Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Книга предназначена для студентов старших курсов, проходящих подготовку по специальности 201200 — «Средства связи с подвижными объектами», а также для бакалавров и магистров по направлению телекоммуникаций (550400) и соответствует основным разделам программ обязательных специальных дисциплин соответствующих государственных образовательных стандартов. Книга написана на основе лекций, читаемых авторами студентам Московского технического университета связи и информатики, специализирующимся в области теории и техники систем связи с подвижными объектами.
Главы 1, 6-11 написаны М. М. Маковеевой, 2-5, 12— Ю. С. Шинаковым. Авторы несут консолидированную ответственность за отбор материала и форму его изложения. Авторы выражают признательность рецензентам книги, замечания и пожелания которых способствовали улучшению содержания книги и формы изложения материала. ВВЕДЕНИЕ В настоящее время информационный сектор является самым динамичным в мировой экономике.
В свою очередь, в информационном секторе наиболее быстро развивается мобильная связь. Международный Союз Электросвязи (МСЭ) в отчете «Развитие мобильной связи в мире в 1999 г.» отмечает, что из 185 стран — членов ООН в 1990 г. только 59 стран (около З2%) имели мобильные сотовые сети, в то время как в 1999 г.
таких стран насчитывалось уже 167 (более 90 %). Говоря о мобильной связи, мы в первую очередь имеем в виду сотовую связь. В общем случае, согласно классификации по рекомендациям МСЭ, подвижные службы и службы радиоопределения разделяют на: ° сухопутную подвижную службу, за исключением подвижных систем электросвязи общего пользования !МТ-2000; ° систему 1МТ-2000; ° морскую и авиационную подвижные службы; ° службу радиоопределения; , ° подвижные спутниковые службы и спутниковые службы радио- определения. Сухопутная подвижная служба охватывает: ° беспроводные телефоны и беспроводные системы связи; ° сотовые сухопутные подвижные системы электросвязи (ССПСЭ); ° системы транкинговой радиосвязи.
В марте 1994 г. на Первой всемирной конференции по развитию электросвязи, проводимой МСЭ, была заявлена идея создания глобальной информационной инфраструктуры (ГИИ) дпя формирования глобального информационного сообщества (ГИС). «Улучшить жизнь 'каждого человека, дав ему новые услуги.
Создать необходимую инфраструктуру для зкономического рост໠— так определены основ'ные цепи создания ГИИ. Для ГИИ сформулированы общие принципы концепции, выделены главные направления развития и сделаны определенные шаги по реализации. Созданы региональные и глобальные сообщества и инфраструктуры. В развитых странах образуются национальные информационные структуры с четкой ориентацией на развитие ГИС. Россия все задачи развития телекоммуникаций увязывает с ГИИ. В июле 2000 г.
Россия присоединилась к Хартии глобального информационного сообщества. Спутниковая связь играет важную роль в создании ГИИ. Для по. строения глобальной сети электросвязи могут быть задействованы все спутниковые системы связи, пригодные для предоставления услуг электросвязи конечным пользователям. Это фиксированные и подвижные спутниковые службы, широкополосные и узкополосные, глобальные и региональные, существующие и запланированные. Все они могут быть обьединены в рамках глобальной персональной подвижной спутниковой связи.
Ведущую роль здесь играют спутниковые сети, предназначенные для глобального или регионального охвата абонентов, использующих портативные переносные терминалы. Интеграция систем подвижной, спутниковой и стационарной связи позволяет реализовать концепцию МСЭ кМеждународная подвижная связь-2000», которая называется па ее английской аббревиатуре !МТ-2000, где цифра 2000 совпадает как с годом начала внедрения проекта, так и с частотным диапазоном, выделенным для !МТ-2000.
Сотовые сухопутные подвижные системы электросвязи подразделяют по поколениям. Первое г!околение — это системы аналоговых стандартов. Второе поколение представлено системами цифровых стандартов. Наконец, !МТ-2000 рассматривается сегодня как стандарт подвижной системы электросвязи третьего поколения. Примеры стандартов приведены в табл. В.1. Таблица В.1. Для нашего времени характерно широкое распространение систем второго поколения и начало развития систем третьего поколения, системы первого поколения постепенно снимаются с эксплуа'тации. ,,".
На рис В.1 представлена классификация сетей подвижной связи Российской Федерации в соответствии с документом «Основные положения развития Взаимоувязанной сети связи РФ на перспекуйву до 2005 года». В РФ сети подвижной связи общего пользова;ния являются частью Взаимоувязанной сети связи (ВСС). В них 'вкйючены наземные и спутниковые сети подвижной связи общего ,пользования, с помощью которых абонентам сети предоставляют- Ъ 'ся различные услуги электросвязи, включая связь с абонентами телефонной сети общего пользования (ТФОП) Абоненты получают доступ в свою сеть с помощью подвижных абонентских термина;лов', которые будем называть абонентскими станциями (АС), по 'радиоканалу между АС и базовой станцией (БС). Так организована .сеть доступа.
Между БС создается транспортная сеть с помощью дйолиний или кабельных линий связи. Сети доступа и трансортные сети вместе образуют сеть подвижной связи. Взаимодействие с ТФОП возможно на любом иерархическом не: местном, внутризоновом и междугородном Рис. В1. Классификация сетей подвижной связи Российской Федерации Наземные сети подвижной связи рассматриваются как основа сетей подвижной связи общего пользования. В тех регионах РФ, где возможен доступ одновременно в обе сети (наземные и спутниковые), абоненту преимущественно предоставляется канал связи через наземную сеть, а при выходе из зоны обслуживания наземной сети — через спутниковую сеть, Спутниковые сети подвижной связи в первую очередь должны предоставлять услуги международной и междугородной связи.
При этом спутниковые сети также могут поддерживать внутрнзоновую и местную связь. Спутниковые сети подвижной связи РФ классифицированы по видам используемых орбит искусственных спутников Земли (ИСЗ). Наземные сети разделяют на федеральные и региональные. На основе аналогового стандарта гчмт-450 и цифрового стандарта 10 ОЗМ-900, которые были приняты в качестве федеральных, в РФ организованы две федеральные сети. Абоненты этих сетей могут связываться друг с другом через ТФОП. Нижняя строчка рис.
В.1 отражает классификацию сетей по методу территориального планирования. Федеральные стандарты используют сотовый принцип деления территории. Региональные сети рассматриваются как дополнение или временное замещение федеральных сетей, но при усгювии, что они не будут сдерживать развитие последних. Каждая региональная сеть обслуживает только своих абонентов. В качестве региональных выступают сотовые сети стандартов АМРЗ/О-АМРЗ, радиальные и радиально-зоновые сети, включая транкинговые. Несколько радиальных линий связи можно объединить через центральную коммутационную станцию в радиальнозоновую структуру.
Транкинговая сеть организуется на базе специальных систем радиосвязи, обеспечивающих многостанционный доступ к небольшому числу радиоканалов с ограниченным выходом в ТФОП либо без выхода в эту сеть, и используется в первую очередьдля обслуживания абонентов ведомственных сетей. К региональным наземным сетям относятся также сети персонального радиовызова (СПРВ). Персональный радиовызов (пейджинг) — это услуга электросвязи, заключающаяся в односторонней передаче коротких сообщений на ограниченной территории по радиоканалу. Региональные СПРВ должны включаться в ТФОП на местном уровне Региональные СПРВ могут быть объединены в федеральные.
Существук т стандарты для общеевропейской СПРВ. В рассматриваемую классификацию сетей подвижной радиосвязи не включены беспроводные телефоны и беспроводные системы электросвязи — сухопутные подвижные службы, обеспечивающие связь в радиусе нескольких сотен метров.
В беспроводных системах используется микросотовая и пикосотовая структура. Одна из основных областей их применения — это организация сети доступа дпя расширения возможностей сотовой региональной и федеральной сети. Сотовые структуры принято классифицировать по размерам сот: макросотовые с радиусом Я >500м, микросотовые с радиусом 100 м < Я < 500м и пикосотовые, для которых радиус й < 100 м.
Согласно концепции развития в России сотовых систем подвижной связи общего пользования на период до 2010 г., приоритетным направлением развития являются федеральные сети. Предполагается, что региональные аналого-циФровые сети стандарта АМРЗГ 0-АМРЗ будут существовать только до 2010 г. 11 Основные услуги, предоставляемые абоненту в сетях подвижной связи, подразделяются на два типа: транспортные услуги и услуги связи. Конкретно набор возможных услуг любого типа определяется стандартом. Так, транспортные услуги для систем второго поколения, как правило, включают.
передачу речи; синхронную, асинхронную и пакетную передачи данных со скоростью не выше 9,6 кбит/с и др. В системах второго поколения пользователю могут быть предоставлены основные и дополнительные услуги связи. Основные услуги связи: телефонная связь, экстренные вызовы, передача коротких сообщений, факсимильная связь. Услуга экстренного вызова позволяет устанавливать абонентской станции речевую связь с ближайшим центром экстренной службы. К дополнительным услугам связи относятся. 'услуги по распознаванию номера; переадресация и перенаправление вызова; услуги завершения связи (вызов на удержании, вызов с ожиданием и т.п,); конференц-связь; услуги по учету стоимости переговоров; услуги группового соединения; услуги по ограничению вызовов и др.
В условиях конкурентной борьбы за абонента операторы крупных сетей стараются внедрять новые услуги. В последнее время была введена такая услуга, как подключение абонента на условиях предоплаты, услуга ЮЙР— доступ в сеть Интернет непосредственно с мобильного терминала. Качественную передачу информационных сигналов в сетях подвижной связи обеспечивает ее собственная система управления. Информация, служащая для управления системой, называется сигнальной информацией. В качестве эталонной системы дпя передачи сигнальной информации используется эталонная модель ОЯ 1Ореп Зуэ1егп 1п1егсоппесМоп — открытая система взаимных соединений). В этом контексте открытой называется система, которая может взаимодействовать с другими в соответствии с заранее определенными протоколами.