Исследование стандартов подвижной радиосвязи

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Для того чтобы обеспечить услуги “Подвижной радиосвязи”, необходимо наличие не только оборудования подвижной радиосвязи, но также автономной сети подвижной радиосвязи, которая существует параллельно коммутируемым телефонным сетям общего пользования.

Подвижная радиосвязь позволяет установить соединение с абонентами сети независимо от их географического положения. Подвижная радиосвязь требует наличия специальных коммутационных сетей, а именно цифровых сотовых сетей подвижной радиосвязи. Подвижный абонент (MS) может с помощью соединения по радиоканалу получить доступ к сети подвижной радиосвязи. Такой тип доступа принято называть радиоинтерфейсом (радиосопряжением).

Рис. 1

Радиоинтерфейс (радиосопряжение) со стационарными элементами сети обеспечивается базовой станцией (BS). Подвижные элементы сети, абоненты, используют мобильное оборудование (ME). Полностью цифровой интерфейс, который применяется в стандартах GSM/DCS, составляет основу цифровой сети подвижной радиосвязи.

Что из себя представляет цифровая сотовая сеть подвижной радиосвязи?

Наименьшая зона обслуживания внутри сети подвижной радиосвязи называется радиосотой.

Совокупность таких сот образует так называемую сотовую сеть подвижной радиосвязи.

Рис. 2

Каждая сота обслуживается базовой станцией (BS).

Базовые станции (BS) соединены с центром коммутации подвижной связи (MSC) (конфигурация типа звезда). Центры коммутации подвижной связи (MSC), в свою очередь, соединены друг с другом, а также выполняют функцию межсетевого узла для соединения с фиксированными сетями связи (например, PSTN).

Рис. 3

PLMN является международным обозначением сети связи общего пользования наземных подвижных объектов, а PSTN - коммутируемых телефонных сетей общего пользования.

Что из себя представляет стандарт GSM?

GSM - это стандарт глобальной системы подвижной связи. Он согласован, и его разработка завершена Европейским институтом стандартов связи. В Европейском институте стандартов связи за стандарт GSM отвечают специальные рабочие группы, так называемые специальные группы подвижной связи (SMG). В результате исследований специальных мобильных групп были разработаны два стандарта: GSM 900 (Глобальная система подвижной связи в диапазоне частот 900 МГц) и DCS 1800 (Цифровая сотовая система связи в диапазоне частот 1800 МГц).

GSM 900 - это стандарт для цифровых сотовых сетей подвижной радиосвязи (сеть связи общего пользования наземных подвижных объектов с цифровой радиопередачей сигнала в диапазоне частот 900 МГц). Сети общего пользования подвижных наземных объектов в стандарте GSM предназначены для обеспечения покрытия широкой зоны обслуживания даже в сельских районах с максимальным радиусом соты в 35 км.

Стандарт DCS 1800 является вариантом стандарта GSM для диапазона частот 1800 МГц. Стандарт DCS 1800 предназначен для обеспечения радиосвязи для районов с очень высокой плотностью абонентов. В стандарте DCS 1800 соты имеют радиус действия до 8 км. Благодаря таким сравнительно невысоким требованиям к мощности излучения появляется возможность использования очень небольшого по размерам мобильного оборудования.

Целый ряд сетей связи общего пользования наземных подвижных объектов, разработанных на основе тех же стандартов, совместимы друг с другом. Таким образом, подвижный абонент может использовать мобильное оборудование стандарта GSM/DCS и пользоваться услугами всех таких совместимых сетей. Например, подвижный абонент швейцарской компании-оператора использует услуги подвижной связи французской сети подвижной радиосвязи. Такое явление называется международным роумингом.

Ниже перечислены основные различия между сетями подвижной радиосвязи стандарта GSM/DCS и коммутируемыми телефонными сетями общего пользования:

Табл. 1

Все телекоммуникационные услуги, в том числе услуги подвижной связи, призваны обеспечить пользователей сети различными способами передачи и приема информации. Через дополнительные устройства, с помощью которых обеспечена связь с абонентом, подвижное оборудование определяет требуемые услуги и отправляет запрос в сеть. В сетях связи общего пользования подвижных наземных объектов стандарта GSM/DCS подвижные абоненты могут пользоваться тремя категориями услуг:

1) основные услуги,

2) телеуслуги,

3) дополнительные услуги.

Основные услуги представляют собой исключительно услуги по передаче информации. В рамках основных услуг дается четкое определение функций сети, требуемых для передачи конкретного типа сообщения. К сетевым функциям, например, относится обеспечение и поддержание различных скоростей и режимов передачи данных. Предоставление основных услуг предполагает, что вышеуказанные сетевые функции обеспечиваются до точки сетевого доступа всеми сетями, обеспечивающими соединение.

Рис. 4

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Основные услуги включают в себя, например, различные режимы передачи данных (линейная или с коммутацией пакетов, синхронная или асинхронная) на различных скоростях передачи (для стандарта GSM/DCS диапазон скоростей варьируется от 300 бит/сек до 9,6 кбит/сек).

В рамках телеуслуг дается четкое определение функций транспортировки, требуемых для установления соединения, а также свойств и характеристик терминального оборудования, например, конкретный протокол сигнализации между терминалами. Телеуслуги, таким образом, обеспечиваются до точки доступа пользователя на терминальном оборудовании.

Вот примеры телеуслуг: обычная телефонная связь, услуги факсимильной связи, передача коротких сообщений и т.п.

Рис. 5

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Основные услуги и услуги также принято называть базовыми услугами. Дополнительные услуги не могут быть предоставлены пользователю без базовых услуг. Дополнительные услуги видоизменяют или расширяют базовые услуги и предоставляют пользователю дополнительные возможности по управлению базовыми услугами.

Приведенные ниже дополнительные услуги могут быть использованы в сочетании с базовыми услугами “телефонной связи”:

1) передача вызова

2) вывод данных о стоимости разговора на дисплей

3) удержание звонящего на линии.

телефонный радиосвязь коммутируемый

Рис. 6

Дополнительные услуги частично могут быть активизированы и отменены, соответственно, с помощью команд абонента.

Данная микропроцессорная карта (микропроцессор с памятью) представляет собой так называемый модуль идентификации абонента (SIM) и используется для идентификации абонента в сети стандарта GSM/DCS.

Рис. 7

Карта SIM может хранить как постоянную, так и временную информацию, необходимую для обработки вызовов. При установке карты SIM и включении подвижного оборудования подвижный абонент инициирует целый ряд служебных операций (сигнализация) в сети подвижной радиосвязи.

Этот процесс называется:

РЕГИСТРАЦИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ/ КОРРЕКТИРОВКА МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ.

Рис. 8

После того, как завершены служебные операции:

1) сеть подвижной связи знает текущее местопложение абонента,

2) текущее местоположение абонента хранится в памяти карты SIM Только после того, как было уточнено местоположение,

3) может быть осуществлена связь с подвижным абонентом,

4) подвижный абонент может пользоваться услугами связи (единственное исключение: вызов служб экстренной помощи осуществляется без установления местонахождения абонента) Подвижное оборудование (МЕ) с установленной картой SIM (т.е. персонифицированное подвижное оборудование) называется Подвижная станция (MS).

Рис. 9

GSM 900 и DCS 1800 представляют собой стандарты для цифровых сотовых сетей подвижной радиосвязи, определенных Европейским институтом стандартов связи. Для стандартов GSM 900 и DCS 1800, соответственно, типичными являются следующие характеристики: цифровой радиоинтерфейс подвижный абонент может свободно пользоваться услугами подвижной связи как внутри страны, так и за рубежом услуги подвижной связи могут быть использованы только при наличии модуля идентификации абонента (карта SIM) (исключение составляет вызов служб экстренной помощи) подвижные абоненты сетей стандарта GSM/DCS могут персонифицировать любое подвижное оборудование стандарта GSM/DCS с помощью своей карты SIM.

Подвижная радиосвязь или связь с подвижными объектами -- бурно развивающийся вид техники, особое внимание к которому было привлечено в последние десятилетия. Это понятие охватывает как прямую радиосвязь между двумя или более движущимися объектами, так и связь стационарных абонентов с абонентами, передвигающимися в транспортных средствах (автомобилях, самолетах, поездах, кораблях). Практически нет такой отрасли народного хозяйства, где бы не требовалось использования подвижной радиосвязи. Роль и значение ее непрерывно возрастают, причем этот рост происходит быстрее, чем других видов радиосвязи, так как стремительно увеличивается число наземных, воздушных, плавающих подвижных объектов, для которых радио является единственно возможным средством связи.

Список литературы

1. Х. Кааранен, А. Ахтиайнен, Л. Лаитинен. Сети UMTS. Москва, Техносфера, 2007 - 464 с. ил.

2. Громаков Ю. А., Шевцов В. А. Способ сотовой связи. Мобильные системы, апрель 2007 г., с. 20-25;

3. Отчет о НИР «Создание адаптивных алгоритмов определения местоположения и управления в сетях связи GSM/UMTS» / Этап 1. Москва, МАИ, 2009 г. - 73, ил.// ЦИТИС инв. № 02201050605;

4. С.В. Симоновича. Информатика. Базовый курс. Учебник для Вузов/под ред., - СПб.: Питер, 2010.

5. Орлов С. Технологии разработки программного обеспечения. - СПб.: Питер, 2015.

6. «Глонасс-К» в ОАО «ИСС» / ОАО «ИСС» Создание навигационного космического аппарата нового поколения // URL: http://www.npopm.ru/?cid=news&nid=1078&ses=1f54bdb54c7fc2a56efb0 (дата обращения 01.12.2016)

Размещено на Allbest.ru