Стандарт AMPS/NAMPS

Система сотовой подвижной аналоговой связи стандарта AMPS (Advanced Mobile Рhone Service) была впервые введена в эксплуатацию в США в 1979г, это первый стандарт сотовой связи, взятый на эксплуатацию коммерческими операторами связи. Система работает в диапазоне 825-890 МГц и имеет 666 дуплексных каналов при ширине полосы частот каждого канала 30 кГц. Мощность передатчика базовой станции составляет 45 Вт, автомобильной подвижной станции 12 Вт, переносного аппарата до 2 Вт. В стандарте использован ряд оригинальных технических решений, направленных на обеспечение качественной связи при минимальной стоимости оборудования. На основе этого стандарта в дальнейшем были разработаны две его модификации: аналоговая N-AMPS и цифровая D-AMPS, Оба эти варианта были созданы, в первую очередь, для размещения в выделенной полосе частот большего числа разговорных каналов. В N-AMPS это достигается использованием более узких полос частот каналов, а в D-AMPS использованием временного разделения каналов. В системе сотовой связи стандарта AMPS применяются базовые станции с антеннами, имеющими ширину диаграммы направленности 120 градусов, которые устанавливаются в углах ячеек. Базовые станции подключены к центрам коммутации с помощью проводных линий, по которым передаются речевые сигналы и служебная информация. В системе используется принцип разнесенного приема сообщений, поэтому базовые станции содержат по две антенны и соответствующие полосовые фильтры. Приемник - двухканальный, с двойным преобразованием частоты в каждом канале. Блок контроля выполняет функции диагностики состояния станции. Для принятия решения о переключении каналов в системе осуществляется периодический контроль качества каждого из них путем измерения интенсивности принимаемого сигнала (напряженности поля) с помощью специального приемника. Информация об уровне сигнала в контролируемом канале передается в центр коммутации подвижной связи, где производится сравнение принятой информации с аналогичными данными соседних базовых станций и, в случае необходимости, принимается решение о переключении абонента на другую базовую станцию.

Сети подвижной связи стандарта AMPS широко используются в России. Операторов, работающих в этом стандарте, объединяет "Ассоциация-800" - организация, координирующая действия и защищающая права операторов, работающих в диапазоне 800 МГц. На сегодняшний день в ней состоят около 60 операторов России и ближнего зарубежья.

Одним из самых актуальных вопросов, стоящих перед членами "Ассоциации-800" из числа тех, кто эксплуатирует сотовые сети стандарта AMPS/NAMPS, является постепенный переход на более современные стандарты, работающие на частоте 800 МГц. Наиболее очевидный способ - это цифровизация этого же стандарта, т.е переход на D-AMPS, тем более, что существует много мобильных терминалов, работающих одновременно в AMPS и в D-AMPS. Более перспективный путь, но требующий комплексное переоборудование сетей, подразумевает переход на стандарт CDMA. Однако в связи с решением Минсвязи России, выдача лицензий на предоставление услуг связи в этом стандарте, приостановлена.

Ещё один вопрос, который касается модернизации сетей AMPS/D-AMPS, касается предоставления абонентам услуг передачи данных и выхода в Интернет. Богатейшие возможности открываются при использовании технологии пакетной коммутации данных, которая реализует вариант беспроводного доступа в Интернет, электронной почте, передачу сообщений (как двусторонних, так и широковещательных), доступ к базам данных и удаленной телеметрии. Существует одно полностью готовое решение - Пакетная Передача Данных в Сотовых Сетях (CDPD). CDPD - это коммерчески доступная технология, которая позволяет сетям AMPS/D-AMPS поддерживать пакетную передачу данных. Система CDPD интегрируется в существующую сеть, причем возможности пакетной передачи можно наращивать постепенно.
Таким образом, операторы сетей AMPS имеют большие перспективы на будущее. Для этого стандарта разрабатываются способы предоставления ранее недоступных услуг, что позволяет им конкурировать с более современными сетями.

Во всех аналоговых стандартах применяются частотная модуляция для передачи речи и частотная манипуляция для передачи информации управления (или сигнализации — signaling). Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот — применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (Frequency Division Multiple Access — FDMA), с полосами каналов в различных стандартах от 12,5 до 30 кГц. С этим непосредственно связан основной недостаток аналоговых систем — относительно низкая ёмкость, являющаяся прямым следствием недостаточно рационального использования выделенной полосы частот при частотном разделении каналов. Этот недостаток стал очевиден уже к середине 80-х годов, в самом начале широкого распространения сотовой связи в ведущих странах, и сразу же значительные силы были направлены на поиск более совершенных технических решений. В результате этих усилий и поисков появились цифровые сотовые системы второго поколения. Переход к цифровым системам сотовой связи стимулировался также широким внедрением цифровой техники в связь в целом и в значительной степени был обеспечен разработкой низкоскоростных методов кодирования и появлением сверхминиатюрных интегральных схем для цифровой обработки сигналов.

Аналоговыми эти системы называются потому, что в них используется аналоговый способ передачи информации с помощью обычной частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции, как и в обычных радиостанциях. Этот способ имеет ряд существенных недостатков: возможность прослушивания разговоров другими абонентами, отсутствие эффективных методов борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или вследствие передвижения абонентов. Кроме этого, использование различных стандартов сотовой связи и большая перегруженность выделенных частотных диапазонов стали препятствовать ее широкому применению. Ведь иногда по одному и тому же телефону было невозможно из-за взаимных помех разговаривать даже абонентам, находящимся в двух соседних странах (особенно в Европе). Увеличить число абонентов можно было лишь двумя способами: расширив частотный диапазон (как, например, это было сделано в Великобритании — ETACS) или, перейдя к рациональному частотному планированию, позволяющему гораздо чаще использовать одни и те же частоты. Использование новейших технологий и научных открытий в области связи и обработки сигналов позволило подойти к концу 80-х годов к новому этапу развития систем сотовой связи — созданию систем второго поколения, основанных на цифровых методах обработки сигналов.

Цифровые системы сотовой подвижной связи представляют собой системы второго поколения. По сравнению с аналоговыми системами они предоставляют абонентам больший набор услуг и обеспечивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями с интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачи данных (PDN). Среди этих систем широкое распространение получили те, которые базируются на стандартах GSM (DCS 1800), D-AMPS (ADC), JDC, CDMA

..