Далее возникает сетевая задержка, обусловленная передачей пакетов с речевыми кадрами через IP-сеть. Главным образом задержка создается маршрутизаторами и коммутаторами вследствие образования очередей на их выходах, а также по причине обработки пакетов. Такая задержка зависит от количества сетевых узлов, через которые были переданы пакеты.
Рис.7.70 Задержки на сети IP‑телефонии
На рис.7.70 показаны возможные задержки на примере сети IP‑телефонии, когда оконечными устройствами являются шлюзы. Как видно из рисунка суммарная длительность задержки лежит в широких пределах. В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т допустимая задержка речевого сигнала 150-200 мс.
Для сетей с пакетной передачей речи приняты следующие уровни качества в зависимости от длительности задержки:
первый уровень до 200 мс - отличное качество связи;
второй уровень до 400 мс - считается хорошим качеством связи, однако не рекомендуется для ведения деловых переговоров;
третий уровень до 700 мс - считается приемлемым качеством связи для ведения неделовых переговоров; такое качество характерно также для спутниковой связи.
7.10. Принципы организации сотовой и микросотовой сети мобильной телефонной связи
Общие сведения. Задачей средств связи является доставка информации (речевой, факсимильной, данных, видео) в любое место в требуемый абонентом момент времени. Эта задача решается современными средствами стационарной телефонной сети лишь отчасти, так как тезис "... в любое место ..." не может быть реализован стационарной сетью из-за привязки терминала к АТС физической абонентской линией. Основным отличием сетей сотовой подвижной связи от стационарных сетей телефонной связи является закрепление абонентской линии (дуплексного радиоканала) не за абонентской установкой, а фактически только за вызовом, либо поступающим к мобильному абоненту, либо исходящему от данного абонента. Таким образом к каждому радиоканалу сотовой сети имеют доступ любые абоненты, что позволяет повысить использование каналов. Как известно индивидуальные абонентские линии стационарной телефонной сети характеризуются низким использованием (до 0,2 Эрланг). Однако следует добавить, что при подключении терминала к стационарной сети индивидуальной абонентской линией, иногда ускоряется процедура вызова абонента этого терминала. Это очевидно, так как в данном случае не требуется осуществлять процедуру поиска местоположения стационарного абонента.
Когда в 40~х годах в США впервые была реализована идея подключения радиозвена к стационарной телефонной сети, для радиосвязи использовались ДВ, СВ и КВ диапазоны частот. Количество каналов связи, организуемых в них, сравнительно невелико, а расстояние распространения сигнала значительно. Поэтому, а также вследствие несовершенства элементной базы, количество подвижных абонентов было весьма ограничено. Их соединение с телефонной сетью общего пользования производилось вручную.
В то время не велось узконаправленных исследований в области создания мобильных систем связи. Предпосылки их развития закладывались изысканиями в широкой сфере научных знаний. Подчас значительный вклад в развитие идеологии мобильной связи делали люди, далекие от науки. Так, например, американская киноактриса Хеди Ламарр, интересовавшаяся радиоэлектроникой, предложила идею, которая сейчас лежит в основе обеспечения помехозащищенности и секретности передачи информации в цифровых стандартах систем сотовой связи GSМ, DЕСТ и других. Шла вторая мировая война, и ей пришло в голову, что для надежной защиты от помех системы радиоуправления торпедами необходимо, чтобы источник и приемник сигнала синхронно меняли частоту. Такая процедура в цифровых сотовых сетях получила наименование - "прыжков по частотам".
Первые системы мобильной связи с автоматической коммутацией и маршрутизацией соединений были разработаны и реализованы в середине 60-х годов. Это стало возможным благодаря совершенствованию элементной базы и освоению УКВ - диапазона. На этом этапе развития сотовых сетей автоматической телефонной связи функции подключения мобильных абонентов к средствам стационарной сети, выполняла одна базовая приёмопередающая станция (ВТS – Base Transceiver Station). Абоненты, перемещаясь, осуществляли соединения посредством имеющихся у них подвижных станций (МS – Моbile Station). Структура сети с одной ВТS имела ряд недостатков, основными из которых являлись нижеследующие:
1) зависимость качества связи от расстояния между ВТS и МS (для сохранения высокого качества связи требовалось применять приемопередатчики с возможностью регулировки выходной мощности в широком диапазоне в зависимости от расстояния между ВTS и МS, что было сложно реализовывать);
2) в такой сети из-за ограниченного количества радиоканалов к ВТS могло быть подключено лишь несколько тысяч МS.
В процессе развития сотовых сетей вышеуказанные недостатки были устранены, путем замены одной мощной ВТS несколькими менее мощными, имеющими свои индивидуальные зоны обслуживания.
При этом полностью и с наименьшими наложениями покрывают поверхность шестиугольные ячейки правильной формы (соты), внутри каждой из которых устанавливается своя ВТS. На рис.7.71. представлено сотовое покрытие территории. Ячейки изображаются в виде правильных шестиугольников для того, чтобы модель покрытия представить в виде правильных геометрических фигур. На самом деле район покрытия может быть представлен так, как показано на рис.7.72.
Рис.7.71 Сотовое покрытие территории
Рис.7.72 Реальное представление ячеек
Искажения идеальной формы ячейки связаны со сложными процессами распространения радиоволн в районах застройки, сопровождаемыми «замираниями» (периодическими затуханиями и усилениями) радиосигнала. «Замирания» обусловлены тем, что радиосигналы при их распространении претерпевают многократные отражения от зданий и других объектов. Таким образом МS принимает сразу несколько сигналов одинаковой частоты сдвинутых по фазе, что влечет за собой ослабление основного сигнала (рис.7.73.).
Рис.7.73 Эффект замирания радиосигнала
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.