Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных (1130069), страница 58
Текст из файла (страница 58)
уровень. Самое трудное — выделить кадр из потока битов. На уровне битов -:.1 ячейка составляет 53 к 8 = 424 бит. При этом нет маркеров ни начала, '-.',. ни конца кадра. Как же определить границы кадра? На ТС-подуровне имеется сдвиговый регистр на 40 бит. Если из"'1 этих 40 бит правые 8 бит представляют собой НЕС, то последуюшие -.', 32 бит — это заголовок ячейки. Если это условие не выполнено, то:.~:, все сдвигается на один бит и проверка повторяется. Этот процесс ...
продолжается до тех пор, пока не будет обнаружен НЕС. Представленная схема распознавания заголовка кадра ненадежна.:;. Вероятность того что случайный байт будет выглядеть,как НЕС, в этом случае равна 1гг256. Для исправления схемы используется авто- . мат, схема состояний которого изображена на рис. 5.26. Возможно ',' три состояния автомата: НЬгчТ, РгсЕВУ14С, 8 т1к1С. В состоянии -;. НБХТ автомат ишет НЕС.
Как только похожий байт найден, автомат,»", Обнаружен корректный НВС Рнс. 5.26. Схема состояний автомата ~шя обнаружения заголовка НЕС переходит в состояние РКЕЯУЬ!С и отсчитывает следующие 53 байт. Если предположить, что найденный НЕС вЂ” это начало ячейки, то слвиг на 53 байт приведет к следующему НЕС. Проверив последовательно б ячеек, автомат переходит в состояние ЯУ!4С. Если в состоянии автомата оказалось а плохих последовательных ячеек, происходит переход в состояние Н1)ХТ, 5.5. Сотовая связь 5.5.
г. Сотовые и радиотелефоны Традиционные телефонные системы даже на основе широкополосного В-1ЯГ)Х не в состоянии удовлетворить потребности в мобильной связи. Некоторым пользователям необходимы системы передачи данных, обеспечивающие доступ к сети в независимости от наличия кабеля. Категория таких пользователей имеет устойчивую тенденцию к расширению. Оконечяым устройством у таких пользователей может быть и телефон, и факс, и ноутбук, и персональный помощник (РГзА), как было показано во введении', рынок этих систем огромен. Рассмотрим основные виды СПД, обеспечивающих мобильную связь.
Первые мобильные СПД появились в армии. Это были мобильные телефоны и радиостанции, которые в 194б г. стали использоваться и в гражданских областях: в полиции, такси, скорой помощи и т.д. При этом одна станция, которая называлась базой, поддерживала связь на большой территории, например охватывала город. Как правило, база поддерживала несколько каналов, по каждому из которых можно было общаться в полудуплексном режиме. Говорящий должен был нажимать кнопку, когда говорил, и отпускать ее, чтобы слушать. Следующий шаг — в 19бО-е гг, в США появляется 1МРЯ (1шрго~ ед МоЬ!! ге!ерЬопе Яузгеш), в которой уже каждый канал использовал две частоты: одну для получения сигналов, другую — для передачи.
Таким образом, кнопка уже не'требовалась. Эти системы могли поддерживать до 23 каналов, так что дозвониться по ним было довольно трудно. Цифровая сотовая телефония Первые сотовые телефонные системы были аналоговыми, например система АМРОМ (Адгапсес! МоЬ11ге!ерЬопе Буз!е|п, международный стандарт 1Я-4! !7! !). Им на смену пришли пифровые системы, которые составили второе поколение сотовых систем. В настоящее время происходит переход на сотовые системы ЗΠ— системы третьего поколения, Для перехода на цифровые системы было как минимум три причины: 255 ° природа оцифрованных данных неважна, поэтому можно интегрировать в одном и том же канале и голос, и факс, и данные; ° для оцифрованных данных имеются хорошие алгоритмы сжатия, обнаружения и исправления ошибок„' ° данные в цифровой форме можно шифровать в целях безопасности. Ф Конечно. было бы весьма желательно создать единый стандарт в;-:.:.,'.ф области сотовой связи.
Однако, как уже отмечалось в гл. 3, в области радиосвязи это невозможно. Например, в США и Японии созданы свои системы 18-54 и 1ОС, выделены свои диапазоны частот, отличные от европейских 165]. Европейская система ОВМ, которая с самого начала создавалась ф„ как цифровая, свободна от каких-либо компромиссов ради достижения совместимости с уже су|цествующими системами.
В настоя|цее время самая распространенная система, которая имеется и в США, правда, в несколько отличном от европейского диапазоне частот. В Европе для нес используют частоты 900 и 1800 МГц, а в США — 1 900 МГц. В 1980-е гг. только в Европе сушествовшю пять разных сотовых аналоговых телефонных систем, поэтому, переезжая из страны в страну, пользователи вынуждены были менять и телефонные аппараты. Ясно, что это было чрезвычайно неудобно.
В результате европейцы создали единую цифровую систему, известную как ОВМ (ЫоЬа1 8узгет Гог Мо(й!е сопппцшса|юпз) 169), которая была введена в действие раньше американских и японских аналогов. Идея организации любой сотовой системы связи, в том числе и сети СБМ, очень проста. Вместо того чтобы охватить сразу всю необходимую территорию небольшим числом каналов, эту территорию разбивают на небольшие части — соты. В каждой соте используют свой набор каналов, но таким образом„чтобы частоты каналов соседних сот не пересекались, т.е. чтобы у них не бьшо общих частот. Такая орга- ф'. низация системы дает выигрыш в использовании частот вследствие:,':.ф;::' возможности их повторного использования, а значит, увеличивается З)4 емкость сети — число одновременно обслуживаемых пользователей.: ~~р Кроме того, в системе можно использовать маломощные сигналы, а:"",",,ф;, следовательно, передатчик может быть компактным, так как не требуется мощных источников питания. Если в каких-то сотах из-за большого числа пользователей отказы в соединениях становятся слишком частыми, то эти соты можно разделить на несколько новых.
Каждая сота имеет базовую станцию (В8) — базу, состоящую из компьютера и приемно-передающей аппаратуры. Несколько В8 подключаются к Центру мобильной коммутации (МВС). В небольших системах может быть достаточно одного такого центра, а в больших ',:!~~ системах их может потребоваться несколько. МВС-центры соединяются друг с другом и с обычной наземной телефонной сетью и при: -":,,'-„.,'",51 необходимости коммутируют звонок с мобильного телефона на обычный телефон. 256 При перемешснии телефона ближайшие базовые станции сравниваютт уровень сигнала, поступ аюшего от него, и та база, на которой этот Уровень выше, чем на других, берет этот сигнал под свой контроль.
При этом телефон получает сообщение об изменении базы. Все каналы в соте подразделяются на следующие четыре категории: ° управляюШие; ° лля сообщений; ° для установки доступа и распределения каналов; ° для данных Полоса, факса и пр,). Когда телефон включают, он начинает сканировать запрограммированный в нем список каналов управления, чтобы обнаружить наиболее мощный сигнал. По информации из управляюшего канала он узнает о распределении каналов для сообщений, установки соединений и доступа, передачи данных.
Затем телефон сообщает через базовую станцию центру мобильной коммутации свою уникальную идентифицирующую информацию. Когда базовая станция получает такую информацию от телефона, она запрашивает у своего МБС-центра информацию о новом клиенте и сообшает домашнему МЯС, т.е. МЯС, к которому приписан этот телефон, о его текушем местоположении. Обычно такая перерегистрация телефона происходит периодически. Чтобы позвонить, абонент набирает номер требуемого абонента и нажимает кнопку «Послать» г8епг)). Телефон по каналу установки доступа посылает информацию о себе и о телефоне вызываемого абонента. Получив запрос, базовая станция информирует о нем МЫС. Если вызываемый абонент является абонентом компании, которой принадлежит МЯС, то МЯС ищет свободный канал для данных.
Если такой канал найден, то МБС информирует о нем вызывающий телефон по каналу управления. Вызываюший телефон переключается на прием по указанному каналу и ждет, когда на вызываемом телефоне поднимут трубку (нажмут кнопку «Прием.). Входящий звонок обрабатывается несколько иначе.
В режиме ожидания телефон постоянно следит за каналом сообщений; т.е. не появится ли там сообщение для него. Когда вызываюший телефон сгенерировал запрос, то от МБС поступает запрос на домашний МБС вызываемого телефона, чтобы определить, в какой соте находится этот телефон. Пакет с вызовом направляется последней базовой станции, зарегистрировавшей телефон с искомым номером, например 75.
Базовая станция распространяет по каналу сообшений специальное сообщение типа «75-й, ты здесьу» Вызываемый телефон отвечает по каналу управления специшгьным пакетом типа «да». Тогда базовая станция шлет по каналу управления пакет типа «75-й, для вас вызов на канале 8», после чего вызываемый телефон переключается на канал 8 и начинает звонить до тех пор, пока на нем не нажмут кнопку «Прием». Такова общая схема работы сотовых систем 257 связи. Теперь рассмотрим эту схему применительно к стандарту '",, С 5М. Итак, ОБМ вЂ” это полностью цифровая система. При этом в любой;,-': стране может быть одна или несколько функционирующих ОБМ- .'!ЛС: сетей, причем каждая такая сеть является региональной мобильной:,,~) сетью оператора (Р(.МЬ().
Зона действия каждой Р!.М)~-сети огра- .,'::~~ж' ничена национальными границами. Впрочем, в одной стране может:.,',!~. быть несколько Р! М)Ч-сетей. . -'Ф"::: ОБМ-пользователь заключает контракт с одной из Р).МЬ(-сетей, '-::~ г называемой домашней, в котором указаны услуги, доступные этому:.'4;; пользователю.
При желании пользователь во время работы может '",'-.;.~~-;, выбрать другую Р!МЬ) -сеть, если ему доступны ее услуги. Терминал. ''! ~ пользователя, который в ОБМ называется мобильной станцией — МВ„ а в просторечье — трубкой, обеспечивает пользователю такой выбор и показывает список доступных Р(.МЬ(-сетей. Выбор из этого списка:;.':.' ~':: пользователь может сделать сам явно или МБ-терминал сделает это „,' -:„-',:: автоматически с помощью заложенного в него программного обе-: спечения. Как и в АМРБ-системе, в ОБМ территория разбивается на об- ' й ласти, обслуживаемые центром мобильной коммутации (МБС) Оператор РЬМ~-сети абсолютно свободен в разбиении области действия МБС-станции на соты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
