Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Многолучевая связка антенной системы пользовательской линии связи на борту ИСЗ состоит из 19 лучей. Отличительная особенность системы ООУЯЯЕУ вЂ” квазистатическое расположение следов лучей на поверхности Земли, Во-первых, лучи устанавливаются преимущественно в направлении суши и наиболее активно используемых участков акватории океана. Во-вторых, по мере движения ИСЗ по орбите ориентация лучей корректируется таким образом, чтобы сотовая структура, образуемая следами лучей на поверхности Земли, оставалась неподвижной, и только при уходе спутника за радиогоризонт (раз в !...2 ч) производится переключение зон обслуживания на другой спутник. В результате передача обслуживания, в том виде как это приходится осуществлять в низкоорбитальных системах )Я)Р(ОМ и 6ЕОВАЕЯТАЯ, производится достаточно редко. Ввод в эксплуатацию системы ООУЯЯЕУ планируется еще позднее, чем ввод системы 6ЕОВА1ЯТАЯ.
Отметим, что корректный перевод названия ООУЯЯЕУ на русский язык— ОДИССЕЯ, хотя его произношение по-английски близко к «Одиссей», с главным ударением на первом слоге. Система (СО, первоначально носившая название (пптагэа1-Р, начала разрабатываться позднее остальных — в 1994 г.
по инициативе консорциума )ЙМАВЯАТ. В 1995 г. для реализации проекта была создана дочерняя компания 1СО 6!оЬа! Сопзпшп!сабопз со штаб-квартирой в Лондоне. Название )СО является сокращением от )п1еггпег))а1е С!гсо)аг ОгЬй — промежуточная круговая орбита. В первоначальных вариантах проекта рассматривались и другие варианты орбит. В системе (СО используется 10 спутников на двух средневысотных круговых орбитах с наклонением 45 град. Спутники, как и в системах 6(.ОВАЕЯТАЯ и ООУВЯЕУ, выполняют функции ретрансляции без обработки сигналов, и для организации связи используются наземные узловые станции, число которых, как и в системе ООУЯЯЕУ, сравнительно невелико. Несмотря на относительно поздний старт, разработка системы ведется очень интенсивно, в чем помогает, по-видимому, опыт работы с системой 184 Глава 4 11чМАВЗАТ.
Первые запуски спутников системы 1СО планируются на 1998 г., ввод системы в эксплуатацию — частично в 1999 г. и полностью в 2000 г. Таким образом, системы мобильной спутниковой связи становятся реальностью. Имеются все основания полагать, что на рубеже тысячелетий мобильная спутниковая связь станет если и не столь же распространенной, как сотовая связь сегодня, то, во всяком случае, не менее известной и практически всюду доступной. В настоящее время представляются актуальными следующие области применения мобильной спутниковой связи: — расширение сотовых сетей (се!!ц!аг ехгепз!оп): использование спутниковой связи вместо сотовой в тех районах, где последней пока нет или ее развертывание нецелесообразно, например, из-за низкой плотности населения; — дополнение сотовых сетей (се1!о(аг согпр1егпеп1): использование спутниковой связи в дополнение к существующей сотовой, например, для обеспечения роминга при несовместимости стандартов или в каких-либо чрезвычайных ситуациях; стационарная беспроводная связь (бхеп иге!езз), например, в малонаселенных районах при отсутствии проводной связи.
Тем самым спутниковая связь не выступает в качестве конкурента сотовой, а достаточно органично сочетается с последней. Практически во всех системах мобильной спутниковой связи предусматривается довольно высокая степень интеграции с сотовой связью; в частности, помимо абонентских терминалов, предназначенных для спутниковых систем, предполагается создание двухрежимных терминалов, предназначенных для работы как в спутниковой системе, так и в каком-либо из сотовых стандартов.
К возможностям сочетания различных видов мобильной связи, в том числе спутниковой, мы еще вернемся в разделе 6, где рассмотрим и некоторые дополнительные аспекты этой проблемы. 4.5. Беспроводной телефон и локальные беспроводные сети Беспроводной телефон во многих случаях ассоциируется со стандартом 0ЕСТ (Будйа! Еигореап Согг)!езз Те!есогпгпипГсабопз — в буквальном переводе цифровая европейская беспроводная электросвязь), и не без оснований, хотя полного совпадения здесь нет; и беспроводной телефон может быть построен на основе других стандартов, и стандарт 0ЕСТ может быть использован для построения других систем. В настоящем разделе мы отметим основные системы беспроводного телефона, рассмотрим характеристики стандарта 0ЕСТ, а также некоторые другие вопросы, с тем чтобы в пределах выбранной степени детализации получить по возможности полную картину всего комплекса вопросов, связан- Сотовая связь в сопоставлении 185 ных с беспроводным телефоном и его применениями [115, 120, 162, 140, 114, 108, 128, 170).
Беспроводной телефон — это мобильная телефонная связь, но с ограниченной подвижностью абонентов, причем ограничения относятся как к дальности (десятки — сотни метров), так и к скорости перемещения (скорость пешехода). Беспроводной телефон в первую очередь рассчитан на применение внутри помещений, при малых расстояниях и, следовательно, при малых задержках сигналов и малых разностях хода при многолучевом распространении, даже при весьма сложных законах прохождения сигналов в зданиях. Отсюда непосредственно следуют некоторые характерные особенности: — небольшая мощность излучения, обычно не более 10 мВт в среднем, и соответственно экономное расходование энергии источника питания; сравнительно простая обработка сигналов (не столь экзотическое, как в сотовой связи, кодирование речи; отсутствие канального кодирования и эквалайзинга) при высоком качестве передачи речи, не уступающем качеству проводного телефона; — динамическое распределение каналов, позволяющее весьма рационально использовать имеющийся частотный ресурс; дуплексная связь с временным разделением каналов (Тппе 0Ьзюп Оир(ех — Т00), при этом связь в прямом и обратном направлениях реализуется в одном и том же частотном канале.
В каком-то смысле беспроводной телефон напоминает сотовую связь с весьма маленькими сотами, но при более внимательном рассмотрении выясняется, что различия между ними достаточно велики. Помимо уже упоминавшихся особенностей следует отметить, что в системах беспроводного телефона обычно не предусматривается более или менее сплошного покрытия территории, заметно различаются наборы услуг и структура эфирного интерфейса. Конкретные примеры этих различий мы увидим ниже, при рассмотрении стандарта ОЕСТ.
Исторически системы беспроводного телефона появились в конце 70-х — начале 80-х годов, первоначально в виде весьма разнородных разработок отдельных компаний. Элементы стандартизации появились в середине 80-х годов, их воплощением можно считать систему СТ1 (Согс(/еээ Те(ер(топе — беспроводной телефон, поколение 1) — это аналоговая система с жесткой привязкой подвижной станции к одному или нескольким (до восьми) частотным каналам, использующая при передаче речи частотную модуляцию. Частотные диапазоны: в Европе 900 МГц при 40 частотных каналах и полосе канала 50 кГц; в Америке 1,7 МГц для прямого канала (от базовых станций к подвижным) при 8 каналах по 20 кГц и 47,5 МГц для обратного канала при 8 каналах по 12,5 кГц. 186 Глава 4 К концу 80-х годов в Англии появилась цифровая система второго поколения — СТ2, которая сначала существовала в виде двух несовместимых модификаций, но в 1988-1989 гг.
была объединена в одну посредством разработки общего эфирного интерфейса (Соттол АГг (л(еггасе — СА!); позднее, в 1992 г., ЕТЗ! принял стандарт СА! в качестве европейского технического стандарта. В системе СТ2 используется частотный диапазон 864,1...868,1 МГц с 40 каналами по 100 кГц при методе множественного доступа РОМА, но с временным разделением дуплексных каналов (ТОО). Метод модуляции — частотная манипуляция.
В этой системе уже реализовано динамическое распределение каналов, но еще нет передачи обслуживания из ячейки в ячейку. Известна канадская модификация системы СТ2+, работающая в диапазоне 944...952 МГц; предлагались и некоторые другие модификации, но они не получили широкого распространения. Компанией Епсззоп была разработана система СТЗ; фактически она близка к системе ОЕСТ, речь о которой впереди, но работает в диапазоне 862...866 МГц (иногда ее называют также ОЕСТ-900). Система ОЕСТ вЂ” наиболее совершенная цифровая система беспроводного телефона, использующая методы ТОМА и ТОО и работающая в диапазоне 1880...1900 МГц.
Работа над стандартом была начата в 1988 г, и проходила под эгидой ЕТВ(; окончательная редакция стандарта была принята в 1992 г. Основные характеристики системы ОЕСТ представлены в табл. 4,2, схема организации эфирного интерфейса дана на рис. 4.1. В дополнение к приведенной в таблице и на рисунке информации отметим следующее. В отведенной под систему ОЕСТ полосе частот 1880...1900 МГц размещается 10 частотных каналов. Каждый из них содержит 12 физических каналов с дуплексным разделением во времени, так что каждый кадр эфирного интерфейса состоит из 24 слетов, 12 из которых используются для передачи информации в прямом направлении (от базовой станции к подвижным) и 12 — в обратном.
Пара слетов одного и того же физического канала имеет номера, отличающиеся на 12 (например, 0 и 12, 1 и 13 и т.д,). Длительность кадра 10 мс. 16 кадров образуют мультикадр; кадры в пределах мультикадра различаются составом передаваемой информации управления, Каждый слет содержит коды синхронизации (поле 6), управляющую информацию (поле А), информацию пользователя (речь или компьютерные данные — поле В) и контрольную информацию (поле Х). Сумма всех перечисленных полей короче слота на величину защитного интервала.
Метод кодирования речи — адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (АДИКМ) при скорости передачи информации 32 кбит/с, что обеспечивает высокое качество передачи речи. При передаче речи не применяются коды, исправляющие ошибки, но используются коды, позволяющие их обнаруживать, — циклические коды избыточности (СВС); соответствующие контрольные суммы включаются в поля А (для информации управления) и Х (для информации поля В). Сотовая связь в сопоставлении 187 Таблица 4.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
