<<
>>

D-AMPS — цифровая усовершенствованная мобильная связь

Вторым поколением AMPS является полностью цифровая система D-AMPS. Она описывается международным стандартом IS-54 и его последователем — IS-136. Система D-AMPS была разработана таким образом, чтобы она могла успешно сосуществовать с AMPS и мобильные телефоны первого и второго поколения могли работать одновременно в одной и той же соте.

В частности, D-AMPS использует те же 30-герцевые каналы, что и AMPS. Они располагаются в том же диапазоне, то есть может получиться так, что какой-то канал будет аналоговым, а соседние с ним каналы — цифровыми. В зависимости

конкретного набора телефонов в данной ячейке ее коммутатор определяет, ка- каналы цифровые, какие аналоговые, и может динамически менять их тип в ^висимости от того, какие телефоны попадают или выходят из зоны действия

базовой станции ячейки. Когда D-AMPS была представлена как новая служба, для нее был выделен дополнительный диапазон, с расчетом на увеличение нагрузки. Исходящие каналы расположили на частотах 1850-1910 МГц, а соответствующие входящие каналы — на частотах 1930-1990 МГц.

Как и в AMPS, каналы парные. В этой полосе длина волн составляет 16 см, поэтому стандартная антенна размером в четверть длины волны будет размером всего лишь 4 см, что дает возможность создать более компактные телефоны. Тем не менее многие телефоны D-AMPS могут использовать оба диапазона (как 850, так и 1900 МГц), что позволяет использовать увеличенный набор доступных каналов.

В мобильном телефоне системы D-AMPS голосовой сигнал захватывается микрофоном, оцифровывается и сжимается.при помощи более сложной модели, чем дельта-модуляция и схема предсказания, которые мы изучали ранее. Метод компрессии в данном случае принимает в расчет особенности человеческого голоса, сжимая речь со стандартных 56 Кбит/с (PCM-кодирование) до 8 Кбит/с и даже меньше.

Сжатие производится специальной схемой, называемой вокодером (Bellamy, 2000), прямо в телефоне, а не на базовой или коммутационной станции. Это уменьшает размеры информации, которую необходимо передать в эфир. При использовании стационарной телефонии нет никакого смысла в сжатии данных в самом телефонном аппарате, поскольку уменьшение трафика в локальной линии никак не влияет на общую емкость системы.

Когда же речь идет о мобильной связи, то в оцифровке и сжатии данных в самой трубке есть значительная выгода: достаточно сказать, что три абонента D-AMPS могут одновременно использовать одну и ту же пару частотных каналов за счет мультиплексирования с разделением времени. Каждая пара частот поддерживает скорость 25 кадров/с (40 мс на кадр). Кадры состоят из шести временных интервалов по 6,67 мс, как показано на рис. 2.36 для самой низкочастотной канальной пары.

Каждый кадр обслуживает трех пользователей, которые поочередно занимают исходящий и входящий каналы. Во время первого кадрового интервала (рис. 2.36, а), например, пользователь 1 может передавать данные на базовую станцию, а в это время пользователь 3 может’принимать данные. Кадровый интервал состоит из 324 бит, из них 64 используются для организации защитного интерва

ла, синхронизации и функций управления. Таким образом, пользователю предоставляется 260 бит. Из них 101 используется для исправления ошибок при передаче по зашумленному эфиру, поэтому в чистом виде для полезных данных остается лишь 159 бит. При скорости 50 интервалов в секунду пропускная способность, доступная для передачи сжатой речевой информации, составляет около 8 Кбит/с, то есть 1/7 стандартной пропускной способности РСМ.

Использование улучшенных алгоритмов сжатия может позволить уложить речь в 4 Кбит/с, в этом случае один кадр может использоваться одновременно шестью абонентами, как показано на рис.

2.36, б. С точки зрения операторов мобильной связи, возможность сжатия данных в 3-6 раз относительно AMPS — это большая победа. Этим объясняется популярность «персональных служб связи». Конечно, качество звука при 4 Кбит/с не сравнить с 56 Кбит/с, однако некоторые операторы, тем не менее, рекламируют высококачественный звук, который можно якобы сравнить со звуком Hi-Fi аппаратуры. Но должно быть очевидно, что канал 8 Кбит/с никогда не даст даже качества древнего модема на 9600 бит/с.

Структура управления D-AMPS довольно сложна. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что группы из 16 кадров формируют суперкадр, и некоторая часть служебной информации появляется ограниченное количество раз в суперкадре. Используются шесть основных управляющих каналов: конфигурация системы, управление в реальном и модельном (не реальном) времени, пейджинговые функции, ответы на запросы доступа и короткие сообщения. Но концептуально работа D-AMPS не отличается от работы AMPS. Когда телефон включен, он находится в контакте с базовой станцией, сообщая о себе и прослушивая управляющий канал на предмет входящих звонков. Обнаружив новый телефон, коммутатор информирует домашнюю базу абонента о его местонахождении, благодаря чему звонки могут быть корректно маршрутизированы.

Системы AMPS и D-AMPS различаются методом передачи сигнала телефона с одной базовой станции на другую. В AMPS этим занимается коммутатор, не привлекая никакие мобильные устройства. Как видно из рис. 2.36, в D-AMPS треть времени мобильный телефон занимается не передачей и не приемом информации. Он использует пустые кадровые интервалы для измерения качества линии. Когда он обнаруживает, что сигнал пропадает, то жалуется на это коммутатору, который разрывает соединение с текущей базовой станцией. В это время телефон может попытаться найти станцию с более сильным сигналом. Как и в AMPS, на передачу уходит около 300 мс. Метод, используемый в D-AMPS, называется передачей с помощью телефона, МАНО (Mobile Assisted HandOff).

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 4-Е ИЗДАНИЕ. 2003

Еще по теме D-AMPS — цифровая усовершенствованная мобильная связь:

  1. 4. Аналог собственноручной подписи. Электронно-цифровая подпись
  2. 43. Виды мобильности
  3. 7.2. Социальная мобильность общества
  4. 42. Понятие «стиль жизни». Социальная мобильность и ее типы
  5. Мобильность освещения событий.
  6. Глава 7 СОЦИАЛЬНАЯ СТРУКТУРА И МОБИЛЬНОСТЬ
  7. СВЯЗЬ ВРЕМЕННАЯ
  8. 3.6.1. Обратная связь
  9. 4. Причинная связь
  10. СВЯЗЬ ОБРАТНАЯ
  11. Обратная связь
  12. 4.10. ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
  13. Обратная связь телевидения
  14. СВЯЗЬ
  15. Связь с любовью
  16. СВЯЗЬ С ПОДСОЗНАНИЕМ
  17. СОЗНАТЕЛЬНАЯ СВЯЗЬ