NMT

В Москве и Московской области стандарт NMT на частотах вблизи 450 МГц используется в сети компании "Московская Сотовая Связь". Компания широко известна тем, что многие мобильные телефоны, используемые в ее сети, отличает размер и вес, придающие соответствующую ударно-сбивающую силу. Некоторые ее аппараты вообще характеризуются как оружие массового поражения, обеспечивая, наряду с этим, устойчивую связь наперекор врагу.

Аналоговый стандарт на системы мобильной сотовой радиосвязи NMT450 разработан в начале 80-х совместно соответствующими учреждениями Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции для организации совместной автоматической мобильной сети общего пользования в Скандинавских странах. Два года спустя на его основе NMT450 появился стандарт NMT900. Оба эти стандарта были внедрены и развивались. Но в начале 90-х стандарт NMT-450 стал развиваться более активно, а NMT-900 угасать. Это было вызвано связано с тем, что скандинавские операторы стали принимать активное участие в разработке общеевропейского стандарта. Так получилось, что GSM занял практически ту же частотную полосу, что и NMT900. Поэтому с начала 90-х идет последовательная очистка диапазона. Местные надзирающие органы следят за тем, насколько эффективно работает оператор сети стандарта NMT900, и регулярно забирают полосы частот с тем, чтобы равномерно разделить их между операторами сетей стандарта GSM. Именно с этим в основном и связано утверждение, что NMT умирает, но в диапазоне 900 МГц. Необходимость освобождения диапазона для GSM - единственная причина, поскольку стандарт NMT900 был достаточно хорошо написан, работал и мог бы долгое время конкурировать с тем же GSM. В тот же период времени советская армия вышла из стран Восточной Европы, начался процесс конверсии радиочастотного спектра, и так исторически сложилось, что первым диапазоном, выделенным во всех этих странах под сотовую связь, стал диапазон 450 МГц. Поэтому именно в начале 90-х годов стандарт NMT-450 обрел новое дыхание. Стандарт был подвергнут серьезной ревизии. Многие функции, разработанные уже в стандарте NMT900, были перенесены в NMT450. Новая версия стала именоваться NMT450i от английского improved, что означает "улучшенная". На сегодняшний день стандарт NMT широко распространен более чем в 40 странах мира.

В NMT450 подвижные станции (мобильные телефоны) полностью совместимы со всеми базовыми станциями системы независимо от страны. Все подвижные абоненты имеют возможность работать в любой стран, входящих в систему.

Система допускает 4 типа абонентских подвижных станций:

1. обычные подвижные станции;
2. подвижные станции с приоритетом;
3. портативные подвижные станции;
4. подвижные станции - таксофоны.

Система предназначена главным образом для обслуживания наземных подвижных абонентов, однако, в некоторых случаях может обслужить также и абонентов морских подвижных служб на небольших расстояниях от берега либо абонентов, находящихся в воздухе.

Система обеспечивает:

1. установление в связи и регистрацию стоимости разговора при прохождении вызова в любом направлении;
2. возможность организации связи между мобильным телефонов и любым абонентом стационарной телефонной сети или с любым другим мобильным телефоном, обслуживающимся в сети, независимо от страны;
3. возможность автоматического поиска мобильного абонента в пределах объединенных сетей.

Принцип работы подвижной системы радиосвязи основан на взаимодействии с фиксированной телефонной сетью. В состав сетей подвижной связи входят центр коммутации (КЦ), базовые станции (БС), мобильные телефоны (МТ).

Коммутатор КЦ обеспечивает управление системой и является интерфейсом между МТ и фиксированной телефонной сетью. Каждый КЦ обслуживает группу базовых станций. Совокупность БС, обслуживаемых одним КЦ, образует зону обслуживания. В зависимости от приоритета абонентов она может им предоставлять некоторые преимущества (сокращенный набор, приоритет в прохождении вызова и т.п.)

На каждой базовой станции один канал используется как канал вызова, он маркируется специальным сигналом опознавания. Один или несколько других каналов, когда они свободны, маркируются другим сигналом, указывающим, что канал свободен. МТ, находящиеся в зоне действия БС, постоянно работают на прием на канале вызова. Однако, при определенных обстоятельствах, КЦ может допускать использование канала вызова для ведения разговора. Эта возможность может быть использована только в том случае, когда на базовой станции нет свободных каналов связи.

В дополнение к сигналам, различающим каналы вызова и каналы связи, имеются сигналы, определяющие зону обслуживания и страну, в которой находится МТ, а также сигналы, обозначающие номер канала. Все служебные сигналы являются цифровыми и передаются со скоростью 1200/1800 бит/с с модуляцией FFSK ( Fast Frequency Shift Keying. Нулю соответствует частота 1800 Гц, а единице 1200 Гц). Сам разговор представляет аналоговый сигнал ( --- модуляция) так, что его можно подслушать "обычным" приемником.

Рабочие частоты находятся в двух полосах: 453-457,5 МГц и 463-467,5 МГц, которые используются для радиосвязи между МТ и БС и между БС и МТ, соответственно. Дуплексный разнос каналов приема и передачи в стандарте NMT-450 равен 10 МГц. Частотный разнос соседних каналов равен 25(20) кГц.

Так как общее число радиочастот, имеющихся в наличии в системе, ограничено, то для того, чтобы увеличить емкость системы связи, предусматривается формирование малых зон связи ("малые соты"). Однако, как следствие, увеличивается вероятность достижения границы зоны обслуживания БС с другой БС, управляемой тем же КЦ. Выходная мощность передатчиков всех МТ автоматически уменьшается по команде КЦ, когда МТ входит в зону "малой соты". Та же процедура уменьшения мощности используется для того, чтобы уменьшить помехи в случае, когда МТ находятся близко от БС с обычными зонами обслуживания.

Вызов всех типов МТ осуществляется следующим образом: он посылается одновременно всеми БС, расположенными в зоне связи, в которой предполагается работа МТ. Когда МТ принял сигнал вызова, содержащий его сигнал распознавания, он отвечает на вызов сигналом подтверждения на ответной частоте канала вызова, после чего КЦ передает канал связи той БС, в зоне которой ответил на вызов МТ. МТ принимает номер нужного канала и подключает к нему предоставленный ему канал связи. Весь обмен сигналами между КЦ и МТ осуществляется по каналу связи. Канал вызова, на котором продолжают работать на прием все остальные МТ, готов к немедленной передаче следующего вызова.

Вызов с МТ происходит следующим образом: когда мобильный абонент инициирует вызов, МТ автоматически находит и занимает свободный канал, по которому передаются все служебные сигналы, и происходит разговор.

Роуминг. Одним из основных требований является то, чтобы система позволяла вызывать перемещающегося абонента, то есть абонента, который находится в другой зоне связи. Это требование делает необходимым введение в КЦ базы данных местоположения абонентов для того, чтобы можно было отслеживать путь своих абонентов. Когда МТ перемещается из одной зоны связи в другую, он автоматически посылает на КЦ, контролирующий новую зону связи, сигнал об изменении местоположения. От нового КЦ информация об изменении адреса МТ передается по телефонной сети или по сети передачи данных на КЦ, где зарегистрирован абонент. Передача данных между МТ и КЦ, в зону действия которого он въезжает, обычно не требует каких-либо действий мобильного абонента. В базе данны метоположения, в который внесен МТ на своем КЦ, делается поправка, и все вызовы этого мобильного абонента переадресовываются в зону действия нового КЦ. МТ оборудована селектором страны, который препятствует перерыву связи в случае работы с БС, отличными от БС данной страны.

Во время подачи вызова БС (по команде КЦ) постоянно излучает контрольный сигнал (тональный сигнал частотой около 4 кГц) и посылает его в сторону МТ, который принимает его и вновь передает на БС. Принятый возвращенный сигнал детектируется и оценивается БС. Если качество передачи (отношение сигнал/шум, усредненное за некоторый промежуток времени) делает это необходимым, БС принимает решение о переключении МТ на другую БС или о разъединении вызова. БС посылают информацию о результатах оценки отношения сигнал/шум на КЦ. В случае переключения разговора в процессе передачи по команде КЦ обслуживаемые им БС выполняют измерения напряженности поля сигнала, на котором работает МТ. Для измерения напряженности поля сигнала все БС снабжены многоканальными приемниками-мониторами. Информация о результатах измерений дает возможность КЦ принять решение, какой БС передать разговор. Команда о начале измерений передается на БС немедленно, как только начинает идти вызов, для того, чтобы определить, подходит ли используемая БС. Результат измерений в начале каждого разговора используется так же для того, чтобы определить, не превышает ли уровень принимаемого от МТ сигнала заданный максимальный уровень и, если превышает, то КЦ дает МТ команду уменьшить уровень излучаемой мощности.

Соты принадлежат к одному из следующим типов: микросоты (радиус 0.5-3 км), малые соты (2-6 км), большие соты и зонтичные соты (оба типа - 5-40км). Микросоты обычно ставятся для обслуживания небольшой зоны (вокзал, аэропорт, супермаркет и т.д.). Малые соты ставятся в густонаселенных городах. Большие соты - в сельской местности или в небольших городах. Зонтичные соты охватывают большую зону, которая включает в себя другие соты(микросоты, малые соты), чтобы обеспечить связь с теми местами, где ни одна из ближайших микросот недоступна.

Предусматриваются следующие типы каналов связи.

1. Канал связи. Используется МТ для вызова КЦ. Канал используется как для вызова с МТ, так и для ведения самого разговора.
2. Канал вызова. Используется КЦ для вызова МТ и для выделения МТ канала связи, выбранного КЦ. Когда МТ включен, он постоянно прослушивает канал вызова.
3. Канал доступа (только NMT-900).
4. Комбинированный канал связи/вызова. Используется в зонах обслуживания, где недостаточно использования одного канала вызова.
5. Dedicated Data Channel. Используется для измерения напряженности поля в направлении приема на БС.
6. Тестовый канал связи.