- •Лекция №1
- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm
- •1.1. Мобильная связь
- •Лекция за 2 неделю на тему: «Поколения мобильной связи.Структура сети gsm.» Ответственная Голубничая е. Ю.
- •1.История развития стандартов и поколений сотовой связи
- •2. Стандарт gsm
- •3.Контрольные вопросы
- •Лекция за 3 неделю на тему: «Поколения мобильной связи.Структура сети gsm.» Ответственная Голубничая а. Ю.
- •1.Введение
- •2. Поколение 1g
- •4. Поколение 3g
- •5. Поколение 3.5g
- •6. Поколение 4g
- •Лекция за 4 неделю на тему: «Повторное использование частот.(cdma)». Ответственные Ворновская е. И Бурлова е.
- •Лекция за 5 неделю на тему: «Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm » Ответственный Горбунов и.С.
- •Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm
- •3.1. Физические и логические каналы
- •3.1.1. Логические каналы
- •3.1.1.1 Каналы управления (Control Channels)
- •3.1.1.2 Каналы для передачи трафика
- •3.1.2. Пакеты (Bursts)
- •3.1.2.1. Соотношения между временными интервалами и циклами
- •3.2. Размещение логических каналов на физических каналах
- •3.2.1. Несущая «0», таймслот «0»
- •3.2.2. Остальные таймслоты
- •3.3. Пример обслуживания входящего вызова к ms
- •Лекция за 5 неделю на тему: «Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm». Ответственный Дудник и.В.
- •Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm
- •Лекция за 6 неделю на тему: «Широкополосный доступ». Ответственные Ипполитова а. И Инкин м.
- •Лекция за 7 неделю на тему: «umts». Ответственные Истюфеев н. И Малинина с.В.
- •1. Обзор сети umts
- •1.1 Введение
- •1.2 Стандартизация
- •1.3 Версии umts
- •1.4 Услуги, предоставляемые в сети umts
- •1.4.1 Общие услуги
- •1.4.2 Качество обслуживания
- •1.4.3 Возможности umts в предоставлении услуг
- •1.4.3.1 Услуги, основанные на местоположении
- •1.4.3.2 Услуга wap
- •1.4.3.3 Служба обмена мультимедийными сообщениями (mms)
- •Версии umts
- •Услуги, предоставляемые в сети umts Лекция за 8 неделю на тему: «Описание базовых принципов построения мобильных сетей связи 3-го поколения на базе umts». Ответственный Пакаев и. И.
- •Лекция за 8 неделю на тему: «Сетевые компоненты сети umts». Ответственная Пищакова а. А.
- •1.5.3.1 Подсистема сети радиосвязи (rns)
- •1.5.3.2 Контроллер сети радиосвязи (rnc)
- •1.5.3.3 Узел b
- •1.5.3.4 Оборудование пользователя (ue)
- •1.5.7.4 Центр аутентификации (AuC)
- •1.5.8 Подсистема ip-мультимедиа (ims)
- •Лекция за 9 неделю на тему: «Оборудование пользователя (ue)». Ответственная Романова а. Е.
- •Лекция за 9 неделю на тему: «Оборудование пользователя (ue)». Ответственная Просвиркина а. В.
- •Лекция за 10 неделю на тему: «Проблемы, возникающие при передаче радиосигналов и Способы борьбы с негативными воздействиями на радиосигнал». Ответственная Харчейкина н. М.
- •Затухание сигнала
- •Теневые зоны
- •Многолучевое распространение сигналов
- •Замирания сигнала
- •Временные задержки
- •Перемежение (Interleaving)
- •Разнесённый приём (Antenna Diversity)
- •Перескоки по частоте (Frequency Hopping)
- •Адаптивная коррекция (Adaptive Equalization)
- •Помехоустойчивое кодирование
- •Управление мощностью (Power control)
- •Что является основной причиной затухания для оптического канала связи?
- •Лекция за 10 неделю на тему: «Способы борьбы с негативными воздействиями на радиосигнал». Ответственная Шихранова о. Ю.
- •Лекция за 11 неделю на тему: «Проблемы, возникающие при передаче радиосигналов». Ответственный Юров е.
- •5. Каковы наиболее значимы способы защиты для сотовой связи?
- •6. Какова суть адаптивной коррекции?
- •8 Элементы сети доступа?
5. Поколение 3.5g
Переходное поколение 3.5G представлено стандартом HSDPA.
Для сотовых сетей сегодня существует несколько протоколов, увеличивающих скорость передачи данных. Однако фактически ни один из них не способен экономить ресурсы мобильной сети, что делает такой трафик дорогим и неэффективным. Задуманный ведущими производителями инфраструктурного оборудования мобильной связи протокол HSDPA призван повысить производительность сети именно за счет более эффективного использования радиоканала, в частности сокращением задержек при передаче пакетов. Технология HSDPA не несет в себе ничего нового, но изменяет представление пользователя о мобильных сетях передачи данных третьего поколения.
HSDPA (англ. High-Speed Downlink Packet Access - высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) - стандарт мобильной связи, рассматривается специалистами как один из переходных этапов миграции к технологиям мобильной связи четвертого поколения (4G). Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту составляет 14,4 Мбит/сек., практическая достижимая в существующих сетях - около 3 Мбит/сек.
По сравнению с UMTS, в сети HSDPA можно передавать в три раза больше данных и поддерживать вдвое больше пользователей на одну соту.
В ее основе лежит теория, согласно которой при сопоставимых размерах сот применение много кодовой передачи позволяет достигать пиковых скоростей порядка 10 Мбит/с (теоретически максимальная скорость передачи данных в этих условиях составляет 14,4 Мбит/с).
Стандарты 3GPP, которые станут пятой версии, нацелены на дальнейшее увеличение пропускной способности: достижение пиковых скоростей порядка 20-30 Мбит/с при помощи технологии Multiple и иных способов применения антенных решеток.
Кроме того, HSDPA значительно улучшает качество предоставляемых абоненту мультимедийных услуг (именно за счет высокой скорости задержка становится неощутимой, а объем передаваемой информации увеличивается). По словам главного аналитика Gartner Group по вопросам мобильной инфраструктуры Джейсона Чепмена, “ позиционирование HSDPA поможет ускорить внедрение сетей 3G. Эта технология предоставляет новые возможности для поддержки приложений, включая загрузку сетевого конвента”.
6. Поколение 4g
4G - четвёртое поколение мобильной связи, характеризующееся высокой скоростью передачи данных и повышенным качеством голосовой связи.
К четвёртому поколению относятся технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с. Примерами технологий 4G являются Wi-Fi и WiMax, имеющие теоретический предел скорости передачи в 1 Гбит/с. Для сравнения максимальная скорость передачи через GSM (2G) составляет 240 кбит/с, а в 3G - около 10 Мбит/с.
Технологию WiMAX используют для развертывания точек беспроводного доступа, а также для организации связи между объектами на расстоянии более 30 км. Она позволяет работать в условиях плотной застройки, обеспечивая при этом высокое качество передачи данных.
Рисунок 9.Принцип работы WiMAX.
4G основан на протоколах пакетной передачи данных. Для пересылки данных используется протокол IPv6. Для передачи данных используются частоты 40 и 60 GHz. Для чёткого приёма и передачи планируют применять адаптивные антенны, которые смогут подстраиваться под конкретную базовую станцию.
Международный союз телекоммуникаций определяет технологию 4G как технологию беспроводной коммуникации, которая позволяет достичь скорости передачи данных до 1 Гбит/с в условиях движения источника или приемника и до 100 Мбит/с в условиях обмена данными между двумя мобильными устройствами. Пересылка данных в 4G осуществляется по протоколу IPv6 (IP версии 6). Это заметно облегчает работу сетей, особенно если они различных типов.
Для обеспечения необходимой скорости используются частоты 40 и 60 GHz. Создатели приемопередающего оборудования для 4G применили испытанный в цифровом вещании прием - технологию мультиплексирования с ортогональным разделением частот OFDM. Такая методика манипулирования сигналом позволяет значительно “уплотнить” данные без взаимных помех и искажений. При этом происходит разбиение по частотам с соблюдением ортогональности: максимум каждой несущей волны приходится на тот момент, когда соседние имеют нулевое значение. Этим исключается их взаимодействие, а также более эффективно используется частотный спектр - не нужны защитные “противоинтерференционные” полосы. Для передачи сигнала применяется модуляция со сдвигом фазы (PSK и ее разновидности), при которой пересылается больше информации за отрезок времени, или квадратно амплитудная (QAM), более современная и позволяющая выжать максимум из пропускной способности канала. Конкретный тип выбирается в зависимости от требуемой скорости и условий приема. Сигнал разбивается на определенное количество параллельных потоков при передаче и собирается при приеме.
Принят единый стандарт передачи данных в рамках LTE сетей
Большое количество операторов мобильной связи, а также производителей телефонов договорились об использовании общего стандарта для передачи голосовых сообщений и SMS в сети LTE (Long Term Evolution). Среди участников соглашения присутствуют AT&T, Orange, Telefonica, TeliaSonera, Verizon, Vodafone, Alcatel-Lucent, Ericsson, Nokia Siemens Networks, Nokia, Samsung Electronics и Sony Ericsson. Компании работали над единым набором правил в рамках инициативы One Voice, которая позволит обеспечить совместимость между различными провайдерами и мобильными устройствами.
Использование единого стандарта даст возможность компаниям обеспечивать стабильный роуминг, Это необходимо для обеспечения плавного перехода от сетей GSM и HSDPA к стандарту Long Term Evolution. Многие компании уже анонсировали модемы для этого типа сетей, использующие дополнительные скоростные возможности каналов, которые, теоретически, составляют 326,4 Мбит/с на закачку, и 172,8 Мбит/с на отдачу.
Первое развертывание LTE сетей ожидается в некоторых странах к концу этого года. Оператор Verizon заявляет, что начнет предоставлять подобные услуги в 2010 году, а AT&T планирует сделать это в 2011 году.
7. 5G – уже в России. |
|
На фоне многочисленных разговоров о перспективах нового поколения мобильной связи 3G беспроводная связь семейства стандартов IEEE 802.11 в России уже шагнула в пятое поколение – 5G. Беспроводные технологии связи семейства стандартов IEEE 802.11 в России имеют собственную историю. Можно сказать, что она пишется на наших глазах. Несмотря на то, что такие беспроводные сети завоевывают все большую популярность, в сознании пользователя все «беспроводное» часто ассоциируется с «мобильным». Изменить сложившиеся стереотипы помогло значительное распространение решений на базе стандарта 802.11b (2,4 ГГц). Эти решения активно используются для создания фиксированных сетей доступа городского масштаба, а зачастую и района/области. Данный стандарт, хорошо известный как Wi-Fi и поддержанный крупнейшими вендорами глобального IT- и телекоммуникационного рынка, является «хитом» в IT- и деловой прессе уходящего года. Однако довольно быстро на российском рынке операторов фиксированной беспроводной связи частоты в диапазоне 2,4–2,483 ГГц были разделены между несколькими операторами, работающими на одной территории. Понятно, что при недостаточной емкости диапазона серьезно пострадало качество услуг. К тому же оно постоянно «деградировало». Это связано в первую очередь с тем, что «внутриофисное» оборудование Wi-Fi использовалось для построения «внешних» сетей. Но технология нашла своего потребителя, поэтому все заказчики, произнося слова «радиодоступ», «беспроводной Интернет», имеют в виду именно этот диапазон. Компания ArtCommunications, московский оператор связи, первой задумалась о возможностях дальнейшего развития сетей радиодоступа. Первоначально как один из вариантов рассматривался диапазон 3,5–3,6 ГГц. Но вследствие того что сегодня в России хорошо известен только один производитель такого оборудования, а сам диапазон не стандартизован, оператору пришлось отказаться от этой идеи. В результате выбор пал на стандарт 802.11а и диапазон частот 5,25–5,35 ГГц. Данный стандарт характеризуется более высокими скоростями – до 54 Мбит/с против 11 Мбит/с. Он подразумевает разделение оборудования на классы для «внутриофисного» и «внешнего» применения. Более широкий диапазон частот 5,15–5,35 ГГц облегчает частотное планирование сети, позволяет строить сети большей абонентской емкости, что особенно важно для крупных городов, таких как Москва и Санкт-Петербург. Благодаря своевременности принятия стандарта 802.11,а практически все ведущие производители телекоммуникационного оборудования имеют собственные линейки, поддерживающие данный стандарт. Дальнейшее развитие сети на базе данного стандарта будет способствовать повышению качества услуг. Премируется с новым уровнем качества услуг. Что называется, на «отлично». ArtCommunications позиционирует сервисы на базе 5G на качественно новом уровне. И не только по качеству, но и по скоростным параметрам. А цены на эти услуги не выше, чем стоимость услуг в сетях стандарта 802.11b других операторов. Компания ArtCommunications первой в России получила частотные присвоения в диапазоне 5 ГГц, что позволило построить на всей территории Москвы и области сеть передачи данных большой абонентской емкости, избежав проблем с частотным планированием. Спектр шириной в 100 МГц принадлежит одной компании, соответственно пользователя уже не будут волновать вопросы, связанные с вероятностью помех от операторов, работающих, например, в соседних сегментах диапазона. Это гарантирует достижение хороших качественных параметров. В настоящее время сеть ArtCommunications находится в коммерческой эксплуатации. Диапазон 5 ГГц открывает возможность для развертывания качественных беспроводных сервисов в регионах. Благодаря принятому решению ГКРЧ (протокол № 23/5 от 23.12.2002 г.) об использовании данного диапазона в коммерческих целях в нем могут работать крупные компании и операторы. По большому счету клиенту не важно, «сколько гигагерц» и на каких частотах ему предоставляются услуги. Он ориентируется на решения, доступные по цене, выгодные технологически (беспроводное всегда удобнее, чем проводное). И делает выбор, получая подтверждение качества предоставляемых услуг. В новой сети 5G есть сервис тестовой работы продолжительностью 1 месяц. Не понравилось – компания возвращает все деньги, которые получила с клиента за подключение. Это наглядная демонстрация потребителю уверенности оператора в качестве своей услуги. В Москве и области количество клиентов, желающих воспользоваться сервисами 5G, уже выросло в два раза с момента начала эксплуатации. Начата работа в Санкт-Петербурге. Планируется продвижение услуги в регионы. В связи с бурным развитием публичных Wi-Fi-сетей (hot-spot’ов) возникает проблема создания магистрального канала – быстрого, легко реализуемого, возможно, даже с организацией IP-телефонии. Сеть 5G позиционируется как оптимальное магистральное решение для hot-spot’ов, публичных WLAN-сетей, предоставляющее достаточно большие канальные емкости по скоростям и трафику. Такое решение оптимально с точки зрения вложенных денег. Если место hot-spot’а было выбрано неудачно, магистральный канал можно быстро свернуть без финансовых и технических потерь и так же быстро развернуть в новом месте. Здесь явная победа беспроводных решений – никакой стационарной привязки к зданию, конкретному месту. Технология 5G позволит оказывать множество новых услуг для самого широкого круга потребителей. При этом существенно возрастают качество услуг, скорость передачи данных и доступа в Интернет. Сейчас спектр услуг, осуществляемых на базе 5G, это передача данных, доступ в Интернет, телефония, IP-телефония. Подмосковье в пределах 60 км от МКАД. В этой зоне кроме корпоративных клиентов добавится большое количество владельцев частных домов, коттеджей – потенциальных потребителей широкополосных телекоммуникационных услуг. Другие широкополосные технологии, например оптоволоконные каналы и xDSL, с большим трудом «добираются» до потребителей, находящихся за границами столицы.
8. Контрольные вопросы
|