Автоматизированные системы обработки информации и управления

представляет специализированную ИС, через которую осуществляется

взаимодействие с клавиатурой и индикатором сотового телефона. Он

используется также при установке необходимых частот синтезатора в

радиочастотном модуле.

В сотовом телефоне обычно устанавливается дисплей, на котором

индицируется набираемый номер и режим работы сети и телефона (например,

"Выбор", "Включен", "В работе", "Поиск", "Занято" и т.д.). Для снижения

потребляемой мощности и увеличения срока службы в качестве дисплея обычно

используется жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).

Недостатки сотовой связи

Как и беспроводные, сотовые телефоны имеют ряд недостатков, о которых

вам необходимо знать. Они не связаны с неисправностями или изъянами

конструкции сотового телефона, а являются следствием самих принципов

радиотелефонии. Наиболее слабым местом считается радиочастотный канал связи

между телефоном и приемопередатчиком ячейки. Проблемы, возникающие при

пользовании сотовой связью, можно разделить на четыре основные группы:

замирания сигнала, мертвые зоны, источники питания и конфиденциальность.

Замирания сигнала

Отличительной особенностью радиоволн в диапазоне от 800 до 900 МГц

(диапазон сотовой связи) является то, что они излучаются (и принимаются)

только в определенных направлениях относительно антенны, т.е. ее диаграмма

направленности имеет явно выраженные минимумы и максимумы. Кроме того,

сигналы этих частот сильно поглощаются во влажной атмосфере, отражаются от

стен и прочих поверхностей (например, от воды), а крупное препятствие,

например, высотное здание или холм, и вовсе не позволит им распространиться

дальше.

При перемещении вашего сотового телефона уровень принимаемого сигнала

может иногда снижаться настолько, что это будет приводить к кратковременной

потере слышимости. Может прерываться и сигнал вашего телефона, передаваемый

на сотовую станцию. В зависимости от обстоятельств, эти паузы могут быть

эпизодическими, а могу следовать одна за другой, совершенно расстраивая

разговор.

Другой причиной замираний сигнала может быть приближение к периферии

обслуживаемой территории, где нет других ячеек, на которые можно

перебросить ваш вызов. Снижение уровня сигнала приведет к появлению

кратковременных прерываний, частота которых будет быстро увеличиваться до

тех пор, пока вас полностью не отсоединят.

Оборудование сотового центра обычно конструируется таким образом, что

не реагирует на кратковременные замирания и не разъединяет ваш разговор.

Однако слишком частые или длительные замирания могут привести к тому, что

сотовый центр вас отсоединит. Пользуясь сотовым телефоном, вы довольно

скоро выясните, где в вашем районе находятся зоны с плохой связью.

Мертвые зоны

В принципе, мертвые зоны возникают по тем же причинам, что и замирания

сигнала, только такие участки занимают намного большее пространство.

Перерывы в прохождении сигналов могут быть настолько длительными, что

сотовый центр воспринимает потерю сигнала как отбой, и освобождает занятые

каналы, переключая их на обслуживание других вызовов.

Мертвые зоны часто возникают из-за поглощения и отражений сигналов в

холмистой или гористой местности, в районах с плотной городской застройкой.

От мертвых зон иногда можно избавиться, изменив расположение

приемопередатчика сотовой ячейки или добавив новые ячейки для обслуживания

"неудобной" территории.

Источники питания

В качестве источников питания в сотовых телефонах используются никель-

кадмиевые аккумуляторы, которые имеют ряд достоинств и недостатки.

Аккумуляторы ПБ не заряжаются. Ток заряда поступает в ПБ через

специальную пару контактов. Когда выключенный ПБ находится в

предназначенном для него гнезде, контакты СБ соприкасаются с

соответствующими контактами ПБ. Для того чтобы судить о наличии зарядного

тока, на СБ. часто устанавливается светодиодный индикатор.

В качестве аккумуляторов используют никель-кадмиевые аккумуляторы,

которые имеют ограниченный срок службы.

Конфиденциальность

Все сказанное в предыдущей главе о конфиденциальности беспроводных

телефонов, относится и к сотовой связи. С одной стороны, в данном случае

ситуация для абонента усугубляется тем, что радиус действия сотовых

телефонов составляет несколько километров, поэтому подслушивающий находится

в более выгодном положении. С другой стороны, поскольку ваш телефон

находится в движении, сотовая система переключает каналы при перебросах

между ячейками. Подслушивающий должен следовать за вами и иметь возможность

подключаться к каждому из 666 каналов, доступных для вашего сотового

телефона, что даже для самого опытного профессионала – довольно непростая

задача. Для борьбы с радио-подслушиванием в новых моделях беспроводных

телефонов используется цифровое кодирование передаваемых сигналов. В состав

СБ и ПБ включаются взаимно совместимые шифраторы-дешифраторы с одинаковой

(но уникальной) таблицей кодов (их называют по-английски скремблеры). Любой

приемник, в котором не установлен соответствующий декодер, будет

воспроизводить полную какофонию. Применение практически полностью решает

все проблемы с секретностью.

Поиск неисправностей сотовых телефонов

Несмотря на свои маленькие размеры, сотовые телефоны – весьма сложные

устройства, объединяющие в себе телефон, радиостанцию и компьютер. Все это

"упаковано" в прибор, умещающийся на ладони. В рамках одной главы

невозможно даже конспективно изложить методику ремонта сотовых телефонов.

Многие методы поиска неисправностей основаны на принципах радиотехники и

компьютерной технологии, описание которых выходит за рамки этой книги.

Если вы решили попытаться отремонтировать сотовый телефон, вы

обязательно должны раздобыть руководство по техническому обслуживанию вашей

конкретной модели и соответствующую измерительную аппаратуру. В руководстве

по обслуживанию обычно указываются возможные замены для микросхем (хотя

многие из них являются уникальными для данного изделия) и других

компонентов. К руководству обычно прилагается полный комплект

принципиальных схем, без которых связываться с прибором такой сложности,

как сотовый телефон, не имеет смысла.

4 Организация сотовой сети связи

Сотовая радиосеть

(Рис. 7.2.9. Рис. 7.2.10).

[pic]

Рис. 7.2.9

[pic]

Рис. 7.2.10.Сотовая радиосеть:

УС – узловая; БС – базовая; ЦС – центральная станции;

АС – абонентская; НС – носимая, станции; гатс– городская АТС;

МТС– междугородная АТС; НП – носимый приемник

Территория страны разбивается на ячейки, подобные сотам в ульях. В

центре каждой ячейки – базовая станция (БС) с радиусом действия 0,5…40 км.

Сеть базовых станций сотовой системы через узловые станции (УС)

соединена с общегосударственной телефонной сетью ОАТС. Узловая и несколько

базовых станций образуют зону обслуживания. Некоторые БС одной зоны

обслуживания объединяются в зону вызова подвижного абонента.

В пределах самостоятельных административно - хозяйственных

образований (республики, области, края), районах нефти и газодобычи, где

90 % населения сосредоточено на 5... 10% территории, связь будут

обеспечивать зоновые системы, состоящие из региональной сети и местных

подсетей (Рис. 7.2.11.).

[pic]

Рис. 7.2.11. Зоновая система радиосвязи:

ГЦС – главная центральная станция; МСЛ– междугородная телефонная

линия; ЗЦС – зоновая центральная станция; ЦКС ЗКС – центральная и зоновая

коммутационные станции; ВС, AC – базовая и автомобильная станции; РТсф, ТА

– радиотелефон и телефон; РАТС, РУТЛ, АРТК – радиоудлинительные станции

«Зоны» - промежуточная ступень между сотовой и радиальной системами.

Они не обеспечивают непрерывную связь при переезде из зоны действия одной

базовой станции в другую, что упрощает и удешевляет обслуживание абонентов.

Несколько видов радиосвязи могут благополучно сосуществовать в одном городе

или регионе, так как работают в разных диапазонах. Так, для радиально -

зоновых сетей выделена частота 330 МГц, для сотовых – 450 МГц, для

устройств первоначального вызова, передающих «блуждающим» объектам

используются закодированные сигналы – 160 МГц.

В настоящий момент основной путь телефонизации удаленных мест –

является радиоудлинители телефонных линий (Рис. 7.2.12.).

[pic]

Рис. 7.2.12. Радиоудлинитель телефонной линии

Вопросы для повторения

1. История развития сотовой связи. Принцип разбиения на несколько

участков (сот).

2. Аналоговые стандарты сотовой связи.

3. Недостатки аналогового способа передачи информации.

4. Цифровые стандарты сотовой связи.

5. Принцип функционирования сотовой связи.

6. Сотовая радиосвязь.

7. Перспективы развития сотовой связи.

Пейджинговая связь

Введение

Пейджер - малогабаритное электронное устройство, предназначенное для

принятия сообщений. Обычно содержит жидкокристаллический алфавитно-цифровой

или только цифровой дисплей, на котором и отображается пришедшее сообщение.

Помимо основного предназначения - приема сообщений, пейджеры могут иметь

дополнительные - это будильник, записная книжка, расчет биоритмов и другие.

Пейджинг - самый старый из видов мобильной связи. Многое из того, что

было разработано для пейджинга, потом было применено в сотовых сетях.

Во всем мире пейджинг остается наиболее быстро развивающейся отраслью

телекоммуникаций.

1 "История пейджинга"

Появление радиопоиска можно отнести к 1921 году, когда принцип

оповещения по радио был впервые использован полицией Детройта. Уже в 30-е

годы подобные системы в США широко использовались правительством, полицией

и вооруженными силами. Правда, был он тогда отнюдь не персональным и служил

для передачи голосовых сообщений через диспетчера. Персональный радиовызов,

или пейджинг, стал первым действительно персональным средством радиосвязи в

середине 50-х годов, а в 1963 г. Системы пейджинга получили достаточно

широкое распространение в городах Европы и США. Таким образом, история

развития пейджинга насчитывает уже около сорока лет.

Первые пейджеры были простыми приемниками частотно-модулированного

сигнала. Они содержали несколько настроенных контуров, отслеживающих

характерную последовательность низкочастотных сигналов (тонов). При

получении этих тонов устройство подавало звуковые сигналы. Поэтому такие

пейджеры и называют тональными. Наибольшее распространение получили двух- и

пяти-тональные пейджеры.

В двух - тональных пейджерах использовалось только два контура, что

сильно ограничивало число адресов в системе: ширины полосы пропускания

радиоканала хватало лишь для нескольких тысяч комбинаций частот.

Следовательно, таким же было максимальное число пользователей сети

персонального радиовызова (СПРВ). Переход к пяти-тональным системам

позволил увеличить число адресов (следовательно, и пользователей) до 100

тыс.

Существенным недостатком описанных пейджеров был небольшой срок службы

элементов питания (они порой разряжались в течение дня). Эту проблему

пытались решить добавлением к пяти тонам шестого. Продление срока службы

элементов питания достигалось за счет включения и выключения питания при

воздействии определенного сигнала.

Тем не менее, переход к цифровым системам был неизбежен.

Во-первых, с повышением популярности пейджинговой связи адресов опять

стало не хватать.

Во-вторых, тональное кодирование не обеспечивало пересылку избыточной

информации для детектирования (или исправления) возникающих во время

передачи искажений.

В-третьих, тональное кодирование не подходило для передачи сложных

сообщений, скажем, буквенно-цифровых.

2 "Характеристики радиосигнала"

Известно, что в пейджинговых системах используется частотная

модуляция, обеспечивающая лучшую помехоустойчивость и более высокие

энергетические характеристики, чем амплитудная модуляция, однако для этого

ей требуется большая необходимая полоса частот.

Необходимая ширина полосы радиочастот - это минимальная ширина полосы

частот для денного класса изучения, достаточная для обеспечения передачи

сигнала с требуемой скоростью и качеством, которые определяются при

проектировании передатчика в соответствии с его функциональным назначением.

В СПРВ применяются радиосигналы двух классов излучения 16K0F1D (каналы

передачи кодированной информации) и 16K0F3E (телефония - для организации

сервисных функций в составе СПРВ). Поясним расшифровку этих обозначений.

1 16K0F1D

16K0 -- необходимая ширина полосы частот. Выражается тремя цифрами и

одной буквой. Буква является десятичной запятой и отражает размерность

значащих цифр (доли герц и герцы обозначаются буквой H, килогерцы - K,

мегагерцы - M, гигагерцы - G). В рассматриваемом случае 16К0 - 16.0 кГц

F - тип модуляции основной несущей (F - частотная модуляция).

1 - характер сигнала (сигналов), модулирующего основную несущую (1 -

один канал, содержащий квантованную или цифровую информацию без

использования модулирующей поднесущей, 3 - один канал с аналоговой

информацией).

D - тип передаваемой информации (D - передача данных, телеметрия,

телеуправление, Е - телефония).

2 "Основные протоколы пейджинговой связи"

Протокол пейджинговой связи - как нервная система организма, по

которой сигналы передаются в мозг. Это своеобразный язык, набор правил,

который позволяет сообщению, не искажаясь и оставаясь понятным, перемещатся

по телефонным проводам, а затем по радиоканалу поступать на пейджер. Этот

язык определяет пропускную способность, время задержки и скорость передачи,

целостность передаваемых данных и срок службы батареек пейджера.

Передача адресной информации и сообщений в цифровых системах (в том

числе и пейджинговых) осуществляется в определенном формате (протоколе)

кодирования. История создания и развития протоколов пейджинговой связи

насчитывает более полутора десятков различных форматов связи.

3 Протокол POCSAG

Одним из самых распространенных на сегодняшний день форматов

пейджинговой передачи является протокол POCSAG, разработанный Британским

почтовым ведомством. Он предусматривает скорость передачи информации 512,

1200 и 2400 бит/сек. Сообщения передаются в асинхронном режиме: пакет

сообщения может стартовать в любой момент времени и длина его не

определена.

Основное отличие протокола POCSAG от других протоколов пейджинговой

передачи заключается в способе приема содержащегося в начале каждого

пейджингого сообщения физического адреса пейджера.

В протоколе POCSAG не оговаривается, какие физические значения сигнала

принимаются за 0, а какие за 1. Поэтому различные пейджеры (или режимы

приема пейджера) воспринимают эту кодировку с точностью до наоборот. Отсюда

появилось понятие инверсной кодировки POCSAG. Инверсная кодировка POCSAG

полностью совпадает с описанной выше, за исключением того, что нулевые

биты, заменяются единичными, а единичные биты - нулевыми.

Увеличение скорости передачи сообщений ведет к увеличению пропускной

способности системы, однако, при этом снижается устойчивость к помехам, а

главное - снижается чувствительность радиоприема, т.е. фактически - радиус

рабочей зоны приема сообщений.

4 Протокол FLEX

Протокол пейджинговой связи FLEX (и сопровождающее его семейство

ReFLEX, InFLEXion), разработанный компанией MOTOROLA, и ERMES,

разработанный Международным Союзом Электросвязи. Основным достоинством

этого протокола является высокая скорость передачи данных - 1600, 3200 и

6400 бит/сек а, следовательно, высокая пропускная способность. Так, если в

стандарте POCSAG ресурс частоты составляет 10-15 тысяч абонентов, то во

FLEX-системах ресурс частотного канала лежит в пределах 20-80 тысяч

абонентов. В отличие от протокола POCSAG протокол FLEX использует

синхронную передачу данных, т.е. синхронизация передатчика и приемника

производится по абсолютному значению времени.

Каждый пейджер, работающий с протоколом FLEX, может принимать

сообщения на любой из допустимых скоростей передачи данных. Одним из важных

следствий синхронного протокола является то, что сообщения для каждого

конкретного пейджера можно помещать в кадр с определенным номером. Это

позволяет пейджеру избирательно принимать один или несколько кадров из

всего четырех минутного цикла протокола FLEX, в которые помещаются

сообщения на его адрес. Если пейджер не обнаруживает своего адреса в своем

кадре, он прекращает прием. Такая организация связи позволяет резко

повысить срок службы батареек пейджера.

Еще одной важной отличительной особенностью протокола FLEX является

возможность работы совместно с другими протоколами связи. Для этого в цикле

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20