Автоматизированные системы обработки информации и управления
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
?ая 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:
- возможность прослушивания разговоров;
- 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:
- Расширением частотного ресурса
- 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:
- Применение временного разделения каналов
- Шифрование сообщений и защита данных пользователя
- Использование блочного и сверточного кодирования
- 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.
Табл. 7.2.2
Характеристики
СтандартаGSM
(Западная Европа)ADC (США)JDC
(Япония)CDMA (США)Год ввода в эксплуатацию1992199219911994Рабочий диапазон частот, МГц935-965
890-915824-840
869-894810-826
910-956824-840
869-894Метод доступа
Временное разделение каналовВременное разделение
каналовВременное разделение каналовКодовое разделение
каналовРазнос каналов, кГц20030251250Количество речевых каналов на несущую833(6)32Эквивалентная полоса на речевой канал, Гц25108,3 (4,15)
Вид модуляцииGMSKтс /4 DQPSKтс/4 DQPSKQPSKВозможный радиус соты, км0,5-350,5-200,5-200,5-25
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 которы?/p>