Лекции 2010-го года (1130544), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Эти функции относятся к сетевому уровню модели OSI ISO, поэтомумы их рассмотрим в разделе 5.Рисунок 2-73. Внутренняя организация GPRS-службыВ GPRS-службу заложена хорошая масштабируемость: при появлении новых абонентовоператор может увеличивать число SGSN-узлов, а при эскалации суммарного трафика добавлять в систему новые GGSN-узлы. Внутри ядра GPRS-службы (между SGSN- иGGSN-узлами) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP(GPRS Tunneling Protocol, подробно туннелирование мы рассмотрим в главе 5).99Еще одной составной частью системы GPRS является PCU-блок (Packet Control Unit устройство контроля пакетной передачи).
PCU-блок стыкуется с контроллером базовыхстанций BSC и отвечает за направление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.В перспективе (при ориентации системы на мобильный Интернет) возможно добавлениеспециального узла - IGSN (Internet GPRS Support Node - узел поддержки Интернета).2.6.2.5. Качество сервиса в GPRSСледует отметить такой важный параметр функционирования GPRS-службы, как QoS(Quality of Service - качество сервиса). Очевидно, что видеоконференция в режимереального времени и отправка сообщения электронной почты предъявляют разныетребования, например, к задержкам на пути пакетов данных.
Поэтому в GPRS существуетнесколько классов QoS, подразделяющихся по следующим признакам:• необходимому приоритету (существует высокий, средний и низкий приоритетданных)• надежности (разделение на три класса по количеству возможных ошибок разногорода, потерянных пакетов и т.п.)• задержкам (задержки информации вне GPRS-сети в расчет не принимаются)• количественным характеристикам (пиковое и среднее значение скорости)Класс QoS выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных.Стандарт услуги GPRS предусматривает два режима соединений:• PTP (Point-To-Point - точка-точка)• PTM (Point-To-Multipoint - точка-многоточка)Широковещательный режим РТМ, в свою очередь, подразделяется на два класса:• PTM-M (PTM-Multicast) - передача необходимой информации всем пользователям,находящимся в определенной географической зоне;• PTM-G (PTM-Group Call) - данные направляются определенной группепользователей.Развитие стандарта GPRS-службы предполагает вскоре поддержку режима«многоточечной» передачи информации PTM.2.6.2.6.
Новый стандарт для 3G-сетейПрежде чем мы перейдем к рассмотрению стандартов для 3G-сетей – сетей третьегопоколения, следует упомянуть стандарт IS-95, в котором используется принципиальноиной, по сравнению с AMPS- или GSM-системами, метод доступа. Этот метод называютразделением кодов – CDMA (Code Division Multiple Access), и он не совместим сметодами, используемыми в AMPS- и GSM-системах. Мы подробно рассмотрим этотметод в разделе 4.Следующим шагом от GSM к сетям третьего поколения (3G-сети) или UMTS-системам(Universal Mobile Telephone System) является EDGE-служба (Enhanced Data Rates for GSMEvolution, в вольном переводе - «ускоренная передача данных»), позволяющая100осуществлять передачу информации на скоростях до 384 кбит/сек.
в восьми GSM-каналах(48 Кбит/сек. на канал).С EDGE-службой мобильный Интернет становится реальностью. Добавление EDGEслужбы к существующим сетям второго поколения делает их совместимыми состандартами ITU для 3G-сетей. EDGE-служба – это решение для 3G-сетей, котороепозволит существующей сетевой инфраструктуре предоставлять мощные современныемультимедийные услуги для мобильных терминалов.
Реализация EDGE позволяет усилитьи основные преимущества технологии GPRS-службы: быстрое установление соединенийпакетной передачи и более высокая скорость в радиоинтерфейсе.Для внедрения EDGE-службы «поверх GPRS» операторам необходимо заменитьаппаратуру базовых станций BS, а пользователям - приобрести поддерживающие EDGEтелефонные аппараты. Хотя на настоящий момент сложно представить, какие приложениядолжен использовать абонент сотовой сети GSM, чтобы ему не хватало скорости в 170кбит/сек., предлагаемой GPRS.
Но в наше время бурно развивающихся цифровыхтехнологий прогнозы - дело неблагодарное…UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - Универсальная система мобильныхтелекоммуникаций – это один из стандартов, разрабатываемый Европейским институтомстандартов телекоммуникаций (ETSI) для внедрения 3G-сетей в Европе. Сегодняосновным фактором, определяющим развитие мобильной связи, является голосоваятелефония. Появление GPRS и EDGE, а затем переход к UMTS-системе открывают дорогуко многим дополнительным возможностям, помимо голосовой связи. UMTS - этовысокоскоростная передача данных, мобильный Интернет, различные приложения наоснове Интернета, интранета и мультимедиа (подробно об этих приложениях речь пойдетв главе 7).Ключевой технологией для UMTS является широкополосный многостанционный доступ сразделением кодов (WCDMA; технология CDMA будет рассмотрена в разделе 4).
Этареволюционная технология радиодоступа, выбранная в сентябре 1998 года Европейскиминститутом стандартов телекоммуникаций, поддерживает все мультимедийные услуги3G-сетей. Системы WCDMA/UMTS включают усовершенствованную базовую сеть GSMи радиоинтерфейс по технологии WCDMA. Скорость передачи в радиоканале длямобильного абонента достигает 2 Мбит/сек. WCDMA предназначена для использования всистемах, работающих в частотном диапазоне 2 ГГц, который позволит в полной мереиспользовать все преимущества этой технологии. Например, всего одна несущая WCDMAшириной 5 МГц должна обеспечить предоставление смешанных услуг, требующихскоростей передачи от 8 кбит/сек.
до 2 Мбит/сек. А мобильные терминалы, совместимые сWCDMA, смогут в соответствии с рекомендациями ITU работать сразу с несколькимиуслугами.2.6.3. Услуги персональной связиТакие системы предполагают, что у пользователя есть только один номер, по которому ондоступен, независимо от места его нахождения. На сегодня в разных системахкоммуникации один и тот же пользователь имеет, как правило, разные номера. Так,например, у него может быть номер городского телефона, и не один, номер мобильноготелефона (также не один), IP-адреса в сети, пейджер. Для каждого номера у него, какправило, свой терминал, со своим комплектом аксессуаров, батарей, зарядных устройств ит.д.
Представьте себе выезд такого пользователя в командировку. В недалеком будущемвсе эти номера заменит один персональный номер. Это шаг к глобальному101информационному пространству. Здесь сегодня сосредоточены усилия специалистов. 3Gсистемы являются основными претендентами на роль таких систем.Раздел 2.7. Спутниковая связьИдея создания системы связи на основе отражающего объекта, расположенного высоконад землей, давно витала в головах исследователей. Ее привлекательность состояла в том,что чем выше объект расположен над Землей, тем большую часть поверхности Землиможно охватить при одинаковом угле обзора. Вначале пытались использовать в качестветакого объекта металлизированный воздушный шар, воздушные плотные массы и т.д.Однако сигнал возвращался настолько слабым, что практическое использование такойсистемы было исключено.
Первый спутник связи был запущен в СССР в 1962 году.Основное его отличие от того, что предпринималось ранее, заключалось в том, что онусиливал сигнал, прежде чем отправить его назад на Землю.Спутник связи имеет несколько приемопередатчиков - транспондеров, или стволов.Каждый транспондер слушает свою часть спектра, усиливает полученный сигнал ипередает его обратно на землю в нужном направлении, на нужной частоте, отличной отчастоты приема, чтобы избежать интерференции с принимаемым сигналом.Возвращаемый луч может быть по желанию либо широким, покрывая большуютерриторию, либо наоборот узконаправленным.2.7.1.
Геостационарные спутникиСогласно третьему закону Кеплера, период вращения спутника пропорционален радиусуорбиты в степени 3/2. На высоте примерно 36000 км над экватором период вращенияспутника будет равен 24 часам. Такой спутник наблюдателю на экваторе будет казатьсянеподвижным. Благодаря этой неподвижности можно существенно упростить устройствоназемной приемно-передающей антенной системы.Из-за интерференции волн неразумно было бы размещать такие спутники ближе, чем 2градуса экваториальной плоскости друг от друга, если они работают на одинаковыхчастотах.
Таким образом, в одно и тоже время на экваториальной орбите можетнаходиться не более 180 спутников, работающих на одной и той же частоте. Так как частьиз этих орбит зарезервирована не только для целей связи, то спутников связи на самомделе меньше.Обычно спутник связи имеет 12-20 транспондеров с полосой пропускания 36-50 МГцкаждый. Транспондер с пропускной способностью в 50 Мбит/сек. может бытьиспользован для передачи одного потока данных на скорости 50 Мбит/сек., либо дляпередачи 800 телефонных разговоров на скорости 64 Кбит/сек. каждый, либо иначекомбинируя скорости и количество передаваемых потоков данных.
За счет поляризациисигнала можно сделать так, что два транспондера смогут использовать одну и ту жечастоту.Первые спутники связи имели один широкий луч. Современные имеют несколько болееузких лучей, пятно которых охватывает несколько сот километров поверхности Земли.Относительно новой технологией является технология малых антенн, называемых VSAT(Very Small Aperture Terminals) - терминалов с очень маленькой апертурой, т.е.
антенной смаленьким радиусом. Такой терминал имеет антенну с диаметром от 1,8 до 2,5 метра,способную излучать сигнал мощностью в 1 ватт. Он может передавать данные со102скоростью примерно 19,2 Кбит/сек. и принимать - 512 Кбит/сек. Из-за малой мощностисигнала такие терминалы не могут взаимодействовать напрямую, но прекрасно могут этоделать через специальный спутниковый хаб.Спутниковые системы связи имеют существенные отличия от наземных систем точкаточка. Несмотря на то что сигнал распространяется со скоростью света, из-за большихрасстояний задержка при передаче велика - 250-300 мсек., против 3-5 мксек./км накоаксиале, оптоволокне и т.д.Спутниковые системы принципиально вещательного типа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
