Технології стільникових мереж - Безпровідні мережі
Стільникові мережі використовують наявну інфраструктуру стільникової телефонії. Вони працюють в особливо важких умовах великих завад, періодичного зникнення сигналу. Стільникові технології пройшли декілька етапів розвитку:
- 1G технології. Початок 80 - х рр. Перша генерація стільникових мереж використовувала аналогові технології. В таких мережах передавали тільки телефонні розмови; 2G технології. Середина 90 - х рр. Цифрове кодування та передавання мовлення та коротких тестових повідомлень; 2,5G технології. 2001 рік. Цифрові мережі з передаванням мовлення, тексту, приєднання до Internet. 3G технології. Технології наступної генерації. Швидкість передавання до 2 Мбіт/с. Передавання мультимедійних даних.
Ці технології можна розглядати згідно з протокольними рівнями.
На фізичному та канальному рівнях визначають різноманітні методи доступу, які відображені у різноманітних технологіях. Серед методів доступу виділяють аналогові та цифрові.
Головний ресурс стільникової мережі - це виділений для неї діапазон частот. Аналогові методи доступу виділяють для кожного передавання окремий канал - смугу частот у визначеному для мережі діапазоні. У цьому випадку сусідні стільникові комірки не можуть працювати в одному й тому ж діапазоні частот (інакше передавання в сусідніх комірках заважали б одне одному). Частотний діапазон поділяють на сім частин (рис. 3).
Серед методів доступу, які використовують цифрове передавання, популярні різні модефікації TDMA (Time Division Multiple Access). Вони застосовують відомий принцип розподілу часу передавання на окремі часові слоти. До цієї групи методів належать AMPS(Advanced Mobile Phone Service) (частотні канали в 30 кГц поділяють на три часові слоти), NAMPS, PDC (канали по 25 кГц, три слоти), GSM (діапазони 200 кГц, вісім слотів).
Найпопулярнішими сьогодні є технології GSM та CDMA ( Code Division Multiple Access ), що використовують цифрове передавання.
Технологія GSM
Технологія мобільної телефонії GSM почала розроблятися на початку 80- х рр. минулого сторіччя, коли група європейських країн та мобільних операторів створила робочу групу Group Special Mobile для розробки загальноєвропейського стандарту цифрової стільникової телефонії. Перші комерційні версії GSM зявилися на початку 90- х рр. завдяки своїй цифровій природі мережі GSM з самого початку були пристосовані для передавання не тільки мови, але й даних.
Принцип роботи та архітектура
Стільникова мережа GSM складається з декількох головних компонентів (рис 4).
Стільниковий телефон (MS - Mobile Station) використовується для організації доступу абонента до мережі. Телефон безпосередньо підтримує зв'язок з базовою станцією (BTS - Base Tranciver Station).
Складається з двох частин - власне телефону та модулю ідентифікації абонента (SIM - Subscriber Identification module). SIM модуль виконано у вигляді смарт - карти. Кожен телефон також має унікальний ідентифікатор мобільного обладнання (IMEI - International Mobile Eqipment Identity). Використання модулю SIM дозволяє переносити інформацію про абонента та послуги, на які він підписаний на інший телефон, просто переставляючи SIM - карту.
Базова приймально - передавальна станція відповідає за організацію зв'язку з мобільними телефонами у своєму радіусі зв'язку. Радіус зв'язку обирається виходячи з очікуваної кількості абонентів у сфері дії станції.
Контролер базових станцій узгоджує та координує роботу базових станцій. Він забезпечує передавання мобільних користувачів під час їх переміщення між окремими стільниками, регулює несучі частоти для зменшення інтерференції між окремими передаваннями.
Сукупність базових станцій та контролер утворюють підсистему базових станцій (Base Station Subsystem, BSS).
Комутаційний центр мобільних послуг (Mobile services Switching Center - MSC) ідентифікує та реєструє абонентів, маршрутизує потоки даних, реалізує сполучення зі звичайними телефонними мережами. При цьому використовуються такі бази даних:
Домашній реєстр абонентів(HLR - Location Register);
Реєстр абонентів - гостей (Visitor Location Register - VLR);
Реєстр обладнання (Equipment Identity Register - EIR);
Індетифікаційний центр (Authentication Center - AuC).
Структура каналів та метод доступу
Мережа GSM використовує комбінацію методів доступу з частотним розподілом ( Frequency Division Multiplexing, FDM) та методу доступу з розподілом часу (Time Division Multiplexing, TDM).
Наприклад, мережі GSM 900 призначено частотний діапазон 890 - 960 МГц. Він поділений на два під діапазони, один з яких використовується для передавання від мобільного телефону до базової станції, а інший - у зворотному напрямку. Кожний з піддіапазонів у свою чергу поділяється на канали по 20 КГц, так що загалом GSM працює з 124-ма повнодуплексними каналами. Для збільшення кількості передавань кожен канал поділено ще на вісім часових інтервалів.
Роумінг
Підтримка можливості встановити сполучення з мобільного телефону незалежно від місця знаходження абонента називають роумінгом. Процедура роумінгу реалізується по-різному коли абонент дзвонить, або отримує дзвінок.
Декілька близько розташованих стільників об'єднуються у т. зв. область знаходження (location area). Коли робиться телефонний дзвінок при зміні області знаходження абонента, телефон реєструється у Реєстрі абонентів - гостей. Комутаційний центр передає інформацію про дзвінок до Домашнього реєстру абонента. Домашній реєстр повертає дані про послуги, на які підписаний абонент та тимчасово відміняє його реєстрацію у Домашньому реєстрі. Після цього абонент отримує можливість отримати ті ж послуги, що і раніше.
При отриманні дзвінка виклик передається на комутаційний центр - шлюз. Шлюз запитує у Домашньому реєстрі про розташування абонента. Домашній реєстр повідомляє відповідний Реєстр абонентів - гостей про дзвінок і телефону - адресату тимчасово присвоюють номер, якій передається шлюзу. Після цього шлюз має всю інформацію для спрямування виклику.
Похожие статьи
-
Технологія Wi-Fi - Безпровідні мережі
IEEE 802. 11 - це родина технологій безпроводного передавання в радіодіапазоні. Сьогодні найпопулярніша технологія стандарту IEEE 802.11b; вона дає змогу...
-
W-CDMA в системах третього покоління - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
Аналогові стільникові системи зазвичай називаються системами першого покоління. Цифрові системи, що знаходяться у використанні в даний час, такі як GSM,...
-
У UTRA дані, одержувані на високих рівнях, передаються по повітрю при використанні транспортних каналів, які відображаються (переносяться) на фізичному...
-
Загална характетистика та класифікація - Безпровідні мережі
Останніми роками напрям безпровідних комп'ютерних мереж зазнав бурхливого розвитку. Це пов'язано з поширенням блокнотних комп'ютерів та дедалі більшою...
-
Технології FTTx не накладають практично ніяких обмежень з точки зору пропускної спроможності і тому володіють відмінним запасом на майбутнє. Крім...
-
Послуги та області застосування W-CDMA - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
Найбільш вираженою особливістю UMTS є використання абонентами більш високих швидкостей передачі: швидкість може досягати 384 Кбіт / с при комутації...
-
Типова структура мережі припускає наявність трьох рівнів: доступ, магістраль і ядро. У центрі (ядро) перебувають високопродуктивні платформи для швидкої...
-
Безпровідна мережа Wimax - Безпровідні мережі
Термін "Wimax" (Wireless MAN) застосовують для позначення групи технологій для регіональних безпровідних мереж. Топологія мережі Wimax подібна до...
-
Мережа Bluetooth - Безпровідні мережі
- Bluetooth - Це інтерфейсна безпроводна технологія. Діаметр мережі 1 - 100 м. Працює в багатопунктовому режимі, не обов'язково в зоні прямої видимості....
-
Технологія UWB - Безпровідні мережі
- Технологія Ultra wide band tehnology (UWB) - це новітня технологія широкосмугового передавання. У лабораторних умовах UWB забезпечують швидкості...
-
У Європі дослідна робота по W-CDMA була розпочата за проектами наукових досліджень Європейського Союзу CODIT і FRAMES, а також низкою великих...
-
У даному розділі ми представляємо основні параметри системного проектування W-CDMA і даємо короткий тлумачення більшості з них. Основні параметри,...
-
Для з'єднання рівня доступу та магістралі необхідно використовувати оптичне волокно. Переваги оптоволоконного типу зв'язки: - по оптоволоконній лінії...
-
Розглянуті тут системи GSM і IS-95 (стандарт для систем cdmaOne) представляються повітряними інтерфейсами другого покоління. Повітряними інтерфейсами...
-
ВИСНОВОК - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
Системи зв'язку другого покоління, наприклад, GSM, дозволили передавати по радіо мовної трафік: число радіотелефонів, що становить 70% від усього...
-
Для моделювання на ЕОМ компонентів КС, сконструйованих із нейронів усвідомлена необхідність у спеціальному інструменті, що дозволяє за допомогою зручного...
-
Підготовча робота в США - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
У США є декілька технологій другого покоління, серед них широке поширення отримали цифрові системи, що працюють за стандартами GSM-1900, US-TDMA (D-AMPS)...
-
Робота по формуванню образу систем рухомого зв'язку третього покоління почалася відразу після того, як Всесвітня адміністративна конференція з...
-
Технологія Active Ethernet - Суть і етапи впровадження проекту мультісервісной мережі
Технологія Active Ethernet є досить молодою і вперше була запропонована в 2004 році як складова частина стандарту IEEE 802.3ah. Незважаючи на це, Active...
-
Базові мережі - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
Є три основні рішення щодо базової мережі, до якої можуть бути підключені мережі радіодоступу W-CDMA. Основою для другого покоління служили або базові...
-
Технології xPON - Суть і етапи впровадження проекту мультісервісной мережі
Для побудови мережі FTTH та FTTN використовується технологія PON. Основними відмінностями PON від класичних оптичних каналів зв'язку є використання для...
-
Технологія інфрачервоного діапазону у IrDA - Безпровідні мережі
Системи на базі інфрачервоних каналів відрізняються невеликою вартістю приймачів та передавачів (від 1,5 до 4,5 дол. США), високими швидкостями...
-
Інформаційна модель об'єкта - Суть і етапи впровадження проекту мультісервісной мережі
Основне завдання мультисервісних мереж полягає в забезпеченні співіснування й взаємодії різнорідних комунікаційних підсистем у єдиному транспортному...
-
Промислові мережі - інтегровані, відкриті промислові комунікації. Промисловий Ethernet (IEEE 802. 3) міжнародний стандарт для мереж що мають як...
-
Мережа Internet та способи доступу до неї
1. Мережа Internet та способи доступу до неї Internet - глобальна комп'ютерна мережа, що охоплює увесь світ. Сьогодні Internet має близько 150 мільйонів...
-
Підготовча робота в Японії - Дослідження мереж передачі даних на базі технології W-CDMA
В Японии ARIB (Ассоциация представителей радиоэлектронной промышленности и деловых кругов) произвела оценку возможных вариантов систем третьего...
-
Розрахунок трафіку мультисервісної мережі - Суть і етапи впровадження проекту мультісервісной мережі
У розрахунку трафіку фігурують імовірнісні характеристики потоку даних, які генеруються різними мережевими додатками. Трафік розраховується окремо для...
-
Бездротова мережа масштабу міста ( Wireless Metropolitan Area Network, WMAN ) - це мережі рівня районів великого міста, всього міста чи деякого регіону....
-
Персональна бездротова мережа ( Wireless Personal Area Network, WPAN ) - це, як правило, домашні мережі для бездротового взаємодії домашньої апаратури....
-
Вступ - Програмне забезпечення комп'ютерних мереж та їх компоненти
З глибокої давнини людство намагалось винайти засоби організації зв'язку на далеку відстань. До таких засобів можна віднести димовий телеграф, сигнальні...
-
Рекомендації щодо використання вітчизняної елементної бази - Реалізації технології ЦДУ
Повнота реалізації переваг ЦАР багато в чому залежить від якісних параметрів елементної бази. Прогрес у розвитку мікропроцесорної техніки і теорії ЦОС...
-
Мультиплексори SDH з волоконно-оптичними лініями зв'язку між ними утворюють середовище, в якій адміністратор мережі SDH організовує цифрові канали між...
-
Технології виготовлення мікросхем - Лабораторний стенд-мультиплексор (блок мультиплексування)
Мікросхема автоматизований друкований плата Елементна база Основним елементом аналогових мікросхем є транзистори (біполярні або польові). Різниця в...
-
Обчислювальна мережа -- це складний комплекс взаємозалежних програмних і апаратних компонентів, що узгоджено функціонують. Вивчення мережі в цілому...
-
Інтернет мультисервісний мережа мікрорайон Підведемо у таблицю 3.6 кількість та розподіл обраного обладнання. Таблиця 3.6 - Кількість обраного обладнання...
-
Вибір активного мережевого устаткування Мережеве устаткування поділяється на устаткування магістральної мережі та устаткування рівня доступу. До...
-
Синтез структурної схеми мережі - Суть і етапи впровадження проекту мультісервісной мережі
Структурна схема мережі сформована на базі аналізу типових архітектурно-топологічних рішень обраних технологій та наведена в Додатку Д. Київський район...
-
Підвищення вірогідності передачі При передачі даних по каналах зв'язку завжди виникають помилки. Причини їх можуть бути всілякі, але результат...
-
Доступ користувачів до мережі Internet. - Оперативні способи зв'язку
Для роботи в мережі необхідно: Фізично приєднати комп'ютер до одного з вузлів мережі Internet; Одержати IP-адресу на постійній або тимчасовій основі;...
-
Цифрові скремблери - Захист інформації від витоку з телефонної мережі зв'язку
Під скремблюванням розуміється зміна характеристик речового сигналу таким чином, що отриманий модульований сигнал, маючи властивості нерозбірливості й...
Технології стільникових мереж - Безпровідні мережі