Дайте определение понятию беспроводная связь и перечислите его основные виды

Дайте определение понятию беспроводная связь и перечислите его основные виды

Беспроводная связь— вид телекоммуникаций, при котором голосовая, текстовая и графическая информация передается на абонентские беспроводные терминалы, не привязанные к определенному месту или территории. Различаются спутниковая, сотовая, транкинговая и др. виды мобильной связи.

Сотовая связь. Каждая станция обеспечивает доступ к сети на ограниченной территории, площадь и конфигурация которой зависит от рельефа местности и других параметров. Перекрывающиеся зоны покрытия создают структуру, похожую на пчелиные соты; от этого образа и происходит термин "сотовая связь". При перемещении абонента его телефон обслуживается то одной, то другой базовой станцией, причем переключение (смена соты) происходит в автоматическом режиме, совершенно незаметно для абонента, и никак не влияет на качество связи. Такой подход позволяет, используя радиосигналы малой мощности покрывать сетью мобильной связи большие территории, что обеспечивает этому виду коммуникаций, помимо эффективности, еще и высокий уровень экологичности.

Спу́тниковаясвя́зь — один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными.

Транкинговые сети, обеспечивающие абонентским терминалам (радиостанций) связь в пределах определенной территории, представляют собой системы базовых станций (ретрансляторов), которые осуществляют передачу радиосигнала от одного терминала к другому при их значительном удалении друг от друга. Поскольку транкинговые сети обычно обеспечивают связь сотрудникам ведомств (МВД, МЧС, "Скорая помощь" и т.д.) или на технологических площадках большого размера (вдоль автотрасс, на стройке, на территории заводов и т.д.), то транкинговые терминалы не имеют развлекательных возможностей и дизайнерских изысков в оформлении. Носимые радиостанции устанавливают связь друг с другом напрямую, без промежуточных коммуникационных систем.

 

2. Объясните принципы и способы организаций связи в транкинговых системах связи.

Транкинговая система может быть многозоновой и однозоновой. В каждой зоне установлена базовая станция (БС), через которую обеспечивается радиосвязь с абонентами системы. В качестве абонентских устройств в транкинговых системах используют автомобильные или портативные радиостанции работающие в симплексном, дуплексном или полудуплексном режимах2. Структурная схема транкинговой системы приведена на рис.1.

В состав типовой БС входят:

антенны, устройство объединения радиосигналов на передачу (комбайнер), ретрансляторы (приемопередатчики), устройство управления, маршрутизатор и интерфейс телефонного канала и терминал. Используются всенаправленные антенны при расположении БС в центре зоны. При необходимости могут использоваться направленные антенны. Прием и передача могут осуществляться с использованием одной приемопередающей антенны, либо на отдельные приемную и передающую антенны.

Ретранслятор - приемопередающее устройство, работающее в дуплексном режиме. В транкинговых сетях с частотным разделением каналов (МДЧР) на каждый ретранслятор приходится один приемопередатчик, приемник и пе­редатчик работают на разных частотах. Для повышения надежности может осуществляться групповое резервирование ретрансляторов (например, в неко­торых системах на каждые пять рабочих приходится один резервный). Устройство управления (УУ) обеспечивает взаимодействие между всеми узлами БС, в частности: обработку вызовов, поступающих и передаваемых по каналу управления; осуществляет аутентификацию вызовов; контролирует длительность соединения с ТфОП, следит за очередностью прохождения вызовов и т.д.

Рис. 1. Структурная схема базовой станции

Маршрутизатор осуществляет обработку вызовов, производит выбор маршрута и осуществляет коммутацию абонентов, а в многозоновых системах отслеживает перемещение абонентов из зоны в зону.

Интерфейс обеспечивает сопряжение базовой станции с ТфОП.

Терминал предназначен для контроля за состоянием системы, проведени­ем тестирования аппаратуры для выявления неисправностей, оперативного вне­сения изменений в базу данных системы.

Рис. 1. Структурная схема базовой станции

Маршрутизатор осуществляет обработку вызовов, производит выбор маршрута и осуществляет коммутацию абонентов, а в многозоновых системах отслеживает перемещение абонентов из зоны в зону

Интерфейс обеспечивает сопряжение базовой станции с ТфОП.

Терминал предназначен для контроля за состоянием системы, проведени­ем тестирования аппаратуры для выявления неисправностей, оперативного вне­сения изменений в базу данных системы.

Рис. 4.2. Структурная схема радиотелефона (MS) стандарта GSM 900

антенный переключатель — электронный коммутатор, управляемый из CPU и подключающий вход антенны либо на выход передатчика, либо на вход приемника.

Опишите стандарт GSM.

GSM (от названия группы GroupeSpécialMobile, позже переименован в GlobalSystemforMobileCommunications)- глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с разделением каналов по времени (TDMA) и ч GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation) (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).

Мобильные телефоны выпускаются с поддержкой 4 частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц.

В зависимости от количества диапазонов, телефоны подразделяются на классы и вариацию частот в зависимости от региона использования.

• Однодиапазонные -телефон может работать в одной полосе частот. В настоящее время не выпускаются, но существует возможность ручного выбора определённого диапазона частот в некоторых моделях телефонов, напримерMotorola C115, или с помощью инженерного меню телефона.
• Двухдиапазонные (DualBand) -для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800 и 850/1900 для Америки и Канады.
• Трёхдиапазонные (TriBand)- для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800/1900 и 850/1800/1900 для Америки и Канады.
• Четырехдиапазонные (QuadBand)- поддерживают все диапазоны 850/900/1800/1900.

В стандарте GSM применяется GMSK-модуляция с величиной нормированной полосы ВТ -0,3, где В -ширина полосы фильтра по уровню минус 3 дБ, Т -длительность одного бита цифрового сообщения.

GSM обеспечивает поддержку следующих услуг:

• Услуги передачи данных (синхронный и асинхронный обмен данными, в том числе пакетная передача данных — GPRS). Данные услуги не гарантируют совместимость терминальных устройств и обеспечивают только передачу информации к ним и от них.
• Передача речевой информации.
• Передача коротких сообщений (SMS).
• Передача факсимильных сообщений.

Пользователи GS M могут обмениваться данными со скоростью свыше 9600 битов в сек.:

• с пользователями обычной телефонной сети (POTS –PlainOrdinaryService);
• с пользователями цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN);
• с пользователями сети передачи данных общего пользования с пакетной коммутацией (PSPDN — PacketSwitchedPublicDataNetworks);
• с пользователями сети передачи данных общего пользования c коммутацией каналов (CSPDN — CircuitSwitchedPublicDataNetworks).

Стандарт GS M предусматривает передачу данных:

• асинхронно в дуплексном режиме со скоростями 300, 600, 1200,

2400, 4800 и 9600 бит/с через телефонные сети общего пользования;

• синхронно в дуплексном режиме со скоростями 1200, 2400, 4800 и

9600 бит/с через телефонные сети общего пользования, коммутируемые сети передачи данных общего пользования (CSPDN) и ISDN;

• в режиме доступа с помощью адаптера к пакетной асинхронной передаче данных со стандартными скоростями 300-9600 бит/с через коммутируемые сети пакетной передачи данных общего пользования (PSPDN);
• в режиме синхронного дуплексного доступа к сети пакетной передачи данных со стандартными скоростями 2400—9600 бит/с.

1 5.Опишите структуру временных интервалов GSM.

В плане частот стандарта GSM-900 размещено 124 частотных канала, а стандарта DCS-1800 - 374 частотных канала.(см. Частотные планы стандартов GSM-900 и DCS-1800.)

В цифровых стандартах для увеличения емкости используется МДВР. Временные структуры МДВР: временной интервал (окно), кадр, мультикадр, суперкадр и гиперкадр. Кадр {рис. 8.1;а) делится на 8 временных интервалов. Их нумеруют цифрами от 0 до 7. Длительности кадра МДВР Тк = 4,615 мс. Длительность окна Токн= Tк/8 = 576,9 мкс.

На одной несущей может быть организовано восемь физических каналов. Общее число каналов связи NCB = 8 Nf = 992.

Кадры объединяются в мультикадры. Различают мультикадры первого типа (рис. 8.1,б) и второго типа (рис. 8.1,в). Длительность мультикадра первого типа Тм1 =26Тк =120 мс. Длительность мультикадра второго типа Тм2 = 51Тк = 235,335 мс.

Суперкадр объединяет 51 мультикадр первого типа или 26 муль-тикадров второго типа, длительность суперкадраТск =6,12 с. Гиперкадр содержит 2048 суперкадров или 2 756 648 кадров. Длительность гиперкадра 12 533,76 с или 3 ч 23 мин. 53 с 760 мс.

Мультикадр первого типа организуется для каналов трафика и совмещенных с ними каналов управления. Дня обозначения каналов трафика будем использовать аббревиатуру ТСН от их английского названия (TrafficChannel). Напомним, что по каналам трафика передают речевые сигналы. Структура мультикадра первого типа для передачи речи с полной скоростью показана на рис. 8.1,5, где Т- окна, предназначенные для каналов ТСН. Кадр № 13 (S) этого мультикадра выделен для канала управления SACCH (медленный совмещенный канал управления). Кадр № 26 IDLE в этом мультикадре является холостым (/). В нем ничего не передают. Структура мультикадра на линиях вверх и вниз одинакова со сдвигом начала на линии вверх на три ВИ, поскольку АС не может передавать и принимать одновременно. В соте передают по восемь каналов трафика на каждой несущей, за исключением одной.

Мультикадр второго типа (рис. 8.1,в) организуют для каналов «управления, не связанных с каналами трафика.

Речь или данные для передачи формируются в виде пакетированного цифрового потока. Каждый пакет передается в своем окне. Каждый физический канал занимает окно с одним и тем же номером в каждом временном кадре. Скорость передачи в радиоканале Ср = Nокн/Tокн = 270,8 кбит/с, где Nокн = 156,25 бит в пакете.

Каждый пакет имеет типовую структуру. В стандартах GSM-900 и DCS-1800 предусмотрено пять типовых структур пакетов: NB (нормальный), FB (пакет частотной коррекции), SB (пакет синхронизации), DB (установочный), АВ (пакет доступа). На рис. 8.2 показаны структуры пакетов и длительность элементов в битах.

 

 

Опишите стандарт CDMA

В CDMA каналы для передачи с базовой станции называются прямыми (Forward), для приема базовой станцией — обратными (Reverse).

 

Упрощенная структурная схема системы с кодовым разде лением каналов

CDMA называют широкополосной системой и сигналы идущие в эфире шумоподобными. Широкополосная — потому, что занимает широкую полосу частот. Шумоподобные сигналы — потому, что когда в эфире на одной частоте, в одно и то же время работают несколько абонентов, сигналы накладываются друг на друга (можно представить шум в ресторане, когда все одновременно говорят). Помехоустойчивая — потому, что при возникновении в широкой полосе частот(1,23 Мгц) сигнала-помехи, узкого диапазона (<150кГц), сигнал примется почти неискаженный. За счет помехоустойчивого кодирования потерянные данные система восстановит.

Система CDMA фирмы Qualcom рассчитана на работу в диапазоне частот 800 Мгц. Система CDMA построена по методу прямого расширения спектра частот на основе использования 64 видов последовательностей, сформированных по закону функций Уолша. Для передачи речевых сообщений выбрано речепреобразующее устройство с алгоритмом CELP со скоростью преобразования 8000 бит/с (9600 бит/с в канале). Возможны режимы работы на скоростях 4800, 2400, 1200 бит/с.

В стандарте используется раздельная обработка отраженных сигналов, приходящих с разными задержками, и последующее их весовое сложение, что значительно снижает отрицательное влияние эффекта многолучевости. При раздельной обработке лучей в каждом канале приема на базовой используется 4 параллельно работающих коррелятора, а на подвижной станции 3 коррелятора. Наличие параллельно работающих корреляторов позволяет осуществить мягкий режим “эстафетной передачи” при переходе из соты в соту.

Мягкий режим “эстафетной передачи” происходит за счет управления подвижной станцией двумя или более базовыми станциями. Транскодер, входящий в состав основного оборудования, проводит оценку качества приема сигналов от двух базовых станций последовательно кадр за кадром. Процесс выбора лучшего кадра приводит к тому, что результирующий сигнал может быть сформирован в процессе непрерывной коммутации и последующего “склеивания” кадров, принимаемых разными базовыми станциями, участвующими в “эстафетной передаче”.

Протоколы установления связи в CDMA, так же как в стандартах AMPS основаны на использовании логических каналов.В CDMA каналы для передачи с базовой станции называются прямыми (Forward), для приема базовой станцией — обратными (Reverse).

 

Модуляция

Модулятор является последним элементом передающего тракта (рис. 8) и, строго говоря, не выполняет никаких операций собственно цифровой обработки сигналов. Его задача состоит в переносе информации цифрового сигнала с выхода кодера канала на несущую частоту, т.е. в модуляции сверхвысокочастотной (СВЧ) несущей низкочастотным (НЧ) цифровым сигналом. Модулированный СВЧ сигнал с выхода модулятора через антенный коммутатор поступает на антенну и излучается в эфир, чтобы быть затем принятым антенной станции-получателя информации. Соответственно демодулятор – первый элемент приемного тракта, и его задача заключается в выделении из принятого модулированного радиосигнала информационного сигнала, который подвергается цифровой обработке в последующей части приемного тракта.

Цифровой сигнал модулируется на аналоговую несущую частоту, ис пользуя гауссовскую манипуляцию с минимальным частотным сдвигом (GMSK — Gaussian-filteredMinimumShiftKeying). 89 Курс Сотовые системы связи GMSK [3, 22] является одним из вариантов минимальной частотной манипуляции (MSK). Это вид частотной модуляции, который отобража ет двоичные импульсные сигналы двумя сигнальными частотами, сдви нутыми по фазе на 180° на каждом тактовом интервале. Гауссовская минимальная манипуляция (GMSK) отличается тем, что импульсы входной последовательности сглаживаются с помощью фильтра нижних частот и приводятся к форме гауссовской кривой. Такая форма обеспечивает более низкий уровень внеполосного излучения и уменьшает влияние на соседние каналы. Но этот способ по сравнению с другими име ет меньшую спектральную эффективность. В частности, он позволяет пе редавать около 0,7 бит/с на Гц (теоретическая спектральная эффектив ность для квадратурной фазовой манипуляции равна 2 бит/с-Гц) и увели чивает энергетические затраты.

АМ, ЧМ и ФМ являются базисом и достаточно редко применяются на практике поодиночке. Чаще применяются их модификации или в сочетании друг с другом. В частности в стандарте GSM (GlobalSystemforMobileCommunications) на радио интерфейсе применяется модуляция GMSK (GaussianmodulationwithMinimumShiftKeying) – гауссовская манипуляция с минимальным фазовым сдвигом. Главное ее преимущество заключается в том, что манипулированный этим методом сигнал занимает гораздо меньшую частотную полосу, чем при обычной фазовой манипуляции.

28. Опишите принцип работы центра коммутации мобильной связи GSM
Центральный компонент подсистемы сети — центр коммутации мобильный связи (MSC). Он работает как обычный узел коммутации общедоступной телефонной сети (PSTN) или цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN). Дополнительно он обеспечивает все функциональные возможности мобильного абонента такие как регистрация, аутентификация, обновление местоположения, передача соединения (хэндовер) и маршрутизация вызова при передвижении объекта. Эти функции обеспечиваются совместно несколькими функциональными объектами, которые вместе формируют коммутационную подсистему сети. MSC обеспечивает подключение к фиксированным сетям, таким как телефонная сеть PSTN или ISDN. При передаче сигналов между функциональными объектами в коммутационной подсистеме сети используется общий канал сигнализации ОКС-7 (SS7), такой же как используется для обмена в ISDN и в сетях общего пользования.

Центр коммутации подвижной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. MSC аналогичен коммутационной станции ISDN и реализует интерфейс между фиксированными сетями (PSTN, PDN, ISDN и т.д.) и сетью подвижной связи. Он обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. Кроме выполнения функций обычной коммутационной станции ISDN, на MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся «эстафетная передача», в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении подвижной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.

Каждый MSC обеспечивает обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны (например, Москва и область). MSC управляет процедурами установления вызова и маршрутизации. Для телефонной сети общего пользования MSC обеспечивает функции сигнализации по ОКС-7, передачи вызова и поддерживает другие виды интерфейсов в соответствии с требованиями конкретного проекта.

MSC формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передает их в центр расчетов (биллинг-центр). MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети: он поддерживает процедуры безопасности, применяемые для управления доступом к радиоканалам.

MSC не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления, кроме передачи управления в подсистеме базовых станций (BSS).

 

Как организуется многостанционный доступ с временным разделением канала(TDMA)?

TDMA (TimeDivisionMultipleAccess) – множественный доступ с временным разделением. Это один из трех основных методов множественного доступа, т.е. способов разделения общего ресурса канала связи между участниками информационного обмена. TDMA широко применяется в стандартах второго поколения сотовой связи таких как, например, GSM (GlobalSystemforMobileCommunications).

Структура цикла TDMA

Основной принцип TDMA заключается в том, что имеющийся ресурс разделяется между участниками информационного обмена на циклически повторяющиеся промежутки времени. Промежутки времени получили название "таймслот" (timeslot, TS). При этом абонент может использовать всю ширину пропускания канала, но только в определенные временные отрезки. В такой ситуации главное, чтобы сигналы соседних таймслотов не накладывались друг на друга. Это может быть вызвано как слишком высокой мощностью передачи, так и помехами в канале, несовершенством используемого оборудования. Чтобы избежать подобных межслотовых помех часто вводят специальный защитный временной интервал. Таким образом, если часть энергии одного передатчика просочится за пределы отведенного ему таймслота, то она будет оказывать воздействие лишь на не несущий информацию защитный интервал. Введение такого интервала снижает общую пропускную способность канала связи, но необходимо для поддержания заданных характеристик качества обслуживания.

Защитные интервалы в цикле TDMA

Метод TDMA нашел широкое распространение после появления цифровых систем передачи, в частности PDH (PlesiochronousDigitalHierarchy - плезиохронная цифровая иерархия) и SDH (SynchronousDigitalHierarchy – синхронная цифровая иерархия). TDMA больше подходит для передачи цифрового потока, нежели FDMA (FrequencyDivisionMultipleAccess), т.к. для его передачи как раз характерны особенности TDMA: широкополосность и небольшое время передачи.

В стандарте GSM одновременно используются TDMA и FDMA. Весь частотный диапазон разделяется на частотные каналов по 200 кГц каждый, которые в свою очередь состоят из 8 таймслотов. Также TDMA на ряду с другими методами множественного доступа используется в стандартах UMTS (UniversalMobileTelecommunicationsSystem) и LTE(LongTermEvolution).

Как организуется многостанционный доступ с частотным разделением канала(FDMA)?

FDMA (FrequencyDivisionMultipleAccess) – множественный доступ с частотным разделением. Это один из самых распространенных методов множественного доступа, применяемых не только в сотовой связи, но и в других системах радиосвязи. Сам термин "множественный доступ" предусматривает разделение общего ресурса линии связи между информационными источниками. Принцип FDMA заключается в том, что весь частотный спектр разделяется между пользователями на равные или не равные частотные полосы. Причем каналы могут быть как симметричными в обоих направлениях, так и ассиметричными. Источники информации могут использовать выделенный им частотный ресурс неограниченно по времени, но при этом не должны создавать помехи соседним каналам. Чтобы избежать переходных помех вводят специальный защитный частотный интервал между соседними каналами. Это так называемая полоса расфильтровки. Она не используется для передачи информации и поэтому снижает общую пропускную способность имеющегося канала связи.

Принцип организации FDMA

Метод FDMA используется как в аналоговых системах связи, так и в цифровых обычно на ряду вместе с другими методами множественного доступа TDMA (TimeDivisionMultipleAccess) и CDMA. Всотовойсвязи FDMA применяетсявовсехстандартах: NMT (Nordic Mobile Telephone), GSM (Global System for Mobile Communications), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), LTE (Long Term Evolution), Mobile WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access). Такое широкое распространение FDMA в первую очередь обусловлено тем, что все системы сотовой связи используют радио соединение на участке между мобильной станцией и базовой, а частота – это самый важный и ценный ресурс такого соединения. Дело в том, что в отличии от проводных соединений, доступ к которым имеют лишь абоненты данной сети, в радио соединениях доступ к эфиру имеют одновременно несколько абонентов/операторов/систем сотовой связи и они не могут работать на одной частоте в одной точке пространства. В связи с этим появляется необходимость в разделении всего имеющегося ресурса на частотные полосы.

FDMA часто применяется в совокупности с другими методами разделения каналов. В GSM частотный метод разделения применяется вместе с TDMA. Весь частотный диапазон разделяется на последовательно пронумерованные частотные симметричные в обоих направлениях полосы, каждый шириной 200 кГц. В свою очередь каждый частотный канал разделяется на 8 таймслотов, в которых уже и передается информация абонентов и системы. Между частотными каналами используется полоса расфильтровки для того, чтобы избежать переходных помех. В стандарте UMTS также используется FDMA вместе с CDMA. Однако в этом случае используют гораздо более широкие частотные каналы и меньшие полосы расфильтровки за счет меньшего уровня излучаемой мощности.

 

 

Как организуется многостационный доступ с кодовом разделением канала (CDMA)

Прямые каналы

Данные в прямом канале трафика группируются в кадр длительностью 20 мс. Пользовательские данные после предварительного кодирования и форматирования перемежаются с целью регулирования текущей скорости передачи данных, которая может изменяться. Затем спектр сигнала расширяется перемножением с одной из 64 псевдослучайных последовательностей (на основе функций Уолша) до значения 1,2288 Мбит/с. Каждому мобильному абоненту назначается ПСП, с помощью которого его данные будут отделены от данных других абонентов. Ортогональность ПСП обеспечивается одновременной синхронной кодировкой всех каналов в соте (т. е. используемые в каждый момент времени фрагменты являются ортогональными). Как уже упоминалось, в системе передается пилотный сигнал (код) для того, чтобы мобильный терминал мог управлять характеристиками канала, принимать временные метки, обеспечивая фазовую синхронизацию для когерентного детектирования. Для глобальной синхронизации сети в системе используются еще радиометки от GPS(GlobalPositionSystem)-спутников.

Состав прямых каналов

Пилотный канал (PilotChannel) предназначен для установления начальной синхронизации, контроля уровня сигнала базовой станции по времени, частоте и фазе, идентификации базовой станции.

Канал синхронизации (SCH — SynchronizingChannel) обеспечивает поддержание уровня излучения пилотного сигнала, а также фазу псевдослучайной последовательности базовой станции. Канал синхронизации передает синхросигналы мобильным терминалам со скоростью 1200 бод.

Широковещательный канал коротких сообщений, канал вызова (PagingChannel) используется для вызова подвижной станции. Количество каналов — до 7 на соту. После приема сигнала вызова мобильная станция передает сигнал подтверждения на базовую станцию. После этого по каналу широковещательного вызова на подвижную станцию передается информация об установлении соединения и назначении канала связи. Работает со скоростью 9600, 4800, 2400 бод.

Рис. 3.9. Каналы трафика и управления системы CDMA

Канал прямого трафика (FTCH — ForwardTrafficChannel) предназначен для передачи речевых сообщений и данных, а также управляющей информации с базовой станции на мобильную; передает любые пользовательские данные.

Для предоставления разных услуг связи в CDMA используются два типа каналов. Первый из них называется основным, а второй — дополнительным. Услуги, предоставляемые через эту пару каналов, зависят от схемы организации связи. Каналы могут быть адаптированы для определенного вида обслуживания и работать с разными размерами кадра, используя любое значение скорости из двух скоростных рядов: RS-1 (1200, 2400, 4800 и 9600 бит/с) или RS-2 (1800, 3600, 7200 и 14400 бит/с). Определение и выбор скорости приема осуществляется автоматически.

Рис. 3.10. Структура прямых каналов

Каждому логическому каналу назначается свой код Уолша, как это указано на рис. 3.10. Всего в одном физическом канале может быть 64 логических канала, т. к. последовательностей Уолша, которым в соответствие ставятся логические каналы, всего 64, и каждая из них имеет длину по 64 бита. Из всех 64 каналов:

• на 1-й канал назначается первый код Уолша (W0), которому соответствует пилотный канал;
• на следующий канал назначается тридцать второй код Уолша (W32), следующим семи каналам также назначаются свои последовательности Уолша (W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7), которым соответствуют каналы вызова;
• 55 каналов предназначены для передачи данных по каналу прямого трафика.

Состав обратных каналов

Канал доступа (ACH — AccessChannel) обеспечивает связь подвижной станции с базовой станцией, когда подвижная станция еще не использует канал трафика. Канал доступа применяется для установления вызовов и ответов на сообщения, передаваемых по каналу вызова (PagingChannel), команд и запросов на регистрацию в сети. Каналы доступа совмещаются (объединяются) с каналами вызова.

Канал обратного трафика (RTCH — ReverseTrafficChannel) обеспечивает передачу речевых сообщений и управляющей информации с мобильной станции на базовую станцию.

 

 

Дайте определение понятию беспроводная связь и перечислите его основные виды

Беспроводная связь— вид телекоммуникаций, при котором голосовая, текстовая и графическая информация передается на абонентские беспроводные терминалы, не привязанные к определенному месту или территории. Различаются спутниковая, сотовая, транкинговая и др. виды мобильной связи.

Сотовая связь. Каждая станция обеспечивает доступ к сети на ограниченной территории, площадь и конфигурация которой зависит от рельефа местности и других параметров. Перекрывающиеся зоны покрытия создают структуру, похожую на пчелиные соты; от этого образа и происходит термин "сотовая связь". При перемещении абонента его телефон обслуживается то одной, то другой базовой станцией, причем переключение (смена соты) происходит в автоматическом режиме, совершенно незаметно для абонента, и никак не влияет на качество связи. Такой подход позволяет, используя радиосигналы малой мощности покрывать сетью мобильной связи большие территории, что обеспечивает этому виду коммуникаций, помимо эффективности, еще и высокий уровень экологичности.

Спу́тниковаясвя́зь — один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными.

Транкинговые сети, обеспечивающие абонентским терминалам (радиостанций) связь в пределах определенной территории, представляют собой системы базовых станций (ретрансляторов), которые осуществляют передачу радиосигнала от одного терминала к другому при их значительном удалении друг от друга. Поскольку транкинговые сети обычно обеспечивают связь сотрудникам ведомств (МВД, МЧС, "Скорая помощь" и т.д.) или на технологических площадках большого размера (вдоль автотрасс, на стройке, на территории заводов и т.д.), то транкинговые терминалы не имеют развлекательных возможностей и дизайнерских изысков в оформлении. Носимые радиостанции устанавливают связь друг с другом напрямую, без промежуточных коммуникационных систем.

 

2. Объясните принципы и способы организаций связи в транкинговых системах связи.

Транкинговая система может быть многозоновой и однозоновой. В каждой зоне установлена базовая станция (БС), через которую обеспечивается радиосвязь с абонентами системы. В качестве абонентских устройств в транкинговых системах используют автомобильные или портативные радиостанции работающие в симплексном, дуплексном или полудуплексном режимах2. Структурная схема транкинговой системы приведена на рис.1.

В состав типовой БС входят:

антенны, устройство объединения радиосигналов на передачу (комбайнер), ретрансляторы (приемопередатчики), устройство управления, маршрутизатор и интерфейс телефонного канала и терминал. Используются всенаправленные антенны при расположении БС в центре зоны. При необходимости могут использоваться направленные антенны. Прием и передача могут осуществляться с использованием одной приемопередающей антенны, либо на отдельные приемную и передающую антенны.

Ретранслятор - приемопередающее устройство, работающее в дуплексном режиме. В транкинговых сетях с частотным разделением каналов (МДЧР) на каждый ретранслятор приходится один приемопередатчик, приемник и пе­редатчик работают на разных частотах. Для повышения надежности может осуществляться групповое резервирование ретрансляторов (например, в неко­торых системах на каждые пять рабочих приходится один резервный). Устройство управления (УУ) обеспечивает взаимодействие между всеми узлами БС, в частности: обработку вызовов, поступающих и передаваемых по каналу управления; осуществляет аутентификацию вызовов; контролирует длительность соединения с ТфОП, следит за очередностью прохождения вызовов и т.д.

Рис. 1. Структурная схема базовой станции

Маршрутизатор осуществляет обработку вызовов, производит выбор маршрута и осуществляет коммутацию абонентов, а в многозоновых системах отслеживает перемещение абонентов из зоны в зону.

Интерфейс обеспечивает сопряжение базовой станции с ТфОП.

Терминал предназначен для контроля за состоянием системы, проведени­ем тестирования аппаратуры для выявления неисправностей, оперативного вне­сения изменений в базу данных системы.