ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЧАСТОТЫ
В сотовой сети GSM все операторы делят между собой один и тот же диапазон частот. Исключение составляют только внутренние сети GSM ЖД компаний.
Диапазон GSM 900, используемый первым, разделен на 2 группы каналов: восходящие (каналы передачи от мобильного телефона к базовой станции) и нисходящие (каналы передачи от базовой станции к мобильному телефону), которые занимают участки частот 890-915 МГц и 935-960 МГц соответственно.
Диапазон, под названием «расширенный», увеличивает стандартную полосу частот GSM 900, однако далеко не все аппаратные устройства умеют работать в данной полосе частот. История умалчивает что это за особые клиенты, имеющие подобное оборудование и, следовательно, приоритет доступа к соответствующей незагруженной сети.
Диапазон «железных дорог» (20 каналов)
Расширенный диапазон (49 резервных каналов)
Диапазон GSM 900 (124 канала)
Диапазон GSM 1800 (ранее называвшийся DCS 1800), в свою очередь, разделен на 2 участка частот, это 1710-1785 МГц и 1805-1880 МГц.
Американские сети работают на частотах равных 1900 МГц (система PCS 1900, или GSM 1900), в будущем предусматривается распространение стандарта GSM на диапазон 450 МГц.
На диапазоне GSM 900 каждый восходящий и нисходящий блок частот поделен на 124 канала (против 374 каналов для GSM 1800). Ширина полосы для каждого канала составляет 200 кГц. Для радиотелефонной связи это может показаться слишком широкой полосой, но не стоит забывать, что речь идет именно о цифровой передаче, скорость которой равна 8 х 22,8 Кбит/с при одновременной передаче речи и данных. Метод временного уплотнения TDM А фактически позволяет одновременно реализовать восемь соединений на одном канале в установленном стандартом принципом.
На практике при каждом соединении сигнал преобразуется в цифровой поток информации, то есть оцифровывается, и далее разбивается на небольшие пакеты по 148 бит. На передачу каждого пакета отводится интервал длительностью 0,577 мс, каждые 4,616 мс (то есть точно 8 х 0,577). Следовательно, мобильный телефон в режиме соединения выдает пачку очень коротких импульсов каждые 4,616 мс, что соответствует частоте 217 Гц. Именно непосредственным детектированием этих импульсных сигналов и объясняется характерное низкочастотное гудение в трубке телефона, которое слышно, когда мобильный телефон используется слишком близко от различной аудиоаппаратуры, имеющей недостаточно хорошее экранирование.
Благодаря применяющимся в системе GSM цифровым методам невозможно прослушивать телефон GSM при помощи обычного аналогового сканера, тем более, что при передаче сообщений присвоение каналов носит динамический (хаотичный) характер: во время соединения постоянно происходит смена каналов передачи, которое, помимо прочего, приводит к определенному повышению помехоустойчивости при распространении сигналов, особенно в черте города.
Полезно знать, что радиоволны используемых в системе GSM частот относятся к диапазону ДМВ (дециметровый канал, сверхвысокие частоты) и могут распространяться только в пределах прямой видимости.
Как и в случае с волнами, которые применяются в общественном телевидении, естественные и искусственные преграды могут препятствовать распространению радиоволн, ослаблять их в большей или меньшей степени или отражать.
Обычно сигнал частотой 1800 МГц при распространении обладает сильным затуханием (примерно в четыре раза) по сравнению с сигналом частотой 900 МГц той же мощности. Соответственно, он имеет и меньшую дальность распространения. Сеть GSM 1800 МГц в связи этого идеально подходит для обслуживания в городских условиях. При этом используется большее количество базовых станций, обеспечивающих значительную пропускную способность каналов связи. Сеть 900 МГц, напротив, предпочтительнее для обслуживания больших по площади территорий при использовании меньшего числа приемо-передающих станций. Однако в этом случае повышается вероятность перенасыщения сети.
Отметим, что длины волн, соответствующие частотам 900 и 1800 МГц, равняются 33 и 17 см. Естественно, это влияет на размеры и эффективность антенн, а также на способность передаваемых сигналов проникать через небольшие отверстия, что обычно недоступно для других радиоволн.
На сегодняшний день во Франции две компании оператора сотовой связи GSM 900 уплотняют свои сети 900 МГц, добавляя в свои приемо-передающие станции, работающие на частоте 1800 МГц, в зоны с особенно большим потоком трафика. При этом используется технология «bibande» – работа в обоих диапазонах. Другой оператор, наоборот, изначально построил свою сеть на 1800 МГц, однако, несомненно, это было вызвано острой нехваткой частот 900 МГц. Поэтому данной компании пришлось значительно увеличить число мест установки приемо-передающих радиостанций. Вместе с тем в зонах с низкой плотностью населения компанией было установлено несколько радиостанций, работающих на частоте 900 МГц. Как это ни парадоксально, но именно таким образом оператор связи, насчитывающий на данный момент наименьшее число абонентов, в результате располагает сетью с наибольшей потенциальной пропускной способностью. Разумеется, это связано и с качеством предоставляемых им услуг, а так же с проведением акций рекламного характера, предлагающих временно бесплатные услуги связи.
В связи того, что в огромном количестве странах тоже имеются операторы сетей GSM, работающие в обоих диапазонах 900 и 1800 МГц, вполне понятен интерес к массовому выпуску на рынок двухдиапазонных телефонов, особенно важно для клиентов, пользующихся услугами всемирного или европейского роуминга.