Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Стандартной полосой CDMAявляется 1,25 МГц (против 30 кГц в D-AMPS и 200 кГц в GSM), и в этой полосесистема может обслуживать гораздо больше пользователей, чем любая другая система. При этом каждому пользователю предоставляется пропускная способность,которая, по крайней мере, не хуже, чем в GSM, а зачастую даже лучше.Инженеры, которые хотят получить более полное представление о CDMA, могут обратиться к книге (Lee and Miller, 1998).
Альтернативная схема, в которойраспределение осуществляется не по частотам, а по времени, описано в (Crespoи др., 1995). Еще одну схему можно найти в (Sari и др., 2000). Для чтения всехэтих книг необходимо обладать знаниями теории связи.NataHaus.RUМобильные телефоны третьего поколения:цифровая речь и данныеКаким будет будущее мобильной телефонии? Давайте попробуем разобраться.Развитием этой отрасли движет большое количество факторов.
Во-первых, объемпередаваемых данных уже превышает объем передаваемой речи в стационарныхсетях, и первый показатель растет экспоненциально, тогда как последний растетдовольно вяло. Многие эксперты предрекают такое же будущее и мобильным сетям: трафик данных превысит голосовой трафик.
Во-вторых, компьютерная индустрия и индустрии телефонии и развлечений уже стали полностью цифровымии быстро объединяются. Многие восхищаются компактностью и малым весомпортативного устройства, которое выступает в качестве телефона, проигрывателякомпакт-дисков, DVD-проигрывателя, терминала для электронной почты, обладает веб-интерфейсом, возможностями текстового редактора, включает в себяэлектронные игры и многое другое.
С его помощью можно без всяких проводов влюбой точке мира получить высокоскоростной доступ в Интернет. Все это называется третьим поколением мобильной телефонии. Дополнительную информацию см. (Huber и др., 2000; Sarikaya, 2000).Еще в 1992 году международный союз телекоммуникаций, ITU, сделал попытку конкретизировать и реализовать эти мечты и выпустил проект под назва-204Глава 2. Физический уровеньМобильная телефонная системанием IMT-2000, где IMT означало «международная мобильная связь» (International Mobile Telecommunications).
Что касается числа 2000, то оно нужно былодля трех вещей: во-первых, оно указывало на год, в котором задумывалось ввести в строй этот проект; во-вторых, именно на такой частоте (в мегагерцах)должна была работать система; в-третьих, предполагалось установить такую ширину полосы (в килогерцах).Ни один из трех пунктов осуществлен не был. В 2000 году система реализованане была. ITU рекомендовал правительствам всех стран зарезервировать частоту2000 МГц (2 ГГц) для международного роуминга.
Рекомендации последовал толькоКитай. Наконец, в какой-то момент осознали, что невозможно выделить каждому пользователю пропускную способность в 2 Мбит/с, особенно учитывая особуюмобильность многих из них (просто нереально с достаточно высокой скоростьюосуществлять передачу с одной базовой станции на другую). Более реалистичновыглядит выделение 2 Мбит/с стационарным абонентам, которые сидят дома(в этом случае такая система будет серьезным конкурентом ADSL), 384 Кбит/сдля людей, которые не спеша прогуливаются по парку, и 144 Кбит/с — для связис абонентами, движущимися в автомобилях. Тем не менее, вокруг 3G, как называют третье поколение мобильной связи, кипит бурная деятельность. Третье поколение еще не оправдало в полной мере тех надежд, которые с ним связывали,однако вскоре несомненно оправдает.Вот основные сервисы, для предоставления которых задумывалась сетьIMT-2000:1.
Высококачественная передача речи.2. Обмен сообщениями (замена e-mail, факса, SMS, чата и т. д.).3. Мультимедиа (проигрывание музыки, видео, фильмов, телевидения и т. д.).4. Доступ в Интернет (включая просмотр страниц с аудио- и видеоинформацией).В качестве дополнительных услуг могут быть видеоконференции, телепрезентации, групповые электронные игры, мобильная коммерция (использование мобильного телефона для оплаты покупок). Более того, все эти сервисы должныбыть доступны по всему миру (с автоматическим соединением через спутник втех местах, где станционарная сеть отсутствует) на основе постоянного подключения и с гарантированным качеством обслуживания.ITU задумывал IMT-2000 как единую технологию, чтобы производители могли выпустить универсальное устройство, которое можно было бы продавать повсему миру (как компьютеры и проигрыватели компакт-дисков и не в примермобильным телефонам и телевизорам).
Одна стандартная технология сильно упрощает жизнь операторам связи и привлекает клиентов. Война форматов (такполучилось с Betamax и VHS в мире видеозаписи), которая вначале воспринималась как вид конкуренции, оказалась неблагоприятной для бизнеса.Было выдвинуто несколько технических предложений, впоследствии некоторые отсеялись и остались две основные технологии. Первая из них называетсяширокополосным CDMA (W-CDMA, Wideband CDMA) и была предложена фирмой Ericsson.
Система использует расширение спектра с применением кода прямойпоследовательности, такой метод мы уже описывали ранее. Полоса пропускания205составляет 5 МГц и предназначена для межсетевого обмена с сетями стандартаGSM, хотя система не имеет обратной совместимости с GSM. Зато она обладаетсвойством, которое позволяет пользователю при выходе из соты W-CDMA ивходе в ячейку GSM не прерывать звонок.
Эта система была продвинута Европейским Союзом, который назвал ее UMTS (Universal Mobile Telecommunications System — универсальная система мобильной связи).Вторым претендентом стала система CDMA2000, предложенная Qualcomm.В ней также используется принцип расширения спектра с применением кодапрямой последовательности, да и вообще ее можно рассматривать как расширение IS-95 (между прочим, имеется обратная совместимость с этим стандартом).Полоса пропускания имеет ширину 5 МГц, однако CDMA2000 не предназначенадля межсетевого взаимодействия с GSM, и передача соединения при переходе вячейку GSM (или D-AMPS) не осуществляется.
Среди других технических отличий от W-CDMA стоит отметить иную скорость следования элементарных посылок, иные кадровый интервал, используемый спектр и способ синхронизации.Если бы инженеров из Ericsson и Qualcomm посадили за стол переговоров ипоставили бы задачу выработать единую систему, они, наверное, справились быс этим. В конце концов, базовый принцип обеих систем — это CDMA на канале сполосой 5 МГц. Вроде бы никто не собирается драться на дуэли из-за скоростиэлементарных посылок. Беда в том, что настоящей проблемой, как всегда, является отнюдь не инженерное решение, а политика. Европе требовалась система,умеющая работать с GSM; Соединенным Штатам нужна была система, совместимая с одной из уже существующих там систем (IS-95). Каждая сторона поддерживала свою компанию (Ericsson находится в Швеции, Qualcomm — в Калифорнии).
В конце концов, обе компании оказались вовлечены во множественныетяжбы, связанные с патентами на технологию CDMA.В марте 1999 года судебные разбирательства закончились тем, что Ericssonбогласилась приобрести инфраструктуру Qualcomm. Компании также согласились на единый стандарт 3G, однако с множеством несовместимых функций, которые, впрочем, в большой степени связаны с документацией, а не с техническимиразличиями. Несмотря на все разногласия, в скором времени появятся службыи устройства 3G.О системах 3G написано много, причем отзывы в основном восторженные.Большинство пишет о третьем поколении мобильной связи в том духе, что этосамое большое достижение со времен изобретения хлеборезки. Вот библиографические ссылки: (Collins and Smith, 2001; De Vriendt и др., 2002; Harte и др.,2002; Lu, 2002; Sarikaya, 2000).
Тем не менее, есть авторы, которые полагают, чтоотрасль мобильной телефонии идет в неверном направлении (Garber, 2002; Goodman, 2000).Пока бояре борются в попытках прийти к соглашению по системам 3G, некоторые операторы связи уже делают первые робкие шаги в направлении 3G, предлагая, что называется, 2.5G, хотя более точно было бы назвать это 2.1G. Одна такаясистема называется EDGE (Enhaced Data rates for GSM Evolution - повышенные скорости передачи для развития GSM) и представляет собой обычный GSMс увеличенным числом бит на бод. Проблема состоит в том, что чем больше би-NataHaus.RU206Кабельное телевидениеГлава 2. Физический уровеньтов используется, тем больше вероятность ошибок.
Поэтому в EDGE применяются девять различных схем модуляции и коррекции ошибок. Отличаются онидруг от друга процентом пропускной способности, выделяемым на исправлениеошибок, возникающих вследствие повышенной скорости.Еще одной системой «второго с половиной поколения» является GPRS (General Packet Radio Service — общие услуги пакетной радиосвязи) — пакетнаясеть на базе D-AMPS или GSM.
Она позволяет обмениваться IP-пакетами по голосовым каналам сотовой связи. При работе GPRS некоторые временные интервалы на некоторых частотах резервируются под пакетный трафик. Число и расположение этих интервалов могут динамически изменяться базовой станциейв зависимости от соотношения голосового и информационного трафика в ячейке.Доступные временные интервалы делятся на несколько логических каналов,используемых для разных целей. Базовая станция определяет, в каких интервалах располагаются эти каналы.
Один канал предназначен для передачи пакетов сбазовой на мобильную станцию, причем каждый пакет имеет поле индикацииместа своего назначения. Чтобы послать IP-пакет, мобильная станция запрашиваетодин или несколько временных интервалов, посылая на БС соответствующий запрос. Если запрос приходит неповрежденным, обратно отсылается информацияо частоте и интервале, в котором можно передавать IP-пакет. Как только на базовую станцию прибывает пакет, она по обычному кабельному соединению пересылает его в Интернет.
Поскольку система GPRS работает лишь как надстройка надсуществующей голосовой системой, ее можно рассматривать в лучшем случае каквременную затычку, которая не понадобится, когда будет введена в строй 3G.Даже несмотря на то, что 3G до сих пор не реализован в полном объеме,многие исследователи рассматривают его появление как уже свершившийся факти поэтому не очень интересуются проблемами его изучения. Эти люди уже работают над созданием систем четвертого поколения (Berezdivin и др., 2002; Guoand Chaskar, 2002; Huang and Zhuang, 2002; Kellerer и др., 2002; Misra и др., 2002).4G будет характеризоваться высокой пропускной способностью, повсеместнойприменимостью, полной интеграцией с кабельными сетями, особенно IP, адаптивным управлением ресурсами и частотным спектром, программным радио ивысоким качеством обслуживания в области мультимедиа.С другой стороны, повсеместно устанавливается такое большое количествоточек доступа к беспроводным ЛВС стандарта 802.11, что многие рассматривают3G не как свершившийся факт, а как мертворожденное поколение систем.
Помнению многих, людям не составит труда оставаться на связи, просто перемещаясь от одной такой точки доступа к другой. Сказать, что данная отрасль находится в стадии бурных изменений — значит не сказать ничего. Посмотрим, что будет лет через пять. Скорее всего, изменится очень многое.нарная сетевая система, а именно кабельное телевидение. Многие уже получаютдоступ в Интернет и телефонные услуги по кабельным сетям, и их операторыстремятся расширить потребительский рынок. В следующих разделах мы будемобсуждать кабельное телевидение как сетевую структуру и как альтернативу телефонной системе, которую мы только что изучили.
Дополнительную информацию по этой теме можно получить в изданиях (Laubach и др., 2001; Louis, 2002;Ovadia, 2002; Smith, 2002).Абонентское телевидениеКабельное телевидение впервые появилось в конце 1940-х годов и было способомулучшить прием сигнала в отдаленных поселках и горной местности. Системаизначально состояла из большой антенны, расположенной на вершине холма иулавливающей телевизионный сигнал, усилителя, называющегося распределительным устройством, и коаксиального кабеля, по которому сигнал доставлялсянепосредственно к абонентам, как показано на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
