С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») icon

С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера»)




НазваниеС. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера»)
страница1/12
Дата конвертации08.06.2013
Размер2.08 Mb.
ТипРеферат
источник
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

С. И. Дингес

Мобильная связь: технология DECT / С. И. Дингес — М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 272 с. — (Серия «Библиотека инженера»)

ISBN 5-98003-032-8


Рассмотрены основные принципы построения и функционирования сис­тем связи с подвижными объектами. Излагаются характеристики стандарта DECT, профилей доступа и взаимодействия. Рассмотрены различные аспек­ты функционирования систем DECT. Приведен аналитический обзор вариан­тов архитектурной и схемотехнической реализации РЧ блоков и отдельных узлов приемопередатчиков таких систем.

Для широкого круга читателей. Mdbiet быть полезна специалистам, зани­мающимся проектированием и эксплуатацией систем и устройств связи, сту­дентам высших и средних специальных заведений, специализирующимся в области связи.


Вы можете в любое время получить свежий каталог издательства «СОЛОН-Пресс» по Интернету, послав пустое письмо на робот-автоответчик по адресу

katalog@solon-r.ru,

а также подписаться на рассылку новостей о новых книгах издательства, послав пись­мо по адресу

news@solon-r.ru

с текстом «SUBSCRIBE» (без кавычек) в теле письма.


ISBN 5-98003-032-8
© Макет и обложка «СОЛОН-Пресс», 2003 © С. И. Дингес, 2003


Содержание

Введение..................... 7


^ 1. Обзор технологии DECT .............. 7

Основные принципы функционирования DECT систем ....... 7

Обобщенная архитектура системы DECT........... 9

Основные принципы организации радиосвязи.......... 10

Радиоканалы.................. 10

Дуплексирование ................ 11

Методы множественного доступа............ 13

Радиоинтерфейс DECT................. 16

Структуры систем .................. 18

Непрерывная передача сигнала.............. 20

Динамический выбор и выделение канала........... 21

Установление связи в системе DECT............ 22

Присоединение портативного устройства к системе........ 22

Хендовер, роуминг................. 23

Подвижность абонента в системе............. 24

Разнесенный прием................. 25

Защищенность и безопасность в системе........... 25


2. Типы систем DECT и приложений............. 27

Области применения и рынки...............27

Домашние системы..................28

Бизнес-системы...................29

Системы абонентского радиодоступа.............29

Микросотовые системы общего доступа............ 30

Многомодовые беспроводные и сотовые системы......... 30

Режимы прямой связи................. 31

3. Стандартизация DECT................. 32

Процесс разработки документальной базы DECT......... 32

Стандарт DECT ETS 300 175............... 34

Часть 1: Обзор (Overview)...............34

Часть 2: Физический уровень PHL (Physical Layer) ....... 34

Часть 3: Уровень управления доступом к среде MAC ....... 34

Часть 4: Уровень управления передачей данных (DLC) ..... 34

Часть 5: Сетевой уровень (NWK)............ 35

Часть 6: Идентификация и адресация........... 35

Часть 7; Параметры безопасности............ 35

Часть 8: Кодирование и передача речи........... 35

Часть 9: Профиль общего доступа (РАР).......... 35

Профили приложений DECT.............. 35

Общий профиль доступа GAP.............. 36

Профиль сопряжения DECT/GSM GIP.......... 36

Профили сопряжения с сетями ISDN IAP и IIP.......... 37

Профиль фиксированного радиодоступа RAP.......... 37

САР — профиль доступа в СТМ.............. 37

Перспективы развития стандарта............. 37


4. Общий интерфейс CI DECT .............. 38

Структура физического канала .............. 38

Температурные режимы................ 38

Организация РЧ каналов................ 39

Номинальное положение РЧ несущих частот......... 39

Точность и стабильность несущих РЧ частот......... 39

Точность и стабильность опорного тактового

генератора (таймера)................ 39

Структура кадра, полного слота, двойного слота

и полуслота................... 39

Физические пакеты.................. 40

Физические каналы..................41

Радиопередача физических пакетов............. 42

Схема модуляции.................. 43

Нежелательное излучение мощности............. 43

Прием физических пакетов............... 44

Использование технологии DECT в ISM

диапазоне 2,4 ГГц.................. 44


5. Архитектура протокола................ 46

Физический уровень PHL................ 48

MAC уровень................... 48

DLC уровень................... 48

Сетевой уровень NWK................. 48

Объект управления нижнего уровня LLME........... 49

Блоки межсетевого взаимодействия IWU........... 50


6. Принципы синхронизации в системе DECT .......... 50

Временная синхронизация................ 51

Синхронизация базовых станций системы.......... 51

Временная синхронизация абонентских терминалов ...... 51

Пакетная синхронизация............... 52

Межсистемная синхронизация............. 52

РЧ синхронизация в системах подвижной связи......... 53

Точность и стабильность несущих РЧ частот

в системе DECT................. 53

Формирование РЧ несущих в устройствах DECT ........ 53

Синхронизация в системе DECT.............. 54

Временная синхронизация в системе DECT......... 54

Состояния портативной части РР системы DECT ........ 54

Состояния стационарной радиочасти RFP

системы DECT.................. 56

Последовательность просмотра приемника.......... 56

Точность и стабильность опорного

тактового генератора................ 57

Джиггер передачи стационарной радиочасти RFP ........ 58

Синхронизация опорного тактового генератора

носимой части РР................. 58

Синхронизация системы............... 58

Межсистемная синхронизация............. 58

Поле синхронизации S............... 59

Синхронизация с помощью системы GPS.......... 59


7. Защищенность и безопасность в системе DECT......... 60

Идентификация в DECT................ 60

Параметры защищенности................ 61

Функции защищенности................ 62

Аутентификация портативной части РТ............ 63

Конфиденциальность данных............... 64


^ 8. Архитектура приемопередатчиков

мобильной связи................... 65

РЧ блок приемопередатчика............... 65

Архитектура, частотный и энергетический

планы РЧ блоков................. 67

Квадратурная обработка сигнала............. 69

Формирование опорных сигналов

квадратурных каналов................ 70

Смесители с подавлением зеркального канала......... 71

Архитектура тракта приема............... 73

Супергетеродинные приемники............. 73

Тракт приема с двойным преобразованием частоты....... 75

Тракт приема с одним преобразованием частоты........ 76

Приемники с прямым преобразованием........... 81

Приемники с низкой ПЧ............... 82

Широкополосные приемники с двойным

преобразованием частоты............... 83

Приемник с субдискретизацией (подвыборками) ........ 83

Приемники с цифровой ПЧ.............. 84

Архитектура тракта передачи............... 84

Квадратурные модуляторы.............. 85

Передатчики с прямой модуляцией............ 86

Архитектура тракта передачи с прямой

квадратурной модуляцией.............. 86

Проблемы использования архитектуры

с прямой модуляцией................ 87

Прямая модуляция со сдвигом частоты ГУН......... 88

Прямая модуляция с удвоением частоты.......... 89

Передатчики с непрямой модуляцией........... 89

Передатчики с петлей трансляции и преобразованием

сигнала вверх по частоте............... 91

Передатчик с прямой модуляцией ГУН на основе

петли ФАПЧ.................. 91

Передатчик с квадратурным модулятором

внутри петли обратной связи............. 92

Передатчик на основе ФАПЧ с модуляцией

опорного сигнала................. 92

Использование дробного коэффициента деления ........ 93

Использование цифровой ПЧ.............. 94

Типовая структура современного РЧ блока........... 95

Пассивные элементы РЧ блоков.............. 96

Полосовые и ПЧ фильтры............... 97

Частотный план современных РЧ блоков........... 99

Системный опорный сигнал............... 99


9. Схемотехника устройств DECT.............. 100

Взаимодействие РЧ и информационных

блоков устройств ССПО................ 100

Усилители мощности РЧ блоков DECT............ 101

Параметры усилителей мощности РЧблоков ССПО....... 101

Коэффициент полезного действия УМ........... 102

Метод управления УМ с помощью замкнутой

петли обратной связи................ 103

Метод изменения величины напряжения питания УМ ...... 104

Схемотехника усилителей мощности........... 105

Управление потребляемой мощностью в РЧ блоках........ 105

Модуляция в РЧ блоках................ 105

Предмодуляционный фильтр.............. 105

Квадратурные модуляторы в РЧ блоках ССПО .........107

Оценка качества модуляции............... 109

Глазковые диаграммы................ 109

Решетчатые диаграммы............... 109

Диаграммы сигнальных созвездий............ 110

Влияние полосы предмодуляционного фильтра ........ 111

Влияние неидеальносги квадратурных каналов I/Q ....... 111

Влияние качества сигнала синтезатора частоты ........ 112

Тракт синтеза частот устройств DECT............ 112

Основные сведения о синтезаторах частоты......... 112

Синтезаторы частот, выполненные по методу

активного синтеза................. 114

Быстродействие синтезаторов частоты........... 115

Влияние шумов опорных сигналов на качество

работы устройств СПРВ............... 117

Разновидности СЧ, используемые в устройствах

мобильной связи................. 118

Генераторы, управляемые напряжением........... 120

Особенности использования ГУН

в устройствах ССПО................ 120

Основные характеристики ГУН............. 120

Информационный тракт устройств DECT........... 122


Литература ................... 123


Введение


В работе изложены основные характеристики стандарта DECT и принципы функционирования систем, основанных на этом стандар­те. Приведены варианты схемотехнической реализации компонентов этих систем различного назначения.

Некоторые материалы, изложенные в данной работе, по-видимо­му, не являются откровением для профессионального связиста, вла­деющего знаниями о современных системах связи. Однако систем­ное изложение основных сведений об общих принципах построения и функционирования систем мобильной связи, очевидно, будет по­лезным. Такой подход должен усилить информативную ценность книги и расширить сферу ее востребованности и применения. Боль­шое количество интереснейших материалов, к сожалению, оказалось за рамками изложения — особенно это касается способов построе­ния и технической реализации конкретных устройств и систем фир­мами-изготовителями, развертывания систем и измерений в DECT.

Не будучи оригинальным, укажу на терминологические трудно­сти, возникающие при работе с иностранными источниками инфор­мации. К сожалению, приходится констатировать, что в настоящее время практически отсутствует русскоязычная литература, посвя­щенная описанию РЧ блоков устройств ССПО. Поэтому еще одной задачей, поставленной автором при написании данной работы, явля­ется знакомство читателей с англоязычной терминологией, исполь­зуемой при разработке и эксплуатации радиооборудования ССПО. С этой целью в книге приведено значительное количество англоязыч­ных терминов, с которыми специалистам придется столкнуться в практической деятельности, при пользовании справочными и инфор­мационными материалами компаний-разработчиков РЧ компонентов и радиооборудования ССПО. Некоторые из применяющихся в работе терминов не имеют устоявшихся русскоязычных эквивалентов и в последующем, наверное, могут уточняться по мере стандартизации терминологии.

В связи с большим объемом нормативных документов по DECT автору представляется целесообразным приведение в работе расширенного терминологического словаря, который может оказаться по­лезным для заинтересованных лиц при самостоятельной работе с ан­глоязычной литературой. Помещенные в конце книги термины и определения в основном приводятся так, как они трактуются в нор­мативных документах. В некоторых случаях для более ясного пони­мания вопроса широким кругом читателей они дополнены необходи­мыми пояснениями.

Список литературы, приводимый в конце книги, содержит указа­ние на ряд источников, ссылки на которые в тексте книги отсутству­ют в силу ее ограниченного объема, но могут быть полезны заинте­ресованным лицам.

В заключение хочу поблагодарить коллег-связистов, принимав­ших участие в обсуждении материалов книги, а также членов моей семьи за терпение, помощь и постоянную поддержку. Конструктив­ные замечания по книге и предложения Можно отправить автору по электронному адресу mobicom@ytarod.ftt или записать в гостевую книгу на сайте www.mobicom.narod.ru.


^ 1. Обзор технологии DECT


Основные принципы функционирования DECT систем


DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) представ­ляет собой цифровую технологию радиодоступа в телефонные сети общего пользования ТФОП. В силу своего постоянного развития и эволюции в настоящее время DECT используется и в ряде специфи­ческих применений, связанных, прежде всего с передачей данных.

Стандартами DECT определены следующие основные техниче­ские характеристики системы:


Основной частотный диапазон..................1880—1900 МГц

Количество частотных каналов..................10

Ширина канала.............................................1,728 МГц

Длительность ТОМА кадра........................10 мс

Длительность TDMA слота.........................0,417 мс

Число слотов в кадре....................................24 (12 дуплексных каналов)

Общее число каналов...................................120

Общая скорость передачи............................1152 кбит/с

Кодирование речи.........................................32 Кбит/с АДКИМ(ADPCM)

Модуляция.....................................................GFSK (ВТ = 0,5)

Скорость перемещения абонента................до 30 км/ч

Типовая чувствительность приемного

устройства.....................................................-86 дБм

Выходная мощность передающего

устройства (сред/пиков.)..............................10/250 мВт

Радиус зоны обслуживания переносного

устройства......................................................50—300 м

Радиус зоны обслуживания стационарного

устройства......................................................до 5 км


В технологии DECT применяется метод радиодоступа (radio ac­cess method) с использованием нескольких несущих, принципа мно­жественного доступа с разделением времени и дуплекса с разделени­ем по времени (Multi Carrier, Time Division Multiple Access, Time Di­vision Duplex, MC/TDMA/TDD). Реализуемая наряду с этим методом возможность постоянного динамического выбора (Dynamic Channel Selection) и выделения канала позволяют создавать пикосотовые сис­темы большой емкости и использовать их в сильно перегруженной и даже враждебной радиосреде. Эти методы позволяют предоставлять пользователям высококачественные услуги без необходимости осу­ществлять частотное планирование разворачиваемых DECT систем. В системах эффективно используется выделенный радиоспектр, да­же в том случае, когда несколько операторов и несколько приложе­ний работают на одной территории, используя один и тот же частот­ный диапазон.

На стандарте DECT основаны североамериканские стандарты беспроводной связи PWT (Personal Wireless Telecommunications) и PWT-E [5]. В них используется PI/4 DQPSK схема модуляции. Систе­мы PWT работают в нелицензируемом диапазоне 1910—1920 (1920—1930) МГц, где организуется 8 частотных каналов с разносом 1,25 МГц. В системах PWT-E используются лицензируемые диапазо­ны 1850—1910 МГц и 1930—1990 МГц, и иногда для этих систем ис­пользуют название DCT1900 (Digital Cordless Telecommunications). Для применения в североамериканском частном секторе бесшнуро­вых телефонов с использованием нелицензируемого диапазона ISM 2,4 ГГц разработан другой вариант DECT — стандарт WD.CT (World* wide Digital Cordless Telecommunications). Происходит продвижение стандарта DECT и на другие диапазоны частот, в частности, 3,5 ГГц.

^ Основные принципы, заложенные в стандарт DECT и обеспе­чившие ему последующую популярность, были разработаны с целью достижения следующих результатов:

• устойчивость функционирования даже в агрессивных радио­средах;

  • динамическое назначение ширины используемой полосы час­тот;

  • самоорганизация сетей, позволяющая не заниматься их частот­ным планированием;

  • мобильность абонента в пределах сети;

  • гибкая, надежная идентификация и адресация;

  • качество передачи речи, сравнимое с качеством, обеспечивае­мым в системах проводной телефонии;

  • возможность осуществления шифрования передаваемых сооб­щений;

  • высокие достижимые скорости передачи данных, доходящие до 2 Мбит/с;

  • средства обнаружения и исправления ошибок типа CRC, ARQ и FEC, обеспечивающие высокую надежность и безопасность пе­редачи данных;

  • возможность использования для передачи речи, данных и муль­тимедиа в частных, деловых и публичных секторах связи;

  • работа пикосотовых сетей с возможностью роуминга и высокой плотностью пользователей, достигающей 10000 абонентов на-квадратный километр.


^ Обобщенная архитектура системы DECT


Основная задача систем DECT, как и любой другой системы свя­зи с подвижными объектами (ССПО) предоставление услуг связи пользователю, поддерживая его мобильность.

^ Мобильность, подвижность (Mobility): способность пользовате­ля поддерживать Связь (пользоваться услугами системы связи) при перемещении независимого от своего местоположения.

Компоненты сети подвижной связи соединены между собой с по­мощью стандартизированных интерфейсов (Interface). В системах связи под интерфейсом понимают общую границу между двумя взаимодействующими системами или компонентами системы [GSM 01.04, ITU-T I.112, 21.905]. Интерфейсы систем связи описы­ваются соответствующими стандартами на системы связи. Стандар­тизация интерфейсов в системах связи позволяет осуществлять нор­мальное взаимодействие между компонентами систем связи, постав­ляемых различными фирмами-производителями. Мобильные стан­ции МС и подсистема базовых станций БС взаимодействуют через интерфейс, известный как эфирный интерфейс или радиоинтерфейс (Radio interface). В соответствующих стандартах детально про­писываются параметры используемых в системе связи радиосигна­лов, характеристики и основы функционирования приемников и пе­редатчиков, необходимых для формирования обработки этих сигна­лов. Подвижный пользователь системы связи с подвижными объектами для осуществления вхождения в ССПО и получения до­ступа к той или иной услуге должен иметь в своем распоряжении абонентское устройство АУ, согласованное по параметрам и харак­теристикам с используемым в системе радиоинтерфейсом.

Технология DECT предназначена для использования в различных приложениях от простых беспроводных домашних телефонов до микросотовых сетей общего пользования. Как правило, системы по­движной связи имеют каноническую, достаточно жестко конфигури­рованную структуру, определяемую соответствующими норматив­ными документами. Например, в сотовых системах GSM базовая приемопередающая станция BTS всегда соединена с контроллером базовой станции, BTS связан с мобильным центром коммутации MSC и так далее. Системы же DECT, в зависимости от реализуемого приложения, могут быть - сконфигурированы различным образом. Разработчикам оборудования следует лишь придерживаться пропи­санных в стандарте параметров радиоинтерфейса и принципов его организации в системе.

На рис. 1.1 приведена обобщенная структура системы DECT. Бес­проводная система DECT связывается с другими сетями, например, с телефонной сетью общего пользования через блок межсетевого взаи­модействия IWU (Interworking Unit). Этот блок, не являющийся ча­стью основного стандарта, выполняет функции межсетевого взаимодействия. Для сопряжения с сетями различного типа, например PSTN, ISDN, GSM, применяются различные IWU.




Как видно из рис. 1.1, в оборудовании системы DECT можно вы­делить две части: стационарную часть FP (Fixed
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12



Похожие:

С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconПоложение о мобильной группе общественного контроля организации и качества питания
Мобильная группа общественного контроля организации и качества питания (далее – мобильная группа) сформирована в дошкольном образовательном...
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconАнализ различных позиций в определении объекта и предмета педагогики
Гребенюк О. С., Рожков М. И. Общие основы педагогики. – М.: Владос-пресс, 2003. – 160с
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconРуководство для начинающих пользователей / А. А. Журин. М, 2003. 704 с
В первом квартале 2013года Стародорожская центральная библиотека получила следующие издания
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconМетодическое пособие для учителей 1 -11 классов Здоровье. ( Под редакцией В,Н. Касаткина, Л. А. Щеплякиной. Москва, 2003г., Ярославль: Аверс Пресс, 2003)
«Программно-методическое обеспечение преподавания в образовательных учреждениях Пензенской области регионального курса «Здоровый...
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconДновская районная библиотека Книги и фильмы о Великой Отечественной войне
Бакланов Г. Я. Собрание сочинений: в 5 т. Т. Спб.: Пропаганда, 2003. 320С."Пядь земли", "Южнее главного удара", "Мертвые сраму не...
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconДостижения читателей. Моу «сош №11 им. И. А. Кабалина» Школьная библиотека – информационно-культурный центр Библиотекарь: Антонова Галина Васильевна
Библиотека выполняет одну из главных задач – прививать интерес к чтению, воспитывать творческого читателя. Наша библиотека – это...
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconДокументы
1. /Библиотека документы/График работы школьной библиотеки.doc
2. /Библиотека...

С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconУстав муниципального бюджетного учреждения культуры «Вылковская сельская модельная библиотека»
«Вылковская сельская модельная библиотека» (далее – Библиотека) создано на основании Постановления Администрации Вылковского сельсовета...
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») icon8. обязанности сторон
Оренбургской области (г. Оренбург, ул. Терешковой,33 тел. (3532)375480), свдетельства о внесении записи в егрюл серия 56 №000843090...
С. И. Дингес Мобильная связь: технология dect / С. И. Дингес М.: Солон-пресс, 2003. 272 с. (Серия «Библиотека инженера») iconУрок тема: Соединение брусков. Раздел: Технология обработки древесины. Технология 6 класс. Учитель: Чернов В. Ю. Технология
Тип урока: Урок усвоения новых знаний с использованием методики исследования частного случая
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©vmeste.opredelim.com 2000-2017
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы