Тестирование NMT – описание стандарта, приборы для измерений

Стандарт NMT (аббревиатура от Nordic Mobile Telephone) – аналоговый стандарт мобильной связи в диапазоне частот от 453 до 468 МГц. Разработан совместно администрациями связи Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции для организации совместной радиотелефонной связи общего пользования в Скандинавских странах. Впервые был запущен в 1981 году в Швеции, Норвегии, Финляндии и Дании, а позже в некоторых странах Европы, на территории СНГ, на Среднем Востоке и Азии.

В стандарте NMT мобильные станции полностью совместимы со всеми базовыми станциями системы независимо от страны. Все мобильные абоненты имеют возможность работать в любой из стран, входящих в систему. Система предназначена в основном для обслуживания наземных мобильных абонентов, однако в некоторых случаях может обслужить также и абонентов морских мобильных служб на небольших расстояниях от берега.

Принцип работы

Принцип работы мобильной системы радиосвязи основан на взаимодействии с фиксированной телефонной сетью. В состав сетей мобильной связи входят:
MSC – центр коммутации мобильной связи;
BTS – базовые станции;
MS – мобильные станции.

Центр коммутации мобильной связи (MSC) обеспечивает управление системой мобильной радиосвязи и является интерфейсом между мобильной станцией и фиксированной телефонной сетью. Каждый MSC обслуживает группу базовых станций. Совокупность BTS, обслуживаемых одним MSC, образует зону обслуживания (TA - traffic area).

Система образована таким образом, что в зависимости от значимости абонентов она может им предоставлять некоторые преимущества, такие как сокращенный набор, приоритет и т.п.

На каждой базовой станции один канал используется как канал вызова, он маркируется специальным сигналом опознавания. Один или несколько других каналов, когда они свободны, маркируются другим сигналом, показывающим, что канал свободен. Мобильные станции, находящиеся в зоне действия базовой станции, постоянно работают на прием на канале вызова. Однако при определенных обстоятельствах MSC может допускать использование канала вызова для ведения разговора. Эта возможность может быть использована только в том случае, когда на базовой станции нет свободных каналов связи.

В дополнение к сигналам, различающим каналы вызова и каналы связи, имеются сигналы, определяющие зону обслуживания и страну, в которой находится мобильная станция, а также сигналы, обозначающие номер канала. Все служебные сигналы являются цифровыми и передаются со скоростью 1200/1800 бит/с FFSK модуляцией (Fast Frequency Shift Keying – нулю соответствует частота 1800 Гц, а единице 1200 Гц). Сам разговор представляет собой аналоговый сигнал так, что его можно подслушать "обычным" приемником.

Диапазон рабочих частот

Рабочие частоты находятся в двух полосах: 453-457,5 МГц и 463-467,5 МГц, которые используются для радиосвязи между мобильной и базовой станциями и между базовой и мобильной станциями соответственно. Дуплексный разнос каналов приема и передачи в стандарте NMT-450 равен 10 МГц. Частотный разнос соседних каналов равен 25 (20) кГц.

Так как общее число радиочастот, имеющихся в наличии в системе, ограничено, то для того, чтобы увеличить ёмкость системы связи предусматривается формирование малых зон связи ("малые ячейки"). Однако, как следствие, увеличивается вероятность достижения границы зоны обслуживания базовой станции к другой, управляемой тем же радиотелефонным коммутатором. Более того, выходная мощность передатчиков всех мобильных станций автоматически уменьшается по команде радиотелефонного коммутатора, когда станция входит в зону "малой ячейки". Та же процедура уменьшения мощности используется для того, чтобы уменьшить помехи в случае, когда мобильные станции находятся близко от базовых станций с обычными зонами обслуживания.

Сравнение стандартов NMT-450 и NMT-900

В настоящее время около 40 стран приняли стандарты NMT-450 и NMT-900. Стандарт NMT-450 был принят в СНГ в качестве основного аналогового стандарта мобильной связи. Принципы построения сотовых систем радиосвязи стандартов NMT-450 и NMT-900 практически совпадают. Обе системы сотовой связи базируются на спецификации стандарта NMT-450. Основные отличия более совершенного стандарта NMT-900, в основном, были связаны с введением в состав абонентского оборудования малогабаритной ручной станции, совершенствованием управления и развитием услуг связи. Малогабаритные ручные станции разработаны в настоящее время и для стандарта NMT-450. Кроме того, в NMT-900 добавляется новая структура кадра, официально определяемая документом спецификации. В кадр включается дополнительная информация, префиксы и линейные сигналы. Изменена та часть спецификации, которая относится к взаимодействиям MSC BTS (например, самотестирование, тревога).

Сравнительная таблица стандартов NMT-450 и NMT-900
Сравнение стандартов NMT-450 и NMT-900.

В настоящее время стандарт NMT-450 доработан и его характеристики доведены до уровня стандарта NMT-900. Новая версия получила обозначение NMT-450J. Основные усовершенствования включают в себя увеличенную производительность, качественную работу ручных телефонов и защиту доступа к сети связи с помощью системы идентификации абонента (Subscriber Identificati Security/SIS).

Идентификация абонента (абонентской станции) осуществляется по специальному ключу (SAK), записанному в подвижную станцию. Этот же ключ содержится в регистре идентификации установленном в центре коммутации. Процедура идентификации осуществляется при каждом новом звонке от подвижной станции. Системы сотовой подвижной связи стандартов NMT-450J и NMT-900 предоставляют абонентам широкий набор услуг. Кроме передачи речевых сообщений на местном, междугородном и международном уровнях, сети NMT позволяют отправить телефаксы и иметь доступ к различным базам данных, при этом скорость передачи данных не должна превышать 4,8 кбит/с.

Абонентам предоставляются следующие услуги: переадресация вызова на другой номер, ограничение вызова, то есть продолжительности разговоров, конференц-связь трех абонентов, организация пользовательских групп с сокращенным набором номера и другие услуги. На базе стандартов NMT разработаны системы беспроводной связи для стационарных абонентов (WLL). Все абонентские устройства, включая телефаксы и модемы передачи данных, можно включить в систему этой радиотелефонной связи в качестве интерфейса пользователя. С точки зрения абонента этот вариант связи не отличается от проводной телефонной связи. Также и нумерация беспроводного абонентского телефона может не отличаться от нумерации проводной сети. В системе беспроводного абонентского доступа WILL речь и сигнализация могут быть зашифрованы на радиоинтерфейсе.

Перспективы технологии NMT

В процессе модернизации разрабатываются новые версии стандарта. Для увеличения ёмкости сотовых сетей стандарта NMT-450 планируется использовать шаг частотной сетки 12,5 кГц вместо стандартного шага 25 кГц, что позволит увеличить количество рабочих каналов с 180 до 359. Но этой привилегией смогут воспользоваться только владельцы новых моделей телефонов. Предполагается использовать временное разделение каналов, как в цифровых системах (работа нескольких абонентов на одной частоте).

В Европейских странах у этого стандарта перспектива одна – полный отказ от NMT-450 и переход на технологию IMT-MC-450 (CDMA2000).

Приборы для тестирования NMT

Anritsu Cell Master MT8212E, MT8213E – портативные анализаторы базовых станций

Anritsu S331L SiteMaster – портативный анализатор АФУ (антенно-фидерных устройств)