Шпаргалка по "Системам информационных технологий"

° Беспроводные системы (например, системы сотовой, радиорелейной или спутниковой  связи) .

27 Сравнительный анализ физических каналов связи

Коаксиальный  кабель

Коаксиальный кабель - электрический  кабель состоящий из цилиндрического экрана и центрального проводника, расположенных соосно и разделённых диэлектриком. Предназначен для передачи высокочастотных сигналов между устройствами. . Выпускаются коаксиальные кабели двух типов:

• с 50-омным волновым сопротивлением (компьютерные сети);
• с 75-омным волновым сопротивлением (телевещание).

.Витая пара

Наиболее старый и наиболее распространенный сейчас физический канал в компьютерных сетях, а так же в телекоммуникационных сетях. На ее базе функционирует первая высокоскоростная сеть абонентского доступа  – ADSL. Представляет собой два изолированных провода, скрученных между собой. Характеризуется диаметром проводников и шагом скрутки. В настоящее время кабели на витой паре имеют полосу пропускания 100 МГц, но разработаны и стандарты на кабели с полосой до 600 МГц. Витая пара может быть как неэкранированной (UTP), так и экранированной (FTP). Экранированный кабель используется в случае прокладке в среде, подверженной существенным помехам (например, производственные цеха).

1. Приземные радиоволны

Радиоволны, распространяющиеся в  непосредственной близости (в масштабе длины волны) от поверхности Земли, называют приземными радиоволнами. Посредством  их осуществляется связь всех наземных объектов.

2. Радио-релейные линии

Под радиорелейной связью понимают радиосвязь, основанную на ретрансляции радиосигналов станциями, расположенными на удалении прямой видимости. Помимо построения магистральных транспортных каналов, нашли применение и в  сотовой связи - при объединение базовых станций посредством радиоканалов (как альтернатива кабельному соединению).

1. Волоконно-оптические линии связи

На базе оптоволокна строятся волоконно-оптические линия связи (ВОЛС).

Преимущества ВОЛС:

Широкая полоса пропускания

Малое затухание светового сигнала  в волокне

Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле позволяет увеличить полосу пропускания путем передачи различной  модуляции сигналов с малой избыточностью  кода.

Высокая помехозащищенность

Малый вес и объем

Высокая защищенность от несанкционированного доступа

Длительность срока эксплуатации

 

 

28

Преимущества DECT:

• Качество проводной линии связи – 32 кбит/с ADPCM.
• Высокая скорость передачи данных (среди TDMA-стандартов).
• Возможность создания различных систем на основе DECT:
• домашние беспроводные многотерминальные системы,
• микросотовые беспроводные корпоративные системы (офисные и учрежденческие АТС с радиодоступом),
• микросотовые системы общего пользования,
• системы фиксированного радиодоступа (WLL) и др.
• Сосуществование различных некоординируемых DECT-систем в общем частотном диапазоне без необходимости частотного планирования.
• Совместимость оборудования разных производителей.
• Обеспечение перехода из соты в соту без разрыва соединения.
• Возможность обслуживания одной трубки в разных сетях (частных и общего пользования).
• Обеспечение большого трафика - до 10000 Эрлг/км².
• Совместимость с другими радиосистемами.
• Отсутствие канала управления - устойчивость к радиопомехам.
• Низкий уровень излучения - безопасность для здоровья.

Структура DECT - систем

 

Каждая БС непрерывно сканирует  приемные таймслоты всех 120 каналов, измеряет уровень принятого сигнала и выбирает канал с минимальным уровнем (свободный канал без помех). В этом канале БС излучает служебную информацию

Анализируя эту информацию, АРБ находит свою БС и прописывается  к ней. Далее АРБ синхронно  с БС начинает непрерывно сканировать  все 120 приемных таймслотов и измерять силу сигнала в каждом из них. Номера каналов с наименьшими RSSI заносятся в память. Одновременно в памяти находятся не менее двух таких каналов.

При организации исходящей  связи АРБ направляет запрос БС, в которой она в данный момент прописана, предлагая установить связь  в одном из свободных, с точки  зрения АРБ, каналов. Если этот канал  отвергается БС, то АРБ предлагает следующий из списка свободных.

После согласия БС на установление соединения по одному из предложенных каналов происходит обмен сигнализационной и служебной информацией.

Далее - установление соединения и разговор.

Организация входящей связи  осуществляется аналогичным образом: АРБ непрерывно анализирует "пейджинговое" сообщение на наличие «своего» входящего  вызова, после распознавания входящего  вызова АРБ посылает запрос на установление связи в одном из свободных  каналов. Последующие шаги – те же, что и при исходящей связи.

Для борьбы с быстрыми интерференционными замираниям (БИЗ) стандартом DECT предусматривается механизм пространственного разнесенного приема. БИЗ возникают в результате интерференции нескольких лучей в точку приема, которая перемещается относительно БС. В результате чего меняется разность хода между этими лучами и, как следствие этого, уровень суммарного сигнала претерпевает значительные колебания (до 30 дБ). При использовании двух пространственно разнесенных антенн разность хода лучей от каждой из них в точке приема будет различной. В офисных и WLL системах к каждой БС подключаются две коммутируемые пространственно разнесенные в горизонтальной плоскости антенны, причем разнос антенн в офисных системах приблизительно равен длине волны, а в WLL системах – 10 длин волн. В системах WLL АРБ стационарны и причина замираний заключается в воздействии эффекта рефракции на разность хода прямого и отраженного лучей.. Переключение антенн и выбор рабочего канала происходит под управлением АРБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

Оборудование подсистемы базовых  станций состоит из контроллера  базовых станций BSC и собственно базовых станций BTS. Один контроллер может управлять несколькими  станциями. Он выполняет следующие  функции: управляет распределением радиоканалов; контролирует соединения и регулирует их очередность; обеспечивает режим работы с «прыгающей» частотой, модуляцию и демодуляцию сигналов, кодирование и декодирование  сообщений, кодирование речи, адаптацию  скорости передачи речи, данных и сигналов вызова; определяет очередность передачи сообщений персонального вызова.

Оборудование подсистемы коммутации состоит из коммутатора подвижной  связи, регистра положения (HLR), регистра перемещения (VLR), центра аутентификации и регистра идентификации оборудования. Коммутатор подвижной связи обслуживает  группу сот и обеспечивает все  виды соединений, в которых нуждается  подвижная станция в процессе своей работы. Он представляет собой  интерфейс между сетью подвижной  связи и фиксированными сетями МСС, и обеспечивает маршрутизацию вызовов  и функцию управления вызовами. Кроме  этого, на MSC возлагаются функции  коммутации радиоканалов, к которым  относятся эстафетная передача, обеспечивающая непрерывность связи при перемещении  подвижной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностей. Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры положения и перемещения. В регистре положения хранится та часть информации о местоположении какой-либо подвижной станции, которая позволяет центру коммутации доставить вызов. Этот регистр содержит международный идентификационный номер подвижного абонента (IMSI), который используется для опознавания подвижной станции в центре аутентификации, а также еще некоторые данные, необходимые для нормальной работы сети GSM.

Регистр перемещения - это второе основное устройство, обеспечивающее контроль за передвижением подвижной станции  из соты в соту. С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами контролируемой регистром положения зоны. Когда в процессе перемещения подвижная станция переходит из зоны действия одного контроллера базовых станций в зону действия другого, то она регистрируется последним, т.е. в регистр перемещения заносится новая информация. Для сохранности данных, находящихся в регистрах положения и перемещения, в случае сбоев предусмотрена защита запоминающих устройств этих регистров.

 

 

30

 

Спутниковая сеть связи включает в себя:

• космический сегмент, состоящий из нескольких спутниковых ретрансляторов;
• наземный сегмент, (центр управления орбитальными спутниками, шлюзовые станции);
• абонентский сегмент (абонентские терминалы);
• интерфейсы сопряжения шлюзовых станций с наземными сетями связи.

С целью обеспечения отсутствия взаимных помех систем спутниковой связи использование частот и расположение спутниковых ретрансляторов регламентируется Международным консультативным комитетом по радио и Международным комитетом по регистрации частот.

  Распределение частот по  типам связи

Диапазон	Полоса частот,ГГц
L	1,452 - 1,500 1,61 - 1,71
S	1,93 - 2,70
C	3,40 - 5,25 5,725 - 7,075
Ku	10,70 - 12,75 12,75 - 14,80
Ka	14,40 - 26,50 27,00 - 50,20
K	84,00 - 86,00

Для построения спутниковых  систем связи используют орбитальные  группировки, расположенные на разных по высоте орбитах (классификация по высоте орбиты):

• высокоорбитальные, или геостационарные – круговые экваториальные орбиты высотой около 40 000 км;
• среднеорбитальные – с круговой орбитой высотой порядка 10 000 км;
• низкоорбитальные – круговые орбиты высотой 700-1500 км.

Геостационарные орбитальные  группировки имеют период обращения  спутника вокруг Земли 24 часа, т.е. спутник  является неподвижным относительно поверхности Земли, как бы «висит»  над одной и той же точкой экватора. Помимо этого, большое соотношение  высоты орбиты и радиуса Земли  позволяет трем геостационарным  спутникам охватить практически  полностью поверхность планеты (за исключением полюсов). Однако геостационарные  космические группировки имеют  значительный недостаток – большое  время распространения радиосигнала, что приводит к задержкам передачи сообщений во время сеанса связи.

Спутники, находящиеся на низких орбитах, не имеют ощутимой задержки распространения радиосигнала. Однако в зону видимости абонента попадают лишь на 8-12 минут, что требует для  обеспечения непрерывности связи  наличие большого количества спутников, как бы «передающих по эстафете»  абонента посредством наземных шлюзовых станций или межспутниковой связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31. Конфигурация сетей телевещания

По своей структуре  сеть телевещания должна включать в  себя:

• распределительные сети (уровень сети абонентского доступа);
• магистральные сети (уровень коммутации);
• источники программ;
• базы данных по выдаче информации.

 

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.

• Таблица 4.1
• Частотный план телевизионного вещания России

Диапазон	Номер канала	Полоса частот, МГц
1	1	48,5...58,5
	2	58...66
2	3	76...84
	4	84...92
	5	92...100
3	6	174...182
	7	182...190
	8	190...198
	9	198…206
	10	206…214
	11	214...222
	12	222...230
4	21-34	470-582
5	35-60	582-790