УДК 621.396.2
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТОВ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ GSM И CDMA
Д.А. Петров, Е.С. Конищева, М.Н. Фунтиков
ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»
Проводится анализ стандартов мобильной связи GSM и CDMA. Раскрываются основные характеристики и принцип работы данных стандартов. Проводится оценка.
I.Введение
В современном мире использование мобильной системы связи необходимо человеку для осуществления его деятельности. С момента появления данная технология постоянно совершенствуется. На сегодняшний день наиболее распространенными стандартами в области связи являются следующие: GSM и CDMA. Для мобильной связи необходимы стандарты в целях обеспечения совместимости технических решений различных компаний-производителей аппаратуры. Для реализации поставленных задач, выполняемых мобильной связью, необходимо рассмотреть наиболее востребованные стандарты связи.
II.Основная часть
Не смотря на непрерывное совершенствование и внедрение технологий мобильной связи стандартов третьего и четвертого поколения (3G и 4G), базовыми остаются системы на основе стандартов второго поколения (2G) – это стандарты GSM и CDMA. Это связанно с тем, что данные технологии получили повсеместное распространение. По данным ассоциации GSM (GSMА) на данные стандарты приходится 82% мирового рынка мобильной связи.
Стандарт GSM стал первым цифровым стандартом связи. Он использует частотное и временное разделение каналов, то есть каждому абоненту отведена определенная частотная полоса, на которой идет обмен данными между устройством абонента и базовой станцией. В то же время передача данных идет фиксировано по времени: передатчик и приемник работают не одновременно, но из-за высокой частоты передачи данных абонент не замечает прерываний.
Стандарт CDMA это – стандарт, который использует множественный доступ с кодовым разделением каналов. То есть, каналы передачи данных в этом стандарте используют общую полосу частот и за счет кодовой модуляции псевдослучайной двоичной последовательностью происходит выделение абонентов из общего радиоэфира.
В таблице 1 приведены основные характеристики стандартов мобильной связи GSM и CDMA.
| Таблица 1 | ||
| Характеристика | GSM | CDMA |
| Скорость передачи данных | Стандартная: 43,2 кбит/с |
Стандартная: 153 кбит/с |
| EDGE: 474 кбит/с |
EVDO Rev 0: 2,4 мбит/с |
|
| EVDO Rev А: 3,1 мбит/с |
||
| Емкость базовой станции | 300-400 абонентов | 1000 абонентов |
| Радиус покрытия базовой станции (при идеальных условиях) | 35 км | 70-90 км |
| Излучение телефонного аппарата | 600 мВт | 180 мВт |
| Устойчивость к перегрузкам | Низкая | Высокая |
| Стоимость на поддержание сети | Высокая | Низкая |
Описанные принципы построения каналов дают целый ряд отличий между основными характеристиками стандартов мобильной связи GSM и CDMA. Так в сети GSM скорость передачи данных значительно уступает скорости передачи в сети CDMA. При этом качество голосовой связи также лучше у стандарта CDMA. Это преимущество обусловлено большей полосой частот, используемой одним абонентом.
Важным преимуществом CDMA перед GSM является предоставление более защищенной связи для абонента. Для злоумышленника перехваченный CDMA сигнал подобен шуму. Это связано с самим принципом передачи данных в этом стандарте. То есть в сети CDMA в эфир передаются данные каждого сеанса связи и попадают ко всем абонентам одновременно. За счет уникальной, для каждого абонента, кодовой комбинации идет декодирования полезного сигнала, предназначенного данному абоненту. Без применения этой комбинации, сигнал принимается как шум.
Еще одним фактором в обеспечении более защищенного канала связи является разная мощность излучения телефонного аппарата. За счет меньшей мощности сеть CDMA может быть не зафиксирована злоумышленником. Так же излучаемая мощность влияет на организм абонента, следовательно, CDMA дает меньшее влияние на здоровье человека.
Емкостные характеристики базовой станции, а также радиус ее покрытия делают сеть CDMA более выгодной для операторов, чем GSM. То есть большая площадь покрывается меньшим оборудованием. В добавок к этому, высокая устойчивость к перегрузкам делает сеть CDMA предпочтительней.
Не смотря на рассмотренные характеристики, сети стандарта GSM остаются ведущими в современном мире. Это связано с тем, что стандарт GSM возник раньше стандарта CDMA. Внедрение сети CDMA требовало больших вычислительных мощностей и стоимость оборудования для оператора и абонента стоила значительно дороже, чем использованное в уже широко распространенном стандарте GSM. Явные преимущества стандарта CDMA оставили заинтересованность в развитии технологий для этой системы. Результатом стало то, что у сети CDMA стало стремительно увеличиваться количество пользователей.
III.Выводы
Таким образом, стандарт мобильной сети CDMA превосходит стандарт GSM и может быть применим для решения большего спектра задач. Однако широкое распространение и более дешевое оборудование стандарта GSM делает его более универсальным с точки зрения того, что количество территории, на которой нет покрытия сети GSM, минимально.
В настоящее время в Донецком национальном университете на кафедре радиотехники и защиты информации продолжаются работы в направлении исследования стандартов мобильной связи.
IV.Библиографический список