Как и в случае системы AMPS, D-AMPS требует значительного частотного планирования с использованием схемы N=7. Отношение сигнал-помеха (SIR) в 18 дБ необходимо для удовлетворительного качества работы системы. Для того, чтобы удовлетворить растущий спрос на обслуживание, используется сложная секторизация и деление сот, что позволяет повысить пропускную способность от зоны к зоне. Типичная сеть D-AMPS планируется с использованием иерархической структуры с макросотами (для обеспечения зоны охвата), микросотами (для обеспечения пропускной способности, изолированных групп пользователей, частных сотовых систем) и пикосотами (для обеспечения зон охвата на уровне отдельных зданий и жилья).
В конечном итоге объем, и качество предоставляемых услуг определяют перспективность и современность любой системы связи. Расширение услуг — это, в конечном счете, увеличение прибыли, это то, что двигает технику вперед.
Вот далеко не полный перечень разрабатываемых и частично уже внедряемых современных услуг связи.
· Передача сообщений. До сих пор использовались в основном голосовая почта и пейджинговые сообщения. Но есть и другие возможные опции, такие как оповещение абонента о получении голосового сообщения в любой момент, подключение к разговору в момент получения голосового сообщения, а не после, передача коротких сообщений с отображением непосредственно на дисплее радиотелефона, в том числе и широковещательных, и др. Разрабатываются алгоритмы перевода сообщений из одной среды в другую, алгоритмы распознавания и конвертирования текстов в речь или наоборот, автоматизированная пересылка сообщения на Е-mail, если абонент в данный момент занят, и др.
· Передача данных, которая не ограничивается только передачей приемом данных, а предусматривает возможность ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА МУЛЬТИМЕДИА.
· Роуминг. Согласно предусматриваемой концепции развития абонент должен всегда и везде без проблем пользоваться своим радиотелефоном независимо от используемого в системах стандарта и диапазона частот.
· Индификация вызывающего абонента. Это либо высвечивание номера вызывающего на сотовом радиотелефоне, либо сообщение номера радиотелефона вызывающего абонента его собственным голосом.
· Оплата вызововза счет вызывающего абонента.
· Доступчерез радиотелефонный аппарат к СВОЕМУ ДОМАШНЕМУ КОМПЬЮТЕРУ (Remote Control of Call Waiting).
· Использование "интеллектуальных" картдля идентификации абонента.
* Персональный единый номер. С расширением объема индивидуальных услуг телефонные номера становятся связанными с личностью, а не с местом пребывания. Попросту говоря, ПЕРСОНАЛЬНЫЙ ЕДИНЫЙ НОМЕР является тем ушком, по которому абонент может получить услугу, где бы он ни находился. В США все больше и больше номеров выделяется для услуги ПЕРСОНАЛЬНОГО ЕДИНОГО НОМЕРА. Предоставление услуги ПЕРСОНАЛЬНОГО ЕДИНОГО НОМЕРА предусматривает создание платформ, которые будут автоматически направлять вызов на сотовый телефон, если он включен, или же на "интеллектуальную погрузочную станцию", которая направит вызов либо на офисный, либо на домашний телефон. Абонент может также обозначить номер, по которому будут перенаправляться все вызовы. Можно будет МАРШРУТИЗИРОВАТЬ вызовы, например, направив сигнал вызова, домой или в офис, затем на сотовый телефон и, в конце концов, на голосовую почту. Приходящие факсы можно будет отображать на экранах компьютеров.
Маршрутизирование вызовов — это первый этап ввода услуги персонального единого номера. Однако программирование информации о маршрутизировании вызова громоздко и зачастую требует участия в этом процессе самого абонента. В перспективе предполагается полная автоматизация процесса
1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТОВ AMPS и D-AMPS.
1.1 Характеристики стандарта AMPS.
Стандарт аналоговый
Рабочий диапазон 825-845, 870-890 МГц
Метод мультидоступа FDMA ( в полосе системы 20 МГц организуются методом ЧРК 666 дуплексных радио каналов с шириной каждого канала 30 кГц).
Метод дуплексирования FDD (каналы передачи и приема разнесены по частоте дуплексный разнос 45 МГц).
Число каналов связи на один радио канал 1
Мощность передатчика МС 1вт, автомобильный 12вт
Минимальное отношение сигнал/шум 10 дБ
Время переключения канала на границе ячейки 250 Мс
Вид модуляции FM (с девиацией частоты в речевом канале 12 кГц )
Вид модуляциив канале управления FSC (с девиацией частоты 8 кГц).
Тип кодав канале управления - мончестерский
Скорость передачи сигналов управления 10кБит/с
Виды каналов (речевые и аналоговые)
Организация каналов управления
В рассматриваемой системе используются два типа каналов управления: прямой и обратный. Информация по прямому каналу управления в направлении от базовой станции к подвижной передается со скоростью 8 Кбит/с непрерывным потоком, который, при отсутствии информации для последней, содержит лишь контрольный текст. Это является необходимым условием функционирования системы, так как в свободном состоянии приемное устройство подвижной станции сканирует каналы управления, выбирая канал с наиболее высоким уровнем сигнала. Для передачи служебной информации в каналах управления используются сообщения стандартных форматов.
В прямом канале управления сообщения стандартных форматов используются для передачи следующих сведений:
· О состоянии соответствующего обратного канала управления (свободно/занято)
·Информационных данных (слова А) для четных номеров абонентов
·Информационных данных (слова В) для нечетных номеров абонентов
Разряды, отражающие состояние обратного канала (свободно/занято), всегда располагаются на одних и тех же позициях передаваемого сообщения, с тем, чтобы упростить их выделение из общего потока информации. Объединение двух потоков информации (слова А и слова В) уменьшает временной промежуток, отведенный для синхронизирующей последовательности. Достоверность принимаемой информации увеличивается благодаря многократной ее передаче (пять повторов), что особенно важно для каналов, подверженных замиранием и интерференции сигналов. Для обеспечения необходимой достоверности информационные слова кодируются и объединяются с разрядами коррекции ошибок. В приемнике осуществляется мажоритарное накопление последовательностей по соответствующим правилам принятия решения (3 из 5). В прямом канале управления каждое кодовое слово содержит 28 бит информации и 12 бит коррекции ошибок; в обратном канале управления используются 36 информационных бит и 12 бит коррекции ошибок. Код с такой структурой позволяет исправлять однократную ошибку и обнаруживать 4 ошибки. Информационные слова — это сложные пакеты информации, разделенные на группы или на отдельные разряды, каждый из которых определяет параметры системы, цифру в набираемом номере и т. п. Более точное содержание формата слова зависит от типа сообщения, а длина полного информационного слова может составлять 463 бита.
1.2 Характеристики стандарта DAMPS
Метод доступа - TDMA
Количество радиоканалов на несущую - 3
Рабочий диапазон частот: 824-840 МГц 869-894 МГц
Разнос каналов: 30 кГц
Эквивалентная полоса частот на один разговорный канал-10 кГц
Вид модуляции - л/4 DQPSK
Скорость передачи информации - 48 кбит/с
Скорость преобразования речи - 8 кбит/с
Алгоритм преобразования речи - VSELP
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ РЕЧИ.
Совершенствование технологии кодирования речи.
Используемый в системе D-AMPS метод кодирования речи VSELP со скоростью 7,95 кбит/с, разработанный ф. Motorola, обеспечивает достаточно высокое качество передачи речи. Качество передаваемого сигнала, оцениваемое по пятибалльной шкале усредненной субъективной оценки MOS, равно 3,435 балла (для сравнения - стандартная скорость кодирования в 64 кбит/с оценивается по этой шкале в 4,116 балла). Все более и более актуальным становится снижение скорости кодирования, но при сохранении качества передачи. Поэтому следует ожидать использование в системах других алгоритмов кодирования. С этой точки зрения привлекает внимание разработанный недавно фирмами Audio-codes и DSP Group масштабируемый алгоритм кодирования MPMLQ (Multipulse Maximum Likety - hood Quantization), позволяющий разрабатывать оборудование со скоростями кодирования вплоть до 4 кбит/с при задержках, не превышающих 20 мс. Усредненная оценка MOS в 3,901 балла ясно иллюстрирует преимущества этой технологии.
Речевой кодер. Аналоговый речевой сигнал преобразуется в речевую форму VSELP (Vector Sum Excited Linear Prediction) кодером. Речевой сигнал разбивается на сегменты по 20 мс, которые преобразуются в 159 кодированных бит, передаваемых со скоростью 7,95 кбит/с. Метод кодирования VSELP, разработанный ф. Motorola, обеспечивает достаточно высокое качество передачи речи. Качество передаваемого сигнала, оцениваемое по пятибалльной шкале усредненной субъективной оценки MOS (Mean Opinion Score), равно 3,435 балла.
Канальный кодер. Для канального кодирования используется сверточный код со скоростью r = 1/2. В этом процессе пакет в 159 бит от речевого кодера разбивается на две группы бит: класс 1-77 бит, класс 2-82 бита. В группе бит 1 класса осуществляется указанное сверточное кодирование, причем 7 бит используются для обнаружения ошибок, биты второго класса передаются без кодирования. В результате преобразований в канальном кодере речевой фрагмент 20 мс представляется 260 битами, что соответствует скорости передачи 13 кбит/с.