§ 1. Географические условия развития сотовой связи.

Система сотовой связи строится в виде набора ячеек, покрывающих обслуживаемую территорию, например город или область (рис.1). Данные ячейки принято схематически изображать в виде правильных шестиугольников, что, по сходству с пчелиными сотами, и дает основание называть систему сотовой. В большинстве случаев радиус соты составляет от полукилометра до нескольких километров [1.11]. В центре каждой ячейки находится базовая станция, которая обслуживает все подвижные станции (абонентские терминалы) в пределах ячейки. Все базовые станции замыкаются на центр коммутации, или коммутатор, с которого в свою очередь имеются выходы на другие системы и сети связи - городскую телефонную сеть, междугородную и международную сети связи, а также на другие системы сотовой связи (рис.2).

Таким образом, территориальная структура сотовой связи служит зеркальным отражением идеальной шестиугольной решетки предложенной В. Кристалером в его теории центральных мест.

Однако, хотя базовая станция располагается в центре шестиугольника, и отвечает принципу к=7, вершины представляют собой не центральные места более низкого ранга, а могут располагаться в любой точке обслуживаемой территории, будь то населенный пункт, лес, сельскохозяйственное угодье, болото и т.п. Идеальность решетки нарушается только ввиду технической необходимости поддержания устойчивой связи в пределах перехода от одной соты к другой.

рис. 1.

Ячейки (соты) системы сотовой связи, покрывающие обслуживаемую территорию. Источник: [1.10] В случаях, когда вызываемый абонент связи является

абонентом системы сотовой связи, то для того, чтобы он мог

получить адресованный ему вызов, центр коммутации должен располагать информацией о том, в какой ячейке находится абонент, т.е. через какую базовую станцию следует направлять ему вызов. Для этого все подвижные станции периодически регистрируются в системе сотовой связи, посылая через ближайшую базовую станцию соответствующие сигналы на центр коммутации (рис.2). При перемещении абонентов между ячейками последовательные регистрации происходят без участия абонента через разные базовые станции, благодаря чему центр коммутации всегда имеет информацию о текущем местоположении абонентов. Связь между подвижными и базовыми станциями осуществляется по радиоканалам, а между базовыми станциями и центром коммутации, так же как и между центром коммутации и другими сетями связи -по оптоволоконным, радиорелейным или проводным линиям связи

Структура системы сотовой связи, где ПС - подвижная станция; БС - базовая станция; ЦК - центр коммутации. Источник: [1.11] Перед сотовой связью, как и перед другими видами связи,

стоят общие задачи глобализации, интернационализации и интеграции мирового хозяйства. Разобщенность сетей, линий связи, используемых стандартов, а также различия в количестве населения, площади территории, рельефе и др. уменьшает эффективность всей системы связи и мобильной связи, в частности, как отдельных стран, так мира в целом. В связи с этим важно обратить внимание на условия развития сотовой связи в мире на примере отдельных регионов.

При рассмотрении условий развития мобильной связи уместно сравнивать такие регионы, как, Западная Европа и Северная Америка.

Общая площадь региона Западная Европа составляет всего 3,7 млн км2, что в 5 раз меньше Северной Америки - региона, уровень развития сотовой связи в котором примерно такой же. Однако следует отметить, что в регионе Северная Америка всего 2 страны, а в Западной Европе, в основе которой лежат страны ЕС - почти 20 стран. С одной стороны, большое количество государств оказывает неблагоприятное влияние на развитие связи ввиду особых национальных интересов, различного уровня развития стран и др. С другой стороны, площадь Западной Европы невелика и, следовательно, охватить всю его территорию с помощью базовых станций проще, быстрее и требует меньше вложений.

Первоначально сотовая связь обслуживала лишь отдельные государства. Единая система сотовой связи Западной Европы была создана значительно позже. Такие небольшие страны, как, например Люксембург (его площадь составляет 1/4 площади Москвы) имеют много преимуществ в плане охвата территории сотовой связью. Для обеспечения населения мобильной связью в небольших странах нужны передатчики небольшой мощности. Кроме того, Западная Европа - один из самых густонаселенных регионов мира - свыше 100 человек на 1 км2, что в 6 раз больше данного показателя в Северной Америке [1.8]. На протяжении истории такое расселение способствовало формированию и поддержанию постоянных контактов между людьми, как личного характера, так и посредством различных видов связи, сначала простых, например почтовой, телеграфной и телефонной, а позже более модернизированных и мобильных, например, сотовой.

В отличие от стран Западной Европы, США и Канада имеют много общего в социально-экономическом отношении, что определяется общностью географического положения, взаимосвязанной историей развития этих переселенческих стран и др. С созданием в 1993 г. интеграционной группировки североатлантическая ассоциация свободной торговли НАФТА, в регионе будут продолжаться тенденции на сближение не только социально экономических и торговых функций, но и продолжение выработки единой стратегии развития сотовой связи. В Северной Америке, в отличие от Западной Европы, сотовая связь создавалась сразу для всего региона. Несмотря на постоянный рост населения, который влечет увеличение числа абонентов, планирование сотовой сети гораздо проще, если известна, по крайней мере, точная площадь необходимого для охвата региона. Благодаря общности географического положения стран Северной Америки и, при прочих равных условиях, существует больше технических возможностей обеспечить лучшее качество связи, чем в регионе, где много небольших государств (Западная Европа).

Что касается таких показательных государств, как Япония или Китай, то сотовая связь создавалась в каждой из данных стран своим собственным путем.

Необходимо отметить, что сотовая связь в основном обслуживает потребности городского населения. В 2002 г. в Западной Европе насчитывалось 13 городов-миллионеров, в Северной Америке - 11, а в Японии 12 [IV.47]. В среднем в Западной Европе в городах проживает 3/4 населения. В некоторых странах, таких как Великобритания, Германия, Бельгия, Швеция, доля городского населения составляет 85% и более. Для сравнения: в США урбанизация составляет 76%, в Японии 78%, а в Китае менее 40%. Плотность городского населения в странах ЕС больше, чем в странах НАФТА, т.е. население европейских городов ближе друг к другу - это также имеет большое значение для формирования сети сотовой связи.