Робота систем стандарту DECT

2.2 Робота систем стандарту DECT.

Системи DECT працюють у частотному діапазоні 1880/1900 МГц, що розбитий на десять частотних каналів, і, отже, є мультичастотними (МС). У кожному частотному каналі дані передаються в 24 циклічно повторюваних тимчасових інтервалах або тайм-слотах (множинний доступ з поділом часу - TDMA). У першій половині цих тайм-слотов здійснюється передача інформації від базової станції до портативних пристроїв, а в другій половині - у зворотному напрямку (дуплекс із поділом часу - TDD). Система DECT, таким чином, може бути визначена як MC/TDMA/TDD. Кожний з мовних каналів використовує пари тайм-слотів, що означає можливість застосування 120 (10 несучих частот x 12 тайм-слотів) мовних каналів.

Механізм вибору каналів, відомий як безперервний динамічний вибір каналу (Continuous Dynamic Channel Selection - CDCS), дозволяє системам функціонувати "пліч-о-пліч" при відсутності координування їхньої роботи. Кожне з портативних пристроїв стандарту DECT у принципі має доступ до будь-якого каналу (як до частотного, так і до тимчасового). Коли необхідно установити з'єднання, портативний пристрій зв'язку DECT вибирає канал, що забезпечує найбільш якісний зв'язок. Після того як з'єднання встановлене, даний пристрій продовжує аналізувати діапазон, і якщо виявляється канал, що гарантує кращу якість зв'язку, то переключає з'єднання на нього. Старе і нове з'єднання перекриваються в часі, що забезпечує можливість непомітного переключення.

Завдяки застосуванню CDCS у системах DECT не потрібно планування частот: рішення цієї проблеми, фактично, перекладається на портативний пристрій зв'язку. Дана обставина робить інсталяцію систем простою процедурою, а також дозволяє збільшувати загальне число каналів шляхом простого додавання, де це необхідно, нових базових станцій.

Стандарт DECT передбачає ряд функцій захисту, включаючи шифрування радіосигналу й аутентифікацію портативних пристроїв зв'язку. Система ідентифікації пристроїв DECT дозволяє тому самому пристроєві зв'язку здійснювати доступ до декількох різних систем (наприклад, до базової станції звичайного домашнього телефону, УАТС і до системи загального доступу), а також одній базової станції забезпечувати доступ до різних систем зв'язку. При подібній організації кілька служб можуть спільно використовувати ту саму інфраструктуру зв'язку, що досить привабливо з економічної точки зору.

2.3 Побудова системи стандарту.

Кожна DECT-станція складається з прийомопередавача, антени і контролера. Прийомопередавач може практично миттєво перелаштовуватись на кожну з 10 частот. Одночасно (у межах 10 мс кадру) він підтримує 12 телефонних розмов. Таким чином, кожна базова станція (і відповідно будь-яка абонентська слухавка) у будь-який момент часу має вибір з 120 каналів (12 тимчасових х 10 частотних).

Кількість необхідних базових станцій залежить від необхідної площі покриття і величини абонентського трафіка, що повинний бути обслуженим. Секрет гарних комунікацій лежить не в технології, а в правильному її застосуванні. Це стосується і DECT, що прекрасно вирішує тільки ті проблеми, для яких вона створювалася. Звичайно, можна застосувати цю технологію для покриття великих територій при низькій щільності абонентів. Але приведена вартість DECT-системи в розрахунку на одного абонента виявиться не нижче вартості повноцінної стільникової мережі, а її достоїнства при такому застосуванні виявляються недоліками. І, навпаки, використання DECT-системи, наприклад, для телефонізації ділового центра, аеропорту або виставочного центра, де концентрація абонентів дуже висока, має практичний сенс. При цьому приведена вартість устаткування виявляється низкою. Завдяки чому і вартість наданих послуг буде привабливою для багатьох абонентів. З практики роботи WLL-систем у різних країнах видно, що їхні тарифи в 2-3 рази нижче, ніж у стільникових мережах.

2.4 Структура та стандартні характеристики сучасних систем стандарту.

Архітектура найпростішої DECT системи пояснюється рисунком 2.1

Рисунок 2.1 – Типова архітектура найпростішої DECT-системи

Контролер виконує функції керування DECT-системою і сполучення системи DECT із зовнішніми мережами, наприклад, з міською або установчою АТС. БС - Базова станція (у стандарті DECT вони називаються - Radio Fixed Part) забезпечують необхідне радіопокриття. БС підключається до контролера по одному або двом парам проводів. Базова станція являє собою прийомопередавач, що забезпечує одночасну роботу по 4 - 12 каналам, що працює на дві просторово рознесені антени. БС виконуються в двох варіантах - для внутрішнього і зовнішнього розміщення. ПД - Пристрої доступу являють собою мобільну слухавку або стаціонарний абонентський термінал, що іноді іменується "радіорозеткою". Для збільшення зони покриття базової станції може також застосовуватися ретранслятор (репитер).

Для кращої наглядності технічних характеристики подані у вигляді таблиці 2.3.

Таблиця 2.3 – Технічні характеристики DECT

Стандартні характеристики сучасних систем DECT
Робочий спектр	1880..1900 MГц
Кількість частот	10
Рознос частот	1,728 MГц
Метод доступу	MC/TDMA/TDD
Частотне планування	не потрібно
Число каналів на одну частоту	24 (12 дуплексних каналів)
Тривалість фрейму	10 ms
Швидкість передачі	1,152 Mbps
Метод модуляції	GMSK (BT = 0,5)
Стиск голосу	ADPСM (G.721) - 32 Кбіт/сек
Вихідна потужність	10 мвт - середня (пікова потужність не більше 250 мвт)
Досяжна дальність	до 20 км
Гарантована (дозволена) дальність	до 5 км
Мобільність	повна в рамках однієї системи (без перерви розмови - хендовер), у декількох системах з перервою розмови (роумінг)
Профілі доступу	GAP, RAP, GIP, IAP, DMAP, DPRS, та інші

 

3 Основні принципи роботи систем стандарту DECT

3.1 Принцип MC/TDMA/TDD (мультичастотний/колективний доступ з поділом часу/дуплекс з поділом часу). Використання радіо спектру. Безперервна передача сигналу.

3.1.1 Принцип MC/TDMA/TDD

Радіоінтерфейс DECT ґрунтується на методології радіодоступу з використанням декількох несучих, принципу множинного доступу з поділом часу, дуплекса з поділом часу (MC/TDMA/TDD). Виділення базової частоти DECT використовує 10 частотних каналів (MC - Multi Carrier) у діапазоні 1880-1990 Мгц. Часовий спектр для DECT підрозділяється на тимчасові фрейми, що повторюються кожні 10 мс. Фрейм складається з 24 тимчасових слотів, кожний з яких індивідуально доступний (TDMA - Time Division Multiple Access), слоти можуть використовуватися або для передачі або для прийому. У базовій мовній послузі DECT два тимчасових слота - з поділом у 5 мс - утворюють пари для забезпечення підтримуючої ємності зазвичай для повних дуплексних 32 кбіт/с з'єднань (ADPCM - адаптивна диференціальна імпульсно-кодова модуляція -G.726 кодована розмова). Для полегшення реалізацій базового стандарту DECT часовий фрейм у 10 мс розділяється на дві половини (TDD - Time Division Duplex); перші 12 тимчасових слота використовуються для передачі фіксованої частини (“зв'язок вниз”), а інші 12 - для передачі частини, що носиться, (“зв'язок нагору”).

Структурою TDMA забезпечується до 12 одночасних голосових з'єднань DECT (повний дуплекс) на кожен трансивер, що дає значні цінові переваги в порівнянні з технологіями, що дозволяють тільки одне з'єднання на трансивер. Завдяки вдосконаленому радіопротоколу, DECT може пропонувати смуги частот різної ширини, з'єднуючи кілька каналів в одну несучу. Для цілей передачі даних досягаються захищені від помилок чисті швидкості в n x 24 кбіт/с максимально до 552 кбіт/с, при цьому, як обговорено стандартом DECT, забезпечується повна безпека.