Реферат: Автоматизированные системы обработки информации и управления
Примечание:
* AMPS - Advanced Mobile Phone Service (Передовые Услуга Подвижной Связи)
* CDMA - Code Division Multiple Access (Много - станционный Доступ с Кодовым Разделением каналов)
* СЕРТ - Conference of European Postal and Telecommunications Administrations (Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи)
* DQPSK - Differential Quadrature Phase Shift Keying (Дифференциальная квадратурная Фазовая Манипуляция)
* FSK - Frequency Shift Keying (Частотная Манипуляция)
* FFSK • Fast Frequency Shift Keying (Частотная Манипуляция с минимальным сдвигом)
* GMSK - Gaussian Minimum Shift Keying (Гауссовская Манипуляция с Минимальным Сдвигом)
* GSM - Global System for Mobile Communications (Глобальная Система Подвижной Связи)
* IS - Interim Standard (Внутренний Стандарт)
* JDC - Japan Digital Cellular (Цифровая Сотовая Связь Японии)
* NMT - Nordic Mobile Telephone (Скандинавский Сотовый Телефон)
* QPSK - Quadrature Phase Shift Keying (Квадратурная Фазовая Манипуляция)
* TACS - Total Access Communications System (Система Связи Общего Доступа)
* ПА - Telecommunications Industry Association (Промышленная Ассоциация в области Связи)
Недостатки аналогового способа передачи информации
Аналоговый способ передачи информации с помощью обычной угловой модуляции (ЧМ или ФМ), кроме простоты, имеет ряд существенных недостатков:
q возможность прослушивания разговоров;
q отсутствие эффективных методов борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или при движении абонентов.
Использование различных стандартов сотовой связи существенно мешало ее широкому применению.
Увеличивать число абонентов можно было лишь двумя способами:
v Расширением частотного ресурса
v Переходом к рациональному частотному планированию, позволяющему гораздо чаще использовать одни и те же частоты.
К концу прошлого десятилетия сотовая связь подошла к новому этапу своего развития – созданию систем второго поколения на основе цифровых методов обработки сигнала.
В 1982 г. была создала специальная группа Groupe Special Mobile с целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи для выделенного в этих целях диапазона 900 МГц. Ее аббревиатура GSM и дала название новому стандарту.
Первые технические требования к GSM были опубликованы в 1990 г. В 1992 г. в Германии вступила в коммерческую эксплуатацию. Позже, в связи с широким распространением стандарта во всем мире, GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications.
В GSM использовались самые современные разработки. К ним относятся:
q Применение временного разделения каналов
q Шифрование сообщений и защита данных пользователя
q Использование блочного и сверточного кодирования
q Новый вид модуляции – GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) и ряд других.
Примечание:
Самая первая система сотовой связи стандарта NMT-450 вступила в эксплуатацию в Саудовской Аравии, на месяц раньше, чем у себя на родине в Скандинавии.
Цифровые стандарты сотовой связи
В 1991 г. он был утвержден цифровой стандарт сотовой связи. Табл. 7.2.2.
|
Характеристики Стандарта |
GSM (Западная Европа) |
ADC (США) |
JDC (Япония) |
CDMA (США) |
| Год ввода в эксплуатацию | 1992 | 1992 | 1991 | 1994 |
| Рабочий диапазон частот, МГц |
935-965 890-915 |
824-840 869-894 |
810-826 910-956 |
824-840 869-894 |
| Метод доступа | Временное разделение каналов |
Временное разделение каналов |
Временное разделение каналов |
Кодовое разделение каналов |
| Разнос каналов, кГц | 200 | 30 | 25 | 1250 |
| Количество речевых каналов на несущую | 8 | 3 | 3(6) | 32 |
| Эквивалентная полоса на речевой канал, Гц | 25 | 10 | 8,3 (4,15) | |
| Вид модуляции | GMSK | тс /4 DQPSK | тс/4 DQPSK | QPSK |
| Возможный радиус соты, км | 0,5-35 | 0,5-20 | 0,5-20 | 0,5-25 |
Структура сотовой системы
Сотовая связь коренным образом отличается от традиционной радиосвязи (Рис. 7.2.3.). В ней не предусматривается создание отдельных, требующих больших затрат энергии, каналов связи между каждой парой абонентов. Вместо этого обслуживаемая территория делится на относительно небольшие ячейки (соты). Станции, расположенные в каждой ячейке, имеют небольшую мощность, полностью автоматизированы, и каждая из них соединена с центральной сотовой станцией. Абоненты связываются не непосредственно с центральной, а только с ближайшей станцией. Таким образом, на большом пространстве может быть создана сеть из множества взаимосвязанных радиостанций.
Рис. 7.2.3. Структура сотовой сети.
Принципиальным является то, что ячейки делаются небольшими: – радиус действия каждой станции не превышает нескольких километров. В условиях ограниченного диапазона частот тот же самый частотный канал можно использовать снова, но, правда, не в соседней ячейке. Таким способом можно, не расширяя полосу занимаемых частот, обеспечить сотовой связью весь земной шар. Небольшая мощность передатчиков позволяет делать аппаратуру весьма компактной и недорогой.
В Соединенных Штатах для сотовой связи выделен диапазон частот, в котором можно разместить 666 телефонных каналов. Оборудование каждой ячейки обеспечивает 45 двусторонних телефонных разговоров одновременно. Каждая дуплексная связь ведется на двух частотах, следовательно, в каждой ячейке используются 90 из 666 выделенных каналов. В соседних ячейках используются другие каналы. В более удаленных ячейках, те же самые каналы могут использоваться снова.
Рис. 7.2.4. Распределение каналов между ячейками.
Предположим (Рис. 7.2.4.), что в центральной ячейке области 1 используются каналы с 1 по 90. Ни в одной из соседних с ней ячеек на этих каналах вести переговоры уже нельзя из-за возможных взаимных помех, поэтому в соседних ячейках будут использоваться другие из 666 частотных каналов. Часть ячеек области 2 уже достаточно удалена, поэтому в них снова можно использовать те же частоты, что и в области 1. Центральная сотовая станция принимает сигналы от каждой из ячеек своей области и направляет их в ОАТС.
Когда абонент сотовой связи "снимает трубку" своего телефона, ближайшая станция принимает передаваемые телефоном сигналы и выделяет два свободных канала, по которым и осуществляется связь. Выбор каналов полностью автоматизирован, – абонент не имеет отношения к этой процедуре. После установки дуплексной связи центральная сотовая станция передает обработку вызова обычной телефонной станции. После подключения к телефонной линии вы услышите сигнал готовности.
Поскольку мобильный телефон перемещается в пространстве, уровень принимаемого сигнала постоянно изменяется. Когда абонент приближается к границе ячейки, центральная сотовая станция определяет, какая из соседних ячеек оказывается в "лучшем положении". После этого связь с абонентом передается аппаратуре следующей ячейки; такая процедура называется перебросом вызова. Процесс переброса незаметен для абонента, его разговор не прерывается.
У сотовой системы есть еще одно преимущество. Если различные территории обслуживаются разными компаниями, они могут вступить в соглашение и создать единую сеть. Многие компании так и поступили, договорившись о взаимном обслуживании клиентов. Всякий раз, когда вы выезжаете за пределы "своего" района, другая сотовая сеть автоматически примет переброс вызова и продолжит вас обслуживать. Там, где две местности, обслуживаемые различными компаниями, соседствуют одна с другой, сотовая сеть может быть непрерывной.
Сотовая сеть расширяема как вширь, так и "вглубь". Можно не только добавить новые ячейки к существующей сети, но и разделить существующие на более мелкие, что позволит обслуживать большее количество абонентов.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38
