Автоматизированные системы обработки информации и управления

тональных DTMF-сигналов набора номера, сотовые телефоны должны передавать и

принимать данные от приемопередатчика текущей ячейки (т.е., в конечном

счете, от центральной сотовой станции). Для "подмешивания" данных в

передаваемый телефоном радиосигнал, а также для выделения и декодирования

команд и данных, получаемых из сети, используется ИС модема.

МП управляет работой контроллера сотового телефона, который

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

выделяются определенные кадры для работы по протоколу FLEX, а промежутки

между ними отдаются для работы по другим протоколам, например, POCSAG. Это

позволяет компании - оператору не создавая новой инфраструктуры, постепенно

перейти от работы в протоколе POCSAG на работу в протоколе FLEX.

К достоинствам протокола FLEX следует отнести:

. Повышенную скорость передачи данных, а, следовательно, повышенную

пропускную способность на один частотный канал;

. Возможность поддержания большого количества адресов (до 5 млрд.);

. Улучшенные характеристики помехоустойчивости канала передачи;

. Обеспечение энерго-экономичного режима работы пейджеров;

. Возможность совместной работы с другими протоколами.

5 Протокол ERMES

Протокол ERMES был разработан как общеевропейский протокол

пейджинговой связи (см. Табл. 8.2.1). Он включает в себя, кроме собственно

протокола передачи данных, ряд организационных положений и технических

решений в рамках Меморандума о взаимопонимании, подписанного руководителями

организаций 16 стран Европы в январе 1990 года с целью координации усилий

по созданию общеевропейской СПРВ. К достоинствам протокола ERMES следует

отнести следующее:

. Повышенную скорость передачи данных, а, следовательно, повышенную

пропускную способность на один канал;

. Обеспечение энерго-экономичного режима работы пейджеров;

. Возможность передачи произвольного набора данных объемом до 64 Кбит;

. Возможность удобной организации роуминга (роуминг - возможность получать

сообщение на свой пейджер, находясь в другом городе) во всех регионах,

охваченных сетью ERMES.

Для функционирования СПРВ по протоколу связи ERMES выделяется единый

диапазон частот (или его часть) 169,4 - 169,8 МГц, в котором организуется

16 частотных каналов с разносом частот в 25 Кгц. Для приема сигнала

используются сканирующие по частоте абонентские приемники (пейджеры).

Скорость передачи данных составляет 6,25 Кбит/сек.

Системы персонального радиовызова на базе протокола ERMES обеспечивают

следующие услуги:

. Передачу цифровых сообщений длинной до 1600 знаков;

. Передачу буквенно-цифровых сообщений длинной до 9000 символов;

. Передачу произвольного набора данных объемом до 64 Кбит;

. Возможность приема вызова и сообщений одним унифицированным приемником

(пейджером) во всех странах, входящих в объединенную СПРВ ERMES.

Табл. 8.2.1. Протоколы пейджинговой связи.

|ERMES |169.425-169.80|6250 |25 |Есть |Есть |

| |0 | | | | |

|ередача на|929-931, |1600, | | | |

|пейджеры -|940-941, |3200, 6400|25 или 50 |Есть |Есть |

|прием с |901-902 | | | | |

|ередача на|930-931, | | | | |

|пейджеры -|940-941, |До 25600 |50 |Есть |Есть |

|прием с |901-902 | | | | |

|на |940-941, |компрессия|50 |Есть |Есть |

Приемники персонального вызова (пейджеры) в системе ERMES работают

следующим образом: находясь в зоне приема "своей" базовой станции пейджер

принимает сообщения на ее частоте. При попадании в другой регион пейджер,

не "слыша" сигнал на своей частоте, переходит в режим сканирования по

каналам ERMES и, обнаружив сигнал, начинает принимать информацию на частоте

базовой станции данного региона.

3 "Условное распространение радиоволн"

Для передачи сообщений в СПРВ используется ультракоротковолновый (УКВ)

диапазон частот сигнала от 80 МГц до 930 МГц (длина волны от 3.75 м до 0.32

м).

Главная особенность распространения радиоволн УКВ - диапазона состоит

в том, что основная часть энергии, излучаемая антенной, распространяется в

пределах прямой оптической видимости, так называемой зоны дифракционного

поля.

Особенности волн УКВ - диапазона:

. Не отражаются регулярной ионосферой;

. Очень сильно поглощаются почвой и местными предметами;

. Обладают малой дифракционной способностью;

. Не отражаются от сухой земли;

. Радиус действия поверхностного луча не зависит от времени года и суток,

но сильно зависит от рельефа местности;

. Не восприимчивы к атмосферным помехам, источниками которых являются

грозовые разряды;

В лесу сильно поглощаются (радиоволны горизонтальной поляризации), из-за

чего связь может быть не стабильной;

. Отражаются от зданий, металлоконструкций и других крупногабаритных

препятствий, что позволяет СПРВ довольно уверенно работать в городских

условиях, принимать сообщения в зданиях, а при достаточной мощности

передатчика и в подвалах. Следует отметить, что возникающая при городских

условиях многолучевость распространения (и как следствие - замирание)

сигнала компенсируется при приеме пейджинговыми кодами;

. Повышенная дальность распространения над грунтами с высокой проводимостью

и высокой диэлектрической проницаемостью, например, над болотистыми

торфяниками и водной поверхностью.

При общих свойствах радиоволны УКВ - диапазона имеют ряд особенностей

распространения в метровом и дециметровом диапазонах.

Радиоволны дециметрового диапазона испытывают большее затухание

(например, для частоты 450 МГц по сравнению с частотой 150 МГц - на 10 дБ)

и в меньшей степени подвержены рефракции, поэтому обладают меньшей

дальностью распространения. По этой причине, с точки зрения экономичного

распространения СПРВ (с необходимой меньшей мощностью базовой станции и

меньшим количеством ретрансляторов) при выборе рабочей частоты предпочтение

отдают метровому диапазону частот. В тоже время радиоволны дециметрового

диапазона обладают большей проницаемостью внутрь помещений и подвалов,

средств автотранспорта.

4 "Радиопейджинг в России"

История пейджинга в России (тогда еще СССР) началась в конце 60-х.

Системы персонального радиовызова широко использовались отдельными

государственными структурами. В 1980 во время московской Олимпиады также

широко использовался пейджинг. Тогда это были простейшие тоновые модели и

предназначались они, прежде всего для "скорой помощи" и службы безопасности

олимпиады. С окончанием олимпиады пейджеры использовать перестали и на

много лет этот вид связи был забыт. Новейшая история пейджинга началась в

1993 г. Именно тогда в стране начали появляться первые пейджинговые

операторы, и с тех пор пейджинг в России стремительно развивается.

Более 70% российского рынка пейджинговой связи сосредоточено в

крупнейших российских центрах. Наибольшее развитие этот рынок получил в

Москве, где пользователями пейджеров является 1,1% населения, и в Санкт-

Петербурге (0,6% городского населения). В целом по России пейджинговой

связью охвачено до 100 городов, главным образом областные и промышленные

центры. Если первая волна распространения пейджинговой связи в России

захватила Москву и Санкт-Петербург, то следующая захватит крупные

промышленно-развитые российские регионы: Урал, Поволжье, Западную Сибирь,

юг Восточной Сибири, Алтай, Дальний восток. По прогнозам, наиболее

интенсивно пейджинговая связь в ближайшие четыре, пять лет будет

развиваться в таких городах, как Екатеринбург, Нижний Новгород,

Новосибирск, Омск, Самара, Уфа, Челябинск, Пермь, Казань, Волгоград, Ростов

- на - Дону. Сейчас около 30-35% российских операторов объединено в единые

межрегиональные пейджинговые сети. Клиенты могут пользоваться услугами

пейджинговой связи в любом городе, охваченном сетью роуминга. В ближайшие

два-три года ожидается сетевой бум и число городов, охваченных сетями

пейджинговой связи, будет расти.

Лидирующее положение среди производителей на рынке пейджеров занимает

компания Motorola (68%), NEC (20%), Philips (9%), Oi Electric (2%). Среди

моделей бестселлером по-прежнему остается Motorola Advisor, далее по

популярности следуют NEC 21A, Philips 2310, Scriptor LX2, NEC 26B и Oi

Electric. Проведенные маркетинговые исследования показали, что почти 80%

пейджеров у российских абонентов - четырех строчные, двух строчные пейджеры

занимают 10% рынка, чуть меньше (8%) занимают модели с большим дисплеем.

Постепенно меняется отношение к пейдженгу. Еще некоторое время назад

пейджер воспринимался исключительно как атрибут "новых русских" и "младший

брат" сотового телефона. Сейчас среди потенциальных пользователей пейджинга

происходит постепенная трансформация отношения к этому виду связи.

Фактически пейджер на поясе все чаще воспринимается не как символ престижа,

а как удобное и доступное средство мобильной связи.

5 "Будущее пейджинговой связи"

Во всем мире пейджинг остается наиболее быстро развивающейся отраслью

телекоммуникаций. Наглядно это демонстрирует ситуация, сложившаяся в

Америке и странах Юго-Восточной Азии: количество абонентов пейджинговых

сетей увеличиваются там каждый год более чем на треть. В том же Китае к

концу тысячелетия прогнозируется увеличение количества владельцев пейджеров

до 100 миллионов человек.

В Западной Европе ситуация развивается не столь стремительно, однако

даже по самым пессимистическим оценкам, к 2000 году число владельцев

пейджеров в европейских странах превысит 20 миллионов.

Уже сейчас очевидно, что пейджер постепенно становится не только

оперативным средством личной коммуникации, но и средством массовой

информации, персональным информаторов. Речь идет не только об

информационных каналах. Находит все более широкое применение другой вариант

этой услуги - получение информации по запросу. К примеру, абоненту

пейджинговой компании необходимо срочно узнать время вылетов всех самолетов

в определенный город. В таком случае, он может просто позвонить оператору,

и через минуту на дисплее появится нужная информация, которую к тому же

можно будет при желании сохранить в памяти аппарата. О том, что в ближайшее

время пейджинговая связь будет развиваться именно в этом направлении,

говорит и тот факт, что в Америке и некоторых странах Европы уже существуют

компании, предоставляющие своим абонентам подобные услуги. Данная услуга

нашла спрос и на Российском рынке операторов связи. При этом спрос на такой

сервис постоянно растет. По прогнозам аналитиков, именно эта сфера услуг в

ближайшие годы станет основной для российских пейджинговых компаний.

Отдельного внимания заслуживает тема организации федеральных сетей -

предлагается считать, что только те интегрированные сети могут претендовать

на статус федеральной F-сети, если они действуют на территории не менее чем

50% субъектов Российской Федерации.

С каждым днем все большее количество компаний объединяется в сети,

которые в свою очередь присоединяются к более крупным с целью создания сети

покрывающей всю территорию России.

В данный момент к этому близится "Единая Пейджинговая Система России",

где отдельным операторам региональных сетей удалось согласовать

использование одного номинала частоты на всей территории России и некоторых

странах СНГ (Грузия, Казахстан), на сегодняшний день более 80 городов, что

позволило им перейти к организации сетей, охватывающих многие регионы

России.

Создание таких сетей позволит перейти на протокол федерального уровня

FLEX.

"Выводы"

За период с 1980 года по 1993 год возникли и стали бурно развиваться

другие виды персональной связи, реализующие в отличие от пейджеров

двунаправленную передачу сообщений. Например, сотовая связь. Многие, быть

может, удивятся, почему двунаправленные системы связи, обладающие богатыми

функциональными возможностями, не вытеснили пейджинг с рынка. Однако

популярность пейджинга не только не уменьшается, но даже растет. В чем же

кроются причины успеха пейджинговой связи? Во-первых, пейджеры очень

компактны и мало весят. Во-вторых, стоимость услуг пейджинга невысока. В-

третьих, частотные ресурсы очень эффективно используются данными системами.

Это означает, что один радиоканал с полосой, скажем 25 Кгц, может

обслуживать большое число абонентов. И, наконец, пейджеры - очень

комфортное средство персональной связи: вы можете получать сообщения во

время деловой встречи или, находясь за рулем автомобиля, и они не оторвут

вас от выполнения текущих дел. У вас всегда будет время обдумать полученный

вызов или сообщение и только затем реагировать на него.

Складывающаяся в европейских странах ситуация показывает, что даже при

значительном удешевлении услуг сотовой связи, мобильный телефон не

вытесняет пейджер. Более того, проведенные опросы (в том числе и среди

российских пользователей), показывают, что 72% респондентов воспринимают

рынки сотовой и пейджинговой связи не как конкурентные, а как

взаимодополняющие.

[pic]

Рис. 8.5.1. Блок-схема приемника персонального радиовызова (пейджера).

Приложение

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ АЛФАВИТНО-ЦИФРОВОГО ПЕЙДЖЕРА "BUMERANG"

. Дисплей – 2 стоки по16 символов.

. Приветствие до 32 символов.

. Количество личных сообщений - 65.

. Максимальная длина личного сообщения -550 знаков

. Количество информационных каналов -12.

. Информационные каналы могут вмещать до 100 сообщений.

. 15 уровней регулировки контрастности.

. Календарь.

. Часы.

. Будильник

. Удаление личных сообщений избирательно и полностью.

. Защита личных сообщений от удаления (до 35 сообщений).

. Индикатор повторного сообщения и индикатор помех при приеме.

. Индикатор времени поступления сообщения.

. Оповещение о непрочитанном сообщении

. Индикатор отсутствия сообщений.

. Два типа сигнала оповещения: звук и вибрация.

. Индикатор о нахождении вне зоны обслуживания.

. Подсветка дисплея.

. Оповещение о разрядке батарейки.

. 10 мелодий.

. Ручное включение/выключение питания.

. Функция быстрого чтения сообщений.

. Звуковое напоминание о не прочтенных сообщениях.

. При смене батарейки данные не теряются.

. Индикатор автоматического включения/выключения питания.

. Индикатор переполнения памяти и защиты сообщения.

. Срок работы батарейки – 800 часов без отключения.

. Размер – 75х51х18 мм.

. Вес – 65 г. с батарейкой.

Телекоммуникационные средства связи

1 Локальные и глобальные вычислительные сети

1 Понятие: локальные и глобальные ВС

Локальная сеть (Local Area Network, LAN) представляет собой соединение

нескольких РС с помощью соответствующего аппаратного и программного

обеспечения. Слово “локальная” в этом названии означает, что все

соединённые РС находятся, как правило, в одном здании или в соседних

зданиях. Кроме LAN, существуют и другие сети:

MAN (Metropolitan Area Network). В этой сети основой является

соединение систем в пределах города. В качестве области её применения можно

представить компьютеризированную главную управляющую систему или управление

информацией о жителях большого города.

WAN (Wide Area Network). В данном случае речь идёт о сети, которая

может соединять несколько стран.

GAN обозначает сеть, которая соединяет континенты, и происходит от

английского термина Global Area Network.

Естественно, РС может работать в любой из этих сетей. Однако типичной

областью его применения является именно локальная сеть. Благодаря открытой

архитектуре сети компьютер имеет возможности для подключения в сеть.

Преимущество, предоставляемое при использовании локальной сети:

1. Распределение данных. Данные в сети хранятся на центральном РС и

могут быть доступны для любого РС, подключенного к сети. Таким

образом, не надо на каждом рабочем месте иметь накопители для

хранения одной и той же информации.

2. Распределение ресурсов. Периферийные (часто всего дорогие)

устройства могут быть доступны для всех пользователей сети,

например, факс или лазерный принтер;

3. Распределение программ. Все пользователи сети могут иметь доступ к

программе, которые были один раз централизованно установлены. При

этом должна работать сетевая версия соответствующих программ.

4. Электронная почта. Все пользователи сети могут предавать или

принимать сообщения.

На предприятии, имеющею сет, включающей несколько сотен рабочих мест,

должен быть специалист, который отвечает функционирование всей сети. Такого

специалиста называют сетевым администратором или супервизором.

Для защиты информации в первую очередь необходимы устройства на случай

выхода из строя промышленной электрической сети. Для этой цели используют

аппаратные средства, например устройство непрерывного питания компьютера

(UPS).

В качестве другой меры необходимо иметь в распоряжении дополнительный

компьютер, который может заменить вышедший из строя сервер или рабочую

станцию.

Так как в сети циркулирует большое количество данных, то необходимо

тщательно и планомерно заботиться о защите информации. Например, могут быть

установлены дополнительные винчестеры (зеркальные), на которых дублируется

информация, или накопители большой емкости (стримеры), с помощью которых

обеспечивается планомерное копирование (архивирование) данных.

Кроме того, в сети каждый пользователь может иметь доступ ко всей

информации, то есть прочитать и изменить любые данные. Обычно это

нежелательно, и не только из соображения безопасности.

Соответствующие действия пользователей сети регулируются определенными

правилами доступа, которые устанавливают, какому пользователю разрешено

читать или записывать определенные данные. Для разграничения доступа,

распределения ресурсов сети и обеспечения сохранности данных необходимо

сетевое администрирование.

Способ соединения компьютеров в сети называется топологией. Поэтому

прежде чем говорить об отдельных компонентах, необходимо рассмотреть

важнейшие топологии сетей.

Прежде всего, следует запомнить, что файловый сервер (или просто

сервер) - это центральный компьютер всей локальной чети, с которым тем или

иным способом связаны рабочие станции - клиенты.

РС - РС (псевдосеть)

[pic]

Рис. 9.1.1. Связанные между собой РС

Речь идет не о сети (псевдосеть), а лишь о связи между двумя РС (Рис.

9.1.1.). однако и в этом случае имеется возможность обмена данными.

Обмен информацией осуществляется через разъемы последовательного

интерфейса обоих компьютеров с помощью специального кабеля нуль - модема. В

этом случае для осуществления передачи данных необходимо лишь

соответствующее терминальное программное обеспечение.

Наиболее распространение получила программа LapLink. В этой программе

также существует опция передачи данных не только через последовательный, но

и через параллельный порт ввода/вывода. Однако надо отметить, что в этом

случае повышается скорость обмена информацией между обоими РС, но длина

кабеля ограничена. Если используется последовательная передача данных, то

кабель может быть значительно длиннее.

Предлагаются также и другие утилиты, так в стандартную поставку

операционной системы MS-DOS (начиная с версии 6.0) входит программа

Interlink, которая не очень удобна в применении.

При соединении типа РС-РС говорить о сети не очень правильно. Такое

соединение, в основном, служит для передачи и быстрого копирования

информации с одного компьютера на другой. Во время передачи данных оба

процессора блокируются и не могут выполнять другие задачи.

Одноранговая сеть

[pic]

Рис. 9.1.2. Принцип одноранговой сети

Одно-ранговая сеть (Рис. 9.1.2.) не имеет центрального компьютера и

работает без резервирования файлов. Некоторые аппаратные средства

(винчестеры, приводы CD-ROM) и, прежде всего, дорогие периферийные

устройства (сканеры, принтеры и др.), подключенные к отдельным РС,

используются совместно на всех рабочих местах.

Каждый пользователь одно-ранговой сети может определить права доступа

другим пользователям к информации на своем РС

Чтобы установить такую сеть, необходимо несколько больше аппаратных

средств, чем в случае с псевдосетью. Каждый РС сети должен быть оснащен

сетевой картой, а все рабочие места должны соединяться друг с другом

кабелями.

Если количество пользователей одноранговой сети превышает 10, её

работа замедляется. В этом случае нужно использовать более мощные РС.

Сеть типа клиент-сервер

Под сетью типа клиент-сервер понимают сеть, в центре которой находится

мощный РС (называемый сервером или файловым сервером), соединенный с

отдельными рабочими станциями (клиентами). Такое соединение компьютеров

называют сетью типа клиент-сервер.

Отдельные рабочие станции используют ресурсы сервера, поэтому могут

быть оснащены более скромно. Управление сетью, а также контроль за

периферийными устройствами сети, такими как модемы, факсы и т.д.,

осуществляется специальным мощным сетевым программным обеспечением.

Топологи таких сетей может быть различной.

2 Топология сети

1 Топологий «звезда»

[pic]

Рис. 9.2.1. Топология «звезда»

В сети с топологией «звезда» файловый сервер находится в центре (Рис.

9.2.1.).

Сеть такого типа имеет свои достоинства:

Повреждение кабеля является проблемой для одного конкретного компьютера и в

целом не сказывается на работе сети;

Просто выполняется подключение, так как рабочая станция должна соединяться

только с сервером;

Надежный механизм защиты от несанкционированного доступа;

Высокая скорость передачи данных от рабочей станции к серверу.

Недостатки:

Если географически сервер находится не в центре сети, то подключение к нему

отдельных удаленных рабочих станций может быть затруднительным и дорогим;

В то время как передача данных от рабочей станции к серверу (и обратно)

происходит быстро, скорость передачи данных между отдельными рабочими

станциями мала;

Мощность всей сети зависит от возможностей сервера. Если он недостаточно

оснащен или плохо сконфигурирован, то будет являться тормозом для всей

системы;

Невозможна коммутация между отдельными рабочими станциями без сервера.

2 Кольцевая топология

В этом случае все рабочие станции и сервер соединены друг с другом по

кольцу, по которому посылаются данные и адрес получателя. Рабочие станции

получают соответствующие данные, анализируя адрес посланного сообщения.

Топология такой сети показана на Рис. 9.2.2.

Достоинства:

Так как информация постоянно циркулирует по кругу между последовательно

соединенными РС, то существенно сокращается время доступа к этим данным;

Нет ограничений на длину всей сети, то есть имеет значение только

расстояние между отдельными компьютерами.

Недостатки:

Время передачи данных увеличивается пропорционально числу соединенных в

кольцо компьютеров;

Каждая рабочая станция причастна к передаче данных. Выход из строя одной

станции может парализовать всю сеть, если не используются специальные

переходные соединения;

При подключении новых рабочих станций, сеть должна быть кратковременно

выключена.

[pic]

Рис. 9.2.2. кольцевая топология

3 Шинная топология

Такая сеть похожа на центральную линию, к которой подключены сервер и

отдельные рабочие станции. Такое соединение получило широкое

распространение, что, прежде всего, можно объяснить небольшими

потребностями в кабеле и высокой скоростью передачи данных.

Для исключения затухания электрического информационного сигнала

вследствие переотражений в линии связи такой сети на концах линии

устанавливаются специальные заглушки, называемые терминаторами (Рис.

9.2.3.).

Достоинства:

Небольшие затраты на кабели;

Рабочая станция в любой момент времени могут быть установлены или отключены

без прерывания работы всей сети;

Рабочие станции могут коммутироваться друг с другом без помощи сервера.

Недостатки:

При обрыве кабеля выходит из строя участок сети от места разрыва;

Возможность несанкционированного подключения к сети, поскольку для

увеличения числа рабочих станций нет необходимости в прерывании работы

сети.

[pic]

Рис. 9.2.3. Шинная топология

3 Компоненты локальной сети

Основой для организации локальной сети являются обычные РС,

подключенные в сеть с помощью карты расширения. Сеть устанавливается

относительно легко, но должны еще конфигурироваться сетевые карты. В

больших сетях для решения специальных задач могут выделяться отдельные РС,

например, сервер печати для управления принтером или коммуникационный

сервер для связи с модемами и т.п. К тому же необходимо пользователям или

группам пользователей назначить соответствующие права доступа к ресурсам

сети.

Файловый сервер

Файловому серверу в сети принадлежит центральная роль. Следовательно,

в качестве него должен использоваться достаточно мощный РС с развитой

периферией в зависимости от числа подключенных рабочий станций. Можно

встретить информацию, что в качестве сервера достаточно использовать РС с

процессором 80486DX, 16 Мб RAM и винчестером емкостью 600 Мб. Однако сеть с

таким сервером уже при малых нагрузках будет работать медленно. Поэтому при

планировании сети в качестве сервера всегда следует выбирать РС с PCU не

ниже Pentium 200 МГц. Компьютер с шиной EISA или PIA гарантирует более

быструю передачу данных, чем обычная 16-разрядная шина ISA. При этом

необходимо как минимум 46 Мб RAM, а лучше 0 128 Мб. Особое внимание следует

обратить на емкость винчестера. При его емкости 2 Гб можно использовать

сетевой файловый менеджер, но в зависимости от запросов рабочих станций при

увеличении их количества до 10 потребуется емкость винчестера уже не менее

3 Гб.

Надо отметить, что надо отказаться от использования на сервере

высококачественной видео карты или суперкачественной клавиатуры, т.к.

работа на сервере ограничена. При этом не нужен монитор, оснащенный

графической картой, поддерживающей 16,7 млн. цветов.

Рабочая станция

Оснащение отдельных рабочих станций внутри сети зависит от оснащения

сервера. Если файловому серверу выделена центральная роль, то в к качестве

рабочих станций могут использоваться не менее мощные РС: достаточно

материнской платы с процессором 89486 DX с 16 Мб RAM.

По-другому выглядит одноранговая сеть, в которой осуществляется

файловый сервер. Здесь чем лучше отдельные станции, тем лучше распределение

ресурсов внутри всей сети. Дорогие периферийные устройства, такие как

сканер, модем, жесткие сменные диски и т.п., необходимо устанавливать лишь

на одной рабочей станции, так как в сети эти ресурсы доступны всем

пользователям.

Сетевые карты

РС, как правило, подключаются в сеть с помощью сетевой карты.

Исключение составляет псевдосеть, где РС соединяются с помощью кабеля нуль

- модема. Сетевая карта устанавливается в один из свободных слотов

материнской платы. При этом сервер не обязательно должен иметь лучшую

карту, чем рабочие станции, однако для обеспечения оптимальной

эффективности, следует оснащать рабочие станции 16 - разрядными, а по

возможности 32 - разрядными сетевыми картами. Сетевые карты являются

посредниками между РС и сетью и передают данные по сети шин с CPU и RAM

сервера или рабочей станции. Сетевая карта оборудована собственным

процессором и памятью, обычно имеющий объем 8-16 Кб.

Вопросы для повторения

1. Понятие: Локальные и глобальные средства связи. Определение,

область применения, достоинство и недостатки.

2. Топология сети типа РС-РС (псевдосеть). Связь РС между собой.

Особенности, достоинство и недостатки.

3. Одно-ранговая сеть. Топология. Организация одно-ранговой сети.

Достоинство и недостатки

4. Сеть типа клиент-сервер. Топология, недостатки и достоинства.

5. Топология «звезда». Организация, достоинство и недостатки.

6. Кольцевая топология. Достоинство и недостатки.

7. Шинная топология. Достоинство и недостатки.

8. Компоненты локальной сети. Файловый сервер. Рабочая станция.

Назначение, состав, системные ресурсы.

9. Сетевые карты. Назначение. Сетевые программные средства.

-----------------------

Источник белого света

Изображение

Редуцирующая линза

ПЗС

АЦП или компаратор

Источник белого света

Изображение

Редуцирующая линза

ПЗС

АЦП или компаратор

Вращающийся RGB фильтр

Источник белого света

Изображение

Редуцирующая линза

Dichroic –фильтр №1

АЦП

Dichroic –фильтр №2

3-х полосный

ПЗС

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Рефераты

Автоматизированные системы обработки информации и управления