Структура пакетов, реализующих логические каналы gsm
следующие пакеты: синхронизации, коррекции частоты и так называемый нормальный пакет.
Пакет коррекции частоты состоит из трех нулевых краевых битов (англ. tail bits) в конце и в начале пакета и 142 нулевых битов между ними. Повторяющиеся временные интервалы с пакетами коррекции частоты образуют канал коррекции частоты.
Пакет синхронизации состоит из трех нулевых краевых битов в конце и в начале пакета, 64-битовой расширенной обучающей последовательности в середине пакета и двумя отрезками кодированной системной информации по 39 бит по обе стороны от нее. Обучающая последовательность предназначена для определения импульсного отклика канала, необходимого для детектирования информационных символов Две входящие в пакет 39-битовые информационные последовательности идентифицируют цветовой код базовой станции (0 - 7). Это позволяет определить сетевого оператора, к которому приписан пользователь. Биты системной информации также служат для синхронизации в рамках временной иерархии системы GSM.
Нормальный пакет. Как и в предыдущих случаях, он начинается и заканчивается тремя нулевыми битами. В середине пакета находится 26-битовая обучающая последовательность. По обеим сторонам этой последовательности располагаются 57-битовые информационные блоки с однобитовыми флагами. Значение логического флага F определяет тип передаваемого информационного блока — двоичные данные пользователя (речь, нулевое значение флага) или данные логического канала управления (SACCH или FACCH). Запрос подвижной станции на доступ к системе реализуется отправкой пакета доступа. Это самый короткий пакет в системе. Он начинается с восьми нулевых битов, за которыми следует 41-битовая синхропоследовательность, необходимая для определения свойств канала и синхронизации приемника базовой станции. Кодированное сообщение, характеризующее запрос на установление соединения, имеет длину 36 битов. Пакет оканчивается тремя нулевыми битами. Исключительно длинный защитный интервал обусловлен тем, что подвижная станция, которая впервые посылает пакет доступа в новой соте, не имеет информации о необходимом временном сдвиге. При отправке нормального пакета передачу необходимо начинать заранее, чтобы скомпенсировать время распространения сигнала от подвижной станции до базовой и разместить пакет внутри временного слота в приемнике. Пакет доступа может быть передан несколькими подвижными станциями в одном и тот же слоте. В этом случае произойдет коллизия, и ни один из пакетов не будет принят. Подвижная станция повторит попытку отправки пакета доступа через псевдослучайное количество кадров.
Стандарт Bluetooth
Bluetooth – это технология беспроводной передачи данных на небольшое расстояние (несколько десятков метров максимум) между различными типами устройств: мобильные телефоны, наушники, автомобили, медицинские аппараты и мн. др.
Технология Bluetooth объединяет устройства в так называемые пико сети (piconet), т.е. небольшие по численности и расстоянию между устройствами беспроводные сети передачи данных. В простейшем случае пико сеть – это два связанных между собой Bluetooth устройства. Устройство, которое инициирует и поддерживает соединение называется master, а другое – slave. Мастер может организовать до семи соединений к различным slave. Однако общая суммарная скорость передачи данных не может превышать максимум для данной технологии.
Технология Bluetooth предусматриваю работу различных пико сетей в одном и том же пространстве (например, комнате) и на одной и той же частоте. Таких сетей может быть несколько, и соединения не будут интерферировать (мешать) друг с другом. Существует несколько особенностей технологии Bluetooth, которые позволяют вышеуказанные возможности.
Во-первых, каждое устройство начинает работу в сети на минимально возможной мощности (1 мВт) предотвращая тем самым появление интерференции с уже работающими устройствами. Далее мощность может постепенно увеличиваться, вплоть до 3 Вт что позволяет работать на расстоянии до 100 метров.
Во-вторых, Bluetooth на радио интерфейсе использует технологию spread-spectrum frequency hopping – размазывание спектра с помощью перескоков по частоте. Суть ее заключается в том, что весь доступный спектр делится на 79 подканалов. Участвующие в соединении устройства меняют частоту 1600 раз в секунду, причем это происходит случайным, известным только этим устройствам способом. Поэтому очень мала вероятность того, что два или более одновременно активных соединения будут работать на одной и той же частоте в одно и то же время. Даже если это и произойдет, то это нанесет очень незначительный ущерб, который может быть легко устранен повтором пакета или алгоритмом коррекции ошибок.
Описание процедуры установления соединения
Состав спутниковых системы связи
Ku, C, L, S - полосы частот каналов спутниковой связи МС - мобильная станция ТА - спутниковый терминал ПК - компьютер
Наземный сегмент включает центры управления. Основными функциями являются: прием/передача радиосигналов, коммутация с различными сетями связи и внешний роуминг.
Центр управления системой осуществляет: слежение за космическими аппаратами; расчет их координации; коррекция времени; диагностика работоспособности бортовой радиоаппаратуры; передача каналовой информации.
Центр управления связью планирует использование ресурса спутника.
Шлюзовая станция состоит из приемопередающих комплексов (не менее 3-х). Шлюзовая станция может транслировать информацию с одного спутника на другой.
Кроме того, станция имеет коммутационное оборудование, соединяющее ее с различными наземными системами связи для организации дуплексной телефонной связи, факсимильной связи, передачи данных в больших объемах.
Состав пользовательского сегмента определяется набором услуг:
1) связь абонентов, имеющих спутниковые терминалы между собой; 2) дуплексная связь абонентов спутниковой системы с абонентами других сетей связи; 3) определение местоположения абонентов спутниковой системы.
Хэндовер
Процесс переключения каналов и линий по мере перемещения подвижного объекта по различным ячейкам сотовой связи.
Смена каналов в пределах одной БТС
Смена канала одной БТС на канал другой БТС, находящейся под управлением одного и того же контроллера
Между БТС, контролируемыми разными BSC, но одним центром коммутации (MSC)
Между базовыми станциями, относящимися к разным центрам коммутации
Система цифрового ТВ вещания DVB
Цифрово́е телеви́дение (от англ. Digital Television, DTV) — технология передачи телевизионного изображения и звука при помощи кодирования видеосигнала и сигнала звука с использованием цифровых каналов.
DVB (англ. Digital Video Broadcasting — цифровое видео вещание) — семейство стандартов цифрового телевидения, разработанных международным консорциумом DVB Project.
В 2002 году началась разработка стандарта DVB-H, который можно было бы использовать на мобильных устройствах во время движения. При этом на новую систему накладывались определенные требования, которые возникали из-за перемещения приемника сигнала в пространстве:
1. Мобильные устройства питаются от собственного аккумулятора. Поэтому этот стандарт должен предусматривать эффективное использование ресурса батареи, например, отключать приемник в интервалы времени, когда прием сигнала не ведется.
2. Должна быть предусмотрена «бесшовная» передача терминала от одного источника с ослабевающим сигналом к другому с более уверенным приемом в данной местности во время его движения.
3. Стандарт DVB-H предусматривает способность работы в условиях многолучевого распространения и в сильно зашумленном радиоэфире.
Кроме вышеуказанного данный стандарт позволяет работать в различных частотных диапазонах. Такая возможность достаточно актуальна, т.к. в разных странах для коммерческого использования выделены различные диапазоны. Но наиболее предпочтительным для DVB-H является частотный диапазон 900 МГц, широко используемый стандартом сотовой связи GSM.
Дальнейшее развитие системы сотовой связи GSM
Третье поколение систем сотовой связи, идея и цели
3G - «третье поколение», набор услуг, которые объединяют как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создает канал передачи данных.
3G - это не просто быстрый доступ к Интернету, это кардинально новый подход к общению, доступу к информации и т. д. Другими словами, те возможности и те устройства, которые традиционно рассматривались как исключительно стационарные, станут мобильными. Пользователь сможет не только разговаривать со своим собеседником, но и видеть его с помощью видеотелефона, путешествовать по сети Интернет, вести бизнес, обучаться, развлекаться и все это с помощью небольшого устройства, напоминающего сегодняшний сотовый телефон. Естественно, такие услуги требуют высокоскоростной передачи данных. Для этого предусматривается пошаговая модернизация существующих сетей мобильной связи, которые изначально проектировались в расчете на узкополосную передачу данных, до широкополосных сетей, обеспечивающих необходимую скорость для мобильных услуг мультимедиа и доступа к Интернету.
Третье поколение систем сотовой связи, стандарты
Стандарт UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - Универсальная система мобильной связи).
CDMA2000 Стандарт CDMA2000 улучшает показатель спектральной эффективности, т.е. эффективности использования частотных ресурсов за счет следующих улучшений:
1. Усовершенствованный алгоритм управления мощностью. Стандарт CDMA2000 использует кодовый метод доступа абонентов в сеть – CDMA (code division multiple access). Главным его недостатком является возникновение интерференции при увеличении числа абонентов. Однако благодаря механизму управления мощности для каждого мобильного терминала (MS) будет задана оптимальная мощность на данный момент времени, которая позволит с одной стороны не мешать другим абонентам, а с другой – обеспечить требуемый уровень качества обслуживания
2. Разнесенная передача (Transmit diversity) – каждая антенна может принимать/ передавать до 6 различных сигналов. При этом MS выбирает частоту с наибольшим уровнем сигнала.
3. Умные антенны (Smart Antennas). Они позволяют формировать отдельные пучки сигнала для каждого абонента с точностью в несколько десятков метров. Благодаря Smart antenna реализован так называемый пространственный метод множественного доступа абонентов (SDMA - Space Division Multiple Access). Это позволяет значительно снизить общий уровень интерференции в радио эфире и существенно расширить емкость сети.
4. Улучшенная технология цифрового кодирования
Стандарт TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access) – множественный доступ с синхронным кодовым и временным разделением
1. Сеть хорошо подходит для трафика ассиметричных 3G приложений, например, доступ в сеть Интернет.
2. Высокая спектральная эффективность приводит к увеличению емкости сети. В стандарте TD-SCDMA используется общая полоса на радио интерфейсе в uplink и downlink, что позволяет использовать все выделяемые ресурсы без остатка. Кроме того, благодаря другим технологиям (смарт-антенны, динамическое распределение ресурсов и т.п.) удается снизить интерференцию в соте, и, соответственно, увеличить емкость сети.
К другим преимуществам TD-SCDMA можно отнести пониженное потребление мощности, экономия транспортных ресурсов, упрощенное планирование сети.
Факторы, влияющие на качество связи в системах спутниковой связи
Поглощение энергии сигнала в атмосфере (газы, водяные пары, дождь)
Потери из-за неточности наведения антенн
Фазовые эффекты в атмосфере (дисперсия сигналов)
Шумы атмосферы, планет и приемных систем