20606

Абонентские терминалы СПРС и ПСС

Лекция

Биология и генетика

В верхней части аппарата обычно располагаются световой индикатор светодиод отображающий режим работы режим ожидания вызов включено и источник звукового сигнала звонок. При получении вызова о чем абонент оповещается звуковым сигналом звонком он манипулирует теми же клавишами. Во всех аппаратах на дисплее отображаются уровень принимаемого сигнала и степень разряда аккумуляторной батареи в большинстве из них имеется подсветка дисплея и клавиатуры. К стационарному аппарату обычно бывает возможно подключить телефонный аппарат...

Русский

2013-07-31

360.5 KB

1 чел.

Лекция №2

Абонентские терминалы СПРС и ПСС

Наиболее распространенный в настоящее время тип абонентского аппарата - ручной (handheld). По внешнему виду такие аппараты напоминают карманные калькуляторы первых выпусков, и именно их мы в первую очередь будем иметь в виду. Типовая масса такого аппарата - 150...200 г вместе с источником питания, типовые габариты 130 х 60 х 25 мм. На лицевой стороне аппарата имеется небольшой дисплей, обычно жидкокристаллический, на котором отображаются набираемый номер телефона, пункты меню и другая информация. Из верхней части аппарата выступает антенна длиной 20...60 мм; в некоторых типах аппаратов она дополнительно выдвигается на 50... 150 мм. Все управление производится при помощи клавиш (кнопок) наборного поля: с их помощью можно включить и выключить аппарат, набрать нужный номер, записать информацию в память и прочесть записанное ранее, изменить режим работы аппарата и т.п. На лицевую сторону аппарата выводятся динамик (в верхней части) и микрофон (в нижней части), так что аппарат прикладывается к уху, как трубка обычного телефона. В верхней части аппарата обычно располагаются световой индикатор (светодиод), отображающий режим работы (режим ожидания, вызов, включено), и источник звукового сигнала (звонок). Некоторые типы аппаратов имеют отдельные кнопки включения/выключения и регулировки громкости звука. На тыльной стороне при помощи защелки крепится источник питания - аккумуляторная батарея. По цвету и форме батарея выполняется таким образом, что образует единое целое с корпусом аппарата. Типовое время работы полностью заряженной батареи составляет: в режиме разговора до 2...5 ч, в режиме ожидания вызова до 20...50 ч; типовое время заряда батареи 1...3 ч. В нижней части аппарата обычно имеются гнезда для подключения портативного зарядного устройства, позволяющего заряжать батарею, не отключая ее от аппарата и не выключая последнего.

Аппарат можно носить в кармане пиджака или куртки или в дамской сумочке. Имеются специальные приспособления (зажимы) для крепления аппарата на поясном ремне и различные чехлы (футляры) из кожи или кожзаменителя, также с приспособлениями для крепления на ремне. В числе принадлежностей к аппаратам - комплекты «handsfree» («свободные руки») с громкоговорящей связью для пользования мобильным телефоном в автомашине без отрыва рук от руля и стационарные зарядные устройства для аккумуляторных батарей с питанием от обычной электросети. Портативные зарядные устройства могут быть различных типов - с питанием как от стационарной электросети, так и от борт-сети автомашины (через гнездо прикуривателя).

Чтобы позвонить с предварительно включенного аппарата, в простейшем случае абонент набирает с помощью клавиш нужный номер, проверяет правильность набора по отображению номера на дисплее и нажимает клавишу вызова («Send» или «Yes»). После соединения и ответа вызываемого абонента он обычным образом ведет разговор, а по окончании его нажимает клавишу отбоя («End» или «No»). При получении вызова, о чем абонент оповещается звуковым сигналом (звонком),, он манипулирует теми же клавишами.

Абонентский аппарат, однако, предоставляет и много дополнительных возможностей, некоторые из которых мы коротко перечислим.

Аппарат в большинстве случаев может быть использован в качестве электронной записной книжки, часов, календаря, калькулятора. Электронная записная книжка вмещает обычно около 100 телефонных номеров с комментариями (именами владельцев номеров); в нее может быть внесена и любая другая информация, например адрес или номер паспорта. Информация из электронной записной книжки может быть высвечена на дисплее. По номеру телефона, внесенному в электронную записную книжку, можно позвонить, не набирая его по цифрам, а вызвав из памяти по номеру записи или по имени владельца. На дисплее могут отображаться время суток и текущая дата, причем счет времени не сбивается при выключении аппарата или при снятии батареи, а формат представления времени и даты выбирается абонентом. В некоторых аппаратах часы могут выполнять функцию будильника, и последний также срабатывает при выключенном аппарате. Практически все современные аппараты имеют систему меню, с помощью которой производится выбор параметров и вариантов режима работы аппарата. Во всех аппаратах на дисплее отображаются уровень принимаемого сигнала и степень разряда аккумуляторной батареи, в большинстве из них имеется подсветка дисплея и клавиатуры. Абонент имеет возможность по своему усмотрению регулировать громкость звука в телефоне и громкость звонка, выбирать тип звонка и т.п.

Особо следует сказать о мерах, направленных на предотвращение несанкционированного пользования аппаратом. Мы уже рассматривали процедуру аутентификации (раздел 2.3.3), выполняемую при установлении связи и практически исключающую возможность появления «двойников», по крайней мере в цифровых стандартах, за счет использования достаточно совершенных алгоритмов аутентификации. Кроме того, в абонентских аппаратах обычно предусматривается возможность блокировки: в этом случае для того, чтобы пользоваться аппаратом, абонент после его включения должен прежде всего ввести код, значение которого он может установить по своему усмотрению. Имеется также возможность блокировки клавиатуры, чтобы избежать непреднамеренной выдачи команд при случайном нажатии клавиш, а также установки назначаемого абонентом пароля для ввода и отмены запретов на определенные категории вызовов.

В аппаратах стандарта GSM дополнительные возможности защиты связаны с использованием съемной SIM-карты. Унифицированная SIM-карта, одинаковая для всех стандартов GSM - GSM 900, GSM 1800 и GSM 1900, - может быть одного из двух вариантов: «стандартная» (стандарт ISO - International Standard Organization) - размером 55 x 85 мм, типа банковской кредитной карты, или миниатюрная «вставная» («plug-in») размером 15 х 25 мм; толщина ее в обоих случаях менее миллиметра. Аппарат без SIM-карты неработоспособен, хотя и в этом случае (как, впрочем, и при установленной блокировке аппарата) с него можно сделать экстренные вызовы по номеру 112 - международному номеру экстренной помощи. После включения аппарата с установленной SIM-картой нужно прежде всего снять блокировку последней - ввести так называемый PIN-код (PIN - Personal Identification Number -персональный идентификатор), значение которого также может быть изменено по усмотрению абонента. Записанный на SIM-карте международный идентификатор абонента IMSI однозначно определяет номер его телефона. Кроме того, на SIM-карте имеется некоторый объем доступной для абонента оперативной памяти, позволяющий записать до 100 номеров телефонов с комментариями (например, с именами абонентов) и до 10 текстов коротких сообщений. Когда SIM-карта вынимается из аппарата, она сохраняет всю содержащуюся на ней информацию - персональные идентификаторы, ключи, шифры и пароли, а также записанные абонентом номера телефонов и сообщения - и может работать с другим аппаратом. Таким образом, SIM-карта как бы «персонализирует» абонентский аппарат, в который она устанавливается.

Помимо портативных абонентских аппаратов находят применение и стационарные. Они могут быть установлены, например, в загородных домах, на промышленных объектах или строительных площадках - это удобно там, где отсутствует обычная телефонная связь. Благодаря внешней направленной антенне и повышенной чувствительности стационарные аппараты позволяют увеличить радиус действия связи по сравнению с мобильными на 20...30 км. К стационарному аппарату обычно бывает возможно подключить телефонный аппарат любого типа, факсимильный аппарат, модем, автоответчик, офисную АТС, охранную сигнализацию. Питание стационарного аппарата осуществляется от обычной электросети или от автономного внешнего источника (аккумулятора).

На начальных этапах развития сотовой связи широко применялись переносные (более громоздкие, чем ручные) или автомобильные аппараты (терминалы). Теперь они уверенно вытесняются портативными (ручными).

Структурная схема аналогового радиотелефона

Структурная схема радиотелефона аналогового стандарта ETACS представлена на рисунке.

Передающий и приемный блоки выполнены по классической схеме. Приемное устройство представляет собой супергетеродинный приемник с двойным преобразованием частоты. Входной сигнал поступает в полосовой фильтр на ПАВ, выделяющий принимаемый сигнал и ослабляющий помехи. Отфильтрованный сигнал поступает в малошумящий усилитель (МШУ) и после усиления подается в смеситель. На второй вход последнего с синтезатора частот поступает сигнал гетеродина. Полученный сигнал первой промежуточной частоты (45 МГц) поступает в усилитель первой промежуточной частоты УПЧ1 и после усиления фильтруется полосовым фильтром на ПАВ. Отфильтрованный сигнал поступает во второй смеситель. В него же с гетеродина Г поступает сигнал. Полученный в результате гетеродинирования сигнал второй промежуточной частоты c частотой 450 кГц фильтруется полосовым фильтром на ПАВ и усиливается усилителем УПЧ2. Усиленный до необходимого уровня сигнал поступает в фазовый демодулятор, где выделяются сигналы управления и речевой сигнал. Последний поступает в усилитель УНЧ и далее — на громкоговоритель. Сигналы управления обрабатываются процессором CPU.

Аналоговый сигнал, поступающий с микрофона, усиливается усилителем УНЧ до необходимого уровня и поступает в фазовый модулятор. Промодулированный сигнал частотой 90 МГц через полосовой фильтр на ПАВ поступает в смеситель. С выхода смесителя сигнал через полосовой керамический фильтр поступает в усилитель мощности класса С, обеспечивающий максимальный КПД передатчика. Усиленный сигнал через регулятор мощности УМ и полосовой керамический фильтр поступает к антенне. Обработка сигналов управления, опрос клавиатуры, формирование необходимых частот и вывод информации на дисплей происходит под управлением центрального процессора. Синтезатор частоты позволяет получать высокостабильные сигналы частот всего используемого диапазона.

Структурная схема цифрового радиотелефона

Структурная схема радиотелефона, работающего в стандарте GSM, представлена на рисунке.

Обычно в таких радиотелефонах имеется аналоговая и цифровая части, которые могут выполняться на отдельных платах. Аналоговая часть включает в себя приемное и передающее устройства, которые по своим характеристикам и построению напоминают описанные выше.

Антенна А выполняет одновременно функции передающей и приемной. Она представляет собой спиральную укороченную антенну, по характеристикам аналогичную стандартной полуволновой антенне. В системах стандарта GSM передатчик и приемник работают не одновременно, и передача осуществляется только в течение 1/8 длительности кадра. Это значительно уменьшает расход энергии аккумуляторной батареи и увеличивает время функционирования как в режиме передачи (разговора), так и в режиме приема (ожидания). Кроме того, снижаются требования к ВЧ-фильтру приемника, выполненному на ПАВ, и делает возможным интеграцию малошумящего входного усилителя МШУ со смесителем. Принимаемый сигнал после прохождения входного полосового фильтра усиливается МШУ и поступает на первый вход смесителя. На второй вход поступает сигнал гетеродина с синтезатора частот. Сигнал первой промежуточной частоты проходит через полосовой фильтр на ПАВ и усиливается усилителем первой промежуточной частоты УПЧ1, после чего поступает на первый вход второго смесителя. На второй его вход поступает сигнал гетеродина, с генератора частот. Полученный сигнал второй промежуточной частоты фильтруется полосовым фильтром на ПАВ, усиливается усилителем УПЧ2 и поступает на аналого-цифровой преобразователь АЦП, где преобразуется в сигнал, необходимый для работы сигнального процессора CPU.

В режиме передачи информационный цифровой сигнал, сформированный в CPU, поступает на I/0-генератор, где происходит формирование модулирующего сигнала. Последний поступает в фазовый модулятор, с которого сигнал поступает в смеситель. На второй вход смесителя поступает сигнал с синтезатора частот. Полученный сигнал через полоссовой фильтр поступает в усилитель мощности УМ, управляемый с помощью CPU-Усиленный до необходимого уровня сигнал через полосовой керамический фильтр поступает к антенне А и излучается в пространство.

Цифровая логическая часть радиотелефона обеспечивает формирование, и обработку всех необходимых сигналов. Она состоит из цифрового сигнального процессора CPU, памяти MEM, канального эквалайзера, канального кодера/декодера, SIM-карты, преобразователей АЦП и ЦАП, клавиатуры и дисплея.

Логическая часть выполняет задачи, заключающиеся в демодуляции, кодировании, сжатии и восстановлении речевого сигнала, уменьшении шумов, в обработке информации, вводимой с клавиатуры. Она выводит необходимую информацию на экран дисплея, производит обмен информацией с SIM-картой, обеспечивающей аутентификацию абонента и шифрование данных.

Перечень и  назначение  терминального  оборудования  наземного  сегмента  ПСС

Спутниковый телефон - удобное и простое в использовании средство, позволяющее Вам быть на связи в любое время в любой точке мира. На территории России можно использовать спутниковые телефоны только следующих четырех систем спутниковой связи: Инмарсат, Глобалстар, Турайя и Иридиум. Причем если первые три можно использовать легально, то Иридиум не получила лицензию на предоставление услуг связи, и использование ее спутниковых телефонов незаконно и может повлечь за собой определенные проблемы.

Самые надежные спутниковые телефоны работают в сети Инмарсат. Проверенные временем и самыми жесткими условиями эксплуатации, они уже более 20 лет являются стандартом в мире систем спутниковой связи. Однако высокая цена, большие размеры и вес не позволяют их использовать их так же, как и сотовый телефон. Спутниковые телефоны системы Инмарсат представляют собой чемоданчик с откидной крышкой размером с первые портативные компьютеры. Крышка спутникового телефона по совместительству является и антенной, которую необходимо поворачивать по направлению на спутник (на дисплее телефона отображается уровень сигнала). В основном такие телефоны используются на судах, поездах или большегрузных автомобилях. Каждый раз, когда Вам необходимо позвонить или ответить на чей-то звонок, нужно будет устанавливать спутниковый телефон на какую-нибудь ровную поверхность, раскрывать крышку и крутить его, определяя направление максимального сигнала. Стоят такие спутниковые телефоны более 2500 долларов и весят от 2,2 кг. Минута разговора по такому спутниковому телефону обойдется Вам от 2,5 долларов США. Входящие звонки бесплатно, однако на Ваш спутниковый телефон не смогут позвонить с обычного телефона, а только с сотового или со специальной коммерческой линии (Совинтел, Комбеллга). Звонок с Билайна обойдется в 12 долларов за минуту, с коммерческой линии Комбеллги - в 7 долларов за минуту.

Система Турайя (Thuraya) - лакомая новинка на российском рынке спутниковой связи. Сама компания была образована еще в 1997 году, однако предоставление услуг на территории России началось только с этого года. Спутниковые телефоны этой системы позволяют разговаривать как в спутниковом, так и в сотовом режиме. Более того, для обоих режимов предусмотрен единый номер, которые остается постоянным даже при переключениях между режимами. Вы получаете возможность постоянно быть на связи и выбирать наиболее выгодные для Вас тарифы. О тарифах стоит сказать отдельное слово - они действительно самые низкие из всех российских операторов спутниковой связи. Часто, особенно в случае международных звонков, использование спутникового режима оборачивается реальной экономией: два абонента «Турайя», находясь на разных континентах, могут разговаривать за $0,5 в минуту. Стоимость же разговора по наземному или сотовому телефону составит $2-$4 в минуту. Прочие достоинства спутниковых телефонов Турайя: бесплатные входящие звонки в спутниковом режиме, встроенный GPS-приемник с точностью до 100 метров (особенно полезно для тех, кто часто путешествует), гибкие тарифные планы (авансовые, кредитные). Однако, несмотря на столь низкие цены, компании удается обеспечивать достаточно хорошее качество услуг.

Спутниковые телефоны системы Глобалстар более подходят для использования в качестве дополнения к сотовому телефону. Трубки спутниковых телефонов Глобалстар - размером с первые сотовые, а весят они от 400 до 500 грамм. Некоторые модели позволяют работу в как в режиме спутникового, так и в режиме сотового. Вы можете настроить его так, чтобы он автоматически переключался между сотовой и спутниковой связью. Это позволяет не только экономить, но и избавляет Вас от основной проблемы всех спутниковых телефонов - требования прямой видимости спутника. Это требование распространяется на спутниковые телефоны всех существующих и всех будущих систем спутниковой связи, и связано в первую очередь с диапазоном частот, на которых они работают (в лучшем случае до ближайшего спутника 1500 километров). Спутниковые телефоны системы Глобалстар завоевали достаточно большую популярность не только благодаря малым размерам или возможности работать в сотовых сетях - их основное превосходство над конкурентами заключается в цене на оборудование и стоимости связи.

Подробнее о спутниковых телефонах Глобалстар:

Спутниковый телефон Telit SAT 550 - самый недорогой ($699), но может работать в двух режимах - спутниковом и сотовом. Переключение между режимами может быть автоматическим (при выходе из зоны покрытия сотовой связи телефон автоматически начинает искать спутник), либо ручным - через меню. Достаточно прочный спутниковый телефон, используется в основном при строительстве или разведке на неосвоенных территориях. Основные пользователи этого спутникового телефона - строители, геолого-, нефте- и газоразведочные бригады, туристы. Телефон отлично себя зарекомендовал, батареи хватает на 1,5 часа разговора или 20 часов ожидания. Есть зарядное устройство от прикуривателя автомобиля. Недавно появился комплект для передачи данных, что позволяет организовать доступ в Интернет (при скорости в 9,6 кбит/с). Этой скорости вполне достаточно для проверки почты или передачи от 6 до 15 одностраничных документов в формате Microsoft Word без рисунков.

Спутниковый телефон Ericsson R-290 - средний по стоимости ($899), однако до последнего времени самый красивый из глобалстаровских телефонов. Также может работать как в режиме сотового, так и в режиме спутникового телефона. Можно использовать как "тонкие", так и "толстые" батареи. "Тонкой" батареи хватает на 1,5 часа разговора или 6 часов ожидания. Спутниковые телефоны этой модели часто возвращаются по гарантии, и к ним есть просто удивительно мало аксессуаров, так что мы Вам его не рекомендуем.

Спутниковый телефон Qualcomm GSP 1600 - до недавнего времени самый дорогой из спутниковых телефонов Глобалстар ($1099). Теоретически может работать в режиме сотовой связи, однако немногие российские операторы сотовой связи работают в поддерживаемых им режимах (AMPS, CDMA). Полезная для туристов функция - определение координат местоположения. Точность небольшая (погрешность может составлять сотни метров), однако чаще всего этого достаточно для ориентирования на местности. Меню на русском или английском языке. Этот спутниковый телефон поддерживает передачу данных - при покупке специального комплекта его можно использовать как модем (скорость передачи 9,6 кбит/с). Достаточно много аксессуаров, включая hands-free, адаптер для автомобильного прикуривателя, автомобильный комплект. Если Вы планируете большую часть времени находиться в автомобиле, Вам стоит купить автомобильный комплект - без него Вам придется при каждом разговоре выходить из машины. Автомобильный комплект для этого спутникового телефона представляет собой базу, в которой фиксируется телефон, и антенны, которая выносится на крышу автомобиля. Стандартной батареи хватает на 3,5 часа разговора, или 9 часов ожидания, так что обычно покупается 2 батареи, одна из которых лежит "про запас".

Спутниковый телефон Telit SAT 600 - абсолютный "хит сезона". Самый красивый и современный спутниковый телефон из всех телефонов Глобалстар. Пока не продается, ожидаемая стоимость - от 1500 долларов. Никто им пока не пользовался, но фирма-изготовитель внушает доверие (выше мы уже описывали спутниковый телефон Telit SAT 550). Заявлено, что телефон будет поддерживать передачу данных со скоростью 9,6 кбит/с, работать в сотовых и спутниковых сетях, в него будет встроен блок определения местоположения. Батареи будет хватать на 3,5 часа разговора или 10 часов ожидания. Достаточно легкий телефон - 340 грамм. Интересный аксессуар - солнечная батарея. Есть автомобильный комплект.

Все вышеперечисленные спутниковые телефоны поддерживают работу с SMS (отправить SMS на спутниковый телефон Глобалстар можно с сайта или по электронной почте - этот сервис бесплатный). Если Вы приобретаете 10 или более спутниковых телефонов, Вы становитесь корпоративным клиентом. Основная выгода - отсутствие абонентской платы (экономия в 20 долларов на каждый аппарат) и примерно 15%-скидки на стоимость связи.

Если Вам не нужен мобильный спутниковый телефон, но Вы хотите обеспечить связью свой офис или дом в достаточно отдаленном месте, то Вам подойдет стационарный спутниковый телефон. Более точно будет назвать его "спутниковой базой", поскольку он представляет из себя электронный блок и выносную антенну. К электронному блоку можно подключать обычные телефоны/факсы/модемы/атс. Подключение оборудования не требует изменения настроек. В некоторых случаях использование стационарного комплекта даже выгоднее, так как тарифы на связь там равны корпоративным даже при малом количестве спутниковых телефонов.

Стационарный спутниковый телефон Ericsson EF-200 ($1899) - достаточно простая в установке модель, одна аналоговая телефонная линия позволяет параллельное подсоединение до 5 телефонных аппаратов. Питание спутникового телефона может осуществляться как от аккумулятора или сети, так и от солнечной батареи. Допустимый диапазон температур в рабочем режиме - от -30 до +60, в выключенном состоянии - от -40 до +85. Телефонные аппараты могут быть удалены от спутниковой базы на расстояние до 1600 метров.

Стационарный спутниковый телефон Qualcomm GSP 2800 ($2499) также не создает сложностей при установке, совместим с двухпроводными АТС, можно подключить таксофон. Поддержка конференций, переадресации, определения номера. Одна аналоговая телефонная линия позволяет параллельное подсоединение до 3 телефонных аппаратов. Температурный режим совпадает с Ericsson EF-200. Максимальная длина линии от спутниковой базы до телефонного аппарата - 200 метров. Питание телефона может осуществляться как от аккумулятора или сети, так и от солнечной батареи.

Спутниковый таксофон Schlumberger Access - таксофон для работы в спутниковой сети Глобалстар. Как правило, такая модель устанавливается в местах, плохо защищенных от вандализма или плохих погодных условий. Оплата разговоров карточками, возможно сменять карточки без обрыва текущего разговора, защита от подделки (эмуляции) карточек.

Спутниковый таксофон Schlumberger Grafit - открытый таксофон, для установки внутри помещений. 5 возможных цветов корпуса, встроенная программа для управления телефоном и контроля выручки. Работа с различными видами карточек.

Если Вы испытываете необходимость в передаче данных из труднодоступных мест, Вам может помочь спутниковый модем. В настоящее время у Глобалстар есть только один спутниковый модем - Qualcomm GSP 1620. Обеспечивается скорость передачи в 9,6 кбит/c. Первые 30 секунд дается на установление соединения (среднее время установления соединения от 24 до 30 секунд), после этого - 15-секундная тарификация. Представляет собой блок с выносной антенной (антенна размером с кулак и может быть легко замаскирована).

Популярные модели спутниковых телефонов Инмарсат:

Портативный спутниковый телефон Thrane&Thrane TT-3060A - легкий, компактный и удобный спутниковый телефон для приема и передачи телефонных, факсимильных сообщений, данных и электронной почты в любой точке мира.

Радио интерфейс системы D-AMPS

Начнем со стандарта IS-54. Временная структура его эфирного интерфейса отличается сравнительной простотой (рис.2.9).

Передача информации в канале трафика организуется следующими один за другим кадрами (английский термин frame; иногда и в русском языке употребляется наименование фрейм) длительностью 40 мс. Каждый кадр состоит из шести временных интервалов - слогов; длительность слота (6,67 мс) соответствует 324 битам, т.е. длительность одного бита составляет 20,55 мкс. При полноскоростном кодировании (английское full rate coding) на один речевой канал в каждом кадре отводится два слота, т.е. 20-миллисекундный сегмент речи упаковывается в один слот, длительность которого втрое меньше. При полускоростном кодировании (английское half rate coding) на один речевой канал отводится один слот в кадре, т.е. упаковка сигнала речи оказывается вдвое более плотной, чем при полноскоростном кодировании; однако, хотя полускоростное кодирование и предусмотрено стандартом, в настоящее время оно еще не реализовано.

Слот имеет несколько различную структуру в прямом канале трафика (английское downlink) - от базовой станции к подвижной и в обратном канале трафика (английское uplink) - от подвижной станции к базовой. В обоих случаях на передачу информации собственно речи отводится 260 бит. Еще 52 бита занимает управляющая и вспомогательная информация, назначение которой будет .юнятно из последующего изложения.

Рис.2.9. Структура кадра и слота системы D-AMPS (канал трафика; стандарт IS-54):

Data - информация речи, Sync (Sc) - синхронизирующая (обучающая) последовательность, SACCH - информация медленного совмещенного канала управления, CDVCC (СС) - кодированный цифровой код подтверждения цвета; G -защитный бланк (Guard time), R - интервал фронта импульса передатчика (Ramp up time), V, W, X, Y - шестнадцатеричные нули, Res - резерв

Пока отметим лишь, что она включает: 28-битовую обучающую последовательность, используемую для идентификации слота в пределах кадра, синхронизации слота во времени и настройки эквалайзера; 12-битовое сообщение сигнализации (контроля и управления) канала SACCH (Slow Associated Control Channel - медленный совмещенный канал управления); 12-битовое поле кодированного цифрового кода окраски (CDVCC - Coded Digital Verification Color Code), служащего для идентификации подвижной станции при приеме ее сигнала базовой станцией (код назначается базовой станцией индивидуально для каждого канала, т.е. для каждой подвижной станции и ретранслируется последней обратно на базовую), при этом собственно цифровой код окраски занимает 8 бит, а 4 бита контроля добавляются при кодировании его укороченным ко- дом Хэмминга для защиты от ошибок.

Рис.2.10. Структура эфирного интерфейса системы D-AMPS

(канал управления; стандарт IS-136):

Data - информация управления; Sync - синхронизирующая (обучающая) последовательность; Sync+ - дополнительная синхронизирующая последовательность; SCF - общий канал обратной связи (Shared Channel Feedback), CSFP -закодированная фаза суперкадра (Coded Super Frame Phase); G - защитный бланк (Guard time); R - интервал фронта импульса передатчика (Ramp up time); AG - дополнительный защитный бланк укороченного слота; Pream - преамбула (Preamble);   Res - резерв.

Оставшиеся 12 бит в прямом канале не используются (составляют резерв), а в обратном канале выполняют функцию защитного интервала, в течение которого не передается никакой полезной информации. Этот интервал включает 6-битовый защитный бланк, позволяющий выравнивать задержку сигнала с не слишком жестким допуском, и 6-битовый интервал фронта, в течение которого мощность передатчика подвижной станции выводится на номинальный уровень. В прямом канале необходимости в защитном интервале не возникает, поскольку выравнивание задержки производится при передаче информации по обратному каналу, а передатчик базовой станции работает непрерывно.

При полноскоростном кодировании слоты 1 и 4 содержат первый канал речи, слоты 2 и 5 – второй канал речи, слоты 3 и 6 – третий канал речи. При полускоростном кодировании каждый из шести слотов соответствует своему каналу речи. При передаче информации быстрого совмещенного канала управления FACCH эта информация замещает в слоте информацию речи (поле Data).

На начальном этапе установления связи используется укороченный слот, в котором многократно повторяются синхронизирующая последовательность и код CDVCC, разделяемые нулевыми числами различной длины. В конце укороченного слота имеется дополнительный защитный бланк. Подвижная станция передает укороченные слоты до тех пор, пока базовая станция не выберет необходимую временную задержку, определяемую удалением подвижной станции от базовой.

Перейдем к стандарту IS-136. Структура его эфирного интерфейса несколько сложнее. Это определяется тем, что вместо каналов управления, общих с аналоговым стандартом AMPS, введены новые «цифровые» каналы управления с более высокой пропускной способностью и большей функциональной гибкостью (рис.2.10). Для каналов трафика сохранена структура эфирного интерфейса стандарта IS-54 (рис.2.9).

Для цифровых каналов управления принята значительная степень преемственности с каналами трафика, облегчающая технологически переход от IS-54 к IS-136: та же длительность кадра, состоящего из шести слотов, с сохранением возможности полноскоростного и полускоростного кодирования; та же длительность бита и соответственно те же 324 бита в слоте; сохранены прежние алгоритмы канального кодирования и модуляции, в значительной мере сохранена структура слота. При этом обеспечивается совместимость стандартов снизу вверх. Поясним основные особенности цифровых каналов управления (рис. 2.10). Прежнее назначение осталось у поля синхронизации (Sync) и у защитного интервала обратного канала (поля G, R); резервное поле прямого канала (Res) сокращено до двух бит. Остальные поля слота цифрового канала управления отличаются от полей слота канала трафика. Здесь отсутствуют поля SACCH и CDVCC. Добавлено поле Sync+, содержащее дополнительную синхронизирующую последовательность.

В полях Data передается основной объем информации управления, причем в прямом канале объем этой информации в слоте составляет 160 бит, а в обратном - 144 бита. В полях общего канала обратной связи (поля SCF) передается ответная (от базовой станции) информация схемы случайного доступа; эта схема реализует вызов со стороны подвижной станции.

Поле CSFP содержит информацию о фазе суперкадра, которая позволяет определить начало суперкадра, что необходимо для корректного приема управляющей информации; кроме того, по содержанию этого поля, отличающегося от соответствующего поля цифрового канала трафика (поле CDVCC), подвижная станция отличает канал управления от канала трафика. В течение интервала преамбулы, не несущего информации, производятся автоматическая регулировка усиления приемника базовой станции и символьная синхронизация, предшествующие приему последующей информации. В укороченном слоте общий объем управляющей информации составляет 200 бит, а в конце слота введен дополнительный 44-битовый защитный интервал (дополнительные поля R и AG).

Радио интерфейс системы GSM

Временная структура эфирного интерфейса системы GSM еще сложнее (рис.2.11). Передача информации организуется кадрами, которые имеют длительность 4,615 мс. Каждый кадр состоит из восьми слотов по 577 мкс, и каждый слот соответствует своему каналу речи, т.е. в каждом кадре передается информация восьми речевых каналов. При полноскоростном кодировании все последовательные кадры содержат информацию одних и тех же восьми речевых каналов. При полускоростном кодировании, пока также не реализованном, четные и нечетные кадры содержат информацию разных речевых каналов, т.е. информация одного и того же речевого канала передается через кадр, так что в общей сложности передается информация шестнадцати речевых каналов. Возвращаясь к используемой в настоящее время схеме полноскоростного кодирования, заметим, что информационный кадр может быть одного из двух видов - кадр канала трафика или кадр канала управления (рис.2.11). В обоих случаях он имеет одну и ту же длительность и состоит из 8 слотов, но слоты имеют различную структуру и разное информационное содержание.

На рис.2.11 представлена структура кадра канала трафика при передаче речи. Длительность слота соответствует 156,25 битам, т.е. длительность одного бита составляет 3,69 мкс.

Первые 148 бит слота составляют информационный пакет, или информационную пачку (английский термин burst - вспышка); оставшиеся 8,25 бит - защитный интервал. Из 148 бит пачки на передачу информации речи отводится 116 бит (из них 114 бит - на передачу собственно речи и 2 бита - на скрытые флажки, определяющие тип передаваемой информации), 26 бит занимает обучающая последовательность, и оставшиеся 6 бит образуют два 3-битовых защитных бланка по краям пачки.

Структура слота для каналов управления приведена на рис.2.12. При полноскоростном кодировании каждый слот кадра соответствует своему каналу речи. При полускоростном кодировании слоты, соответствующие одному и тому же каналу речи, передаются через кадр.

Рис 2.12. Варианты структуры слота каналов управления системы GSM:

ED - закодированная информация (Encripted Data), TS - обучающая последовательность (Training Sequence), ETS - расширенная обучающая последовательность (Extended Training Sequence), T - защитный бланк (Tail bits - хвостовые биты), ЕТ - расширенный защитный бланк (Extended Tail), G - защитный интервал (Guard period).

Рис.2.11. Структура радио интерфейса (канал трафика) системы GSM:

ED - закодированная информация (Encnpted Data), TS - обучающая последовательность (Training Sequence), T - защитный бланк (Tail bits - хвостовые биты), S -скрытый флажок (Stealing flag) - признак речь/управление; G - защитный интервал (Guard period)

Из верхней части рис. 2.11 следует, что информационные кадры объединяются в мультикадры. 26 кадров канала трафика образуют мультикадр канала трафика длительностью 120 мс. При этом в 24 кадрах передается информация речи - это кадры 1 ...12 и 14...25, в кадре 13 передается информация медленного присоединенного канала управления (канала SACCH), а кадр 26 остается пустым (он зарезервирован для передачи второго сегмента информации канала SACCH при полускоростном кодировании). Мультикадр канала управления имеет длительность 235 мс и состоит из 51 кадра канала управления.

Мультикадры, в свою очередь, объединяются в суперкадры, один суперкадр состоит из 51 мультикадра канала трафика или 26 кадров канала управления. Длительность мультикадра в обоих случаях составляет 6,12 с, или 1326 кадров. Наконец, 2048 суперкадров образуют один гиперкадр (криптографический гиперкадр), имеющий длительность 3 ч 28 мин 53,760 с, или 2715648 кадров. Номер кадра в пределах гиперкадра используется в процессе шифрования передаваемой информации.

28


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72532. Периодизация становления и развития отечественного уголовно-исполнительного права 55.5 KB
  Регламентация исполнения наказаний периода Российской империи. Система наказаний и процесс их исполнения по Судебникам 1497 и 1550 гг. Особенностью исполнения наказаний призванной усилить их превентивное воздействие стал их публичнопозорящий характер. Наращивался объем устрашающих наказаний.
72533. ИСТОРИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СЛОВА «МЕНЕДЖМЕНТ» 310 KB
  Трудно установить с предельной точностью, какова этимология термина «менеджмент». Однако истинное значение слова мы можем установить, выявляя его исторические корни. В античной Греции буквального аналога слову «менеджмент» не существовало.
72534. Программный интерфейс к файловой системе UNIX 70.42 KB
  Инициализация файла: трансляция имени файла в файловый дескриптор номер в таблице дескрипторов внутри процесса; Создание записи в системной файловой таблице которая содержит права доступа к файлу текущую позицию указателя в нем и другую информацию; эта таблица общая для всех процессов.
72535. ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 1.52 MB
  Но замедление скорости движения материальных товарных и финансовых потоков в логистической системе предприятия неминуемо приводит к уменьшению объема выпуска и реализации продукции снижению ее рентабельности при наличии авансированных ресурсов в неизменных размерах.
72536. Ценообразование в условиях монополии и олигополии 154.5 KB
  Поэтому кривая спроса на его продукцию относительно стабильна а цены на товары ограничены лишь покупательской оценкой их полезности относительно дохода и общим состоянием рыночной конъюнктуры. Например если фирма монополизирующая рынок упаковочных материалов установит на них неприемлемо...
72537. ФИНАНСОВЫЕ РИСКИ В ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И СПОСОБЫ ИХ СНИЖЕНИЯ 363 KB
  На риски продавца связанные с оплатой по контракту и на риски покупателя связанные с доставкой товара существенно влияют установленные в контракте условия платежа. При этом регламентируются расходы по кредиту и платежам а также устанавливаются форма и путь оплаты.
72540. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, ПОНЯТИЕ И СОДЕРЖАНИЕ ПРЕСТУПНОГО ФЕНОМЕНА «ВОРЫ» В МЕСТАХ ЛИШЕНИЯ СВОБОДЫ РОССИИ 250.5 KB
  Потребность в изучении истории возникновения и развития преступного феномена «воры» обусловлена необходимостью познания сущностных корней этого социального явления, определения первопричин его бытия. Установление факторов, лежащих в основе этого явления, дает нам возможность его объективной оценки...