ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 335
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
будут устанавливаться два или более магистральных коммутатора (МК) для междугородной и международной связи. Их связь с ТК иллюстрирует требование: к каждому МК должны подходить тракты от двух узлов IP сети. При этом каждый тракт между МК и ТК должен быть организован по двум независимым трассам. Пример такого решения - кольцевая структура.
Основной толчок к принятию новых технологий и расширению сетей дают востребованные пользователями услуги. Например, с ростом спроса на услуги частных линий Ethernet и частных локальных сетей (LAN) расширилось использование Ethernet в сетях синхронной цифровой иерархии SDH. Тем не менее, большинство операторов продолжают получать доход от предоставления традиционных услуг связи. Снижение цен на проводную телефонную связь представляет для операторов серьезную проблему, однако существует значительный перечень новых потенциально прибыльных сервисов, способных скомпенсировать снижение доходов от телефонных услуг (табл. 10.1).
Рис.10.3. Модель структуры NGN для крупного города
Таблица 10.1.
Распределение услуг по сегментам рынка
Общий знаменатель в индустрии телекоммуникаций - это широкополосная передача информации.
Явной тенденцией в развитии телекоммуникаций является рост трафика, передаваемого по пакетным сетям в сравнении с потоками, передаваемыми по классическим телефонным или выделенным линиям. Этот факт можно объяснить тем, что многие операторы услуг начинают использовать протокол IP как сквозной сетевой протокол и в массовом порядке устанавливают пакетные мультиплексоры доступа, которые, как предполагается, заменят собой мультиплексоры с временным уплотнением каналов (Time Division Multiple, TDM). Особый интерес представляет собой появление услуг многоадресной передачи: виртуальные конференции и семинары для корпоративных пользователей (на дому или в офисе), а также трансляция видео для частных пользователей. Для трансляции видео особенно характерны огромная потенциальная аудитория и существенное расширение выбора каналов - все это подготавливает почву для развития транспортных сетей, обеспечивающих режим многоадресной передачи.
11.Анализ тенденций развития сотовых сетей подвижной связи
Сотовые сети подвижной связи предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом в сеть связи общего пользования. Свое название они получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (территория города или региона) делится на ячейки (соты). Ресурсы сотовых сетей подвижной связи используются в интересах широких слоев населения. Появлению сетей сотовой подвижной связи предшествовал долгий период эволюционного развития радиотелефонной системы связи, в течение которого осваивались различные частотные диапазоны, и совершенствовалась техника связи. Идея сотовой связи была предложена в ответ на необходимость развития широкой сети подвижной радиотелефонной системы связи в условиях ограничений на доступные полосы частот.
В середине 40-х годов ХХ века исследовательский центр Bell Labs американской компании AT&T предложил идею разбиения обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами. Каждая сота должна была обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило бы без взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой ячейке (соте). Но прошло около 30 лет, прежде чем такой принцип организации связи был реализован на аппаратном уровне.
В 70-х годах начались работы по созданию единого стандарта сотовой связи для пяти североевропейских стран – Швеции, Финляндии, Исландии, Дании и Норвегии, который получил название NMT- 450 (Nordic Mobile Telephone) и был предназначен для работы в диапазоне 450 МГц. Эксплуатация первых систем сотовой связи этого стандарта началась в 1981 году. Сети на основе стандарта NMT- 450 и его модифицированных версий стали широко использоваться в Австрии, Голландии, Бельгии, Швейцарии, а также в странах Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока.
В 1983 году в США вступила в эксплуатацию сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Этот стандарт был разработан в исследовательском центре Bell Laboratories. 1985 году в Великобритании был принят в качестве национального стандарт TACS (Total Access Communications System), разработанный на основе американского стандарта AMPS. В 1987 году была расширена его рабочая полоса частот. Новая версия этого стандарта получила название ETACS (Enhanced TACS). В конце 80-х годов приступили к созданию систем сотовой связи, основанных на цифровых методах обработки сигналов. С целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи для выделенного в этих целях диапазона 900 МГц в 1982 году Европейская Конференция администраций Почт и Электросвязи (CEPT) создала специальную группу Group Special Mobile. Аббревиатура GSM дала название новому стандарту (позднее GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications). Результатом работы этой группы стали опубликованные в 1990 году требования к системе сотовой связи стандарта GSM.
В 1991 году в Европе появился стандарт DCS-1800 (digital Cellular System 1800 МГц), созданный на базе стандарта GSM.
В США в 1990 году американская Промышленная Ассоциация в области связи TIA (Telecommunications Industry Association) утвердила национальный стандарт IS-54 цифровой сотовой связи. Этот стандарт более известен под аббревиатурой D-AMPS или ADC. В отличие от Европы, в США не были выделены новые частотные диапазоны, поэтому система должна была работать в полосе частот, общей с AMPS. В то же время американская компания Qualcomm начала разработку нового стандарта сотовой связи, основанного на технологии шумоподобных сигналов и кодовом разделении каналов – CDMA (Code Division Multiple Access).
В 1993 году в США Промышленная Ассоциация в области связи (TIA) приняла стандарт CDMA как внутренний стандарт цифровой сотовой связи, назвав его IS-95. В сентябре 1995 года в Гонконге была открыта коммерческая эксплуатация первой сети стандарта IS-95.
В эволюционном развитии сетей сотовой связи можно выделить три поколения: первое – аналоговые системы; второе – цифровые системы; третье – универсальные системы мобильной связи.
К аналоговым сетям сотовой связи, оборудование которых использовалось в Российской Федерации, относятся стандарты:
Во всех аналоговых стандартах применяется частотная (ЧМ) или фазовая (ФМ) модуляция для передачи речи и частотная манипуляция для передачи информации управления. Этот способ имеет ряд существенных недостатков: возможность прослушивания разговоров другими абонентами, отсутствие эффективных методов борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или вследствие передвижения абонентов. Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот – применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), с полосами каналов в различных стандартах от 12,5 до 30 кГц. С этим непосредственно связан основной недостаток аналоговых систем – относительно низкая емкость, являющаяся следствием недостаточно рационального использования выделенной полосы частот при частотном разделении каналов.
Перечисленные недостатки обусловили появление цифровых систем сотовой связи. Переход к цифровым системам также стимулировался широким внедрением цифровой техники в отрасль связи и в значительной степени был обеспечен разработкой низкоскоростных методов.
Перечислим основные цифровые стандарты систем сотовой связи:
Цифровые системы сотовой подвижной связи по сравнению с аналоговыми системами предоставляют абонентам большой набор услуг и обеспечивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями ISDN и пакетной передачи данных.
Программа IMT-2000 по созданию нового семейства систем подвижной связи третьего поколения, охватывает технологии наземной сотовой, спутниковой связи и беспроводного доступа. Суть этой концепции состоит в совмещении существующих сетей с системами, базирующимися на семействе стандартов 3-го поколения, которое получило обозначение IFS (IMT-2000 Family of Systems).
В настоящее время необходимо дать возможность всем операторам действующих сетей использовать существующую инфраструктуру при реализации набора услуг IMT-2000. В связи с этим, в Международном союзе электросвязи (МСЭ) завершается процесс стандартизации новых технологий, и рабочие группы осуществляют разработку детальных спецификаций.
Федеральная сеть сотовой подвижной связи стандартов GSM900 и GSM1800 Российской Федерации создана и развивается как составная часть сети связи общего пользования Российской Федерации. Сеть GSM относится к сотовым сетям мобильной связи второго поколения 2G/2,5G, взаимодействуя со стационарной телефонной сетью общего пользования и другими сетями связи России.
Федеральная сеть GSM обеспечивает:
использование стандартов GSM всеми операторами, создающими эту сеть;
покрытие радиосвязью большей части территории Российской Федерации;
обеспечение высокого качества предоставляемых услуг в соответствии с национальными и международными нормами;
предоставление пользователям услуг местной, междугородной и международной телефонной связи с обеспечением национального и международного роуминга;
предоставление доступа к экстренным специальным службам, в том числе в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций на обслуживаемых территориях;
присоединение к сети ТфОП на междугородном уровне с нумерацией сетей сотовой подвижной связи в кодах негеографических зон нумерации (DEF).
Четкая ориентация на прогрессивные мировые технологии дает возможность России не отставать от ведущих стран мира в развитии современных систем подвижной связи. Не отстает Россия и по внедрению прогрессивного стандарта CDMA. в настоящее время идет замена оборудования стандарта NMT - 450 на оборудование цифрового стандарта CDMA 400.
12.Техническая характеристика цифрового стандарта
Основной толчок к принятию новых технологий и расширению сетей дают востребованные пользователями услуги. Например, с ростом спроса на услуги частных линий Ethernet и частных локальных сетей (LAN) расширилось использование Ethernet в сетях синхронной цифровой иерархии SDH. Тем не менее, большинство операторов продолжают получать доход от предоставления традиционных услуг связи. Снижение цен на проводную телефонную связь представляет для операторов серьезную проблему, однако существует значительный перечень новых потенциально прибыльных сервисов, способных скомпенсировать снижение доходов от телефонных услуг (табл. 10.1).
Рис.10.3. Модель структуры NGN для крупного города
Таблица 10.1.
Распределение услуг по сегментам рынка
| Сегмент рынка | Доступные услуги |
| Частный | Высокоскоростной Интернет Видеоконференц-связь Передача видео Сетевые игры Видео по запросу Электронная коммерция Удаленная работа Домашние сети |
| Корпоративный | Высокоскоростные VPN-сети Видеоконференц-связь Непрерывное ведение бизнеса Беспроводные сети Телемедицина Электронная коммерция (компания-компания) Удаленная работа Электронная коммерция (компания-потребитель) |
| Операторский | Оптические VPN-сети VPN-сети Ethernet Хостинг и доставка контента |
Общий знаменатель в индустрии телекоммуникаций - это широкополосная передача информации.
Явной тенденцией в развитии телекоммуникаций является рост трафика, передаваемого по пакетным сетям в сравнении с потоками, передаваемыми по классическим телефонным или выделенным линиям. Этот факт можно объяснить тем, что многие операторы услуг начинают использовать протокол IP как сквозной сетевой протокол и в массовом порядке устанавливают пакетные мультиплексоры доступа, которые, как предполагается, заменят собой мультиплексоры с временным уплотнением каналов (Time Division Multiple, TDM). Особый интерес представляет собой появление услуг многоадресной передачи: виртуальные конференции и семинары для корпоративных пользователей (на дому или в офисе), а также трансляция видео для частных пользователей. Для трансляции видео особенно характерны огромная потенциальная аудитория и существенное расширение выбора каналов - все это подготавливает почву для развития транспортных сетей, обеспечивающих режим многоадресной передачи.
11.Анализ тенденций развития сотовых сетей подвижной связи
Сотовые сети подвижной связи предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом в сеть связи общего пользования. Свое название они получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (территория города или региона) делится на ячейки (соты). Ресурсы сотовых сетей подвижной связи используются в интересах широких слоев населения. Появлению сетей сотовой подвижной связи предшествовал долгий период эволюционного развития радиотелефонной системы связи, в течение которого осваивались различные частотные диапазоны, и совершенствовалась техника связи. Идея сотовой связи была предложена в ответ на необходимость развития широкой сети подвижной радиотелефонной системы связи в условиях ограничений на доступные полосы частот.
В середине 40-х годов ХХ века исследовательский центр Bell Labs американской компании AT&T предложил идею разбиения обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами. Каждая сота должна была обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило бы без взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой ячейке (соте). Но прошло около 30 лет, прежде чем такой принцип организации связи был реализован на аппаратном уровне.
В 70-х годах начались работы по созданию единого стандарта сотовой связи для пяти североевропейских стран – Швеции, Финляндии, Исландии, Дании и Норвегии, который получил название NMT- 450 (Nordic Mobile Telephone) и был предназначен для работы в диапазоне 450 МГц. Эксплуатация первых систем сотовой связи этого стандарта началась в 1981 году. Сети на основе стандарта NMT- 450 и его модифицированных версий стали широко использоваться в Австрии, Голландии, Бельгии, Швейцарии, а также в странах Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока.
В 1983 году в США вступила в эксплуатацию сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Этот стандарт был разработан в исследовательском центре Bell Laboratories. 1985 году в Великобритании был принят в качестве национального стандарт TACS (Total Access Communications System), разработанный на основе американского стандарта AMPS. В 1987 году была расширена его рабочая полоса частот. Новая версия этого стандарта получила название ETACS (Enhanced TACS). В конце 80-х годов приступили к созданию систем сотовой связи, основанных на цифровых методах обработки сигналов. С целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи для выделенного в этих целях диапазона 900 МГц в 1982 году Европейская Конференция администраций Почт и Электросвязи (CEPT) создала специальную группу Group Special Mobile. Аббревиатура GSM дала название новому стандарту (позднее GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications). Результатом работы этой группы стали опубликованные в 1990 году требования к системе сотовой связи стандарта GSM.
В 1991 году в Европе появился стандарт DCS-1800 (digital Cellular System 1800 МГц), созданный на базе стандарта GSM.
В США в 1990 году американская Промышленная Ассоциация в области связи TIA (Telecommunications Industry Association) утвердила национальный стандарт IS-54 цифровой сотовой связи. Этот стандарт более известен под аббревиатурой D-AMPS или ADC. В отличие от Европы, в США не были выделены новые частотные диапазоны, поэтому система должна была работать в полосе частот, общей с AMPS. В то же время американская компания Qualcomm начала разработку нового стандарта сотовой связи, основанного на технологии шумоподобных сигналов и кодовом разделении каналов – CDMA (Code Division Multiple Access).
В 1993 году в США Промышленная Ассоциация в области связи (TIA) приняла стандарт CDMA как внутренний стандарт цифровой сотовой связи, назвав его IS-95. В сентябре 1995 года в Гонконге была открыта коммерческая эксплуатация первой сети стандарта IS-95.
В эволюционном развитии сетей сотовой связи можно выделить три поколения: первое – аналоговые системы; второе – цифровые системы; третье – универсальные системы мобильной связи.
К аналоговым сетям сотовой связи, оборудование которых использовалось в Российской Федерации, относятся стандарты:
-
AMPS (усовершенствованная мобильная телефонная служба, диапазон 800 МГц) – широко используется в США, Канаде, Центральной и Южной Америке, Австралии; это наиболее распространенный стандарт в мире; используется в России в качестве регионального стандарта; -
NMT-450 (мобильный телефон северных стран, диапазоны 450 и 900 МГц соответственно) – используется в Скандинавии и во многих других странах. Стандарт NMT-450 является одним из двух стандартов сотовой связи, принятых в России в качестве федеральных.
Во всех аналоговых стандартах применяется частотная (ЧМ) или фазовая (ФМ) модуляция для передачи речи и частотная манипуляция для передачи информации управления. Этот способ имеет ряд существенных недостатков: возможность прослушивания разговоров другими абонентами, отсутствие эффективных методов борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или вследствие передвижения абонентов. Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот – применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), с полосами каналов в различных стандартах от 12,5 до 30 кГц. С этим непосредственно связан основной недостаток аналоговых систем – относительно низкая емкость, являющаяся следствием недостаточно рационального использования выделенной полосы частот при частотном разделении каналов.
Перечисленные недостатки обусловили появление цифровых систем сотовой связи. Переход к цифровым системам также стимулировался широким внедрением цифровой техники в отрасль связи и в значительной степени был обеспечен разработкой низкоскоростных методов.
Перечислим основные цифровые стандарты систем сотовой связи:
-
D-AMPS (Digital AMPS – цифровой AMPS; диапазоны 800 МГц и 1900 МГц); -
GSM (Global System for Mobile communications – глобальная система мобильной связи, диапазоны 900, 1800 и 1900 Мгц), принятый в России в качестве основного федерального стандарта; -
CDMA в диапазонах 400, 800 и 1900 МГц.
Цифровые системы сотовой подвижной связи по сравнению с аналоговыми системами предоставляют абонентам большой набор услуг и обеспечивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями ISDN и пакетной передачи данных.
Программа IMT-2000 по созданию нового семейства систем подвижной связи третьего поколения, охватывает технологии наземной сотовой, спутниковой связи и беспроводного доступа. Суть этой концепции состоит в совмещении существующих сетей с системами, базирующимися на семействе стандартов 3-го поколения, которое получило обозначение IFS (IMT-2000 Family of Systems).
В настоящее время необходимо дать возможность всем операторам действующих сетей использовать существующую инфраструктуру при реализации набора услуг IMT-2000. В связи с этим, в Международном союзе электросвязи (МСЭ) завершается процесс стандартизации новых технологий, и рабочие группы осуществляют разработку детальных спецификаций.
Федеральная сеть сотовой подвижной связи стандартов GSM900 и GSM1800 Российской Федерации создана и развивается как составная часть сети связи общего пользования Российской Федерации. Сеть GSM относится к сотовым сетям мобильной связи второго поколения 2G/2,5G, взаимодействуя со стационарной телефонной сетью общего пользования и другими сетями связи России.
Федеральная сеть GSM обеспечивает:
использование стандартов GSM всеми операторами, создающими эту сеть;
покрытие радиосвязью большей части территории Российской Федерации;
обеспечение высокого качества предоставляемых услуг в соответствии с национальными и международными нормами;
предоставление пользователям услуг местной, междугородной и международной телефонной связи с обеспечением национального и международного роуминга;
предоставление доступа к экстренным специальным службам, в том числе в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций на обслуживаемых территориях;
присоединение к сети ТфОП на междугородном уровне с нумерацией сетей сотовой подвижной связи в кодах негеографических зон нумерации (DEF).
Четкая ориентация на прогрессивные мировые технологии дает возможность России не отставать от ведущих стран мира в развитии современных систем подвижной связи. Не отстает Россия и по внедрению прогрессивного стандарта CDMA. в настоящее время идет замена оборудования стандарта NMT - 450 на оборудование цифрового стандарта CDMA 400.
12.Техническая характеристика цифрового стандарта