Стандарты, использующиеся в системах бесшнуровой телефонии

1. CT-1

2. CT-2

3. DECT

4. PHS

5. PACS, PWT, WDCT

1. В 1985 году разработан первый стандарт бесшнуровой телефонии СТ-1 (Cordless Telephony). Он работает в диапазоне частот 825-837 МГц, в котором размещается 10 радиоканалов. В стандарте реализуется метод частотного разделения каналов (FDMA). Количество дуплексных каналов-40. Связь осуществляется c индивидуальной базовой станцией через свой идентификационный код. Сорока каналов было недостаточно для

использования в деловой сфере и вскоре был принят расширенный стандарт СТ-1+ с удвоенным количеством дуплексных каналов-80. Однако, основным недостатком этих стандартов являлась невозможность обеспечения секретности передачи информации.

2. Стандарт СТ-2 работает в диапазоне частот 864,1-868,1 МГц, в котором размещается 40 радиоканалов, каждый с шириной полосы частот 100 кГц. В стандарте реализуется метод многостанционного доступа с частотным разделением каналов (FDMA). Это первый стандарт беспроводной телефонии, в котором реализован дуплекс с временным разделением приема и передачи (TDD). Скорость цифрового потока в радиоканале-72 кбит/с. Стандарт

предполагает применение АДИКМ кодека со скоростью передачи 32 кбит/с, что обеспечивает высокое качество передаваемой речевой информации. Средняя излучаемая мощность составляет 5 мВт (пиковая 10 мВт). В стандарте используется двухуровневое управление мощностью передатчика, что защищает приемник базовой станции от насыщения и косвенно уменьшает уровень интерференции в сети. СТ-2 обеспечивает конфиденциальность переговоров и лучшее, чем в СТ-1 качество приема речевых сообщений.

3. Стандарт DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) работает в диапазоне частот 1880-1900 МГц, в котором размещается 10 радиоканалов, каждый с шириной полосы частот 1728 кГц. В стандарте реализуется метод многостанционного доступа с временным разделением каналов (ТDMA) и дуплекс с временным разделением приема и передачи (TDD). TDMA кадр длительностью 10 мс образует 12 речевых каналов. В течение первой

половины кадра (5 мс) осуществляется передача информации от базовой станции к абонентскому терминалу, а в течение второй половины - в обратном направлении. Скорость цифрового потока в радиоканале – 1152 кбит/с. Кодирование речи осуществляется с помощью АДИКМ кодека со скоростью передачи 32 кбит/с. Средняя излучаемая мощность – 10 мВт (пиковая 250 мВт).

4. Стандарт PHS (Personal Handyphone System) работает в диапазоне частот 1895-1918,1 МГц, в котором размещается 40 радиоканалов, разнос между несущими составляет 300 кГц. Диапазон 1895-1906 МГц выделен для офисного применения, а диапазон 1906-1918,1 МГц зарезервирован для использования на сети общего пользования. В стандарте реализуется метод многостанционного доступа с временным разделением каналов (ТDMA) и дуплекс с временным разделением приема и передачи (TDD). TDMA кадр образует 4 речевых канала. Скорость цифрового потока в радиоканале – 384 кбит/с. Стандарт предполагает применение АДИКМ кодека со скоростью передачи 32 кбит/с. Выходная мощность абонентсткой станции до 10 мВт.

5. В США в бесшнуровых офисных системах и беспрововодных АТС используются различные стандарты, такие как PACS (Personal Access Communications System), PWT (Personal Wireless Telecommunications), WDCT (Worldwide Digital Cordless Telephone). Однако, в Европе они практически не используются.

В отличие от стандартов сотовой связи бесшнуровая связь обеспечивает большую плотность трафика, то есть позволяет обслуживать большое число абонентов на ограниченной площади.

В принципе, все упомянутые стандарты с не меньшим успехом используются для организации бесшнурового мобильного и беспроводного фиксированного (WLL) доступов на местной телефонной сети общего пользования.

Преимущества и недостатки

Стандарт СТ-1 имеет на сегодняшний день больше недостатков чем достоинств, представляя собой аналоговый стандарт с ограниченными возможностями неиспользующийся в современных системах бесшнуровой связи. Стандарт СТ-2 является неплохой радиотехнологией с высоким качеством передачи речи, использующей динамическое распределение каналов (DCA). Но он не ориентирован на передачу данных и не может объединять таим-слоты, не обладает возможной гибкостью в назначении ширины полосы как, например, DECT. Таким образом СТ-2 хорош для пользователей, предусматривающих только речевой трафик, представляя собой технологию без возможности наращивания приложений и возможностей.

Стандарты DECT и PHS во многом схожи, используя перекрывающиеся на 5 МГц соседние диапазоны частот. Оба используют динамическое распределение каналов, не требуя тщательного предварительного планирования частот, предоставляя возможность сосуществовать друг с другом на смежных территориях. Оба поддерживают передачу функций ISDN. Что касается безопасности передачи информации, защиты ее от прослушивания, то здесь возможности PHS и DECT также близки. С учетом того, что PHS разрабатывался японцами, этот стандарт слабо развит в европейских странах и в основном используется в азиатском регионе.

Преимущества DECT:

- возможность взаимодействия с GSM;

- возможность использования ПАРБ и ТАРБ разных производителей

(поддерживающих GAP/Generic Access Profile);

- возможность использования двухстандартных ПАРБ (DECT/GSM);

- возможность обслуживать большее число абонентов на ограниченой площади

10000 Эрл/км2;

- поддержка одной БС большего количества одновременных разговоров 12

против 4 в PHS);

- обеспечивает подключение регенераторов.

Преимущества PHS

- более низкая задержка

- более низкое энергопотребление ПАРБ

- меньший вес ПАРБ

- поддержка большего количества разговорных каналов (160 против 120 в DECT).

Для Европейского да и мирового применения DECT является очень перспективной

технологией. Он представляет собой открытый, развивающийся стандарт, обеспечивающий органичное взаимодействие с существующими сетями связи и поддерживающий большое разнообразие приложений и услуг. В настоящее время разрабатываются приложения к DECT для обеспечения пакетной передачи данных (DPRS), доступа в Internet (DIAP), поддержки услуг мультимедиа (DMAP), использования стандарта в беспроводных локальных вычислительных сетях и обеспечения транспортировки протокола WAP (Wireless Application Protocol) поверх IP. Ведется работа по увеличению в DECT скорости пакетной передачи данных до 2 Мбит/с.Условно системы бесшнурового доступа можно разделить на две категории.

Первая из них представляет собой системы интегрированные в УПАТС, т.е. гармонично представляющие еще один вид абонентских терминалов УПАТС, кроме проводных (рис.1). Главным преимуществом систем этой категории является доступность бесшнуровым абонентам всего спектра услуг УПАТС наравне с цифровыми системными телефонами. Системы второй категории предоставляют возможность организации бесшнурового доступа к АТС, “штатно” не имеющим такой возможности. Системы первой категории включаются в оборудование УПАТС на уровне ТЭЗов на системную шину, тогда как вторые подключаются по стандартным интерфейсам (рис. 11. ). Чаще всего это двухпроводные абонентские линии или линии ISDN (BRI, PRI). При этом для каждого ПАРБ выделяется своя абонентская линия или разговорный канал, то есть управляющим контроллером системы не осуществляется коммутация и концентрация нагрузки. Преимущество систем второй категории состоит в сохранении ранее вложенных инвестиций, без замены существующей УПАТС. Мобильным абонентам остаются доступны те же услуги, что и аналоговым абонентам или ISDN абонентам, в зависимости от типа интерфейса подключения.

Очевидно, что большинство рассматриваемых систем обоих типов представляет

стандарт DECT, ввиду его вышеуказанных преимуществ, перспективности, открытости

этого стандарта для будущих приложений.

Единственный фирмой, представляющей стандарт PHS, является компания NEC.

В DECT имеется возможность регистрации одного и того же ПАРБ в разных системах. Например, в домашнем бесшнуровом телефоне, в офисной системе и микросотовой системе ТфОП. При этом в каждой системе ПАРБ имеет свой индивидуальный телефонный номер.

Некоторые крупные офисные системы (например, Hicom Cordless E, Meridian-1 DECT, MD-110) предлагают возможность использования одного телефонного номера для поиска сотрудника на нескольких удаленных офисах компании. При этом, как правило, коммутаторы офисов должны соединяться между собой по внутрифирменным протоколам типа CorNet, MCDN или им подобным.

Так как все рассматриваемые радиотехнологии используют соты очень малого радиуса для рационального и полного радиопокрытия территории, исключающего “мертвые зоны” или зоны неуверенного приема, требуется тщательное планирование зон покрытия базовых станций с учетом особенностей здания с обязательными замерами радиосигнала, а также расчет необходимой нагрузки по обслуживанию требуемого трафика. Максимально возможное в DECT количество одновременных разговоров имеют системы Hicom cordless E, Meridian-1 и Goodwin-WLL. При необходимости пропуска большего трафика вопрос решается установкой в одной точке нескольких базовых станций.

Постоянное совершенствование телекоммуникационных технологий не оставляет сомнений в том, что развитие этого интересного и динамичного сегмента рынка еще далеко не завершено и впереди нас ждет еще много различных новшеств.

Библиографический список

Основная литература

1.А.Н. Берлин. Цифровые сотовые системы связи [Текст]. – М.: Эко-Трендз, 2010. – 296 с.: ил.

2.Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи[Текст]/ Карташевский В.Г., Семенов С.Н., Фирстова Т.В. – М: Эко- трендз, 2001.

3.Ратынский М. В. Основы сотовой связи / Под ред. Д. Б. Зимина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2000. - 248 с: ил.

4.Системы мобильной связи:Учебное пособие для вузов / В. П. Ипатов, В. К. Орлов, И. М. Самойлов, В. Н. Смирнов; под.ред. В.П. Ипатова. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 272 с,

Дополнительная литература:

1.Печаткин А.В. Системы мобильной связи (1часть) [Электронный ресурс] .- Р.: РГАТА им. П.А. Соловьева, 2007.

2.Галкин В.А. Цифровая мобильная радиосвязь [Текст]. Учебное пособие для вузов. – М.:Горячая линия – Телеком, 2007, - 432с.,ил.

3.Весоловский Кшиштоф. Системы подвижной радиосвязи [Электронный ресурс] / Пер. с польск. И.Д.Рудинского; под ред. А.И.Ледовского. – М.: Горячая линия – Телеком, 2006. – 536 с.

4. В.И. Попов Основы сотовой связи стандарта GSM [Электронный ресурс] . — М.: Эко-Трендз, 2005. — 296 с: илл.

5.Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики[Электронный ресурс] : Учеб. пособие. – М.: Эко-Трендз, 2005 с.: ил.

6. Радиосвязь/ Под ред. О.В.Головина. – М: Горячая линия - Телеком, 2001.