Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Кадры состоят из шести временных интервалов по 6,67 мс, как показано па рис. 2.36 для самой низкочастотной канальной пары. Кадр ТОМ 40 мс Исходящий 3 1 2 3 с телефона канал на базу 1930,05 МГц ка ал на телефон 324-битный интервал; 64 управляющих бита 101 бит коррекции ошибок 159 бит данных (речь) Кадр ТОМ 40 мс (:):1:Ш:) 1 2 3 4 5 б с телефона на базу 1930,05 МГц 6 1 2 3 4 5 с базы на телефон а б Рис. 2.36. Канал О-яМРЗ с тремя абонентами (а); канал О-яМР6 с шестью абонентами [б) Каждый кадр обслуживает трех пользователей, которые поочередно занимают исходящий и входящий каналы.
Во время первого кадрового интервала (Рис 2.36, а), например, пользователь 1 может передавать данные на базовую станцию, а в это время пользователь 3 может принимать данные. Кадровый интервал состоит иэ 324 бит, из них 64 используются для организации защитного интерва- Мобильная телефонная система 196 ла, синхронизации и функций управления. Таким образом, пользователю предоставляется 260 бит.
Из них 10! используется для исправления ошибок при передаче по зашумленному эфиру, поэтому в чистом виде для полезных данных остается лишь 159 бит. При скорости 50 интервалов в секунду пропускная способность, доступная для передачи сжатой речевой информации, составляет около 8 Кбит/с, то есть 1| 7 стандартной пропускной способности РСМ. Использование улучшенных алгоритмов сжатия может позволить уложить речь в 4 Кбит/с, в этом случае один кадр может использоваться одновременно шестью абонентами, как показано на рис. 2.36, б. С точки зрения операторов мобильной связи, возможность сжатия данных в 3-6 раз относительно АМР8 — это большая победа.
Этим объясняется популярность «персональных служб связи». Конечно, качество звука при 4 Кбит7с не сравнить с 56 Кбит/с, однако некоторыс операторы, тем не менее, рекламируют высококачественный звук, который можно якобы сравнить со звуком Н1-Г1 аппаратуры. Но должно быть очевидно, что канал 8 Кбит/с никогда не даст лаже качества древнего модема на 9600 бит/с. Структура управления Р-АМР5 довольно сложна. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что группы из 16 кадров формируют суперкадр, н некоторая часть служебной информации появляется ограниченное количество раз в суперкадре. Используются шесть основных управляющих каналов: конфигурация системы, управление в реальном п модельном (не реальноы) времени, пейджинговые функции, ответы на запросы доступа и короткие сообщения. Но концептуально работа 1)-АМР5 не отличается от работы АМР5.
Когда телефон включен, он находится в контакте с базовой станцией, сообщая о себе и прослушивая управляющий канал на предмет входящих звонков. Обнаружив новый телефон, коммутатор информирует домашню|о базу абонента о его местонахождении, благодаря чему звонки могут быть корректно маршрутизированы. Системы АМР5 и 1)-АМР5 различаются методом передачи сигнала телефона с одной базовой станции на другую. В АМР5 этим занимается коммутатор, не привлекая никакие мобильные устройства. Как в||дно из рис. 2.36, в О-АМР5 треть времени мобильный телефон занимается не передачей и не приемом информации. Он использует пустые кадровые интервалы для измерения качества линии.
Котла он обнаруживает, что сигнал пропадает, то жалуется на это коммутатору, который разрывает соединение с текущей базовой станцией. В это время телефон может попытаться найти станцию с более сильным сигналом. Как и в АМР5, на передачу уходит около 300 мс. Метод, используел|ый в О-АМР8, называется передачей с помощью телефона, МАНО (МоЬ!1е Азз)згес) НапбОЙ). 08М вЂ” глобальная система мобильной связи Система 1)-АМР8 широко распространена в США и (в несколько измененной ФОРме) в Японии.
Практически весь остальной мир использует систему под названием ОВМ (С1оЬа1 Вуз|еш Рог МоЪ|1е Сошпшп1сайопз — глобальная система б мобильной связи). Впрочем, ОВМ начинает проникать и в США. В первом прилижении, система СВМ подобна О-АМР8. И та, и другая — сотовые системы. И там, и там применяется частотное уплотнение. Каждый телефон передает данные на одной частоте, а получает — на другой (последняя выше первой: 80 Мрц 196 Глава 2.
Физический уровень в Гз-АМР5 и 55 МГц в СВМ). В обеих системах пара частотных каналов разбивается с помощью временного уплотнения на кадровые интервалы, используемые несколькими абонентами. Однако каналы СВМ значительно шире каналов АМР5 (200 кГц против 30 кГц) и обслуживают относительно мало дополнительных пользователей (8 против 3), в результате чего в СВМ скорость передачи данных одним пользователем оказывается гораздо выше, чем в Р-АМР5.
Далее мы рассмотрим лишь основные свойства С8М. А печатный вариант стандарта СВМ занимает свыше 5000 (91с!) страниц. Основная часть текста относится к описанию инженерных аспектов системы, в частности, устройства приемников, обрабатывающих многолучевое распространение сигналов, синхронизации приелгников и передатчиков. Ни о том, ни о лругом мы не сможем рассказать в атой книге. Итак, каждая полоса частот имеет ширину 200 кГц. Система СВМ имеет 124 пары симплексных каналов, как показано на рис.
2.37. Ширина пропускания каждого симплексного канала составляет 200 кГц, Канал поддерживает 8 отдельных соединений при помощи временного уплотнения. Каждой активной в данный момент базовой станции назначен один кадровый интервал на пару каналов. Теоретически, каждая сота может иметь до 992 каналов, однако многие нз ннх сознательно делают недоступными во избежание конфликтов с соседними сотами.
На рис. 2.36 восемь заштрихованных кадровых интервалов принадлежат одному и тому же соединению, по четыре в каждом направлении. Прием и передача происходят в разных интервалах, поскольку аппаратура С5М не может работать одновременно в двух режимах, и на перестройку требуется некоторое время. Если мобильной станции присвоен диапазон 980,4тт935,4 МГц и кадровый интервал 2 хочет осуществить передачу на базовую станцию, он воспользуется нижним набором заштрихованных интервалон (а также последующилти), размещая в каждом из них порцию данных. Так будет продолжаться до тех пор, пока не будут посланы все данные. Кадр тСМ Канал 989,8 МГц 124 С базы нв телефон 1 938,4 МГц 938,2 МГц о Ь У Щ4,В Мгц 124 С телефона на базу 890,4 МГц 890,2 МГц Время — в» Рис.
2.37. ОЗм имеет 124 частотных канала, в каждом из них 8-интервальная система с разделением времени айобильная телефонная система 197 Интервалы Т?)М, изображенные на рис. 2.37, являются частью сложной иерархической системы кадров. Каждый интервал имеет специфическую структуру, как и их группы. упрощенная иерархия изображена на рис. 2.38. Мы видим здесь, что интервал ТОМ состоит из 148-битного кадра данных, который занимает канал на 577 мкс (включая зашитпый интервал длиной 30 мкс). Кадры данных начинаются и заканчивается тремя нулями, зто делается для их разграничения.
8 пих также входят 57-битные информационные (!луогаапол) поля, в каждом из которых присутствует контрольный бит проверки содержимого (голос/данные). Между информационными полями имеется 26-битное поле синхронизации (ауле), которое используется приемником для синхронизации с границей кадра передатчика.
— 2гв й абх ~ 4- 5,25-битный (40 мкс) 145-битиый кадр данных передается за 547 мкс ващитныи интервал Биты 3 57 '~ 25Ф 57 3 Признак данных/речи Рис. 2.3В. Часть иерархической структуры кадров ОВМ Кадр данных передается за 547 мкс, но передатчику разрешается посылать данные только через каждые 4,615 мс, поскольку он делит канал с семью другими станциями. Общая скорость каждого канала составляет 270 883 бит/с. Она делится между 8 пользователями. Итого получается 33,854 Кбит/с, что более чем в два раза превышает 16,2 Кбит/с Р-АМР8 (324 бита 50 раз в секунду). Тем не менее, как и в АМРОМ, на накладные расходы тратится большая часть пропускной способности, и в итоге на одного пользователя приходится 24,7 Кбит/с (перед началом исправления ошибок). После исправления ошибок остается 13 Кбит/с, с помоШью которых нужно передать голос.
Это уже почти в два раза лучше, чем О АМР8 (за счет использования соответственно увеличенной пропускной способности). 198 Глава 2. Физический уровень Как видно на рис. 2.38, 8 кадров данных образуют один кадр ТЭМ, а 26 кадров ТЭМ образуют 120-миллисекундный мультикадр. В мультифрейме двенадцатый интервал используется для служебных целей, а двадцать пятый зарезервирован для будущего использования, поэтому для пользовательского трафика остается только 24 интервала. Тем не менее, в дополнение к 26-интервальному мультифрейму, показанному на рис. 2.38, используется еще и 51-интервальный мультифрейм (не показан на рисунке), Некоторые интервалы нужны для управляющих каггалов. Широковещательный управляющий канал представляет собой непрерывный поток, исходящий от базовой станции, в котором содержатся ее идентификационная информация и статус канала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
