Операторы сотовой связи

На сегодняшний день в городе Туле в коммерческой эксплуатации находятся сотовые сети цифрового стандарта GSM-900/1800 – представленные компанией Мегафон, МТС, и Билайн;

Количество абонентов сотовой связи поданным статистики салона «Евросеть» на начало 2010 года 879 000 человек.

Долю рынка оператора можно увидеть на Рис. 1:

Рис. 1 Операторы сотовой связи

Деятельность оператора сотовой связи состоит в удовлетворении потребностей своих клиентов в коммуникационных услугах. Предоставлением данных услуг согласованно занимаются несколько основных департаментов оператора. Их организационная и технологическая структура представляет собой инфраструктуру обеспечения услуг. Условная схема взаимодействия элементов этой инфраструктуры с клиентами компании представлена на Рис.

Показатели качества услуг сотовой связи и методики проведения их оценочных испытаний.

Рис. 2 Инфраструктура обеспечения услуг сотовой связи

Повседневная деятельность инфраструктуры обеспечения услуг связи направлена на предоставление услуг как можно большему числу клиентов при фиксированном управляемом уровне качества и минимизации внутренних издержек. С тем чтобы управлять уровнем качества, компания должна поддерживать полный жизненный цикл услуги, который представляет собой совокупность нескольких взаимодействующих этапов.

Периодически воспроизводится этап планирования и разработки услуги, когда на основании результатов маркетинговых исследований выдвигается идея услуги и дается заключение о возможности ее реализации. В дальнейшем составляется план реализации и предоставления услуги, а впоследствии — производится подготовка инфраструктуры обеспечения услуг к вводу ее в действие.

Следующий этап — предоставление услуг — состоит в поддержании инфраструктуры их обеспечения в состоянии, гарантирующем заданный уровень качества.

Также постоянно воспроизводится этап поддержки услуг, который состоит в том, чтобы осуществлять эффективный контроль за инфраструктурой предоставления услуг и клиентами, потребляющими услугу с целью выявления событий, понижающих заданный уровень качества. При обнаружении таких событий инициируются действия по восстановлению заданного уровня качества услуги.

В ходе анализа использования и управления — периодически воспроизводящегося этапа — анализируется и обобщается статистика о процессе предоставления и потребления услуги, а также о событиях, влияющих на уровень качества услуги. На основании результатов анализа делаются выводы об актуальности предоставления услуги и мероприятиях, необходимых для усовершенствования ее потребительских качеств и эффективности предоставления. Решения, принятые на этом этапе, воплощаются за счет повторения этапа "Планирование и разработка".

На перечисленных этапах в обеспечение услуг связи вовлекаются все доступные компании ресурсы, которые можно объединить в четыре группы. Первая из них — клиенты, составляющая главный ресурс компании. Изменчивость свойств данного ресурса оказывает влияние на все внутренние и внешние процессы компании. Еще одна группа — технологии, критический ресурс компании, который непосредственно. используется и составляет основу инфраструктуры обеспечения услуг. Персонал предприятия — также критический ресурс, поскольку сотрудники участвуют в деятельности компании как организующий и связующий элемент между остальными ресурсами. И наконец, финансы, обеспечивающие ресурс компании. Деятельность такого предприятия представляет собой набор естественно сгруппированных и взаимодействующих друг с другом процессов, каждый из которых нацелен на достижение конкретных целей в обеспечении качества услуг связи.

В системах связи стандарта GSM различают два вида каналов - каналы трафика TCH (Traffic CHannels) для передачи информации пользователя (речь, данные) и каналы управления, которые в сети резервируют для передачи сообщений при ее обслуживании. Считается, что для передачи речи достаточно скорости 13 кбит/с.

Системы GSM используют "медленную скачкообразную перестройку частоты", или SFH (Slow Frequency Hopping), когда мобильная и базовая станции каждый TDMA-кадр передают на новой фиксированной частоте с сохранением постоянного разноса в 45 МГц между каналами приема и передачи. Время для перестройки частоты составляет около 1 мс. Последовательность переключений частот в процессе установления связи для каждого сотового телефона - индивидуальна. Именно принцип SFH успешно решает проблему качества связи, которое при многолучевом распространении сигнала может ухудшаться с изменением значения несущей частоты. Структурная схема сотового телефона приведена на Рис.3:

Рис. 3 Структурная схема сотового телефона

В состав сотового телефона входят: аналого-цифровой (АЦП) и цифро-аналоговый (ЦАП) преобразователи речевого сигнала, кодек речевого сигнала, канальный кодек, модулятор-демодулятор (модем), синтезатор частоты с ФАПЧ и собственно радиотракт. Работой узлов трактов приема и передачи, а также устройством индикации управляет контроллер. Кроме того, он коммутирует периферийные устройства, которые могут быть подключены к трубке либо специальным соединительным кабелем, либо посредством инфракрасного или другого (например, Bluetooth) порта.

С помощью клавиатуры набирают номер требуемого абонента, а также обеспечивают доступ к специальным функциям сотового телефона (телефонная книга, передача коротких сообщений, функции ограничения доступа и пр.). Трубка имеет несколько видов памяти - статическое ОЗУ (SRAM), ПЗУ, флэш-память. В качестве последней используют SIM-карту телефона, где хранятся индивидуальные данные о пользователе сотовой связи. На ней также можно записывать и хранить телефонные номера, тем самым расширяя память телефонной книги. Более наглядно принцип обработки речевого сигнала отображен на Рис. 4.

Рис.4 Принцип обработки речевого сигнала

С микрофона речевой сигнал поступает в тракт передачи. Там он на первом этапе сегментируется (разбивается на сегменты длительностью 20 мс), а затем преобразуется в цифровой поток со скоростью 13 кбит/с (один сегмент составляет кодовую последовательность из 260 бит). Поскольку частотный спектр передаваемого сигнала ограничен узкой полосой пропускания радиотракта, речь кодируют по специальному алгоритму LCP-LTP-RPE-кодирования. Следует отметить, что GSM-кодирование оптимизировано исключительно для передачи речи с максимальным качеством.

На втором этапе для безошибочной передачи цифрового кода и исправления ошибок при приеме осуществляется канальное кодирование. Оно обеспечивает надежную связь при потерях не более 12,5% передаваемой информации, в основном обусловленных спецификой распространения радиоволн диапазонов 900 и 1800 МГц. При прослаивании собирается пакет, включающий, помимо "оцифрованной речи" (канала трафика), и сигналы управления (канал управления).

Шифрование пакетов заключается в выполнении операции «Исключающее ИЛИ» между нормальными пакетами информации и псевдослучайной битовой последовательностью, параметры которой определяются номером кадра TDMA и так называемым цифровым ключом, формируемым при установлении связи. В процессе формирования пакета к цифровому потоку добавляется бинарная информация, что упрощает синхронизацию и коррекцию передаваемого сообщения.

Для модуляции несущей частоты применяется гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Это значительно уменьшает полосу частот излучаемого сигнала при сохранении качества связи. Применение GMSK позволяет использовать усилители мощности передающего устройства класса С (работают в режиме с отсечкой коллекторного тока) - более экономичные, нежели усилители других классов.