Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 50
Текст из файла (страница 50)
При жесткой передаче старая базовая станция обрывает связь с телефоном еще до того, как новая взяла его под свою опеку, Если последняя не может в течение какого-то времени наладить связь с телефоном (например, по причине отсутствия свободных частот), то разговор может оборваться. Пользователь, конечно, заметит это, но ничего не поделаешь — так иногда случается при использовании данной технологии. Каналы Система АМР5 использует 832 дуплексных канала, каждый из которых состоит из пары симплексных каналов.
832 симплексных канала передачи располагаются 192 Глава 2. Физический уровень в диапазоне от 824 до 849 МГц, и еще 832 симплексных канала приема — от 869 до 894 МГц. Ширина каждого канала составляет 30 кГц. Таким образом, для разделения каналов в системе АМР5 используется частотное уплотнение. В диапазоне 800 МГц длина радиоволн составляет около 40 см. Такие радиоволны распространяготся строго по прямой линии. Они поглощаются деревьями и отражаются от поверхности земли и зданий. Может случиться так, что сигнал с мобильного телефона достигнет базовой станции по прямому пути, но, кроме того, с небольшим запозданием попадет на ту же станцию, отразившись от земли или здания.
Такой эффект может привести к появлению эха илн искажению сигнала (многолучевое затухание). Иногда можно услышать отдаленный разговор, отразившийся несколько раз. Все 832 канала можно разделить на четыре категории: 1. Управляющие каналы (от базы к мобильному телефону) для управления системой.
2. Пейджинговые каналы (от базы к мобильному телефону) для передачи сообщений мобильным пользователям. 3. Каналы доступа (двунаправленные) для установления соединения и назначения каналов. 4. Каналы данных (двунаправленные) для передачи голоса, факса или данных. Для управления резервируется 21 канал. Они прошиваются в программируемом запоминающем устройстве (ПИЗУ) каждого телефона. Поскольку одни и те же частоты не могут использоваться в соседних сотах, то число голосовых каналов, доступных в пределах одной ячейки, значительно меньше 832 — обычно около 45. Управление вызовом Каждый мобильный телефон в системе АМР5 снабжается 32-разрядным порядковым номером и 10-значным телефонным номером, которые записываются в ППЗУ телефона. Телефонный номер состоит из 3-значного кода области, занимающего 10 бит, и 7-значного номера абонента, занимающего 24 бита.
При включении телефон сканирует запрограммированный список из 21 управляющего канала, в котором он ищет наиболее сильный сигнал. Затем телефон передает в эфир свой 32-разрядный порядковый номер и 34-разрядцый телефонный номер. Как и вся управляющая информация в системе АМР5, этот пакет посылается в цифровой форме несколько раз с применением помехоустойчивого кодирования, хотя сами голосовые каналы являются аналоговыми. Когда базовая станция слышит этот сигнал, она передает сообщение коммутатору МТ50, который фиксирует появление нового пользователя, а также информирует чдомашнийь коммутатор абонента о его новом местоположении.
Обычно мобильный телефон регистрируется примерно каждые 15 минут. Чтобы позвонить с мобильного телефона, его владелец включает телефон, вводит номер и нажимает клавишу ЯЕ1ч0. При этом телефон посылает набранный телефонный номер вместе со своими идентификаторами по каналу доступа. Если при этом происходит коллизия, то телефон повторяет попытку позже. Когда базовая станция получает запрос, она информирует об этом коммутатор. Если звоня- Мобильная телефонная система 193 ший является клиентом оператора связи, которому принадлежит данный коммутатор (или одного из ее партнеров), тогда коммутатор ищет для него свободный канал. Если такой канал находится, то номер этого канала посылается обратно по управляющему каналу.
Затем мобильный телефон автоматически перегглючается на выбранный голосовой канал и ждет, пока тот, кому звонят, ответит. Входяшие звонки обрабатываются иначе. Находящиеся в режиме ожидания телефоны постоянно прослушивак>т пейджинговый канал, ожидая адресованных им сообщений.
Когда поступает звонок на мобильный телефон (с обычного или другого мобильного телефона), то пакет посылается на «домашний» коммутатор вызываемою, которому должно быть известно текушее местонахождение абонента. Этот пакет пересылается на базовую станцию в его текущей ячейке, которая посылает по цейджннговому каналу сообщение типа: «Элемент 14, вы здесь7». При этом телефон, которому звонят, по управляющему каналу отвечает: «Да».
Тогда базовая станция ему сообщает: «Элемент 14, вам звонок по каналу 3». После этого сотовый телефон переключается на канал 3 и начинает издавать звуковые сигналы (или проигрывать мелодию, которую владельцу подарили на день рождения). Второе поколение мобильных телефонов: цифровая передача голоса Первое поколение сотовых телефонных систем было аналоговым. Второе поколение является цифровым. Как не было никаких четких стандартов в первом поколении мобильных телефонов, так не появились они и ко второму поколению. Сейчас используются четыре системы второго поколения: П-АМР5, С5М, СОМА н РОС. Далее мы обсудим первые три из них. РОС нашла применение только в Японии и является, на самом деле, модификацией П-АМР5, направленной на сохранение совместимости с японским аналоговым оборудованием первого поколения.
Название РС5 (Регьопа! Соттцшсайопз 5егт|сез — персональная служба связи) иногда используется в литературе по маркетингу и означает систему втоРого поколения (цифровую, разумеется). Изначальво так назывался телефон, работающий в диапазоне 1900 МГц, впрочем, сейчас различия почти стерлись. 0-АМРЗ вЂ” цифровая усовершенствованная мобильная связь Вторым поколением АМР5 является полностью цифровая система П-АМР5. Она описывается международным стандартом 15-54 и его последователем — 15-136. Система П-АМР5 была разработана таким образом, чтобы она могла успешно сосушествовать с АМР5 и мобильные телефоны первого и второго поколения могли Работать одновременно в одной и той же соте. В частности, П-АМР5 использует те же 30-герцевые каналы, что и АМР5.
Они располагаются в том же диапазоне, то есть может получиться так, что какой-то канал будет аналоговым, а соседние с ним каналы — цифровыми. В зависимости «1вконкретного набора телефонов в данной ячейке ее коммутатор определяет, каа(ав каналы цифровые, какие аналоювые, и может динамически менять их тип в яяжясимости от того, какие телефоны попадают или выходят нз зоны действия 194 Глава 2.
Физический уровень базовой станции ячейки. Когда П-АМР5 была представлена как новая служба, для нее был выделен дополнительный диапазон, с расчетом на увеличение нагрузки. Исходящие каналы расположили на частотах 1850 — 1910 МГц, а соответствующие входящие каналы — на частотах 1930 — 1990 МГц. Как и в АМР5, каналы парные. В этой полосе длина волн составляет 16 см, поэтому стандартная антенна размером в четверть длины волны будет размером всего лишь 4 см, что дает возможность создать более компактные телефоны.
Тем не менее многие телефоны 1)-АМР5 могут использовать оба диапазона (как 850, так и 1900 МГц), что позволяет использовать увеличенный набор доступных каналов. В мобильном телефоне системы Г)-АМР5 голосовой сигнал захватывается микрофоном, оцифровывается и сжимается при помощи более сложной модели, чем дельта-модуляция и схема предсказания, которые мы изучали ранее. Метод компрессии в данном случае принимает в расчет особенности человеческого голоса, сжимая речь со стандартных 56 Кбит/с (РСМ-кодирование) до 8 Кбит/с и даже меньше. Сжатие производится спепиальной схемой, называемой вокодером (Ве1)ащу, 2000), прямо в телефоне, а не на базовой или коммутационной станции. Это уменьшает размеры информации, которую необходимо передать в эфир.
При использовании стационарной телефонии нет никакого смысла в сжатии данных в самом телефонном аппарате, поскольку уменыпение трафика в локальной линии никак не влияет на общую емкость системы. Когда же речь идет о мобильной связи, то в оцифровке и сжатии данных в самой трубке есть значительная выгода: достаточно сказать, что три абонента П-АМР5 могут одновременно использовать одну и ту же пару частотных каналов за счет мультиплексирования с разделением времени. Каждая пара частот поддерживает скорость 25 кадров/с (40 мс иа кадр).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
