- •1)Классификация средств подвижной связи. Краткая характеристика
- •1.2)Системы персонального радиовызова.
- •1.3)Системы бесшнуровой телефонии.
- •1.4)Транкинговые системы.
- •1.5) Сотовая телефония.
- •1.6) Спутниковые системы персональной радиосвязи.
- •1.7) Системы беспроводного доступа к локальным вычислительным сетям.
- •2) Сотовые сети связи с подвижными объектами.
- •2.5) Принципы организации связи и повторного использования частот.
- •2.4) Частотно-территориальное планирование регулярных сотовых сетей связи.
- •3) Модель цифровой системы связи. Цифровая модуляция в системах подвижной связи.
- •3.1) Краткая характеристика основных составляющих модели.
- •3.2) Понятия «созвездие», «эквивалентный модулирующий сигнал».
- •3.3) Типы цифровой модуляции, применяемые в подвижной связи (подробное описание в 3.4-3.6)
- •3.4) Модулятор fsk. Гауссовская манипуляция с минимальным частотным сдвигом – gmsk.
- •3.5) Квадратурная фазовая манипуляция – qpsk, oqpsk.
- •3.6) Многочастотная модуляция
- •4)Демодуляция в цифровых системах спрс
- •4.1) Когерентный, некогерентный прием сигнала.
- •4.2) Схема оптимального синхронного приемника сигналов qpsk.
- •4.3) Некогерентный оптимальный fsk-приемник.
- •5) Широкополосные спрс. Расширение спектра средств подвижной связи.
- •5.1) Предпосылки перехода к широкополосным спрс.
- •5.2) Основные свойства и типы псевдослучайных последовательностей (псп), используемых в широкополосных системах; m-последовательности; каскадный сдвиговый регистр с линейными обратными связями (lfsr).
- •5.3) Методы расширения спектра (подробнее в 5.4 и 5.5)
- •5.4) Схемы электрические структурные расширения спектра прямым методом (dsss).
- •5.5) Схемы электрические структурные расширения спектра скачками по частоте (fhss).
- •5.6) Схемы электрические структурные расширения спектра с (псевдослучайной) перестройкой во времени (thss ss).
- •6) Стандарт сотовой связи gsm.
- •6.1) Основные определения и термины для сотовых систем связи (ссс).
- •6.2) Основные мировые стандарты ссс. Понятие о поколениях ссс.
- •Классификация систем 2-го поколения
- •6.3) Понятие о сетях с макросотовой, микросотовой и пикосотовой структурой.
- •6.4) Стандарт gsm и его разновидности. Частотный план gsm. Фазы развития gsm.
- •6.6) Канальное кодирование. Шифрование. Перемежение блоков.
- •Шифрование
- •6.7) Кадры tdma
- •Перескоки частоты (Slow frequency hopping).
- •6.8) Адаптивная эквализация (Adaptive Equalization). Временное опережение передачи
- •Временное опережение передачи
- •6.9) Скорость передачи и метод модуляции в gsm
- •7) Канальная структура в gsm.
- •7.4) Расположение каналов управления в структуре tdma.
- •7.6) Географическая структура сети. Нумерация и идентификация в сети.
- •Основные идентификаторы и номераGsm
- •Аутентификация
- •Определение местоположения
- •7.7) Процедуры установления соединений. Cхемы алгоритмов установления соединений.
- •7.8) Процедуры передачи мобильных станций на обслуживание (handover).
- •7.9)Оценка параметров канала
- •8) Службы gsm, передача sms и данных.
- •8.1) Службы-носители и телеслужбы.
- •8.2) Организация sms(short message service)
- •8.3) Варианты мобилизации ресурсов системы. Hscsd, gprs, edge.
- •Разнесение антенн (Antenna Diversity)
- •Антенные комбайнеры
- •Антенны bts
- •9) Бесшнуровая телефония.
- •СистемаDect
- •Архитектура системы
- •Физический уровень
- •9.3) Структура частотно-временного кадра mc-tdma- tdd. Работа совместно с gsm.
- •10) Сотовые сети стандарта cdma.
- •10.1) Общая характеристика системы.
- •10.2) Канальное кодирование. Параметры кодовых последовательностей в стандарте is-95.
- •10.3) Схема обработки сигналов в передающем тракте базовой станции.
- •10.4) Схема обработки сигналов в передающем тракте подвижной станции.
- •10.5) Управления мощностью.
- •10.2) Канальное кодирование. Параметры кодовых последовательностей в стандарте is-95.
- •10.6) Конфигурация системы стандарта cdma. Конфигурация сети стандарта cdma
- •10.7) Организация каналов в стандарте cdma.
- •10.8) Логические каналы линии «вниз». Структурные схемы каналов.
- •10.9) Логические каналы линии «вверх». Общая структура обратного канала связи системы is-95. Структурные схемы каналов.
- •Канал доступа
- •10.10) Обслуживание вызова в сетях стандарта cdma.
- •10.11) Организация эстафетной передачи
- •11) Мобильная связь третьего поколения.
- •11.1) Общая концепция мобильной связи третьего поколения и основные параметры.
- •Общая характеристика и основные параметры
- •11.2) Основные модификации cdmaOne.
- •11.3) Эволюция стандарта is-95 в cdma2000. Принципы построения и архитектура. Отличительные особенности.
- •11.4) Структура сети стандарта cdma2000. Варианты mc-cdma и ds-cdma.
- •11.5) Канальная структура cdma2000.
- •Архитектура сети радиодоступа
- •11.7) Архитектура сети радиодоступа. Архитектура utran.
- •11.8) Логические, транспортные и физические каналы.
- •Выделенные физический каналы линии «вверх»
- •11.9) Канализирующие коды линии «вверх»
- •12) Технология lte.
- •12.1) Общая характеристика. Особенности технологии.
- •12.2) Основные функциональные элементы сети. Архитектура sae.
- •12.3) Принципы построения радиоинтерфейса по технологии lte. Радиоинтерфейс lte.
- •13) Технология Wi-Fi.
- •13.1) Протоколы.
- •13.2) Применение технологии Wi-Fi. Создания беспроводных локальных сетей.
- •13.3) Организация доступа к Интернету.
- •14) Технология Bluetooth.
- •14.1) Радиоинтерфейс
- •14.2) Организация связи
- •14.3) Типы физических каналов
1.4)Транкинговые системы.
Транкинговые системы - это системы подвижной связи, предназначенные для построения коммуникационных сетей на крупных предприятиях, оперирующих разнесенными в пространстве ресурсами. Пример такого предприятия - это парк грузовых или обслуживающих автомобилей. Транкинговые системы особенно эффективны в транспортных компаниях и специальных службах, например, в полиции, в аварийных службах, в компаниях-поставщиках газа и энергии и т.д. Характерная особенность таких систем - наличие диспетчерского и управляющего центра, распределяющего вызовы. Становится возможным установление таких видов соединений, которые в обычных телефонных сетях предоставляются только в виде специальных услуг. Пример такого соединения - звонок из диспетчерского центра на все подвижные станции или на какую-то определенную их группу. Другой характерный для транкинговых систем вид звонка - соединение между несколькими подвижными станциями.
Рассмотрим эволюцию транкинговых систем:
• системы с одной базовой станцией и общим радиоканалом. Каждая подвижная станция прослушивала все посылаемые на любую станцию сети сигналы;
• усовершенствованные в соответствии с британским стандартом МРТ 1327 аналоговые системы;
• цифровые системы, известные как TETRAи стандартизованные Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (англ.European Telecommunications Standards Institute, ETSI). Предоставляют возможность передачи как речевых, так и других информационных сигналов.
Основная идея и название транкинговых систем отражает правило распределения каналов в этих системах. Системные ресурсы состоят из определенного количества каналов («ствола связи» ,англ.Trunk), являющихся общим ресурсом. Любой свободный канал может быть назначен для установления новою соединения и будет немедленно возвращен в общую квоту после завершения этого соединения. В этом состоит основное различие между транкинговыми системам и классическими диспетчерскими системами, в которых каналы распределены по фиксированным группам пользователей. Если все каналы в группе диспетчерской системы заняты, то пользователь из этой труппы не может установить новое соединение, даже при наличии свободных каналов в других группах.
1.5) Сотовая телефония.
Сотовая телефония - это следующий и, возможно, наиболее показательный пример систем связи с подвижными объектами. Системы сотовой телефонии обеспечивают двустороннее беспроводное соединение с подвижными станциями, которые могут передвигаться с высокой скоростью по обширной территории, покрытой сетью базовых станций. Системы сотовой связи могут покрывать всю страну. Более того, семейство систем одного и того же вида может покрывать территорию множества стран, что и наблюдается в Европе с системой GSM.
Первоначально перед системой сотовой подвижной связи (СПС) ставилась задача обеспечить соединение с движущимися транспортными средствами как в городе, так и по загородным трассам.
Мощность сигналов в СПС превышает таковую в бесшнуровой телефонии и достигает нескольких Ватт. В случае мобильных ручных устройств ограничение излучаемой мощности - это один из факторов, влияющих на длительность работы устройства между перезарядками аккумуляторной батареи, он может сыграть решающую роль в рыночном успехе таких устройств. Однако такое ограничение привели к уменьшению зоны действия мобильного устройства и необходимости более плотного размещения базовых станций.
В последние два десятка лет системы СПС стремительно развивались и совершенствовались. Системы первого поколения были аналоговыми. Речь передавалась при помощи частотной модуляции. Для обеспечения многостанционного доступа использовался метод FDMA. При этом контроль за установлением соединения, безобрывная передача соединения другой базовой станции при перемещении подвижной станции(Handover - хэндовер), а также другие процедуры (например, управление мощностью подвижной станции) выполнялись с использованием цифровых сигналов. В восьмидесятых годах было построено множество взаимно несовместимых аналоговых систем СПС - американская системаAMPS(англ.Advanced Mobile Phone System), английская TACS (англ. Total Access Cellular System), скандинавская NMT (англ. Nordic Mobile Telephone System) и немецкаяC-Netz.
Развитие цифровых технологий с одной стороны и частые примеры исчерпания аналоговыми системами абонентской емкости (особенно в больших городах) с другой стороны, привели к разработке систем второго поколения. Их реализация была основана на цифровых технологиях; здесь использовались методы многостанционного доступа TDMAиCDMA:
• GSM(англ.Global System for Mobile Communications), примененная в Европе, а позже и на территории других континентов;
• IS-94/136 иIS-95, используемые в США и некоторых других странах;
• PDC(англ.Personal Digital Cellular), работающая исключительно в Японии.
GSMиIS-9S- наиболее наглядные примеры систем, использующих соответственноTDMA- иCDMA- методы многостанционного доступа к каналу связи. Они будут рассмотрены в следующих параграфах.
Основной задачей, поставленной при разработке систем второго поколения, была максимизация емкости системы, выражаемой в количестве пользователей на единицу спектра и на единицу площади района охвата. С другой стороны, связь с пользователями, которые передвигаются на транспортных средствах по шоссе в малонаселенных районах, требует мощных базовых станций дальнего действия. Поскольку при разработке систем учитывались эти противоречащие друг другу требования, конечная система характеризовалась следующими свойствами:
• относительно высокая мощность передатчика;
• сложная структура мобильного телефона, особенно его подсистемы обработки цифровых сигналов;
• относительно низкое качество связи по сравнению со стационарными телефонными системами;
• сложная структура сети, обусловленная процедурами смены базовой станции (перехода) и управления мобильностью, необходимостью обнаружения искомой подвижной станции в системе, а также множеством предлагаемых услуг.
Несмотря на очевидные различия между конкретными системами сотовой телефонии второго поколения, они имеют следующие общие черты:
• низкая скорость потока цифровых данных, представляющих речевой сигнал пользователя, обусловленная сложными алгоритмами кодирования речи; скорость потока данных не превышает 13 кбит/с, что позволяет увеличить емкость системы за счет определенного ухудшения качества речевого сигнала;
• относительно небольшая (порядка 200 мс) задержка передачи данных к обоих направлениях, обусловленная алгоритмами кодирования и декодирования речи и сложной системой детектирования цифрового сигнала;
• дуплексная передача данных с частотным разделением (FDD);
• контроль мощности подвижной станции, который гарантирует неизменное качество связи, не зависящее от расстояния между подвижной и базовой станциями.
Дальнейшее развитие сотовых систем второго поколения привело к появлению множества новшеств. Особенно значительно расширился спектр услуг передачи данных. Первоначально сотовые системы второго поколения были разработаны для передачи речевых сигналов. Широкое распространение сети Internet, общее развитие компьютерных сетей и популярность переносных компьютеров (laptops, palmtops и т.д.) создали спрос на возможность доступа кInternetчерез подвижные станции. Это потребовало увеличения скорости передачи данных в уже существующих системах. Разработчики, в свою очередь, предложили упрошенный протокол доступа кInternet, который в сочетании с соответствующим дизайном вебсайтов позволит пользователям путешествовать поInternetпри помощи мобильных телефонов.
В прошлом десятилетии были разработаны сотовые системы третьего поколения. Было предсказано, что данные и мультимедийная информация будут составлять большую часть передаваемых сигналов. Поэтому для новых систем была предложена большая емкость и несколько типов трафика. Скорость передачи данных составляет не менее 384 кбит/с и может достигать 2 Мбит/с, что позволяет передавать видеоданные. Потребовался всемирный стандарт, который позволит пользователям перемещаться с мобильными телефонами по всему миру. До сих пор эта задача не была успешно решена, поэтому в Европе, Америке и некоторых азиатских странах были приняты различные стандарты. Это привело к появлению целой группы рекомендаций ITU-T, представленных под общим названиемIMT-2000 (англ.International Mobile Telecommunications 2000). Основной метод доступа к каналу - многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA).