Мобильные системы радиосвязи

Под мобильной системой радиосвязи будем понимать систему, реализующую поиск подвижного абонента, установление и поддержание связи с этим абонентом.

Системы радиосвязи принято классифицировать по следующим признакам:

- методу модуляции;

-методу разделения каналов связи;

-методу организации сети связи.

Системы мобильной радиосвязи подразделяются на три поколения.

1.Системы первого поколения согласно указанной выше классификации характеризуются:

-аналоговым видом ЧМ модуляции речевым сигналом (300÷3000)Гц;

-частотным методом разделения каналов (FDMA);

-транкинговой организацией сети на основе многостанционного доступа к ограниченному числу радиоканалов.

Такая сеть включает многоканальную базовую радиостанцию (БС), радиостанции мобильных абонентов (АС) (рис.1.3) и реализует радиально - зоновую структуру радиосвязи.

Рис.1.3

Абонент устанавливает связь с БС на свободном канале, как и БС с АС. БС кроме связи с АС поддерживает выход в телефонную сеть общего пользования (ТФОП) и другие фиксированные или мобильные сети связи.

Основные недостатки: - низкие эффективность использования радиоспектра, качество речи и защита информации.

2. Мобильные системы второго поколения характеризуются:

-цифровыми методами модуляции(FM,ФМ);

-частотным, временным (ТDMA) или кодовым (СDMA)методами разделения каналов;

-сотовой структурой организации сети связи и макросотовой R>500 м (окружность, шестиугольник) структурой частотно-территориального плана (ЧТП). Основой ЧТП является кластер, образованный совокупностью соседних сот, в которых использованы различные частотные группы, например N =7:

Фрагмент ЧТП с Nкл =7: М1-М6-мешающие БС с частотной группой 1.

Сотовая структура организации сети связи предполагает наличие множества локальных БС, связанных между собой в сеть по выделенным фиксированным высокоскоростным линиям связи и управляемых из единого центра рис.1.4.

Рис.1.4

Увеличение количества одновременно обслуживаемых АС обеспечивается за счет фиксации в центре коммутации последнего места положения АС. При вызове АС реализуется адресный выбор БС, где зафиксировано это место положение АС.

Наиболее важные характеристики стандартов второго поколения представлены в табл.1.1.

Таблица 1.1

 

-О-QPSK- четырехпозиционная ФМ со сдвигом;

-GMSK- манипуляуия минимальным фазовым сдвигом с гауссовским фильтром;

-DQPSK- дифференциальная четырехфазная манипуляция;

-QPSK-четырехфазная манипуляция.

За счет фильтрации ФНЧ цифрового первичного модулирующего сигнала сужается полоса, занимаемая радиосигналом. Сжатие речевого сигнала при передаче позволяет при временном (ТDMA) разделении каналов передать на более высокой скорости на одной частоте речь от нескольких абонентов.

При кодовом разделении каналов реализуются работа всех абонентов в одной и той же полосе частот. При этом расширяющая ПСП уникальна для каждого абонента.

Основные недостатки:

- низкая скорость 19,2кбит/с передачи информации в допустимой ширине радиоканала 25кГц, что недостаточно для объединения с сетями Интернет и передачи движущихся изображений.

- несовместимость основных разработанных стандартов сетей сотовых и транкинговых систем радиосвязи (GSM, ТЕТRA, IS-95 и т.д.)

3.Мобильные системы третьего поколения

Концепция будущей единой глобальной системы мобильной радиосвязи третьего поколения разрабатывается в соответствии с программой стандартизации под названием IМТ-2000(Рекомендации М.687-2 МСЭ-R).

В основу построения сетей этого поколения положены принципы:

-связь везде и всегда;

-единое информационное пространство (доступ ко всем информационным ресурсам и базам данных);

-совместимость с глобальной системой позиционирования;

-передача видеоинформации (подвижной);

-мобильный терминал (мультимедийное устройство обеспечения передачи речи, изображения, позиционирования, данных и т.д.);

-объединение сетей мобильной и фиксированной связи (интерактивный доступ в Интернет).

Однако, из-за противоречивых требований различных производителей удалось сформулировать концепцию модульного семейства взаимно совместимых стандартов третьего поколения. Рекомендации IМТ-2000 позволяют в будущем интегрировать существующие сети связи (наземные, мобильные, спутниковые, фиксированные) в единую глобальную сеть. На рис.1.5. приведена эта модульная структура взаимодействия семейства стандартов радиосвязи и межсетевого взаимодействия.

Рис.1.5

Сети радиодоступа (радиоинтерфейсов) включают 5 взаимно совместимых стандартов радиосвязи. Основные параметры радиоинтерфейсов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

-QPSK-четырехфазная манипуляция;

-GFSK-манипуляция ЧТ с гауссовым фильтром;

WCDMA – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов.

Радиоинтерфейсы:

- IMT-DS (ШПС системы с кодовым разделением каналов и частотным дуплексом);

- IMT-TC (система с кодо-временным разделением каналов и временным дуплексом);

- IMT-FT (стандарт локального радиодоступа DЕСТ);

- IMT-MC (расширенный стандарт СDМА-2000 с кодовым разделением каналов);

- IMT-SC (расширенный стандарт UWC-136 с временным разделением каналов).

Первые два стандарта являются концептуальными для стандартов на основе кодового разделения каналов. Три последних являются расширением известных стандартов: радиотелефонного доступа DЕСТ и сотовых сетей с кодовым (IS-95) и временным (GSM) разделением каналов.

Магистральные базовые сети включают 3 наиболее распространенных стандарта передачи данных по фиксированным сетям:GSM MAP(Европа), ANSI-41(США), IP-протокол.

Соединительные линии объединяют радиосети с магистральными базовыми сетями. Состав и структура этих линий определяется типом радио и магистральных сетей, имеющихся в данном районе.

Дата добавления: 2014-01-07