Цифровых стандартов с возможностью организации сот радиусом от 0,5 км до 20—30 км на сегодняшний день четыре: американские D-AMPS и CDMA, глобальный общеевропейский GSM и сугубо японский JDC (Japan Digital Cell), он же PDC (Personal Handyphone System).
В свое время широкая популярность сотовых сетей заставила разработчиков всерьез задуматься об увеличении их емкости и обеспечении стандартизации в рамках всей планеты. К началу 90-х годов прошлого столетия стало ясно, что решение этих двух задач возможно только при переходе к цифровым способам передачи речи и управления связью.
Разработкой общемирового стандарта занялись как в Европе, так и в Америке. А так как Старый и Новый свет пошли немного разными путями, то в итоге появились два стандарта, работающих не только на разных частотах, но и использующих принципиально разные способы разделения одновременно звонящих абонентов. Американцы с 1995 года, в той же полосе частот, где раньше работали AMPS и D-AMPS, начали внедрение CDMA (Code Division Multiple Access).
Переход к новому стандарту, при прежнем размере сот и той же базовой инфраструктуре, позволил увеличить число одновременно звонящих в соте до тысячи, повысить экономичность аппаратов, конфиденциальность переговоров и исключить проблему двойников. Каждый CDMA-телефон имеет свой индивидуальный идентификационный номер, а поэтому поменять аппарат без участия сотового оператора просто невозможно.
Записная книжка с номерами и ваш личный органайзер оказываются в неотъемлемой памяти телефона, поэтому в случае его обмена, всю полезную информацию придется перезаписывать.
Очень большое внимание цифровые системы уделяют кодированию речи, так как без сжатия информационного потока они не получат преимущества по количеству обслуживаемых абонентов.
Стандарт CDMA имеет высокую скорость передачи данных (14,4 кбит/сек) и хорошее качество звука. Аппараты, работающие в нем, вполне миниатюрны и достаточно долго удерживаются на связи. Этот стандарт сегодня широко распространен в Северной Америке и Южной Корее. В России также есть операторы, выбравшие CDMA, однако распространенность таких сетей пока невелика, да и потенциальный роуминг существенно ограничен, а в той ситуации, когда данная связь лицензирована у нас только как беспроводная стационарная, то и законодательно невозможен.
Несмотря на то что технология CDMA не завоевала мирового господства, именно идея кодового разделения сигналов была взята на вооружение всеми будущими сетями сотовой связи. Подтверждением этому служит успешное внедрение CDMA 2000 в Японии и Южной Корее. Наиболее же популярным типом сотовой связи сегодня, безусловно, является GSM (Global System for Mobile communications), стартовавший в Европе в 1991 году. Услугами этого стандарта пользуется около 80% мобильного человечества. Очень быстро распространившись по планете, он дал возможность каждому, имеющему в руках GSM-телефон, спокойно звонить и отвечать на звонки практически в домашнем режиме.
В GSM радиус соты может достигать 35 км, а количество одновременных звонков может доходить до тысячи. Аппараты этого стандарта наиболее миниатюрны и дольше всех удерживаются на связи и в состоянии ожидания звонка. В GSM-телефонах используется сменный модуль, отвечающий за идентификацию абонента, — так называемая SIM-карта (Subscribe Identity Module).
Эта маленькая микросхема не только отвечает за то, чтобы никто не звонил за ваши деньги, но и содержит обширную память, способную хранить до 255 номеров и имен ваших знакомых.
SIM-карта также может иметь программный мини-броузер, обеспечивающий разнообразные функции SIM-меню, доступ к on-line-информации и развлекательно-игровым сервисам.
При перестановке SIM-карты из одного телефона GSM-стандарта в другой переносятся не только записная книжка, но и собственный телефонный номер, на который с этого момента будет отзываться фактически уже другой аппарат. Персонализация средств связи идет сегодня столь быстрыми темпами, что уже можно смело переходить от понятия «рабочий» и «домашний» телефон к понятию «индивидуальный телефонный номер», который всегда при вас. Кстати, сегодня уже налажен выпуск универсальных SIM-карт, позволяющих осуществлять «пластиковый» роуминг между сетями GSM и CDMA.
Цифровые системы связи лишь немного искажают тембр и интонационную окрашенность речи. Только при слабых уровнях сигнала и неустойчивой связи возможна ситуация, когда телефон как бы «глотает» кусочки слов.
При разговоре мы, слушая собеседника, примерно половину времени молчим. Цифровые системы активно используют это обстоятельство, почти полностью выключая передатчик в паузах речи, стараясь не засорять эфир и экономить при этом батарею. А чтобы в ушах говорящего не стояла звенящая тишина, телефон в это время подает в динамик «комфортный шум», напоминающий типичные для проводного телефона звуки, а также наш собственный голос.
Эфирное подслушивание GSM и CDMA-переговоров весьма затруднено — здесь разработчики постарались от души: процедура кодирования все время меняется, и каждый новый звонок снабжается своим «ключом».
Введение GSM 1800 существенно увеличило пропускную способность за счет перехода к более мелким сотам и расширению диапазона частот. Судя по опыту эксплуатации таких сетей в крупнейших мегаполисах, шаг этот полностью снимает проблему перегрузки сети даже в случае поголовной «мобилизации» населения.
Во все мире GSM работает на частоте 900 МГц и 1800 МГц, исключением является только США. Американская Федеральная комиссия по радиосвязи сочла свободным и продала операторам лишь небольшой участок спектра в районе 1900 МГц, в результате чего немедленно возник «американский» GSM 1900.
