ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Эволюция сетей мобильной связи

1 2 34

Как уже отмечалось выше, переход к сетям подвижной связи 3-го по-коления будет сопровождаться увеличением спроса на доступ к мультиме-дийным услугам в любое время, в любом месте. Для того чтобы удовлетво-рить новые требования пользователей, в ряде регионов мира началось строительство сетей подвижной связи третьего поколения. В частности, в мире развертываются системы мобильной связи 3-го поколения (3G) на ба-зе технологии UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), кото-рые должны заменить в будущем системы на базе стандарта GSM. Система UMTS обеспечивает пользователя персональной связью, поддерживая доступ к новым видам услуг, среди которых важную роль бу-дут играть интерактивные приложения. Система UMTS включает в свой состав конструктивные элементы для конвергенции фиксированных сетей и мобильных систем 3-го поколения, чтобы гарантировать пользователю одинаково высокий уровень мультимедийных услуг как в фиксированных, так и в мобильных сетях. Новое поколение систем мобильной связи пред-лагает массовому рынку персонализированную связь независимо от места расположения абонента, используемой сети или типа терминала. Перечислим основные характеристики UMTS:

 достаточная пропускная способность для узкополосных и широко-полосных услуг благодаря высокой эффективности использования радио-спектра и предоставлению полосы пропускания по требованию;

 скорость передачи, достаточная для мультимедийных услуг, харак-теризуемых пересылкой больших объемов информации и интерактивно-стью;

 качество речи, сопоставимое с качеством речи в фиксированных сетях, и высококачественные услуги при передаче данных;

 удобство доступа к услугам через виртуальную домашнюю среду, персонализированные услуги, усовершенствованный пользовательский ин-терфейс (например, на базе Web), повсеместное покрытие – от дома и офи-са до любого места вне помещений.

Переход от GSM к UMTS и к сетям 4-го поколения.Система UMTS не будет абсолютно новой системой. Скорее всего, она может рас-сматриваться как развитие систем GSM, и при ее развертывании будет ши-роко использоваться опыт систем второго поколения. Фаза 2 GSM уже от-вечает требованиям по поддержке мультимедийных услуг путем введения среднескоростных технологий с коммутацией каналов (HSCSD, EDGE) и эффективного метода коммутации пакетов (GPRS). Технология HSCSD комбинирует до восьми временных слотов GSM; технология EDGE пред-120ставляет альтернативный радиоинтерфейс в пределах полосы частот GSM, что делает интерфейс EDGE совместимым с интерфейсом GSM. Однако из-за ограничений по полосе пропускания радиоинтерфейса ожидается, что эти услуги будут предлагаться на рынке не столь широко. Используя такие средства, как CAMEL, SIM Toolkit и Mobile Station Application Execution Environment (Мобильная среда выполнения приложений), стандарт GSM также обеспечивает базу для реализации концепции виртуальной домашней среды. Два требования (которые в настоящее время пока не могут быть реа-лизованы на базе стандарта GSM) должны быть выполнены для эффектив-ного и массового продвижения мобильных мультимедийных приложений – достаточная полоса частот и гибкость служб транспортировки информации:

 требование к полосе пропускания связано с возможностями сети радиодоступа и магистральной сети по обеспечению в радиоинтерфейсе скоростей передачи до 2 Мбит/с;

 отделение управления вызовом от непосредственно соединения и управления переносом информации составляет существо второго требова-ния. Вызов/сеанс могут включать в себя множество соединений и исполь-зовать один или несколько каналов. Необходимо обеспечить возможность добавлять или удалять соединения или каналы по запросу пользователя во время вызова (например, удалять участника конференции, изменять пока-затели качества обслуживания QoS) или контролировать события, проис-ходящие в радиоканале (например, передачу управления в соту с меньшей пропускной способностью информационного канала).

Что касается поддержки услуг, в UMTS будут стандартизованы сер-висные возможности, а не сами услуги (в отличие от GSM). Сервисные возможности включают в свой состав транспортные службы (службы ПД с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов) и механизмы, необходи-мые для реализации услуг. Эти стандартизированные возможности обеспечивают единую плат-форму, позволяющую поддерживать речь, видео, мультимедийный трафик, передачу сообщений, данных, пользовательские приложения и дополни-тельные услуги. Рынок услуг, комбинирующих эти возможности, опреде-ляется сервис-провайдерами и пользователями. Кроме того, такой подход уменьшает время, необходимое для развертывания новых видов услуг, да-вая операторам возможность конкурировать на уровне услуг.

В то же время уже сегодня все большее применение находят системы WiMAX, которые поддерживают существенно более высокие скорости пе-редачи данных, чем в системах 3G; на базе этой технологии могут быть ор-ганизованы городские беспроводные сети с возможностями, превышаю-щими потенциал сетей 3G. Наконец, активно идут разработки технологий для крупномасштабных беспроводных сетей нового поколения (4G), полу-чивших название LTE (Long Term Evolution). Эволюция мобильных систем

иллюстрируется рис. 4, где отмечены годы начала внедрения той или иной технологии, но отнюдь не ее конца.

Рис. 4 Эволюция мобильных систем связи

Ожидается, что успешно функционирующий сегодня стандарт GSM доживет примерно до 2020 г.; параллельно будут развиваться сети UMTS, и возможности GSM/UMTS в условиях ограниченной мобильности будут расширяться технологиями Wi-Fi и WiMAX. В 2011 г. ожидаются первые шаги коммерческой эксплуатации сетей на основе технологий с многообе-щающим наименованием LTE (Long Term Evolution), которые позволят обеспечить скорость передачи данных от 100 и до 300 Мбит/с.

Предпосылки мобильных сетей 4-го поколения базируются на бес-шовной интеграции широкополосного беспроводного доступа и глобальной мобильности. Предвестниками 4G можно считать представленные на рис. 2.22 системы с многоканальными входами/выходами MIMO (Multiple Input Multiple Output) и другие средства, позволяющие развивать возмож-ности мобильной связи. Что касается радиоинтерфейсов, то здесь перспек-тивной представляется технология множественного доступа с ортого-нальным частотным разделением каналов OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), обладающая устойчивостью к ухудшению таких характеристик каналов, как затухание. Для бесшовной интеграции в 4G 122 разработана технология программно-определяемого радиооборудования SDR (Software-Defined Radio), позволяющая работать с несколькими мето-дами модуляции, скачкообразной перестройкой частоты, безопасностью связи, роумингом и услугами широкополосной мобильной связи. Кроме то-го, партнерство 3GPP утвердило стандарт LTE в качестве стандарта 4-го поколения сотовых сетей подвижной радиосвязи. Согласно международ-ному регламенту для LTE выделены 2 полосы частот. Одна из них совпада-ет с полосой для сетей UMTS – 2 ГГц, вторая полоса должна быть распо-ложена в диапазоне 760 – 870 МГц. Заметим, что в отличие от рассмотренных в предыдущих разделах поколений 1G, 2G, 3G перспективное поколение 4G не связано с какой-то одной определенной технологией и рассматривается как технологически независимое. Более того, стандарт 4G рассматривается как конвергенция «чисто мобильных» технологий типа OFDM и SDR и широкополосных технологий Wi-Fi и WiMAX, характеризуемых ограниченной мобильно-стью. К этому следует добавить еще одно принципиальное отличие сетей 4G от 3G: технология 4G полностью основана на протоколах пакетной пе-редачи данных, в то время как 3G все еще соединяет в себе коммутацию каналов и коммутацию пакетов. ВыводыРассматриваются основные направления эволюции сетевых техноло-гий в соответствии с моделью сети, предложенной Международным сою-зом электросвязи. Определены ключевые факторы, определяющие эволю-цию сетей доступа – применение различных физических сред и необходи-мость развертывания систем широкополосного доступа. Описаны примеры систем широкополосного доступа для сетей на базе витой пары, коаксиаль-ного кабеля и широкополосного беспроводного доступа. Рассматривается эволюция систем передачи от систем с частотной модуляцией до систем с разделением по длине волны. Приведена характеристика двух основных систем распределения информации в транспортных сетях – технологии АТМ и технологии Интернет и показана перспектива использования техно-логии Интернет в сетях следующего поколения. Рассматриваются вопросы качества обслуживания в сетях IP и описаны основные механизмы обеспе-чения гарантированных показателей QoS в сетях IP. Дана характеристика эволюции систем подвижной связи как переход от аналоговых систем (1G) к цифровым системам (2G и 3G). Рассмотрены особенности технологии LTE и сетей мобильной связи 4-го поколения.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение сети доступа.

2. Перечислите основные факторы, влияющие на эволюцию сетей доступа.

3. Перечислите основные технологии доступа в зависимости от физи-ческой среды.

4. Дайте общую характеристику семейства технологий xDSL.

5. Назовите основные характеристики технологии ADSL.

6. Почему технология ADSL получила широкое распространение в сетях доступа?

7. Назовите основные технологии семейства PON.

8. Определите направления развития технологии Ethernet.

9. Назовите основные параметры систем КАТВ.

10. Назовите основные системы доступа на базе волоконно-оптических систем.

11. Назовите основные характеристики систем Wi-Fi (диапазон час-тот, скорости передачи, радиусы покрытия).

12. Назовите основные особенности систем WiMAX.

13. Назовите основные этапы эволюции систем передачи.

14. В чем разница между системами цифровой иерархии ПЦИ и СЦИ?

15. Что такое «способность к самовосстановлению»?

16. Объясните, в чем основные причины развития систем DWDM.

17. Объясните принцип каналообразования в системах DWDM.

18. Как эволюционируют сети доступа с позиций внедрения волокон-но-оптических систем передачи?

19. Перечислите основные свойства технологии АТМ.

20. Назовите параметры ячейки АТМ.

21. Перечислите основные возможности технологии АТМ как базы для мультисервисных сетей связи.

22. Назовите возможные применения технологии АТМ в современ-ных системах связи.

23. Перечислите основные этапы развития технологии Интернет.

24. Назовите основные свойства технологии Интернет, определившие успех ее развития в 90-х гг.

25. Объясните ключевые факторы эволюции сетей Интернет.

26. Объясните основные проблемы использования Интернет как базы для построения современных сетей связи.

27. Определите понятие «качество обслуживания» для сетей Интернет.

28. Назовите основные направления эволюции сетей Интернет.

29. Объясните, какие проблемы сетей Интернет решаются с введением протокола IPv6.

30. Что такое ―Best effort?

31. В чем разница между различными типами трафика (голос, видео, данные и т.д.) с точки зрения качества обслуживания?

32. Какие показатели качества обслуживания описываются в Реко-мендации МСЭ Y.1540? 12433. В чем измеряется надежность сети?

34. Дайте определения вероятностно-временных параметров качества обслуживания и приведите их нормированные значения.

35. Дайте характеристику механизмов QoS:

 в плоскости контроля

 в плоскости данных

 в плоскости управления.

36. В чем состоит основная идея механизма IntServ?

37. Объясните механизм работы протокола RSVP.

38. Назовите основные механизмы, реализуемые в модели DiffServ.

39. Что такое SLA?

40. В чем разница между классами «срочная доставка» и «гарантиро-ванная доставка»?

41. Назовите основные элементы сети MPLS

42. Определите основные особенности коммутации по меткам, ис-пользуемой в технологии MPLS.

43. Назовите основные этапы развития мобильных сетей связи.

44. Перечислите основные особенности систем UMTS.

45. Чем определяется необходимость перехода от сетей GSM к сетям UMTS?

46. Объясните, чем системы мобильной связи 4-го поколения отли-чаются о т систем 3-го поколения.

Литература

1. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Softswitch. –СПб.: БХВ, 2007.

2. Гольдштейн Б.С, Соколов Н.А., Яновский Г.Г. Сети связи. –СПб.: БХВ, 2010.

3. Кох Р., Яновский Г.Г. Эволюция и конвергенция в электросвязи. –М.: Радио и связь, 2001.

4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоко-лы. 3-е издание. –СПб.: Питер, 2008.

5. Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. Монография в трех томах. –М.: Интернет-Университет Информационных Технологий.

6. Соколов Н.А. Беседы о телекоммуникациях. Монография в четырех главах. –М.: Альварес Паблишинг, 2004.

7. Юнг В. Перспективы развития инфокоммуникаций. Под редакцией проф.

1 2 34