Быстрый поиск

Реферат: Автоматизированные системы обработки информации и управления

Практически все системы электронной почты имеют возможность передачи сообщений (писем) на факсимильные аппараты. Для этого в сеть электронной почты включаются факсимильные серверы, которые устанавливаются в различных регионах страны. Это специальные компьютеры, оснащенные факсимильными модемами и подключенными как к сети электронной почты, так и к местной (региональной) телефонной сети. При необходимости передать сообщение на факсимильный аппарат корреспондента информация сначала отправляется на ближайший к корреспонденту факсимильный сервер, там коды текстового сообщения преобразуются в графическое изображение текста, которое и передает по местной телефонной линии на факсимильный аппарат. Таким образом, текстовое сообщение, введенное в компьютер, скажем, в Москве, как на удаленном принтере распечатывается на факсимильном аппарате, установленном, например, во Владивостоке. В большинстве случаев доставка сообщения средствами электронной почты через удаленный факсимильный сервер более надежна и выгодна, чем по междугородному или международному телефону.

7.2. Сотовые телефоны

Принятые сокращения

AT&T - американской компании AT&T

ГУН - генератор управляющего напряжения

ДПКД - делитель с переменным коэффициентом деления

ЖКИ - жидкокристаллический индикатор

ИС - интегральная микросхема

МП - микропроцессор

ОАТС - общенациональная автоматическая телефонная сеть

ПБ - переносная батарея

ПЧ - промежуточная частота

РЧ - радиочастота

СБ - стационарная батарея

ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты

ФКС - федеральная комиссия связи

7.2.1. Принципы построения сотовой сети

Введение

Возможность беседовать по телефону "на ходу" для большинства людей всегда считалась недостижимой роскошью. Но согласитесь, что мобильная связь – это удобно, а иногда и жизненно необходимо – можно позвонить из любого места в любое время. Для многих абонентов именно последнее качество оказывается определяющим – возможность позвонить в экстремальных ситуациях.

Мобильная связь с помощью переносных радиостанций существует уже почти шестьдесят лет. Любительские и служебные системы радиосвязи хорошо известны и широко используются. Однако они не обеспечивают непосредственного доступа к Общенациональной автоматической телефонной сети (ОАТС). Некоторые радиолюбительские радиостанции могут подключаться к ОАТС, но процедура вхождения в телефонную сеть весьма сложна и длительна, а, кроме того, в каждый конкретный момент ею может воспользоваться только один оператор и только на короткое время.

Некоторое время назад было разработано такое радиотелефонное оборудование, которое позволяет подключаться к ОАТС с помощью установленной на автомобиле радиостанции. Такое построение сети позволяет вести переговоры сразу многим абонентам одновременно – связь осуществляется на различных частотах (каналах). Вся сеть подключается к ОАТС на центральной станции системы.

Возможности радиотелефонной связи ограничены двумя факторами:

v Во-первых, в частотном диапазоне, выделенном для радиотелефонии Федеральной комиссией связи (ФКС), можно разместить лишь ограниченное количество каналов. Всего их может быть около 2000. На первый взгляд это довольно много, но такого количества явно недостаточно, чтобы обеспечить всех желающих, – очередь на установку радиотелефонов огромная.

v Во-вторых, радиотелефонная сеть обязана быть централизованной, – поэтому вас обслуживает одна-единственная компания. Территория, где вы можете пользоваться радиотелефоном, ограничивается зоной действия ее приемопередатчиков.

Система сотовой телефонной связи разрабатывалась с расчетом на массового потребителя, поэтому охватываемые ею территории постоянно расширяются, а стоимость услуг весьма невысока. В этой главе рассматриваются принципы сотовой связи, и описывается устройство типичного сотового телефона (Рис. 7.2.1).

Рис. 7.2.1. Карманный сотовый телефон.

В традиционных радиотелефонных системах для расширения зоны обслуживания и увеличения числа абонентов использовался чисто силовой подход. Региональные станции увеличивали число радиоканалов и мощности передатчиков до максимумов, которые еще допускала ФКС. Это привело к тому, что зоны обслуживания располагались небольшими островкам, отделенными друг от друга существенными расстояниями, поскольку в противном случае, из-за использования одних и тех же частотных каналов, между соседними зонами могли возникнуть недопустимые помехи. Увеличение мощности станций и выделение ФКС более широкой полосы частот не решало проблемы. Поэтому пришлось переосмыслить заново сам подход к мобильной телефонной связи.

Компания AT&T стала первой, кто занялся реконструкцией радиотелефонной связи, и разработала новую систему AMPS (Advanced Mobile Phone Service), известную сегодня просто как сотовая связь.

Истории развития сотовой связи

Первые радиотелефоны использовали обычные фиксированные каналы, и если один из них был занят, абонент вручную переключался на другой. В 1946 г, в городе Сант-Луис (США) впервые заработала подобная система радиотелефонной связи.

С развитием техники системы радиотелефонии совершенствовались:

¨ уменьшались габариты устройств

¨ осваивались новые частотные диапазоны

¨ улучшалось базовое и коммутационное оборудование

¨ появилась функция автоматического выбора свободного канала.

Оставалась главная проблема: - ограниченность частотного ресурса при огромной потребности в предоставлении услуг.

В середине 40-х годов исследовательский центр Bell Laboratories американской компании AT&T предложил идею разбиения территории на небольшие участки (Рис. 7.2.2), называемые сотами (от английского слова cell – ячейка, сота). В основу был положен следующий принципы:

- Каждая из ячеек обслуживается передатчиком с ограниченным радиусом действия и числом каналов. Это без помех позволило бы повторно использовать те же самые частоты в другой ячейке.

Теоретически их можно использовать в соседней ячейке. Но на практике зоны обслуживания сот могут перекрываться из-за различных факторов, например, изменения условий распространения радиоволн. В результате появляются взаимные помехи, что недопустимо. Поэтому в соседних ячейках используются отличные от первой частоты. Группа ячеек с различными наборами частот называется кластером. На (Рис. 7.2.2) размерность кластера равна трем, но на практике это число может достигать пятнадцати.

Рис. 7.2.2.

Этот принцип организации связи был реализован в 70 годы.

В Америке в 1983 году вступила в коммерческую эксплуатацию сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service).

В 1981 г., началась эксплуатация первых систем сотовой связи стандарта NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) диапазона 450 МГц.

Несколько позже, в 1985 г., на базе NMT-450 был разработан стандарт NMT диапазона 900 МГц, позволивший значительно увеличить емкость системы за счет использования большего, частотного ресурса и расширить ее функциональные возможности.

В 1985 г. Великобритания приняла в качестве национального стандарт TACS (Total Access Communications System), разработанный на основе AMPS.

Все названные здесь стандарты являются аналоговыми и относятся к первому поколению систем сотовой связи. Их основные характеристики приведены в (Табл. 7.2.1.).

Аналоговые стандарты сотовой связи

Табл. 7.2.1

Характеристики системы	AMPS (США)	NMT-450 (Скандинавские страны)	NMT-900 (Скандинавские страны)	TACS (Великобритания)	Radiocom-2000 (Франция)
Год ввода в эксплуатацию	1983	1981	1986	1985	1985
Полосы частот на передачу, МГц - базовая станция -подвижная станция	870-890 825-845	463-467,5 453-457,5	935-960 890-915	935-950 (917-933 ETACS) 890-905 (872-888 ETACS)	424,8-427,9 418,8-421,9
Разнос речевых каналов, кГц	30	25	25/12,5	25	12,5
Общее число каналов	666	180	1000/1999	600 (640 ETACS)	256
Характеристики телефонного сигнала: - тип модуляции – пиковая девиация, кГц	ФМ +/- 12	ФМ +/-5	ФМ +/- 5	ФМ +/- 9,5	ФМ +/-2.5
Тип модуляции сигналов управления	FSK	FFSK	FFSK	FSK	FFSK
Типичный радиус ячейки, км	2-20	2-45	0,5-20	2-20	5-20
Время переключения на границе ячеек, мс	250	1250	270	290	-