Лекция №16. Беспроводная связь. Определение подвижной и сотовой связи. История создания подвижной телефонной радиосвязи.
План:
1. Сведения о беспроводной связи.
2. Подвижная и сотовая связь.
3. История создания ПТР.
Беспроводной связь - это передача информации на расстояние без использования электрических проводников или «проводов». Это расстояние может быть как малой (несколько метров, как в телевизионном дистанционном управлении), так и очень большим (тысячи или даже миллионы километров для телекоммуникаций ). Беспроводная связь обычно рассматривается как отрасль телекоммуникаций.
Беспроводная технология в общем используется для оборудования мобильных информационных технологий. В их состав входят мобильные телефоны, наладонники (PDA) и беспроводные сети. Другие примеры беспроводных технологий включают устройства глобального позиционирования, устройства дистанционного открывания гаража, беспроводные компьютерные мыши и клавиатуры, спутниковое телевидение и мобильные и радиотелефоны.
Развитие беспроводных технологий
В последние годы направление беспроводных компьютерных сетей и удаленного доступа потерпел бурного развития. Это связано с распространением блокнотных компьютеров, систем поискового вызова (так называемых пейджеров) и появлением систем класса «персональный секретарь» (Personal Digital Assistant (PDA)), расширением функциональных возможностей сотовых телефонов. Такие системы должны обеспечить деловое планирование, расчет времени, хранение документов и поддержание связи с удаленными станциями. Девизом этих систем стало anytime, anywhere, т.е. предоставление услуг связи вне зависимости от места и времени. Кроме того, беспроводные каналы вязкую актуальные там, где невозможно или дорого прокладку кабельных линий и значительные расстояния. До недавнего времени большинство беспроводных компьютерных сетей передавала данные со скоростью от 1.2 до 14.0 Кбит / с, зачастую только короткие сообщения (передача файлов больших размеров или длинные сеансы интерактивной работы с базой данных были недоступны). Новые технологии беспроводного передачи оперируют со скоростями в несколько десятков мегабит в секунду.
Классификация беспроводных сетей
В зависимости от технологий и передающих сред, которые используют, можно определить следующие классы беспроводных сетей:
сети на радиомодема;
сети на сотовых модемах;
инфракрасные системы;
системы VSAT;
системы с использованием низкоорбитальных спутников;
системы с технологией SST;
радиорелейные системы;
системы лазерной связи.
Федеральная комиссия по электросвязи США (FCC) определила следующие категории PCS (Personal Communication Services) и соответствующие полосы частот:
узкополосные PCS (диапазон 900-901, 930-931, 940-941 МГц ) для скоростных пейджерных сетей, двунаправленного передачи сообщений, передача сообщений вещания;
широкополосные PCS (120, 1850-2200 МГц);
сотовую связь;
цифровое передачи речи и данных;
нелицензированные PCS (40 МГц, от 1890 до 1930 МГц);
беспроводные ЛМ и АТС организаций в ближайшем радиусе действия;
в пределах одного здания или группы зданий.
Нелицензированные PCS обеспечивают передачу данных со скоростью до 10 Мбит / с.
Сети на радиомодема
Для передачи данных используют полосы частот радио-и ультракоротковолнового диапазона. Каждый радиомодем имеет антенну и передатчик для направленного передачи сигналов. Самыми популярными технологиями беспроводной передачи этого класса является:
радио Ethernet ( IEEE 802.11 );
HIPERLAN ;
Bluetooth.
Сотовая связь, сеть подвижной связи — один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид шестиугольных ячеек (сот).
Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.
Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приёмникам, установленным на автомашинах. В 1933 г. полиция Нью-Йорка начала использовать систему двусторонней подвижной телефонной радиосвязи также в диапазоне 2 МГц. В 1934 г. Федеральная комиссия связи США выделила для телефонной радиосвязи 4 канала в диапазоне 30—40 МГц, и в 1940 г. телефонной радиосвязью пользовались уже около 10 тысяч полицейских автомашин. Во всех этих системах использовалась амплитудная модуляция. Частотная модуляция начала применяться с 1940 г. и к 1946 г. полностью вытеснила амплитудную. Первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. (Сент-Луис, США; фирма Bell Telephone Laboratories), в нём использовался диапазон 150 МГц. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. — 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными, и в них использовалась ручная коммутация. Автоматические дуплексные системы начали работать соответственно в 1964 г. (150 МГц) и в 1969 г. (450 МГц).
В СССР в 1957 г. московский инженер Л. И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20—30 км. В 1958 году Куприянович создаёт усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку. В 1960-х гг. Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой опытный образец карманного мобильного радиотелефона. На выставке «Интероргтехника-66» Болгария представляет комплект для организации местной мобильной связи из карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовой станции РАТЦ-10, обеспечивающей подключение 10 абонентов.
В конце 50-х гг в СССР начинается разработка системы автомобильного радиотелефона «Алтай», введённая в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для неё был выделен диапазон 330 МГц.
Аналогичным образом, с естественными отличиями и в меньших масштабах, развивалась ситуация и в других странах. Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь использовалась в качестве морской мобильной связи с 1931 г.; в 1955 г. в стране было 27 береговых радиостанций. Наземная мобильная связь начала развиваться после второй мировой войны в виде частных сетей с ручной коммутацией. Таким образом, к 1970 г. подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой — явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жёстко определённых полосах частот. Выход был найден в виде системы сотовой связи, что позволило резко увеличить ёмкость за счёт повторного использования частот в системе с ячеистой структурой.
Лекция №17. Транкинговая и пейджинговая связь.
- Конспект лекции
- Количество кредитов – 3
- Университет «мирас»
- Лекция №2. Что такое пассивные и активные спутниковые ретрансляторы.
- Лекция №3. Разновидности спутниковых антенн. Их достоинства и недостатки. Модуляция и помехоустойчивое кодирование.
- Лекция №4. Виды модуляции в системах спутниковой связи. Помехоустойчивое кодирование в системах спутниковой связи.
- Аналоговые методы модуляции
- Хронология
- Импульсные методы модуляции
- Частотные диапазоны
- Модуляция и помехоустойчивое кодирование
- Лекция №5. Множественный доступ с частотным разделением.
- Лекция №6. Антенна терминала vsat. Системы подвижной спутниковой связи.
- Лекция №7. Влияние атмосферы. Поглощение в тропосфере.
- Основные типы кабелей, соединяющие антенну с ресивером. Основные перспективы развития спутниковой связи.
- Лекция №9. Основные характеристики геостационарной орбиты.
- Лекция №10. Достоинства и недостатки геостационарных орбит.
- Лекция №11. Основные диапазоны ( l и s ) и полосы частот для мобильной связи. Основные направления развития мирового рынка услуг спутниковой связи. Основные операторы спутниковой связи.
- Тенденции развития мирового рынка телекоммуникационных услуг
- Лекция №12. Спутниковая связь Инмарсат.
- Лекция №13. Спутниковая связь Турайя.
- Лекция №14. Спутниковая связь Глобалстар.
- Лекция №15. Спутниковая связь Иридиум.
- Лекция №16. Беспроводная связь. Определение подвижной и сотовой связи. История создания подвижной телефонной радиосвязи.
- Основные услуги сотовой связи.
- Лекция №18. Классификация систем мобильной радиосвязи (смрс).
- Лекция №19. Наземные телефоны. Спутниковые телефоны. Мультимедийные телефоны.
- Лекция №20. Смартфоны. Коммуникаторы. Бизнес телефоны.
- Смартфоны и обычные сотовые телефоны
- История смартфонов и коммуникаторов
- Лекция №21. Имиджевые телефоны. Одноразовые телефоны.
- Лекция №22. Функции сотовых телефонов. Форм-факторы сотовых телефонов.
- Функции сотовых телефонов
- Базовые
- Деловые
- Мультимедийные
- Обмен сообщениями
- Обмен данными
- Прочие функции
- Царство моноблоков
- Лекция №23. Мобильная связь в Казахстане. Перспективы развития.
- Лекция №24. Принципы построения и основные технические средства сотовой связи.
- Базовая станция на башне
- Базовая станция на крыше здания
- Мобильная базовая станция
- Лекция №25. Функциональная схема и элементы базовой станции мобильной связи.
- Лекция №26. Блок - схема и элементы центра коммутации сотовой системы связи.
- Лекция №27. Функциональная схема и основные элементы абонентских терминалов. Семиуровневой протокол osi – Open System Interconnection.
- Лекция №28. Системы сотовой связи третьего поколения – 3 g, 3,5 g,
- 3,75 G и 4 g. Характеристики систем сотовой связи.
- Лекция №29. Стандарты td – scdma.
- Лекция №30. Проектирование систем сотовой связи.
- Перспективы развития WiMax на ближайшие годы
- Перечень вопросов по пройденному курсу
- Глоссарий
- Список использованных литератур