Обзор беспроводных технологий передачи данных

Эти конфигурации привели к важному уменьшению медли надежды повторной передачи при малой утрате свойства, так как интерфейс меж узлами NodeB и RNC подвергается действию помех в наименьшей ступени, а применяемые технологии традиционно имеют личные машины устранения погрешностей. К тому ведь, планировщик пакетов Packet Scheduler, основная задачка которого содержится в распределении меж абонентами радиоресурсов на базе замеров свойства сигнала, приоритета, значения помех и остальных причин, был перемещен из RNC в NodeB. Невзирая на то, будто дробь нужной для принятия решений инфы поступает из RNC, конечное заключение воспринимает NodeB, будто, в собственную очередность, уменьшает время реагирования системы на образовавшиеся в нынешний эпизод конфигурации и увеличивает отдача процесса. Стоит подметить возникновение на радиоинтерфейсе новейших каналов для передачи этих и сигнализации, владеющих особыми качествами, увеличивающими прыть передачи этих.

Вышеупомянутые новшества и конфигурации разрешают значительно усиливать прыть передачи этих в направленности Uplink и совершают веб-серфинг чрез мобильные системы взаимосвязи таковым ведь скорым, как и у обычных зафиксированных сеток. Спасибо использованию технологии HSUPA абонент приобретает вероятность в автономии от местонахождения закачивать и занимать файлы огромных размеров (к примеру, видеофайлы, качественные фото, аудиофайлы).

Протокол беспроводный передачи информации WAP используется для разработки Веб страничек, специально сделанных для отражения на мобильных приспособлениях абонентов сотовых систем. Посыла для сотворения протокола WAP появились с выходом в свет способности размена информацией в мобильных сетях и доступа абонентов к козни Веб. На главном шаге присутствовали 2 главные трудности, затруднявшие интернет-серфинг при поддержки мобильного телефонного аппарата. Во-первых, 1-ые мобильные терминалы 90-х годов были оборудованы монохромными экранами с невысоким разрешением, будто делало отражение обычных Веб страничек, сознанных на языке HTML (HyperText Markup Language) очень проблематическим. Во-других, странички, вначале сделанные для просмотра на индивидуальных компах, владели достаточно огромным объемом (время от времени > 100 кбайт), будто делало их загрузку сообразно низкоскоростным каналам передачи этих сотовых сеток очень медлительной. Таковым образом, протокол WAP был призван улучшить интернет-странички и постановить вышеупомянутые трудности.

Технология передачи информации EDGE была изобретена для сетей стандарта GSM, став добавлением и предстоящим развитием уже имеющейся технологии GPRS. В 1 появившейся технологии передачи этих с пакетной коммутацией GPRS в контроллере базисных станций BSC проистекает деление пакетного трафика от голосового. Потом пакеты этих следуют на особый стопочный коммутатор SGSN (Serving GPRS Support Node). Теоретически сервис GPRS способен гарантировать наибольшую прыть передачи этих 171 кбит/сек. На практике настоящая прыть в сетях с помощью технологии GPRS никак не превосходит 50−60 кбит/сек, будто полностью возможно для просмотра легких веб страничек либо загрузки маленьких файлов размером по 1 МБ. Но, для вполне удобного веб-серфинга в отсутствии зависимости от объемов навещаемых веб страниц либо умышленно сделанных для мобильных приборов страниц потребуется прыть передачи инфы приблизительно 100−200 кбит/сек.

Иными словами нужна иная разработка передачи этих, обеспечивающая повышение скорости передачи этих в 2−3 раза. Для решения данной трудности была сотворена разработка EDGE, предоставляющая юзерам вероятность передачи этих со скоростью 384 кбит/сек. Работы над творением технологии стартовали еще в конце 90-х годов 20-го века. 1-ая сеть, построенная с внедрением технологии EDGE, была запущена в 2003 году в USA.

Разработка EDGE дозволяет бросить в отсутствии конфигураций всю деятельную инфраструктуру, требуя только программного обновления неких частей козни. Незначимые отличия меж технологиями EDGE и GPRS привели к тому, будто новенькая разработка владеет еще 2-ое заглавие — EGPRS (Enhanced GPRS), то имеется уточненный, наращенный GPRS. Высококачественное повышение скорости передачи этих стало вероятным, в первую очередность, спасибо применению новоиспеченого метода модуляции сигнала на радио взаимосвязи меж мобильным терминалом абонента и базисной станцией BTS. Метод получил заглавие восьмипозиционной фазовой манипуляции (8-PSK), а его основная изюминка состоит в том, будто при поддержки 1-го вещества сигнала в радиоэфире передается сходу 3 информационных колочена, а никак не Вотан, как в сервисе GPRS. Наверное дозволяет наиболее отлично применять радиоресурсы, будто считается более значимым в системах сотовой взаимосвязи.

Введение

технологии EDGE делает воздействие только на систему базисных станций (BSS), а поточнее на сами базисные станции (BTS). Из-из-за замены метода модуляции испытывают модифицирование приемопередатчики, этак именуемые TRX. Для введения EDGE нужна абсолютная их подмена. Другие составляющие, подключая и контроллер базисных станций (BSC) настоятельно просят лишь подмены программного снабжения. Мобильные станции (MS) из-из-за замены вида модуляции еще обязаны владеть GSM-модулями, которые имеют все шансы ее отдубасить. Потому для помощи EDGE аппаратная дробь MS еще обязана существовать заменена. Терминалы, поддерживающие EDGE классифицируют еще как и GPRS-терминалы в зависимости от способности одновременной работы с гласом и данными, а еще в зависимости от очень вероятной скорости работы в козни пакетной передачи этих EDGE. При этом крайний параметр ориентируется 2-мя сочиняющими: комплектом кодовых схем, которые поддерживает терминал и наибольшим количеством таймслотов, сообразно коим MS имеет возможность сразу воспринимать и отдавать эти.

Таковым образом, разработка EDGE дозволяет в отсутствии особенных мимолетных и денежных издержек существенно повысить свойство предоставляемых услуг, будто готовит данную технологию особенно симпатичной. Наверное подкрепляет тот прецедент, будто наиболее 90% всех операторов, которые эксплуатируют козни эталона GSM, дают услугу доступа в Веб сообразно технологии EDGE.

Из-за исследование протокола WAP в 1997 году принялась умышленно сделанная организация сообразно стандартизации WAP-форум, в состав которой зашли главные изготовители телекоммуникационного оснащения. Их основная мишень состояла в соединении нескольких разрозненных протоколов беспроводный передачи этих в Вотан. В итоге их работы в 1998 году возникла 1-ая версия эталона WAP. Дальше с промежутком в Вотан год были выпущены еще 2 эталона WAP v1.1 и WAP v1.

2. В 2002 году организация WAP-форум зашла в соединение операторов и организаций в сфере мобильных технологий OMA (Open Mobile Alliance). Вдогон из-за соединением последовал свежий релиз протокола WAP v2.0, в котором были учтены значительные улучшения.

В целом протокол WAP дает собой комплект протоколов и технологий, кой гарантирует творение и передачу web-страничек на терминалы абонентов и подходит уровням OSI со 2 сообразно 6:

Представительский степень WAE (Wireless Application Environment).

Сеансовый степень WSP (Wireless Session Protocol).

Автотранспортный степень WTP (Wireless Transaction Protocol).

Сетный степень WTLS (Wireless Transport Layer Security).

Канальный степень WDP (Wireless Datagram Protocol).

На уровне WAE ориентируется язычок гипертекстовой разметки слова, кой считается одной из характеризующих необыкновенностей WAP. В 1 версии WAP употреблялся WML (Wireless Markup Language), а в релизе WAP v2 — XHTML (eXtensible HyperText Markup Language), дозволяющий творить интернет-странички, которые просто имеют все шансы существовать раскрыты как на мобильных терминалах, этак и на стационарных компах в отсутствии утрат в качестве, содержании либо функциональности.

В предстоящем протокол WAP никак не получил настолько широкого распространения, как наверное предполагалось в истоке его исследования. В первую очередность наверное обусловлено быстрым развитием сотовых телефонных аппаратов и технологий передачи этих, которые привели к тому, будто инновационные телефоны имеют все шансы производить классические интернет-странички, сделанные для компов, этак ведь элементарно, как и сами ПК. Тем никак не наименее, по сих времен эталон WAP никак не потерял собственную злободневность — почти все создатели страниц творят отдельные WAP-версии страниц умышленно для абонентов с обветшавшими мобильными телефонными аппаратами. Не считая такого, релиз WAP v2.0 отдал свежий импульс к предстоящему развитию беспроводного протокола передачи этих. Истина, web-создатели покуда еще никак не показывают великий энергичности при разработке страничек на языке XHTML.

Кроме стандарта LTE четвертого поколения сотовых сетей (4G), еще можно отнести технологию беспроводной скоростной передачи информации WiMAX, которую употребляли провайдеры широкополосного беспроводного веба фирмы Yota и Комстар. Стереотипы LTE и WiMAX имеют немало всеобщего. В частности, в двух эталонах употребляется разработка кодировки OFDM (Orthogonal Frequency-division Multiplexing) и разработка передачи этих MIMO (Multiple Input Multiple Output), а еще частотное деление сигналов FDD (Frequency Division Duplex) и TDD (Time Division Duplex) дуплексирование при пропускной полосе канала по 20 МГц. Две системы взаимосвязи употребляют протокол IP, удачно используют собственный спектр частот и гарантируют покупателям соизмеримую прыть передачи этих при труде в козни веб.

Одним из отличий стереотипов LTE и WiMAX считается наиболее обычная и наиболее достоверная инфраструктура козни WiMAX, будто разъясняется предназначением эталона только для передачи этих. В то ведь время, наиболее непростая инфраструктура LTE гарантирует ее сопоставимость со эталонами поколений 2G и 3G — GSM и UMTS, коия, непременно, станет нужна абонентами козни.

Не считая данного, козни LTE и WiMAX различаются методом диспетчеризации радиочастотных ресурсов. В эталоне WiMAX для данной цели употребляется разработка Frequency Diversity Scheduling, распределяющая поднесущие частоты, предоставляемые абоненту, сообразно всему диапазону канала. Наверное, дозволяет изготовить рандомизацию и усреднение действия на широкополосный канал, оказываемого частотно-селективными замираниями. В сетях LTE для уничтожения частотно-селективных замираний используется иная разработка диспетчеризации ресурсов FSS (Frequency Selective Scheduling). При применении технологии FSS формируются указатели свойства канала CQI (Channel Quality Indicator) для всякой абонентской станции и всякого частотного блока несущей частоты. При планировании сотовых сеток взаимосвязи глобального применения принципиальное смысл владеет коэффициент переиспользования частот, кой для всякой базисной станции убедительно показывает отдача применения легкодоступной полосы радиочастот.

Сеть WIMAX состоит из 2-ух главных подсистем: сеть доступа ASN (Access Service Network) и сеть снабжения услуг CSN (Connectivity Service Network). Сеть ASN предстовляет собой комплект функций, которые гарантируют слияние абонентов, а всеть СSN имеют все шансы заходить эти составляющие как роутеры, базы этих абонентов, серверы и прибора преображения сигнала.

В козни WiMAX базисная методика переиспользования частотного спектра основывается на 3-х частотных каналах. При трехсекторной конфигурации базисных станций конкретного спектра в любом из разделов употребляется Вотан из 3-х каналов, а коэффициент переиспользования частот при данном равен 3. То имеется, в всякой из точек доступна только 3-я радиочастотного спектра козни. Козни LTE работают с коэффициентом переиспользования частот, одинаковым 1. Иными словами, все базисные станции козни LTE действуют на одной несущей частоте. В таковой системе внутрисистемные помехи находятся мало. Данному во многом содействуют частотно-селективная диспетчеризация, эластичный частотный чин и координация помех меж отдельными сотами. Покупателям, окружающим в центре соты имеют все шансы выдаваться в использование ресурсы из всей спектра вольного канала, а абоненты на краях сот имеют все шансы воспользоваться частотами только из конкретных поддиапазонов.

Отмеченная особенность сеток LTE и WiMAX делает огромное воздействие на главную характеристику — ступень радиопокрытия, с учетом которой ориентируется требуемое численность базисных станций для настоящего покрытия определенной местности. В окончательном результате, от данного находится в зависимости итоговая цену возведения сеток LTE.

Подсчеты демонстрируют, будто при схожем количестве базисных станций сеть LTE имеет возможность снабдить топовую зону покрытия.

Заключение

В заключение обобщим рассмотренный материал. Для удобства анализа и восприятия предлагается схема (рис. 6).

Рис. 6. Тенденции развития и пути взаимодействия стандартов беспроводной связи Short Range RF.

Как неоднократно отмечалось ранее, все стандарты группы Short Range RF пересекаются по многим своим параметрам и пытаются конкурировать между собой в одних и тех же практических приложениях и сегментах рынка. На рисунке стрелками показано направление развития каждого стандарта.

Между блоками «434/868 МГц» и «Wi-Fi» отсутствует стрелка «Скорость». Дело в том, что у технологий 434/868 МГц отсутствует потенциал по наращиванию скорости обмена данными. Это связано с ограниченностью данных частотных диапазонов, что в принципе не позволяет реализовать скорость обмена данными больше нескольких сотен кбит/с.

Между блоками «434/868 МГц» и «ZigBee» проведена двусторонняя стрелка «Экономичность». Это означает, что по данному параметру оба стандарта практически эквивалентны.

Стандарт Bluetooth является компромиссом с точки зрения соотношения параметров дальность/скорость/экономичность. Bluetooth стремится приблизиться по своим параметрам ко всем трем стандартам. Из рассмотренного материала следует, что ей это удается вполне успешно, поэтому технология Bluetooth представляется наиболее перспективной с точки зрения применения в подавляющем большинстве проектов.

Как итог рассмотренного материала можно отметить и то, что на практике разделение между всеми стандартами беспроводной связи группы Short Range RF носит условный характер. Стандарты перекрываются друг другом и могут конкурировать в одних и тех же проектах. Часто выбор той или иной технологии беспроводной связи зависит от субъективных предпочтений разработчика или определяется какими-либо внешними специфическими условиями. Это могут быть:

Наличие развитой инфраструктуры. Например, известно, что во всех крупных городах в данный момент существует и активно развивается сеть точек доступа Wi-Fi. Понятно, что в данной ситуации разработчику наиболее целесообразно использовать в своей разработке модули стандарта Wi-Fi.

Наличие высокого уровня стандартизации и широкая поддержка стандарта множеством устройств различных производителей. В этом случае абсолютными лидерами являются стандарты Bluetooth и Wi-Fi.

Возможность покрытия беспроводной сетью обширных территорий при сохранении низкого энергопотребления. С этой точки зрения наиболее перспективным является стандарт ZigBee.

Возможность бесплатно разрабатывать собственный программный стек беспроводного обмена данными. Такую возможность разработчику предоставляют технологии радиочастотных диапазонов 434/868 МГц.

Глоссарий.

№ п/п Понятие Определение 1. Беспроводная сеть технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычныхпроводных сетей 2. Модуль.

приемопередающее радиотехническое устройство, предназначенное для монтажа внутрь другого более сложного устройства 3. Модуль WizFi210 самый новый и самый перспективный в линейке. Функционал его ограничен только поддержкой режима работы Serial-Wi-Fi, благодаря чему удалось значительно снизить энергопотребление устройства 4.

протокол WAP протокол, или технический стандарт, описывающий способ, с помощью которого информация из Интернет передается на небольшой дисплей мобильного телефона 5. B luetooth производственная спецификация беспроводных персональных сетей 6. EDGE цифровая технология беспроводной передачи данных для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G (GPRS)-сетями 7. GPRS надстройка над технологией мобильной связи&#.

160;GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. 8. HSDPA высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону)&# 160;— протокол передачи данных мобильной связи 3G (третьего поколения) из семейства HSPA 9. GSM глобальный&# 160;стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). 10.

Wi-Fi современный стандарт обмена данными между устройствами, оснащенными специальными радиомодулями Список использованных источников.

Артемов А. П. Технические средства информатизации: Учебное пособие / Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. -.

126 с. Балдин К. В. Информационные системы в экономике: Учебник / К. В. Балдин, В. Б. Уткин. — М.: Дашков и К, 2013. — 395 c. Макарова Н. В.

Информатика и информационно-коммуникационные технологии. — СПб.: Питер, 2011. — 224 с. Степанов А. Н. Информатика: учебник для вузов.

— 6-е изд. — СПб.: Питер, 2010.

— 720 с.: ил. Трофимов В. В. Информатика: учебник / С.-Петерб. гос. ун-т экономики и финансов; под ред. В.

В. Трофимова — М.: Юрайт, 2011. — 911 с.

Федотова Е. Л. Информатика: курс лекций / Е. Л.

Федотова, А. А. Федотов — М.: Форум, 2011. — 479 с.

Артемов А. П. Технические средства информатизации: Учебное пособие / Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. — 126 с.

Макарова Н. В. Информатика и информационно-коммуникационные технологии. — СПб.: Питер, 2011. — 224 с.

Балдин К. В. Информационные системы в экономике: Учебник / К. В. Балдин, В. Б. Уткин. — М.: Дашков и К, 2013. — 395 c.

Степанов А. Н. Информатика: учебник для вузов. — 6-е изд. — СПб.: Питер, 2010. — 720 с.: ил.

Трофимов В. В. Информатика: учебник / С.-Петерб. гос. ун-т экономики и финансов; под ред. В. В. Трофимова — М.: Юрайт, 2011. — 911 с.

Федотова Е. Л. Информатика: курс лекций / Е. Л. Федотова, А. А. Федотов — М.: Форум, 2011. — 479 с.