц. При расширении полосы скорость можно увеличить до 512 кбит/с и более.
История спутниковой связи началась с запуска первых искусственных спутников (ИСЗ) Земли, а наземной сотовой – с середины 90-х годов 20-го века.
За прошедший период, системы связи претерпели значительные качественные изменения по применяемым стандартам и технологиям, составу, схемному построению и элементной базе оборудования. Появилось много спутниковых систем, которые составили конкуренцию не только себе подобным системам, но и наземным сотовым.
Последующее развитие систем связи приведет к созданию единой глобальной широковещательной системы связи на основе интеграции обеих систем, обеспечивающей получение огромного массива информации с высокой скоростью, независимо от места и времени проведения сеанса связи [10,18,21].
5.1 Сотовые системы связи
5.1.1 Назначение и принцип организации сотовой связи
Сотовая связь относится к системе подвижной радиосвязи и предназначена для обеспечения связи между наземными абонентами. Сотовая связь, благодаря оригинальности принципа организации связи, является, пожалуй, самым распространенным и перспективным видом системы подвижной радиосвязи [26].
Оригинальность организации сотовой связи базируется на идее повторного использования частот. Вся обслуживаемая зона или территория делится на небольшие участки (соты или ячейки), в пределах каждой из которых, связь осуществляется на одной или нескольких частотах. Каждая ячейка обслуживается своей базовой станцией (БС). Мощность передатчика БС выбирается из условия устойчивого приема сигналов лишь в пределах своей ячейки. Следовательно, в соседних ячейках, а еще лучше, в не смежных ячейках, можно вновь использовать эти же частоты, не оказывая, мешающего воздействия на связь в предыдущих ячейках.
Такой принцип организации связи позволяет обеспечить одновременную связь множества абонентов в условиях ограниченного частотного ресурса.
На рис. 5.1 показан пример построения сот при использовании трех частот. Фигура каждой ячейки или соты имеет форму шестиугольника. А общий рисунок организации связи напоминает рисунок сот в пчелином улье, отсюда название «сотовая связь».
