Страница 36

Вычислительные комплексы и сети. Лекции

Использование электромагнитных волн видимого диапазона

Используются для передачи с помощью световых лазеров. Связь осуществляется по двум каналам – приёмному и передающему.

Проблема:

1)      точечный приемник, к которому надо прицелиться;

2)      не проходит сквозь дождь и туман

Спутниковые линии связи

В общем случае участниками являются наземные и орбитальные комплексы связи. Наземные комплексы передают информацию со спутника и далее на магистральные наземные линии связи (проводные, либо беспроводные).

Бортовые комплексы включают в свой состав так называемые транспондеры – повторители, настроенные на определенную часть или частоту сигнала. Принимают и преобразуют сигнал в новую частоту для передачи на землю, чтобы сигнал со спутника не накладывался с сигналом от земли. Как правило, спутники разделяются по высоте спутника над землею. Период обращения спутника равен T = R^3/2.

На малой высоте спутники быстро исчезают из видимости наземных комплексов.

Геостационарные спутники вращаются на большой частоте. По экватору – размещение спутников через 2 градуса – итого 180 спутников.

В частоты передачи данных для спутников выделяются организацией ITU.

На типовом спутнике имеется около 40 транспондеров, полоса каждого – 40-80 MHz.

В качестве абонентского оборудования для спутников могут использоваться терминалы VSAT. Диаметр антенны – 1 метр, выходная мощность 1 Ватт, скорость передачи – 19.2 Кбит/c. Средне высотные спутники – как правило, оборот вокруг земли – 6 часов. Для организации связи их необходимо отслеживать. Передатчики можно использовать менее мощные. Наиболее известная система этой связи – GPS – высота спутников 18000км, летать может 24 спутника.

Низкоорбитальные спутники – высота 750 км, как правило, ориентирована вдоль линии долготы, как правило – один спутник на 32 градуса долготы. Каждый спутник создает на земле пятно, которое перекрывается соседним. В наиболее известном проекте IRIDIUM на земле 1628 пятен – т.е. точек, где должны быть наземные комплексы. Один спутник несет в себе 3840 каналов, и все спутники несут 253440 каналов. Информация передается по цепочке – от одного спутника к другому. Уход спутника из одной ячейки пятна, компенсируется другим спутником. Возможно, при уходе спутника, он передает информацию на специальный комплекс на земле, и там уже по земле, информация доходит до предыдущего. 

 [19.10.2006][Лекция 7]

Мобильная телефонная связь.

1946 – первая мобильная связь. Передача по единственному каналу. Далее, была система IMTS.Поддерживалось 23 канала в полосе 150-450 МГц. Если количество абонентов >23 желающих, то приходилось ждать. Далее, AMPS. Регион охвата делился на соты. Каждая диаметром 10-20 километров. Каждая сота работала на своих частотах и не перекрывалась с соседними. Мощность передачи телефонной трубки 0.6Вт. Соты объединялись в группы по 7 сот. Каждая сота имела названия, и ей соответствовал свой набор частот. Между одинаковыми сотами был буфер шириной в 2 ячейки. Таким образом, обеспечивался низкий уровень взаимопомех. Если число пользователей увеличивалось, соты разбивались на более мелкие. В центре каждой ячейки соты находилась базовая станция, с которой связывались все телефоны, находящиеся в ее зоне действии. Все базовые станции соединялись мобильным коммутатором MTSO (MSC). Привязка могла осуществляться как по кабелю, так и по эфиру.  Они являются аналогами АТС, которые связываются между собой.

В каждый момент времени, мобильный телефон находится в зоне одной из ячейек базовой станции. Если телефон перемещается, то сигнал от него ослабляется и базовая станция связывается с соседними, чтобы определить, где он находится. Базовая станция передает управление той, в зоне которой он находится (имеет самый сильный сигнал). Передача (hand off) может осуществляться мягко, т.е. передача управления осуществляется без потерь сигнала или с жесткой – с потерей сигнала. В системе используется частотное уплотнение. Диапазоны передачи 824-849 МГц, приема 869-894 МГц. В этом диапазоне частот, передача распространяется по прямой, отражаясь от препятствий. В силу этого появлялся эффект ЭХО. Использовалось 832 дуплексных канала.