 Популярные статьи | |
| Сейчас на сайте |  Гостей: 3
На сайте нет зарегистрированных пользователей
Пользователей: 9,955
новичок: Logyattella
|
|
| 4.12.3.3 Цифровые системы сотовой связи |
Цифровые системы сотовой подвижной связи представляют собой системы второго поколения. По сравнению с аналоговыми системами они предоставляют абонентам больший спектр услуг и обеспечивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями передачи данных с пакетной коммутацией. Основные характеристики наиболее известных стандартов цифровой сотовых систем приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Характеристика GSM
(DCS 1800) D-AMPS
(ADC) JCD CDMA
1 2 3 4 5
1.Метод доступа
2.Количество речевых каналов на несущую
3.Рабочий диапазон частот (МГц)
4.Разнос каналов (КГц)
5.Полоса частот на один разговорный канал (КГц)
6.Скорость передачи информации (Кбит/с)
7.Размер соты (км) TDMA
8(16)
935-960
890-915
(1710-1785)
(1805-1880)
200
25(12,5)
270
0,5-35
TDMA
3
824-840
869-894
30
10
48
0,5-20 TDMA
3
810-826
940-956
1429-1441
1447-1489
25
8,3
42
0,5-20 CDMA
32
824-840
869-894
1250
-
-
0,5-25
Система связи стандарта GSM рассчитана на использование ее в коммерческих целях. Стандарт предоставляет ряд услуг, которые не реализованы или реализованы не полностью в других стандартах. К ним относятся:
- использование интеллектуальных SIM-карт для доступа к услугам связи;
- шифрование передаваемых сообщений; - аутентификация и идентификация абонентского
оборудования по криптографическим алгоритмам;
- автоматический роуминг различных сетей GSM в национальном и международном масштабах;
- межсетевой роуминг с абонентами других стандартов, а также со спутниковыми сетями персональной связи.
Полоса частот 890-915 МГц используется для передачи сообщений с подвижной станции на базовую, полоса 935-960 МГц – для передачи с базовой станции на подвижную. Разность между частотами этих каналов постоянна и равна 45МГц. Разнос частот между соседними каналами – 200 КГц, таким образом, в отведенном диапазоне 25 МГц размещается 124 канала связи. При этом используется принцип временного разделения каналов (TDMA), что позволяет на одной несущей частоте разместить 8 речевых каналов одновременно. Скорость преобразования речи 13 Кбит/с.
Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи DTX (Discontinuous Transmission), которая обеспечивает включение передатчика только тогда, когда пользователь начинает разговор и отключает его в паузах и в конце разговора. Система DTX управляется детектором активной речи VAD (Voice Activity Detector), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и шума без речи.
Для защиты от ошибок, возникающих в радиоканалах, применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением.
Структурная схема обработки речевых сообщений в стандарте GSM имеет вид, представленный на рис. 4.31.
Система связи стандарта GSM рассчитана на использование ее в коммерческих целях. Стандарт предоставляет ряд услуг, которые не реализованы или реализованы не полностью в других стандартах. К ним относятся:
- использование интеллектуальных SIM-карт для доступа к услугам связи;
- шифрование передаваемых сообщений;
- аутентификация и идентификация абонентского оборудования.
Рис. 4.31. Схема обработки речевых сообщений в стандарте GSM
С помощью этой информации происходит полный цикл аутентификации и разрешается доступ абонента к сети. Процедура реализуется следующим образом. Сеть передает на подвижную станцию некоторое случайное число RAND. В аппаратуре сотового радиотелефона с помощью индивидуального ключа Ki и алгоритма А3 производится преобразование полученного числа и вычисление результата SRES. Это число подвижная станция посылает обратно в сеть, которая сравнивает значение этого отклика со значением вычисленным непосредственно сетью. Если оба значения совпадают, то подвижная станция получает доступ к сети.
Каждый отсчет уровня исходного аналогового сигнала в стандарте GSM представляется в виде зашифрованного сообщения, состоящего из 114 бит – двух самостоятельных блоков по 57 бит, разделенных между собой эталонной/обучающей последовательностью – 26 бит. При приеме этой последовательности определяется характер искажений в тракте распространения сигнала, и характеристики приемника формируются уже применительно к конкретным условиям работы в данный момент. Структура кадра для 8 речевых каналов, использующих принцип ВРК (TDMA) показана на рис.4.32.
Для передачи по каналам управления и связи используются 5 видов временных окон, основными являются;
- NB – нормальный временной интервал;
- FB – временной интервал подстройки частоты;
- SB – интервал временной синхронизации;
- AB – интервал доступа.
При передаче по разговорному каналу используется NB – интервал, длительностью 0,577 мс. Он состоит из 114 бит зашифрованного сообщения, две концевых комбинации ТВ по 3 бита каждая, два контрольных бита, разделяющих зашифрованные биты от эталонной последовательности, защитный интервал, равный времени передачи 8,25 бита.
Повторяющиеся временные интервалы подстройки частоты FB образуют канал установки частоты.
SB – интервал используется для синхронизации работы аппаратуры подвижной станции. Он содержит синхропоследовательность 64 бита и два зашифрованных блока по 39 бит в каждом, в которых записана информация о номере TDMA-кадра и идентификационный код базовой станции.
Установочный интервал DB обеспечивает установление и тестирование канала связи.
Интервал доступа AB обеспечивает разрешение доступа подвижной станции к новой базовой станции.
Рис. 4.32. Структура кадра стандарта GSM
Установочный интервал DB обеспечивает установление и тестирование канала связи.
Интервал доступа AB обеспечивает разрешение доступа подвижной станции к новой базовой станции.
Каждый временной интервал обозначается номером от 0 до 7, то есть в одном кадре одновременно могут передаваться 8 речевых каналов. Из TDMA-кадров составляются мультикадры, состоящие из 26 или 51 кадра. Из 26 или 51 мультикадра составляется суперкадр, длительностью 6,12 с. 2048 суперкадров составляют гиперкадр длительностью 3 часа 28 минут 53 секунды 760 миллисекунд. Необходимость такой большой длительности гиперкадра обусловлена требованиями применяемого процесса криптографической защиты, в котором номер кадра используется как входной параметр шифрования.
Защита и безопасность информации осуществляется для исключения несанкционированного использования системы и обеспечения секретности переговоров. Для этого используются следующие механизмы:
- аутентификации;
- секретности передачи данных;
- секретности абонента;
- секретности направления вызова
|
|
| Комментарии |
| Добавить комментарий |
|
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
|
| Рейтинги |
|
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
|
|
| Гость |
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Забыли пароль? Запросите новый здесь.
|
| Мини-чат | Вам необходимо залогиниться.
Нет присланных сообщений.
|
|
