26127-1 (751150), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

ведется с 1991 года. Из-за необходимости обеспечить преемственность с аналоговым стандартом в США стандарт применяет неоптимальный выбор некоторых параметров (в основном малая ширина частотного ка­нала — 30 кГц по сравнению с 200 кГц в аналогичном по назначению стандарте GSM 900). Стандарт непре­рывно развивается и по основным характеристикам практически не уступает стандарту GSM.

Намечено введение прогрессивных алгоритмов динамического назначения каналов в зависимости от ре­альной обстановки, учета голосовой активности и бо­лее тонкой регулировки мощности подвижных терми­налов, что в комплексе должно привести к многократ­ному увеличению спектральной эффективности (на­пример, в технологии E-TDMA). Система D-AMPS является одним из фаворитов при формировании Ми­ровой системы персональной связи. Существует вер­сия стандарта в перспективном диапазоне 1900 МГц.

С действующей версией стандарта IS-54 система имеет обратную -спектральную эффективность 70 кГц/сеанс связи (в среднем на 3-секторную БС).

Вариант IS-136 D-AMPS представляет собой цифровую технологию, основанную на схеме многостанционного доступа с временным разделением каналов. Эта система была разработана для использования того же самого участка спектра, схемы повторного использования частоты и структуры сети. что используется в аналоговой сотовой системе AMPS. IS-136 позволяет организацию сотовых систем, систем персональной связи (PCS) и стационарного абонентского ралиолоступа (WLL).

Стандарт радиоинтефейса IS-136 представляет собой дальнейшее развитие стандартов IS-54 TDMA. В IS-136 D-AMPS используется Цифровой канал управления (DCCH) 48.6 кбит/с. который обладает возможностями сигнализации и передачи сообщений, позволяющими обеспечить выполнение широкого набора функций, таких как служба кратких текстовых сообщений.

IS-136 использует частотные каналы 30 кГц в дуплексной схеме 45 МГц FDD для прямого и обратного каналов связи. Каждый 30 кГц радиочастотный канал поддерживает три полномасштабных абонента. В настоящее время технология D-AMPS обеспечивает немедленное трехкратное повышение пропускной способности по сравнению с AMPS.

Как и в случае системы AMPS, D-AMPS требует значительного частотного планирования с использованием схемы N=7. Отношение сигнал-помеха (SIR) в 18 дБ необходимо для удовлетворительного качества работы системы. Для того. чтобы удовлетворить растущий спрос на обслуживание, используется сложная секторизация и деление сот, что позволяет повысить пропускную способность от зоны к зоне. Типичная сеть D-AMPS планируется с использованием иерархической структуры с макросотами (для обеспечения зоны охвата), микросотами (для обеспечения пропускной способности, изолированных групп пользователей, частных сотовых систем) и пикосотами (для обеспечения зон охвата на уровне отдельных зданий и жилья).

В России система D-AMPS принята как региональ­ный стандарт. Системы по стандарту IS-54 созданы в Москве, (заканчивается внедрение следующей вер­сии — 1S-136), Омске, Иркутске, Оренбурге.

2.4 УСЛУГИ

В конечном итоге объем и качество предоставля­емых услуг определяют перспективность и совре­менность любой системы связи. Расширение ус­луг — это в конечном счете увеличение прибыли , это то, что двигает технику вперед.

Вот далеко не полный перечень разрабатывае­мых и частично уже внедряемых современных услуг связи.

• Передача сообщенйй. До сих пор ис­пользовались в основном голосовая почта и пейджинговые сообщения. Но есть и другие возможные опции, такие как оповещение абонента о получе­нии голосового сообщения в любой момент, под­ключение к разговору в момент получения голосо­вого сообщения, а не после, передача коротких со­общений с отображением непосредственно на дис­плее радиотелефона, в том числе и широковеща­тельных, и др. Разрабатываются алгоритмы перево­да сообщений из одной среды в другую (например, из Е-почты в короткое сообщение или факс и т.д.), алгоритмы распознавания и конвертирования текс­тов в речь или наоборот, автоматизированная пере­сылка сообщения на Е-почту, если абонент в дан­ный момент занят, и др.

• Передача данных которая не ограничи­вается только передачей приемом данных, а пре­дусматривает возможность ПЕРЕДАЧИ И ПРИ­ЕМА МУЛЬТИМЕДИА.

• Роуминг. Согласно предусматриваемой концепции развития абонент должен всегда и везде без проблем пользоваться своим радиотелефоном неза­висимо от используемого в системах стандарта и диапазона частот.

• Индификация вызывающего абонента. Это либо высвечивание но­мера вызывающего на сотовом радиотелефоне, ли­бо сообщение номера радиотелефона вызывающего абонента его собственным голосом.

• Оплата вызовов за счет вызывающего або­нента.

• Доступ через радиотелефонный аппарат к СВОЕМУ ДОМАШНЕМУ КОМПЬЮТЕРУ (Remote Control of Call Waiting).

• Использование «интеллектуальных» карт для идентификации абонента.

* Персональный единый номер. С рас­ширением объема индивидуальных услуг телефон­ные номера становятся связанными с личностью, а не с местом пребывания. Попросту говоря, ПЕР­СОНАЛЬНЫЙ ЕДИНЫЙ НОМЕР является тем ушком, по которому абонент может получить услу­гу, где бы он ни находился. В США все больше и больше номеров выделяется для услуги ПЕРСО-НАЛЬНОЕО ЕДИНОГО НОМЕРА. Предоставление услуги ПЕРСОНАЛЬНОГО ЕДИНОГО НОМЕРА предусматривает создание платформ, которые будут автоматически направлять вызов на сотовый телефон, если он включен, или же на «интеллектуальную погрузочную станцию», ко­торая направит вызов либо на офисный, либо на до­машний телефон. Абонент может также обозначить номер, по которому будут перенаправляться все вы­зовы. Можно будет МАРШРУТИЗИРОВАТЬ вызо­вы, например, направив сигнал вызова домой или в офис, затем на сотовый телефон и, в конце кон­цов, на голосовую почту. Приходящие факсы можно будет отображать на экранах компьютеров.

Маршрутизирование вызовов — это первый этап ввода услуги персонального единого номера. Одна­ко программирование информации о маршрутизировании вызова громоздко и зачастую требует учас­тия в этом процессе самого абонента. В перспекти­ве предполагается полная автоматизация процесса.

3 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТОВ

AMPS И D-AMPS

3.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА AMPS

Стандарт аналоговый

Рабочий диапазон 825-845, 870-890 МГц

Метод мультидоступа FDMA ( в полосе системы 20 МГц организуются методом ЧРК 666 дуплексных радио каналов с шириной каждого канала 30 кГц.)

Метод дуплексирования FDD (каналы передачи и приема разнесены по частоте дуплексный разнос 45 МГц .)

Число каналов связи на один радио канал 1

Мощность передатчика МС 1вт, автомобильный 12вт

Минимальное отношение сигнал/шум 10 дБ

Время переключения канала на границе ячейки 250 Мс

Вид модуляции FM (с девиацией частоты в речевом канале 12 кГц )

Вид модуляции в канале управления FSC (с девиацией частоты 8 кГц )

Тип кода в канале управления - мончестерский

Скорость передачи сигналов управления 10кБит/с

Виды каналов (речевые и аналоговые)

Организация каналов управления

В рассматриваемой системе используются два типа каналов управления: пря­мой и обратный. Информация по прямому каналу управления в направлении от базовой станции к подвижной передается со скоростью 8 Кбит/с непре­рывным потоком, который, при отсутствии информации для последней, со­держит лишь контрольный текст. Это является необходимым условием фун­кционирования системы, так как в свободном состоянии приемное устройство подвижной станции сканирует каналы управления, выбирая канал с наибо­лее высоким уровнем сигнала. Для передачи служебной информации в кана­лах управления используются сообщения стандартных форматов.

В прямом канале управления сообщения стандартных форматов используются для передачи следующих сведений:

• О состоянии соответствующего обратного канала управления (сво­бодно/занято)

• Информационных данных (слова А) для четных номеров абонентов

• Информационных данных (слова В) для нечетных номеров абонентов

Разряды, отражающие состояние обратного канала (свободно/занято), всегда располагаются на одних и тех же позициях передаваемого сообщения, с тем что­бы упростить их выделение из общего потока информации. Объединение двух потоков информации (слова А и слова В) уменьшает временной промежуток, отведенный для синхронизирующей последовательности. Достоверность при­нимаемой информации увеличивается благодаря многократной ее передаче (пять повторов), что особенно важно для каналов, подверженных замираниям и ин­терференции сигналов. Для обеспечения необходимой достоверности инфор­мационные слова кодируются и объединяются с разрядами коррекции ошибок. В приемнике осуществляется мажоритарное накопление последовательностей по соответствующим правилам принятия решения (3 из 5). В прямом канале уп­равления каждое кодовое слово содержит 28 бит информации и 12 бит коррек­ции ошибок; в обратном канале управления используются 36 информационных бит и 12 бит коррекции ошибок. Код с такой структурой позволяет исправлять однократную ошибку и обнаруживать 4 ошибки. Информационные слова — это сложные пакеты информации, разделенные на группы или на отдельные разря­ды, каждый из которых определяет параметры системы, цифру в набираемом номере и т. п. Более точное содержание формата слова зависит от типа сообще­ния, а длина полного информационного слова может составлять 463 бита.

3.2 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА DAMPS

Метод доступа - TDMA

Количество радиоканалов на несущую - 3

Рабочий диапазон частот: 824-840 МГц 869-894 МГц

Разнос каналов: 30 кГц

Эквивалентная полоса частот на один разговорный канал-10 кГц

Вид модуляции - л/4 DQPSK

Скорость передачи информации - 48 кбит/с

Скорость преобразования речи - 8 кбит/с

Алгоритм преобразования речи - VSELP

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ И ДОСТУПА К СИСТЕМЕ.

Технология много станционного доступа с временным разделением каналов и расширенными возможностями E-TDMA (Extended TDMA) разработана ф. Hughes Network Systems и предполагается для внедрения в ближайшем будущем (так называемая вторая фаза развития системы). Основная цель технологии - увеличение пропускной способности (емкости) системы за счет использования технологий полускоростного вокодера, цифровой интерполяции речи OSI (Digital Speech Interpolation) и интерполяции временного доступа TASI (Time Assignment Interpolation).

Технология повышает эффективность работы системы в 7-11 раз, позволяя по трем каналам связи передавать информацию до 20 пользователей (а в некоторых версиях по 19 каналам до 208 пользователей). За счет уплотнения и интерполяции речевого сигнала коэффициент полезного использования временного интервала увеличивается от 11 до 17 раз. Емкость системы увеличивается в 5,2 раза (при неблагоприятных условиях наличия помех) и в 8,6 раз (при благоприятных условиях).

Технология множественного доступа к системе с пространственным разделением каналов SDMA (Space Division Multiple Access) разрабатывается в рамках Европейской программы COST 231 (ПРОЕКТ TSUNAMI) и использует концепцию "смарт" антенн (smart - дословный перевод: сообразительный, интеллектуальный). В целях увеличения зоны обслуживания базовых станций, улучшения качества передачи и уменьшения мощности, излучаемой подвижными станциями, технология предполагает использование систем с адаптированными антенными решетками (АФАР). И хотя оборудование уже появляется на рынке и преимущества технологии очевидны (по-видимому, за ними -будущее), некоторые вопросы требуют исследований и анализа, в частности, разработка оптимальных алгоритмов работы, оптимального взаимодействия прямого и обратного каналов трафика, оптимального приема сигналов при многопутевом распространении маркетинговых исследований в части возможного увеличения объема и стоимости аппаратуры и обоснованности решения о ее использовании.

Технология адаптивного назначения каналов связи АСА (Adaptive Channel Allocation) практически устранит необходимость планирования частот, облегчает изменение и расширение сети, решает проблему перегрузок трафика и повышает качество обслуживания пользователей. Цель технологии - оптимальный выбор канала с наилучшим качеством выполнения услуг. Использование технологии становится особенно актуальным в системах со сложной архитектурой и при уменьшении радиусов сот (микросот) при соответственно увеличивающемся потоке выполнения функций передачи управления (hand over (off)).

Различают медленно и быстро действующие функции АСА. Задача медленно действующей функции АСА - адаптирование частотного плана, исходя из усредненного состояния трафика и помеховой остановки. Задача быстро действующей АСА -оперативное назначение каналов связи, исходя из конкретного состояния интерфейса на момент выполнения функции и опираясь на результаты работы медленно действующей АСА. Достаточно перспективно направление - совместное использование комбинации функций АСА и регулировки мощности PC (Power Control), улучшающей помеховую обстановку в окружающем пространстве в момент выполнения функции адаптивного назначения канала. Использование технологии АСА позволяет повысить емкость системы в 2-3 раза.

Преимущества технологии очевидны, и в рамках стандарта IS-136 предусмотрено его введение уже в ближайшее время. Однако при адаптивном назначении каналов достаточно критичен правильный выбор алгоритма работы, т.к. затруднен контроль качества выполнения услуг и емкость системы.

Технология создания пилот-каналов. Для обеспечения стабильной работы системы предлагается ввести в систему со сложной архитектурой пилот-каналы, содержащие необходимую информацию о сети, информацию для ее быстрой идентификации, сведения о ее внешней и внутренней инфраструктуре и т.д. Во избежание воздействия случайных помех на работу системы предлагается иметь, по крайней мере, два дубликата пилот-канала на верхней и нижней частотах отведенного спектра. Для стабильной работы системы рекомендуется регулярная передача фрейма пилот-канала

Предполагается следующий алгоритм работы системы. При включении подвижная станция должна настроится на один из двух пилот-каналов, синхронизироваться, демодулировать сигнал и

получить необходимую информацию о системе. Эта информация позволит подвижной станции лучше и оперативнее синхронизировать работу на первом (физическом) уровне управления и подготовиться к получению дальнейшей информации от какой-либо конкретной соты после соответствующей синхронизации с ее каналом управления.

Технология динамической регулировки каналов. Для оперативного изменения объема передаваемой информации предлагается использовать динамическую регулировку временного слота канала управления. В частности, после установки вызова и во время его выполнения можно соответствующим образом изменять длительность слота передачи информации канала управления и подстраивать его под конкретный трафик, необходимый в каждый конкретный момент времени. Формат каждого фрейма точно мультиплексируется в зависимости от потребностей, это позволит при необходимости добавлять информацию, обеспечивающую стабильную работу системы, например, о близости расположения границ сот и т.д.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ РЕЧИ

Совершенствование технологии кодирования речи. Используемый в системе D-AMPS метод кодирования речи VSELP со скоростью 7,95 кбит/с, разработанный ф. Motorola, обеспечивает достаточно высокое качество передачи речи. Качество передаваемого сигнала, оцениваемое по пятибалльной шкале усредненной субъективной оценки MOS, равно 3,435 балла (для сравнения - стандартная скорость кодирования в 64 кбит/с оценивается по этой шкале в 4,116 балла). Все более и более актуальным становится снижение скорости кодирования, но при сохранении качества передачи. Поэтому следует ожидать использование в системах других алгоритмов кодирования. С этой точки зрения привлекает внимание разработанный недавно фирмами Audio-codes и DSP Group масштабируемый алгоритм кодирования MPMLQ (Multipulse Maximum Likety - hood Quantization), позволяющий разрабатывать оборудование со скоростями кодирования вплоть до 4 кбит/с при задержках, непревышающих 20 мс. Усредненная оценка MOS в 3,901 балла ясно иллюстрирует преимущества этой технологии.

Характеристики

Список файлов доклада