Шпаргалка по "Системам информационных технологий"

Кроме дуплексной телефонной связи, персональные AT позволяют подключать компьютер  и поддерживают разнообразный набор  услуг, таких, как передача факсимильных сообщений, электронная и голосовая  почта, персональный вызов и приоритетное обслуживание, шифрование, а также  определение местоположения абонента.

В общем виде эволюция систем  связи представлена на рис.5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. Сотовые системы связи стандарта IS-95 (CDMA).  Каналы CDMA.

  Сотовая система подвижной радиосвязи общего пользования с кодовым разделением каналов впервые была разработана фирмой Qualcomm (США). Основная цель разработки  - увеличить ёмкость системы сотовой связи (по сравнению с аналоговой не менее чем на порядок) и, соответственно, увеличить эффективность использования выделенного спектра частот.

Технические требования к системе CDMA сформированы в ряде стандартов Ассоциации промышленности связи (TIA):

• IS-95- CDMA-радиоинтерфейс;
• IS-96- CDMA-речевые службы;
• IS-97- CDMA-подвижная станция;
• IS-98- CDMA базовая станция;
• IS-99- CDMA- служба передачи данных.

Безопасность или конфиденциальность является свойством технологии CDMA, поэтому во многих случаях операторам сотовых сетей не потребуется  специального оборудования шифрования сообщений.

Прямые каналы в CDMA:

 

• пилотный канал – используется подвижной станцией для начальной синхронизации с сетью и контроля за сигналами базовой станции по времени, частоте и фазе;
• канал синхронизации обеспечивает идентификацию базовой станции, уровень излучения пилотного сигнала, а также фазу псевдослучайной последовательности базовой станции. После завершения указанных этапов синхронизации начинаются процессы установления соединения;
• канал вызова – используется для вызова подвижной станции. После приёма сигнала вызова подвижная станция передаёт сигнал подтверждения на базовую станцию, после чего по каналу вызова на подвижную станцию передаётся информация об установлении соединения и назначения канала связи. Канал персонального вызова начинает работать после того, как подвижная станция получит всю системную информацию (частота несущей, тактовая частота, задержка сигнала по каналу синхронизации);
• канал прямого доступа – предназначен для передачи речевых сообщений и данных, а также управляющей информации с базовой станции на подвижную.

Обратные каналы в CDMA:

• канал доступа – обеспечивает связь подвижной станции к базовой станции, когда подвижная станция не использует канал трафика. Канал доступа используется для установления вызовов и ответов на сообщения, передаваемые по каналу вызова (Paging Channel), команды и запросы на регистрацию в сети. Каналы доступа совмещаются (объединяются) с каналами вызова;
• канал обратного трафика – обеспечивает передачу речевых сообщений и управляющей информации с подвижной станции на базовую станцию.

21 Сотовые системы связи стандарта IS-95 (CDMA). Структура сети. Принцип «склеивания кадров».

 

 Сотовая система подвижной радиосвязи общего пользования с кодовым разделением каналов впервые была разработана фирмой Qualcomm (США). Основная цель разработки  - увеличить ёмкость системы сотовой связи (по сравнению с аналоговой не менее чем на порядок) и, соответственно, увеличить эффективность использования выделенного спектра частот.

Технические требования к системе CDMA сформированы в ряде стандартов Ассоциации промышленности связи (TIA):

• IS-95- CDMA-радиоинтерфейс;
• IS-96- CDMA-речевые службы;
• IS-97- CDMA-подвижная станция;
• IS-98- CDMA базовая станция;
• IS-99- CDMA- служба передачи данных.

Безопасность или конфиденциальность является свойством технологии CDMA, поэтому во многих случаях операторам сотовых сетей не потребуется  специального оборудования шифрования сообщений.

В каналах системы CDMA применяется  свёрточное кодирование со скоростью 1/2 (в каналах от базовой станции) и 1/3 (в каналах от подвижной станции), декодер Витерби с мягким решением, перемежение передаваемых сообщений. Общая полоса канала связи составляет 1,25 МГц.

В стандарте используется раздельная обработка отраженных сигналов, приходящих с разными задержками, и последующее  их весовое сложение, что значительно  снижает отрицательное влияние  эффекта многолучевости. При раздельной обработке лучей в каждом канале приёма на базовой станции используется 4 параллельно работающих коррелятора, а на подвижной станции – 3 коррелятора. Наличие параллельно работающих корреляторов позволяет осуществить мягкий режим “эстафетной передачи” при переходе из соты в соту.

Мягкий режим «эстафетной передачи» 

Мягкий режим «эстафетной передачи»  происходит за счёт управления подвижной  станцией двумя или более базовыми станциями. Транскодер, входящий в состав основного оборудования, проводит оценку качества приема сигналов от двух базовых  станций последовательно кадр за кадром. Процесс выбора лучшего кадра  приводит к тому, что результирующий сигнал может быть сформирован в  процессе непрерывной коммутации и  последующего «склеивания» кадров, принимаемых  разными базовыми станциями, участвующими в «эстафетной передаче». Мягкое переключение обеспечивает высокое  качество приёма речевых сообщений  и устраняет перерывы в сеансах  связи, что имеет место в сотовых  сетях связи других стандартов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

Стандарт IS-95 обеспечивает высокую  степень безопасности передаваемых сообщений и данных об абонентах. Прежде всего, он имеет более сложный, чем GSM, радио интерфейс, обеспечивающий передачу сообщений кадрами с  использованием канального кодирования  и перемежения с последующим  «расширением» передаваемых сигналов с помощью составных ШПС, сформированных на основе 64 видов последовательностей  Уодша и псевдослучайными последовательностями с количеством элементов 2¹⁵ и (2⁴²-1).

В стандарте используется раздельная обработка отраженных сигналов, приходящих с разными задержками, и последующее  их весовое сложение, что значительно  снижает отрицательное влияние  эффекта многолучевости. При переходе из соты в соту осуществить мягкий режим "эстафетной передачи". Транскодер, входящий в состав основного оборудования, проводит оценку качества приема сигналов от двух базовых станций последовательно кадр за кадром. Процесс выбора лучшего кадра приводит к тому, что результирующий сигнал может быть сформирован в процессе непрерывной коммутации и последующего "склеивания" кадров, принимаемых разными базовыми станциями, участвующими в "эстафетной передаче".

Структура

В любой системе сотовой  связи можно выделить:

• прямой канал связи;
• обратный канал связи.

В прямом канале информация передаётся от базовой станции (БС) к абонентским станциям (рис.1). В  обратном канале от абонентских станций (АС) к БС (рис.2).

Рис1                                                      рис2

 

 

 

 

23.

Системы телевещания по способу  доставки телевизионного контента подразделяются на следующие:

- эфирные сети телевизионного  приёма (включает две составляющих: систему передачи телевещательной  компании и приемное оборудование  абонентов).

• «кабельные» систем коллективного телевизионного приёма (имеют потенциальную возможность организации двустороннего обмена информацией между абонентом и головной станцией);
• технологии беспроводного высокоскоростного распределения мультимедийной информации MMDS , MVDS и LMDS (MMDS - микроволновая многоточечная распределительная система;

LMDS - локальная многоточечная  распределительная служба;

MVDS  - многоточечная видео распределительная  система);

• IP-телевидение (IP-телевидением принято называть цифровую технологию многопрограммного интерактивного телевизионного вещания в IP-сети с помощью пакетной передачи видео-данных (контента) по IP-протоколу);

-                        спутниковые.

Входная приёмная система  предназначена для приёма на базовой  станции входящих сигналов аудио, видео  и данных.

Частотный план телевизионного вещания  охватывает спектр частот в метровом диапазоне 48.5-100 МГц и 170-230 МГц (частоты 100-170 МГц для вещания не используются), в дециметровом диапазоне - 470-790 МГц. Полоса частот одного канала составляет 8 МГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.

Спутниковая связь  — один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными.

Орбиты спутников связи

Орбиты, на которых размещаются  спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса: 

1 - экваториальные,  2 - наклонные,   3 - полярные

геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли. Однако геостационарная орбита одна, и все спутники вывести на неё невозможно.                                                                                         Другим её недостатком является неспособность обслуживать земные станции в приполярнойобласти. 
Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трех спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи. 
Полярная орбита — предельный случай наклонной.

Спецификой рынка спутниковых  телекоммуникаций, отличающей его от рынков наземной связи, является повышенный риск потери стартовых капиталовложений на создание космического сегмента. В  связи с этим одним из наиболее емких показателей успешности или  «зрелости» рынка спутниковых телекоммуникаций является отношение стоимости космического сегмента системы к стоимости  наземного сегмента. Чем ниже этот показатель, тем более востребована система связи.

В состав любой спутниковой системы  связи входят следующие составляющие  
- космический сегмент, состоящий из нескольких спутников-ретрансляторов; 
- наземный сегмент, состоящий из центра управления систе¬мой, центра запуска КА, командно-измерительных станций, центра управления связью и шлюзовых станций; 
- пользовательский (абонентский) сегмент, осуществляющий связь при помощи персональных спутниковых терминалов; 
- наземные сети связи, с которыми через интерфейс связи сопрягаютс¬я шлюзовые станции космической связи.

 

25.  Сравнительный анализ методов доступа..

 

Метод доступа  – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать ЛВС. То, как  сеть управляет доступом к каналу связи (кабелю), существенно влияет на ее характеристики. Примерами методов  доступа являются:

• множественный доступ с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – CSMA/CD);
• множественный доступ с передачей полномочия (Token Passing Multiple Access – TPMA) или метод с передачей маркера;
• множественный доступ с разделением во времени (Time Division Multiple Access – TDMA);
• множественный доступ с разделением частоты (Frequency Division Multiple Access – FDMA) или множественный доступ с разделением длины волны (Wavelength Division Multiple Access – WDMA).

Метод множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (CSMA/CD) устанавливает следующий порядок: если рабочая станция хочет воспользоваться сетью для передачи данных, она сначала должна проверить состояние канала: начинать передачу станция может, если канал свободен.

Метод с передачей маркера – это метод доступа к среде, в котором от рабочей станции к рабочей станции передается маркер, дающий разрешение на передачу сообщения.

Доступ TDMA основан на использовании специального устройства, называемого тактовым генератором. Этот генератор делит время канала на повторяющиеся циклы. Каждый из циклов начинается сигналом Разграничителем

Доступ FDMA основан на разделении полосы пропускания канала на группу полос частот (Рис. 4.8), образующих логические каналы.

Широкая полоса пропускания канала делится на ряд  узких полос, разделенных защитными  полосами. Размеры узких полос  могут быть различными.

При использовании FDMA, именуемого также множественным доступом с разделением волны WDMA, широкая полоса пропускания канала делится на ряд узких полос, разделенных защитными полосами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.  Сравнительный анализ технологий кабельного абонентского доступа. Исторический ракурс. Технические характеристики.

 

Технологии  обеспечения доступа в сеть Интернет можно разделить на три категории, в зависимости от того, какой носитель (т.е. канал или среда передачи) используется для передачи данных. К ним относятся:

 Витая  пара телефонных проводов .

 Оптико-волоконные  кабели (к этой категории также  следует отнести системы, в  которых вместе с оптико-волоконными  кабелями используются также  и коаксиальные кабели) .