Реферат: Сотовая сети связи в Мире и Новосибирске

Введение

Глава 1. Сотовые сетисвязи в мире

  1.1.Общие сведения

  1.2.  Cистемырадиосвязи сподвижнымиобъектами(ПО)

  1.3.Принципы построения автоматизированныхсистем управления радиосвязью с подвижными объектами.

  1.4.Услуги современной связи

 

Глава 2. Сотовые сети в Новосибирске

Заключение

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Сотовыесети связи (ССС) предназначены для обеспечения подвижных и стационарныхобъектов телефонной связью и передачей данных. В ССС подвижными объектамиявляются либо наземные транспортные средства, либо непосредственно человек,находящийся в движении и имеющий портативную абонентскую станцию (подвижныйабонент). Возможность передачи данных подвижному абоненту резко расширяет еговозможности, поскольку кроме телефонных сообщений он может принимать телексныеи факсимильные сообщения, различного рода графическую информацию (планыместности, графики движения и т.п.), медицинскую информацию и многое другое.Использование системы радиосвязи с подвижными объектами можно разделить наследующие классы:

-    ведомственные (или частные)системы подвижной связи     (ВСПС);

-     сотовые системы подвижной связи(ССПС);

-    системы персонального радиовызова(СПРВ).

Историческивпервые в эксплуатации появились ведомственные системы подвижной связи, так какв условиях ограничений на использование радиосвязи возможность ее применениядля связи с подвижными абонентами предоставлялась государственным,ведомственным или крупным частным организациям (полиция, пожарная охрана, таксии т. п.). Для вызова подвижного абонента (внутри ограниченной зоныобслуживания) стали использоваться системы персонального радиовызова.Появившиеся совсем недавно сотовые системы подвижной связи являютсяпринципиально новым видом систем связи, так как они построены в соответствии ссотовым принципом распределения частот по территории обслуживания (территориально-частотноепланирование) и предназначены для обеспечения радиосвязью большого числаподвижных абонентов с выходом на телефонную сеть общего пользования (ТФОП).Если ведомственные системы подвижной связи создавались (и создаются) винтересах узкого круга абонентов, то сотовые системы подвижной связи  зарубежом стали использоваться в интересах широких кругов населения. Своеназвание ССС получили в соответствии с сотовым принципом организации связи,согласно которому зона обслуживания (территория города или региона) делится набольшое число малых рабочих зон или сот в виде шестиугольников. В центре каждойрабочей зоны расположена базовая станция, осуществляющая связь по радиоканаламс многими абонентскими станциями, установленными на подвижных объектах,находящихся в ее рабочей зоне. Базовые станции соединены проводными телефоннымилиниями связи с центральной станцией данного региона, которая обеспечиваетсоединение подвижных абонентов с любыми абонентами телефонной сети общегопользования с помощью коммутационных устройств.

Глава 1. Сотовые сети в мире

 

1.1 Общие сведения

 

Сотовая связь продолжает уверенно расширять рынокпредоставления услуг. На смену аналоговым приходят цифровые системы второгопоколения и в то же время ведутся интенсивные подготовки систем третьегопоколения. Коммерческая эксплуатация сотовой связи началась в 1981-1982г.г.(Ближний Восток, Скандинавия, США, Япония). Доминирующее положение намировом рынке занимает Северо-Американский стандарт AMPS/D-AMPS, на негоприходится более половины всей абонентской базы мира. На втором месте (пятаячасть абонентской базы) находится общеевропейский стандарт GSM, включая GSM900, GSM 1800, GSM 1900. На долю всех остальных стандартов, вместе взятых,остается менее 30% абонентской базы. Основную часть цифровых сотовых системсоставляют, сети GSM на них приходится около 60% абонентской базы цифровыхсетей мира. В России коммерческое использование сотовой связи началось1991-1993г.г.

   Наиболее распространен в России стандартAMPS/D-AMPS, на его долю приходится почти половина абонентской базы. Рост числаабонентов AMPS/D-AMPS растет за счет создания новых сетей в уже существующих.Оставшуюся часть делят между собой NMT-450 и  GSM-900. Цифровые сети в Россиирастут  быстрее аналоговых: относительный годовой прирост абонентской базыцифровых сетей в два с лишнем раза выше аналоговых. На рынке услуг сотовойсвязи работают компании: Московская сотовая связь, БиЛайн, Дельта Телеком,Северо-Западный GSM, Сотел и многие другие фирмы операторы.

 

 


1.2Системы радиосвязи с подвижными объектами (ПО)

    По назначению системы связи с подвижнымиобъектами могут быть разделены на ведомственные (специализированные)радиотелефонные системы и радиотелефонные системы общего пользования. 

    Созданные первыми, ведомственные системыприменяются в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и встроительстве, такси, скорой помощи, а также в различных аварийных службах. Этисистемы предназначены для оперативного управления процессами производственнойдеятельности. Различают диспетчерские радиотелефонные системы, используемые длясвязи руководителя работ с абонентами ПО, а также для связи абонентов междусобой и с радиосистемами передачи данных. Последние находят применение вавтоматизированных системах управления производством, технологическимипроцессами и в таких системах, в которых от подвижного абонента или к немунеобходимо передавать с высокой скоростью большой объем информации.

    Радиотелефонные системы общего пользованияв настоящее время составляют основной вид связи с подвижными объектами. Они,объединяя своих потребителей в одну группу, дают им возможность общего доступак системе связи независимо от ведомственной принадлежности (по принципугородской телефонной сети). Это преимущество систем обеспечивает широкийкомплекс услуг: автоматическое соединение абонентов между собой и с абонентамигородской телефонной сети, а также других городов и государств с использованиеммеждугородных и международных линий; передачу речи и данных, а в ближайшембудущем телексных и факсимильных сообщений; цветных графических изображений;информации из банков данных и т.п. Радиотелефонные системы общего пользованияделятся на два вида:

— системы с большими зонами обслуживания (радиальные     системы);

 -системы с малыми зонами обслуживания (сотовые системы связи).

   Системы с большой зоной обслуживания основаны на использовании однойцентральной радиостанции, обслуживающей зону большого радиуса (от 50 до 100км). Широкому внедрению таких систем препятствует ряд недостатков, и преждевсего невозможность существенного увеличения количества обслуживаемыхабонентов. Также, для систем больших зон обслуживания необходимо:

 - исключать влияние мощных передатчиков наприемники центральных станций, так как на центральных станциях (УКВ-диапазон)они используются совместно;

 - исключать влияние мощных передатчиковцентральных станций соседних зон на работу центральной станции данной зоны;

 - контролировать качество связи внутрикаждой зоны для подвижных абонентов, находящихся на различных удалениях отцентральной станции данной зоны;

 - тщательно планировать частотную обстановкув выделенном диапазоне;

 - обеспечивать равнодоступность каналовсвязи со стороны подвижных объектов.

   Тем более, увеличение числа каналов на ограниченной территории обслуживаниявызывает необходимость соответствующего увеличения числа центральных станций,работающих с достаточно большой мощностью. Это обстоятельство приводит квозможности возникновения взаимных помех для большинства радиостанцийподвижного абонента, находящихся в зоне обслуживания. В связи с этимнеобходимость интенсивных поисков и исследований в области разработки систем свысокой пропускной способностью, которые были бы в состоянии обслуживать большоеколичество абонентов. Эти исследования начались на рубеже 60-70-х годов ипривели к созданию территориальных систем с малыми зонами обслуживания,получивших название сотовых систем радиосвязи с подвижными объектами. Сотовыесистемы подвижной радиосвязи имеют принципиально новую структуру, основанную насотовом построении и распределении частот, согласно которому зона обслуживанияделится на большое число ячеек («сот»), каждая из которыхобслуживается отдельной радиостанцией небольшой мощности, находящейся в центреячейки. Небольшая мощность передатчиков в системах малых зон обслуживания и,соответственно, небольшой радиус их действия, допускает организацию повторениячастот приема-передачи через 1 — 2 зоны. Это позволяет реализовать основноедостоинство сотовой системы — обеспечение высококачественной радиосвязьюбольшого количества подвижных абонентов в условиях ограниченного частотногодиапазона. К достоинствам систем малых зон обслуживания также относятся:

— применение сравнительно маломощных передатчиковв базовых станциях;

 - возможность гибкого эволюционного развитиясистемы малой зоны обслуживания (за счет, например, увеличения или уменьшениячисла зон обслуживания);

К недостаткам систем малых зон обслуживанияотносятся:

— увеличение стоимости систем в целом за счетиспользования большого числа стационарных базовых станций;

— необходимость применения аппаратурынепрерывного слежения за подвижными абонентами, т.к. распределение каналовсвязи меняется от зоны к зоне и поэтому возможны перерывы связи при пересеченииподвижными абонентами границ сопряженных зон.

   По принципам реализации управления системы радиосвязи с подвижными объектамиподразделяются на следующие группы:

— с ручным управлением, в которых реализуетсяручная коммутация радиоканалов как между подвижными объектами, так и междуподвижными и стационарными абонентами, ручная коррекция и визуальный контрольоператором режимов работ как абонентских радиопередающих станций, так иаппаратуры центральных (базовых) станций и т.д.;

— с автоматизированным управлением, в которыхтолько часть операций выполняются человеком, а большая часть операций пообслуживанию подвижных объектов — посредством управляющих вычислительныхсредств  согласно заданным алгоритмам работы;   

— с автоматическим управлением, в которых всеосновные операции установления связи и контроля за работой системы реализуютсяза счет организации систем автоматического управления — без участиячеловека-оператора.

   В последнее время наибольшее распространение получили системы радиосвязи сподвижными объектами, имеющие:

— сотовую структуры;

— автоматизированное или автоматическоеуправление;

 - возможность входа в сеть общего пользования или   сопряжения с другой системойрадиосвязи с ПО;

 -возможность передачи цифровых сигналов управления и прямого и обратногопреобразования информации (в том числе и речи) в цифровую форму и обратно.

Внедрениев ССПР цифровых методов обработки информации в будущем позволит получитьабонентам целый ряд дополнительных услуг: доступ к международным базам данных,факсимильная связь, определение местоположения подвижного абонента с большойточностью, получение медицинских данных и т.д. ССПР характеризуются высокойэффективностью использования спектра. Они могут найти применение в качествевременного средства для полной или частичной замены в короткие сроки проводнойтелефонной связи в новых районах застройки и обеспечения связью абонентов,проживающих или временно находящихся в труднодоступных районах. Интенсивноеиспользование ССПР за рубежом началось в начале 80-х годов. К 1985 г. ССПРнаиболее широко эксплуатировалась в США, Японии, Скандинавских странах.

    Разделить обслуживаемую территорию намикрозоны можно двумя способами: статистическим, основанным на измерениистатистических параметров распространения сигналов в системах связи, илидетерминированным, основанным на расчете параметров распространения сигнала дляконкретного района. При статистическом способе вся обслуживаемая территорияразделяется на одинаковые по форме зоны и с помощью статистических законовраспространения радиоволн определяются их допустимые размеры и расстояния додругих зон, в приделах которых выполняются условия допустимого взаимноговлияния. Чтобы оптимально разделить территорию на микрозоны, т.е. безперекрытия или пропусков участков, могут быть использованы только тригеометрические фигуры — треугольник, квадрат и шестиугольник. Наиболееподходящей фигурой является шестиугольник. Радиостанции ПО, находящиеся вмикрозонах, могут связаться центральной радиостанцией, находящейся в центреэтой зоны (базовая станция). Все микрозоны связаны соединительными линиями сглавной радиостанцией ССПР. В качестве соединительных линий могутиспользоваться кабели, радиорелейные линии. Главная радиостанция (центральнаястанция) соединяется с телефонной сетью. Таким образом, при связи абонента АТСс абонентом ПО сигнал вызова из телефонной сети попадает на ГСПС, от нее посоединительным линиям к одной из МЗЦС и затем по радиоканалу к абоненту ПО.Передатчик МЗЦС имеет сравнительно небольшую мощность, необходимую для связи сабонентами ПО в микрозоне, поэтому уровень создаваемых им помех значительнониже. Это дает возможность использовать те же частоты и в других ячейках.Расстояние до этих ячеек, в которых могут быть использованы одни и те жерабочие частоты, зависят от условий распространения радиоволн, допустимогоуровня помех и числа радиостанций, расположенных вокруг данной ячейки.Допустимо, чтобы в сотовой шестиугольной структуре частоты повторялись черездве ячейки. Это означает, что, используя семь рабочих каналов, можно перекрытьвсю зону обслуживания. Если интенсивность нагрузки по всей зоне одинакова, то иразмеры всех ячеек выбирают одинаковыми. Обычно распределение абонентовподвижных объектов по всей обслуживаемой территории неравномерно (уменьшаетсяот центра к периферии), поэтому целесообразно так изменять ячейки, чтобы ихразмеры увеличивались к периферии. Это позволяет уменьшить стоимость ССПР вцелом за счет уменьшения необходимого числа базовых станций. В этом случае мощностипередатчиков центральных и подвижных радиостанций будут зависеть от размеровячеек.  Кроме того, для территорий с зонами разного размера надо болеетщательно определять те из них, в которых можно повторно использовать рабочиеканалы. При статическом способе в большинстве случаев получаемый интервал междузонами, в которых используются одинаковые рабочие каналы, получается большенеобходимого с точки зрения поддержания взаимных помех на допустимом уровне.Более оптимален детерминированный способ разделения на зоны. При нем измеряютили расчитывают параметры системы для определения минимального числацентральных станций, обеспечивающих удовлетворительное обслуживание абонентовпо всей территории, учитывается рельеф местности для определения оптимальногоместа расположения центральной радиостанции, имеется возможность использоватьнаправленные антенны и смежные центральные станции в момент пиковой нагрузки ит.д. Однако этот способ сложен. В сотовых системах необходимо определитьопределить местоположение абонента ПО на территории обслуживания. При этом нетребуется высокая точность определения местоположения подвижного объекта.Достаточно определить только микрозону в которой он находится. При входящейсвязи, т. е. от центрадьной станции к абоненту ПО, сигнал вызова можетпередаваться либо по специальным вызывным, либо по свободным каналам, накоторые радиостанции ПО настраиваются автоматически. Местоположениеопределяется по уровню сигнала, поступающего от радиостанции ПО на ближайшуюБС. которая и включается для ведения переговоров с абонентами ПО. При переездев зону действия другой базовой станции радиостанция ПО автоматически переходитна канал новой базовой станции. При этом постоянно должен обеспечиватьсяконтроль за радиостанцией подвижного объекта, для чего в процессе веденияразговора с абонентом ПО на базовой станции и далее в центральную станциюсовместно с речью передаются контрольные сигналы.

    Существуют различные методы определениякоординат. Есть  предложения по использованию метода электронного оповещения,при котором на границах зон устанавливаются электронные посты оповещения,предназначенные для передачи абоненту ПО информации о пересекаемой области. Этаинформация запоминается радиостанцией ПО и может быть затем передана нацентральную радиостанцию, принимающие заявку на обслуживание абонентов ПО.Такая система требует дополнительной аппаратуры, устанавливаемой на всейтерритории обслуживания. Методы определения координат радиостанции ПО иалгоритмов выделения центральной радиостанции требуют дополнительныхисследований. После выделения одной из нескольких центральных радиостанций длясвязи с абонентом ПО необходимо выделить рабочий канал. В простейших сотовыхсистемах с относительно равномерной средней нагрузкой используется фиксированноераспределение каналов, при котором за каждой зоной закрепляется один канал, арадиостанция ПО может переключаться на каналы всех зон автоматически по мереперехода из одной зоны в другую. В более сложных системах за каждой зоной можетбыть закреплена группа каналов (стволов); радиостанция ПО при работе в даннойзоне автоматически выбирает канал, свободный в данный момент от связи. Припереходе в другую зону она автоматически переключается на другую группу каналови на поиск свободного канала в новой зоне. При фиксированном распределенииканалов во время пиковой нагрузки, которая чаще всего возникает в центреобслуживаемой территории, центральные ячейки могут быть перегружены, апериферийные иметь свободные каналы. В этом случае лучше применять динамическоераспределение каналов, при котором любой канал может быть использован в любоймикрозоне обслуживания. В системе связи с динамическим распределением каналовобрабатывается большой объем информации. Для этого используетсябыстродействующая ЭВМ, в которой запоминается информация о состоянии каждогоканала в каждой зоне обслуживания и изменение ее при изменении состояниясистемы. Абонент подвижного объекта, осуществляющий вызов, должен иметь свойадресный признак для определения состояния и для автоматизации расчета оплатыобслуживания. Центральную радиостанцию необходимо переключать с канала на каналпо мере распределения каналов в пределах зоны обслуживания. При динамическомраспределении увеличивается загруженность каналов и снижается интенсивностьотказов по сравнению с системами, в которых используется фиксированноераспределение каналов. Но управление системой усложняется. Каждая центральнаярадиостанция должна работать на всех частотах системы. Радиостанция ПО можетработать либо на одном, либо на группе равнодоступных каналов. Таким образомодноканальная радиостанция ПО может обеспечить связь на всей территорииобслуживания (если канал не занят другой радиостанцией). При фиксированномраспределении каналов радиостанция ПО должна работать на всех каналах системы,а каждая центральная радиостанция должна иметь 1/7 от общего числа каналов.Одной из основных функций базовой станции является обеспечение сопровождениямежду проводной частью ССПР и АС. С центральной станцией базовые станциисоединены группой разговорных каналов и несколькими каналами передачи данных.Передатчики базовой станции и АС имеют небольшую мощность, необходимую дляобеспечения связи в пределах ячейки, что дает возможность использовать одни ите же частоты в различных ячейках, разнесенных друг от друга на определенноезащитное расстояние D. Повторное применение одних и тех же частот обеспечиваетвысокую пропускную способность системы. В процессе движения ПО пересекаютграницы ячеек. При этом АС, установленные на ПО, по командам центральнойстанции передаются от одной базовые станции к другой, переключаясь на свободныйчастотный канал соседней ячейки. Автоматический поиск свободных каналов иустановление соединения осуществляется без нарушения связи по командам ЭВМ,управляющей коммутационным оборудованием. Процедура автоматического перевода АСот одной базовой станции к другой в процесс движения ПО получила название«эстафетной передачи». При перемещении ПО из одной ячейки в другуюЭВМ фиксирует полученные по радиоканалу управления данные о качестве сигнала,местоположения объекта и некоторые другие, с использованием специальнойпрограммы определяет соответствующий заданным требованиям свободный канал в тойячейке, куда переместился абонент. После этого центральная станции посылаетсигнал для автоматического переключения АС на этот канал. Кроме этогоцентральная станции выполняет следующие функции:

 - управление и контроль за работой базовыхстанций и АС;

 - установление соединений между абонентами иразъединение их по окончании разговора;

 - слежение за качеством передачи;

 - поиск подвижного объекта на территорииобслуживания;

-    тарификацияи диагностика состояния системы.

     По структуре ССПР могут быть построеныпо радиальному или радиально-узловому принципу или иметь распределенное управление.По радиальному принципу строятся ССПР с небольшим количеством базовых станций,такие, например, как TACS (Великобритания) и AMPS (США). Базовые станциисоединяются непосредственно с центральными станциями, которые, в свою очередь,подсоединены к телефонной сети общего пользования. Радиально-узловой принципприменяется в случае, если ССПР обслуживает большую территорию со значительнымколичеством абонентов. Такими системами являются NTT (Япония) и MATS-E(Франция). При этом базовые станции соединяются со станциями управления,которые проводными линиями связи подключены к центральной станции. Станцииуправления устанавливают соединение, осуществляют контроль качества принимаемойинформации, производят эстафетное переключение. Кроме того, они передают сведенияо произведенных операциях на центральной станции. Центральная   станцияфиксирует полученную информацию и, в случае необходимости, перекоммутирует АС взону действия другой центральной станции. При распределенном управлениицентральная станция отсутствует, а функции управления осуществляют базовыестанции и АС. Существенным является вопрос о частном планировании в ССПР. Всоответствии с принятыми принципами каждой базовой станции выделяетсяопределенный набор частотных каналов, который может повторяться.

    Базовые станции, на которых допускаетсяповторное использование выделенного набора частот, разделяются между собойзащитным интервалом D. Именно возможность повторного использования одних и техже частот определяет высокую эффективность применения частотного спектра вССПР. Смежные базовые станции, использующие различные наборы частотных каналов,образуют группу станций.

 Применениешестиугольной формы ячеек позволяет минимизировать необходимый частотныйдиапазон. Кроме того, шестиугольная форма наилучшим образом вписывается вкруговую диаграмму направленности базовой станции, установленной в центреячейки. Размеры ячеек определяют защитный интервал D между ячейками, в которыходни и те же частоты могут быть использованы повторно. Величина интервалазависит от допустимого уровня помех и условий распространения радиоволн. Впредположении, что интенсивность нагрузки в пределах всей зоны одинакова,ячейки выбираются одинаковых размеров. Уменьшение радиуса ячейки позволяетповысить частотную эффективность и увеличить пропускную способность системы,уменьшить мощность передатчиков и чувствительность приемников базовой станции иАС. Это улучшает условия электромагнитной совместимости ССПР с другимирадиоэлектронными средствами и системами и снижает ее стоимость. С другойстороны, чрезмерное уменьшение радиуса ячеек приводит к значительномуувеличению числа пересечений подвижным объектом границ ячеек, что может вызватьперегрузку устройств управления и коммутации системы. Кроме того, возможноувеличение числа случаев возникновения взаимных помех.

Важным вопросом,определяющим основные характеристики ССПР, является распределение частотныхканалов между базовыми станциями. Оно позволяет обеспечить низкий уровеньмежканальных помех. Существуют три способа распределения частотных каналов:фиксированное, динамическое и гибридное. При фиксированном распределении каждойбазовой станции выделяется определенный набор каналов. АС подвижных абонентовпри нахождении их в определенной ячейке с помощью центральной станциейназначается свободный в данный момент времени канал из набора. При перемещенииАС в другую ячейку с помощью процедуры эстафетной передачи осуществляетсяпереключение данной АС на соответствующий свободный канал этой ячейки.Недостатком способа является неэффективное использование частотного спектра,поскольку в реальных условиях центральные ячейки города могут быть перегружены,а периферийные иметь свободные каналы. При динамическом способе любой изчастотных каналов может быть использован любой базовой станцией. При этом тембазовым станциям, на которых все каналы заняты, предоставляются на время сеансасвязи каналы из других ячеек. Это осуществляется с помощью ЭВМ, в памятикоторой хранится информация о состоянии каждого канала в зоне обслуживания и всехего изменениях в процессе работы системы, а также о местонахождении подвижногоабонента. Таким образом, динамическое распределение каналов позволяет увеличитьзагруженность каналов и, тем самым, повысить эффективность их использования иснизить вероятность блокировки вызова в случае, когда все каналы данной ячейкизаняты. Но нагрузки на устройства управления системой связи в этом случаевозрастают. При гибридном способе распределения каждой базовой станциивыделяется фиксированный набор каналов, а также определенное их число дляраспределения динамическим способом. Гибридный способ при больших нагрузкахпозволяет предъявлять менее жесткие требования к управляющим устройствам посравнению с динамическим, а в области малых значений нагрузки имеет преимуществоперед фиксированным, состоящее в более низкой вероятности блокировки вызова.Наиболее существенное достоинство динамического и гибридного распределенийзаключается в том, что они обеспечивают выравнивание нагрузки на канал. Прификсированном распределении это осуществляется путем увеличения числа каналов,предоставляемых базовой станции, а также уменьшением радиуса ячеек.Необходимость многофункционального управления в ССПР имеет первостепенноезначение для реализации возможности наиболее эффективного использованиявыделенной полосы радиочастот. Управление необходимо осуществлять такимобразом, чтобы в сильно меняющихся условиях прохождения радиосигналовнепрерывно осуществлялась надежная связь. Как отмечалось выше, с этой цельюцентральная станция осуществляет функции управления эстафетной передачей АС помере пересечения подвижным абонентом границ ячеек.

 Для реализациипроцедуры управления и обмена служебной информацией между базовой станцией и АСна группу разговорных каналов выделяется специальный канал управления. Всвободном режиме АС постоянно настроена на частоту этого канала. Обменсоответствующей информацией в звене базовая станция – центральная станцияпроизводится по специальному проводному каналу, также выделенному на группуразговорных каналов. Характерной особенностью процесса коммутации,осуществляемой в ССПР, является то, что абонент находится в движении и можетоказаться в зоне обслуживания любой
базовой станции. В связи с этим для установления соединения с находящейся вдвижении АС необходимо иметь информацию о местонахождении абонента. Результатырегистрации местоположения АС хранятся в специальном регистре для записиместоположения. При анализе и расчете зон действия базовой станции и решениидругих задач ственную роль играет учет особенностей распространения радиоволнУКВ- и СВЧ-диапазонов в городских и пригородных условиях.

Оборудование для ССПРможет быть разделено на несколько основных групп: 

1) оборудование центральных станций,обеспечивающих управление работой системы и контроль ее состояния,распределение каналов икоммутацию вызовов между базовыми станциями,сопряжение ССПР со стационарной телефонной сетью;

 2) оборудование базовых станций, передающееи принимающее сигналы АС;

3) оборудование АС как перевозное, так ипереносное;

4) комплект линейного оборудования дляподключения базовой станции к центральной станции.

    Основу оборудования центральной станциисоставляют серийные электронные АТС, имеющие дополнительное программноеобеспечение, позволяющее осуществлять процедуру переключения частотных каналовпри перемещении подвижного абонента из одной ячейки в другую, контролироватьтехническое состояние системы, выявлять отказы и производить диагностикупредполагаемых неисправностей, а также реализовывать административное управлениеработой системы. Электронная система коммутации центральной станции содержит запоминающие устройства, коммутационные цепи, межстанционные соединительныелинии и различные служебные цепи, организованные как единая система управления.На базовой станции размещаются радиопередатчик и радиоприемник, аппаратурапередачи данных и контроля каналов, а также  антенная система. С помощью этойаппаратуры, кроме передачи и приема, осуществляются под управлением центральнойстанции поиск подвижного абонента и определение их местоположения, установлениесоединения, распределение каналов, а также передача данных и выполнениедиагностических процедур на оборудовании базовой станции.

     Число абонентов в расчете на каналявляется гибким параметром сети, зависящим от качества обслуживания. Типоваявеличина составляет 20-25 ячеек на канал. С центральной станцией базоваястанция соединяется группой разговорных каналов и несколькими каналами передачиданных. Так же, как и в случае с центральной станцией, на базовой станции вкачестве их элементов и узлов  применяются серийно выпускаемые промышленностьюмикропроцессоры, ЭВМ, другая радиоэлектронная аппаратура и ее элементы.Абонентские телефонные аппараты в ССПР могут быть двух типов: перевозные ипереносные. Перевозные аппараты менее сложны в изготовлении как в отношениитребований к габаритам и массе их элементов, так и с точки зрения источниковпитания, поскольку они, как правило, подсоединяются к имеющемуся на любомподвижном объекте источнику тока. С другой стороны, переносные аппаратыпредоставляют большую свободу перемещения, позволяя абоненту покинуть подвижныйобъект. Кроме того, компоненты, отвечающие требованиям, предъявляемым кпереносным аппаратам, с успехом могут пользоваться и в перевозной аппаратуре,реализуя ряд дополнительных операций (автоматический набор нескольких номеров,фиксация вызова и пр.).  Так, фирма Ericsson (Швеция) разработала и выпускаетновое поколение радиотелефонных аппаратов, состоящее из трех вариантоваппаратуры. Два из них, предназначенные для комбинированного применения, могутустанавливаться на автомобиле или использоваться в качестве переносногоаппарата, а третьим является карманный радиотелефон. Мощность перевозныхпередатчиков составляет единицы ватт, переносных — доли ватта.


 1.3Принципы построения автоматизированных систем управления радиосвязью сподвижными объектами.

   В качестве наиболее характерных примеров организации систем радиосвязи сподвижными объектами и их сетей, на основе анализа которых выявляются основныетребования к структуре и архитектуре автоматической системы управлениярадиоподвижной связью, рассмотрим основные принципы построения зарубежныхавтоматизированных систем радиоподвижной связи. В зарубежных системах связи, в томчисле в системах радиосвязи с подвтжными объектами, не принято выделятьавтоматизированные или автоматические системы управления и рассматривать ихотдельно от структуры СРПО. Автоматизация решения основных задач управления иконтроля процессом и средствами связи распределяется между всеми основнымиуровнями управления и контроля СРПО, к которым можно отнести:

-    объектовыйуровень управления (абонентские радиостанции, станции коммутации каналов связии т.п.);

-    уровеньпромежуточного сбора, хранения и обработки поступающей информации отобъектового уровня (информация о техническом состоянии средств связи),осуществляющий также управление объектовым уровнем.

-    системныйуровень управления (реализуемый на базе вычислительных средств центральныхстанций), в число основных задач которого обычно входит общесистемный анализсостояния всех технических средств связи системы, качества и интенсивностипрошедших сеансов связи между абонентами, учет и прогнозирование износатехнических средств связи, планирование и распределение ресурсов связи,составление оптимальных маршрутов связи и т.п.

 Современныеподвижные абонентские радиостанции, размещаемые в автомобилях и другихподвижных объектах, кроме радиооборудования имеют в своем составе УВС, чтопозволяет размещать в конструкции пульта управления абонентской радиостанциидисплеи, клавиатуру управления, малогабаритные принтеры и т.п. УВС абонентскойрадиостанции осуществляют контроль и управление всеми режимами работырадиооборудования, выбор свободного канала приема-передачи абонентскойинформации, настройку частоты по командам центральных станций или базовыхстанций. Кроме того, встроенные УВС абонентских радиостанций позволяютреализовать такие процедуры, как:

-    автоматическийпоиск и установление связи по любому свободному каналу абонентской телефоннойсети;

-    отображениена экране дисплея времени суток, продолжительности сеанса связи, набираемогономера, последнего набранного номера, номер абонемента, повторно передаваемогов автоматическом режиме из запоминающего устройства УВС, номера абонемента,участвующего в соединении, справочной информации, запрошенной абонементом извычислительного центра СРПО (например, расписание авиарейсов) и т.п.

Перечисленныепримеры процедур управления и контроля, предоставляемого сервиса реализованы вряде зарубежных моделей абонентских радиостанций. Высокая степень оснащенияуправляющими вычислительными средствами современных и перспективных зарубежныхсистем радиосвязи с подвижными объектами позволяет разработчикам этих системрешать и некоторые дополнительные задачи (кроме основных задач обеспечениясвязи). К этим задачам относятся:

-    прогнозированиеи планирование распределения ресурсов связи  в интересах обеспечения подвижныхи стационарных абонентов надежной и достоверной связью как в нормальных, так ив аварийных условиях работы СРПО;

-    прогнозированиеи планирование перестройки конфигурации отдельных систем связи и сети связи вцелом;

-    реализацияуправления перестройки конфигурации систем и сетей связи, а также синхронизацияуправления режимами работы средств связи посредством выделенного каналауправления на уровне только УВС.

Кромеперечисленных, посредством УВС могут решаться следующие задачи:

-    оперативныйконтроль качества установленных соединений между абонентами;

-    регистрациясеансов связи;

-    определениеи регистрирование зон, в которых находятся подвижные абоненты (между которымидолжна или может быть установлена связь).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Сотовые сетив Новосибирске

     По результатам проведенного Новосибирской областной администрацией тендерабыло принято решение об учреждении ЗАО «Сотовая компания» — операторской компании сотовой связи в г. Новосибирске. В качестве учредителейвыступили ОАО «Новосибирский оловянный комбинат», АОЗТ«Электросигнал» (г. Новосибирск) и разработчик сотовой сети «БИЛАЙН» — КБ «Импульс» (г. Москва). ЗАО «Сотоваякомпания» было зарегистрировано 7 июля 1994 года. 11 ноября 1994 годавышла в эфир первая очередь системы, состоящая из коммутатора и 1-ой базовойстанции. 23 ноября 1994 года у Сотовой компании появился 1-ый абонент, им сталафирма Септима. 2 февраля 1996 года сеть Сотовой компании получила 1000-гоабонента — театр Красный Факел. 20 марта 1996 года вышла в эфир вторая очередьсистемы, состоящая из нового, более мощного коммутатора и семи базовых станций.30 апреля 1996 года был подписан лицензионный договор на предоставление Сотовойкомпанией услуг связи под торговой маркой «БИ ЛАЙН». 9 декабря 1996года была произведена полная замена системного оборудования на новую, болеесовременную модификацию стандарта — NAMPS — исторический шаг к технологиямбудущего. В настоящее время Сотовая компания стремительно расширяет свойдинамично развивающийся бизнес.

    Сейчас транснациональная сотовая сеть «БИ ЛАЙН» объединяет более 100тысяч абонентов в России и странах СНГ. В Москве каждые 2 из 3 новых владельцевмобильных телефонов выбирают «БИ ЛАЙН». В Новосибирске нам доверяютсвою связь более 5 тысяч человек. В пользу «БИ ЛАЙН» сделали выбортакие серьезные организации, как: Мэрия города Новосибирска, Новосибирскаяобластная администрация, АООТ «Новосибирский оловянный комбинат»,АООТ «ВИНАП», Муниципальный банк, ТОКОбанк. Особенно приятно, чтоболее 60% наших абонентов — частные лица, для которых мобильный телефон сталрабочим инструментом для эффективного ведения своего бизнеса.

    Десятки фирм — операторов сотовой связи стандарта AMPS (более современныемодификации — DAMPS и NAMPS) объединились под торговой маркой «БИЛАЙН». Предоставляя широчайший спектр современных качественных услугсвязи, «БИ ЛАЙН» по праву является лидером сотовой связи России.Каждый месяц под знамена «БИ ЛАЙН» встают новые компании в самыхразных регионах России и СНГ. Уже сегодня абонент «БИ ЛАЙН» можетвзять свой телефон в поездку в города: Архангельск, Белгород, Владивосток,Воронеж, Волгоград, Донецк, Екатеринбург, Иркутск, Киров, Краснодар,Красноярск, Липецк, Москва, Мурманск, Нижний Новгород, Нальчик, Новороссийск,Омск, Оренбург, Пенза, Петропавловск-Камчатский, Ростов-на-Дону, Рязань,Санкт-Петербург, Самара, Саратов, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Тбилиси, Тюмень,Хабаровск, Челябинск, Чебоксары, Южно-Сахалинск. Список городов постоянноувеличивается.

    Зона обслуживания сети АО «Сотовая компания» на сегодня охватываетвсю территорию города Новосибирска, аэропорты Толмачево и Новосибирск, Академгородок,Краснообск, Обь-ГЭС, Бердск, Колывань, и другие пригороды. Техническая службакомпании постоянно работает над увеличением зоны обслуживания, с целью наиболееполного удовлетворения потребностей наших абонентов. Сейчас Сотовая компанияимеет более десяти станций, и в самое ближайшее время планируется увеличение ихчисла.

    Сотовая компания, представляя интересы «БИ ЛАЙН» в г. Новосибирске,предлагает своим клиентам следующие услуги связи: персональный шестизначныйномер городской телефонной сети; качественная мобильная связь в любой точкезоны обслуживания — на улице, в помещении, в автомобиле; широкий выбор легких(от 75 грамм) портативных мобильных сотовых радиотелефонов ведущего мировогопроизводителя — американской корпорации Motorola; широкий выбор аксессуаров,позволяющих сделать использование сотового телефона удобнее и эффективнее(аккумуляторы повышенной емкости, устройства быстрой подзарядки аккумуляторов,устройства громкоговорящей связи для автомобиля, различные виды автомобильных антенн,кожаные чехлы и др.); уникальный режим работы сотовых телефонов — «СотовыйТаксофон» (существенная экономия при покупке и обслуживании); бесплатныйвыход на междугородные линии; прямой бесплатный выход на международные линии;возможность передавать факсимильные сообщения и базы данных с помощьюкарманного сотового телефона; решение проблемы телефонизации предприятия,офиса, коттеджа, дачи, удаленных от города на 50 — 60 километров;конференц-связь (возможность вести разговор между тремя абонентами); бесплатнаяпереадресация вызова (возможность переадресовать входящий звонок на другойномер, в том числе и на обычный проводной телефон); режим ожидания вызова(поочередный разговор с двумя абонентами); защита от несанкционированногоиспользования; возможность использования сотового телефона в других городах,объединенных сетью «БИ ЛАЙН» (более 50 городов по России и СНГ); триудобных плана обслуживания; гарантия на все виды оборудования; бесплатноекруглосуточное справочное обслуживание по телефону 611; выдача готового кэксплуатации сотового телефона в день оплаты; другие дополнительные услугителефонной связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

    Сотовая связь продолжаетуверенно расширять рынок предоставления услуг, и если раньше многие ничего оней не знали, то теперь вряд ли найдется человек, который ничего не слышал осотовой связи. Сотовые телефоны получают все более широкое распространение,услуги на пользование сотовой связью становятся все более дешевыми, а  преимущества,которые предоставляет сотовая связь  более чем очевидны.

    Особое значение сотовые сети связи приобретают всвязис активным внедрением во все сферы человеческой деятельности персональныхкомпьютеров, разнообразных баз данных, сетей ЭВМ. Доступ к ним через сотовые сети связи позволит подвижному абонентуоперативно и надежно получить необходимую информацию. Соответственно возрастети роль систем связи, повысятся требования к качеству передачи информации,пропускной способности, надежности работы. Увеличение объема информациипотребует сокращения времени доставки и получения абонентом необходимойинформации. Именно поэтому уже сейчас наблюдается устойчивый рост мобильныхсредств радиосвязи (автомобильных и портативных радиотелефонов), которые даютвозможность сотруднику той или иной службы вне рабочего места оперативно решатьпроизводственные вопросы. Радиотелефон перестал быть символом престижа и сталрабочим инструментом, который позволяет более эффективно использовать рабочеевремя, оперативно управлять производством и постоянно контролировать ходтехнологических процессов, что обеспечивает дополнительные доходы прииспользовании радиотелефона в производстве. Внедрение сотовых сетей связи вомногие отрасли народного хозяйства позволит резко повысить производительностьтруда на подвижных объектах, добиться экономии материально-трудовых ресурсов,обеспечить автоматизированный контроль технологических процессов, создатьнадежную систему управления транспортными средствами или мобильными роботами,распределенными на большой территории и входящими в состав гибкихавтоматизированных систем управления.

Литература

 

1.  Ратынский М.В. “Основысотовой связи”, M., 2000г;

2.  Малышев В.И. “Техникасотовой связи”, СПб, 1999г;

3.  ЛагутинВ.С. “Характеристика федеральных стандартов на сотовые сети подвижнойрадиосвязи”, М., 1996г;

4.  Данилов В.И. Сотовые телефонныесети стандарта GSM”, СПб., 1996г;

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике