автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Оценка вариантов построения сетей передачи данных в подвижной радиосвязи общего пользования

кандидата технических наук
Сорокина, Елена Вячеславовна
город
Москва
год
2004
специальность ВАК РФ
05.12.13
цена
450 рублей
Диссертация по радиотехнике и связи на тему «Оценка вариантов построения сетей передачи данных в подвижной радиосвязи общего пользования»

Автореферат диссертации по теме "Оценка вариантов построения сетей передачи данных в подвижной радиосвязи общего пользования"

Направахрукописи

Елена Вячеславовна СОРОКИНА

ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ

Специальность 05.12.13. -Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004 г.

Работа выполнена на кафедре Радиовещания и электроакустики Московского технического университета связи и информатики

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

к.т.н. доцент Юрий Михайлович ТУЛЯКОВ

д.т.н. профессор Александр Георгиевич САМОЙЛОВ (ВлГУ)

к.т.н. профессор Александр Степанович СОРОКИН (МТУСИ)

Ведущая организация ФГУП НИИРадио

« /0 , /*>

Защита состоится «Л/ » |'^чл^р ¡¿ЩЦ Г. В / 'у часов на заседании

диссертационного совета к 219.001.03 М'осковского технического университета связи и информатики - Москва, 111024, Авиамоторная, 8а, МТУСИ, ауд.455 - Зал Ученого

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета К 219.001.03 кандидат технических наук профессор

А.Г.ПОПОВА

совета

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. Актуальность темы

Проблемы взаимодействия сетей передачи данных общего пользования в настоящее время весьма актуальны. На российском рынке многоадресных систем подвижной радиосвязи существует большое множество всевозможных сетей связи. Это, в первую очередь, сотовые системы связи различных стандартов, пейджинговые системы, использующие различные протоколы передачи, транкинговые системы связи, спутниковые системы и большое множество офисных мини АТС, использующих цифровые принципы передачи данных (например, DECT).

В идеале, необходимо объединить все выше перечисленные сети и системы связи в Единую Федеральную сеть Связи и Оповещения (ЕФСО). Один из принципов такого объединения и алгоритм решения данной задачи рассматривается в данной диссертации. В общем случае услуги, предоставляемые большинством пейджинговых компаний, можно представить на рис.1.

' Рис.1. Сервис, предлагаемый абонентам

Для объединения сетей подвижной радиосвязи при организации Единой Федеральной сети (ЕФСО) помимо речевого обмена важна передача данных, поэтому необходимо выполнение следующих требований:

• наличие научно обоснованной и официально утвержденной схемы перехода на Федеральную сеть;

• использование для всех обслуживаемых зон единого номинала радиочастот;

• обеспечение подвижной связью всех городов - центров субъектов РФ;

• осуществление роуминга на территории России;

• организация мобильной связи в чрезвычайных условиях;

• применение единого принципа кодирования сигнала;

• наличие единого плана нумерации абонентов и биллинга;

• применение современного перспективного стандарта.

В настоящее время решены далеко не все вопросы данного перечня, однако в этом направлении ведется активная работа. Помимо чисто технических проблем (таких

С НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

как новое программное обеспечение, перевод сетей на новый стандарт и т. д) перед операторами стоит проблема "выживания" в условиях динамичного роста рынка альтернативных услуг связи (в частности, сотовой) и координации своей деятельности -причем не только при предоставлении роуминга, но и при определении перечня и структуры и качества услуг.

Наряду с поступательным развитием традиционной телефонии и бурным натиском мобильных сотовых и радиотелефонов для российских условий использование систем персонального радиовызова (пейджинга) целесообразно с позиций:

• удобства пользования (отложенный вызов, информационная достаточность, защита от несанкционированного доступа к услугам связи, информации от перехвата);

• ресурсосбережения (радиочастотный ресурс, затраты на оборудование, сохранность от хищения, низкая абонентская плата);

• экологичности (влияние СВЧ излучения на мозг и др);

• обеспечения функции экстренного вызова (общего, группового и индивидуального) в экстремальных условиях.

Все вышесказанное определяет актуальность и необходимость выбора, анализа и разработки рекомендаций для построения сетей взаимодействия различных систем подвижной связи общего пользования для передачи данных.

2. Цель работы

В основе решаемой задачи - исследование вариантов сетей передачи данных в подвижной радиосвязи- можно выделить следующие проблемы:

• На сегодняшний момент времени в России существует множество различных сетей передачи данных и систем подвижной радиосвязи. Взаимодействие происходит, в основном, между сотовыми системами связи на уровне заключений соглашений между компаниями по предоставлению услуг связи при посещении абонентом «чужой» сети. С целью упорядочения указанного взаимодействия в работе определяются критерии межсистемной передачи сообщений (данных) с целью определения необходимых требований для выбора вариантов построения межсистемной сети.

• Подобно сотовым системам связи, пейджинговые системы также объединяются в сети на основе использования одинаковых несущих частот и заключения договоров на предоставление услуг роуминга. В этом случае, полностью автоматического роуминга не происходит, так как необходимо заранее информировать оператора о выезде в «чужую» сеть и о сроке своего пребывания в ней. Одной из целей диссертации является исследование по реализации роуминга как систем одного класса, так и при возможных вариантах межсистемного взаимодействия для передачи данных мобильных абонентов.

• Взаимодействия между различными системами связи, в настоящее время, осуществляется только на уровне переадресаций с использованием почтовых или голосовых ящиков с применением сети Internet. Это происходит произвольно по мере необходимости без учета перспектив развития межсистемного взаимодействия. Поэтому важны разработки рекомендаций и вариантов сетевого построения, которые на научной, технической и экономической основе решают эти задачи.

3. Методы исследования

Для решения задач межсистемного взаимодействия важен инженерный анализ алгоритмов действия различных адресных систем подвижной связи и передачи данных. На основе анализа были разработаны алгоритмы взаимодействия систем с применением методов программирования и моделирования сетевого построения. Проводились эксперименты и исследования на действующих сетях сотовой связи и пейджинга.

• ' if 1'».!„«■: ; •

; i

; wti.* i

I Г*» !»' i>(!

Использовались методы статистического анализа трафика систем, теории вероятностей, математической статистики, теории сетей связи.

Для более быстрого и качественного взаимодействия систем возникла необходимость в разработке и внедрении кодирующих устройств, позволяющих передавать любые данные в заданном стандарте. Для этих целей использовались методы многопараметрического анализа действия систем, надежности связи с целью получения результатов доступных для интерфейсного межсистемного оборудования.

4. Научная новизна

• Выявлены рациональные пути развития роуминга при передаче данных для различных систем подвижной связи общего пользования.

• Показано, что при создании Единой Федеральной сети связи и оповещения (ЕФСО) одним из направлений развития пейджинга - систем персонального радиовызова (СПРВ) является объединение региональных систем в единую сеть страны с предоставлением абонентам такой сети автоматического роуминга.

• Сформулирована задача рационального построения сети связи между региональными СПРВ с перспективой взаимодействия на межгосударственном уровне. Подобная задача роуминга рассматривается также для Службы коротких сообщений (SMS связи) как варианта передачи сообщений (данных) в сотовых системах радиосвязи.

• Разработаны алгоритмы межсетевого взаимодействия различных систем подвижной связи общего пользования при работе в режимах передачи данных. При этом были использованы накопленные результаты статистической оценки трафиков оперативно-диспетчерских служб массового обслуживания и проанализированы типовые варианты обмена сообщениями:

о через пейджингового оператора на терминалы компаний сотовой связи; о при использовании укороченного набора мобильных телефонов можно соединяться с пейджинговым оператором, либо отправлять сообщения непосредственно на пейджер.

• Показана возможность повышения общей доступности абонентов обеих систем (пользователь имеет и мобильный телефон, и пейджер). SMS-центр функционирует как маршрутизатор сообщений, т.е. ему можно задавать схемы пересылки сообщений на те или иные приемные терминалы. В качестве примера приведем ситуацию, когда мобильный телефон становится недоступным (выход из зоны обслуживания, временное отключение трубки), и пользователь дает указание о перенаправлении -дублировании сообщений на пейджер. Возможна также и обратная ситуация.

• Выявлен и обоснован определяющий показатель качества предоставляемых услуг радиотелефонии и персонального радиовызова в зависимости от пропускной способности каналов связи, емкости и скорости обработки данных серверов объединяемых компаний - время задержки передаваемых сообщений.

• Предложены рекомендации по повышению эффективности SMS передачи с сотовых телефонов.

5. Практическая ценность результатов работы

В настоящее время в Нижнем Новгороде практически реализован фрагмент ЕФСО - объединение пейджинговой системы «Радуга Поиск», цифровой системы связи стандарта GSM «Нижегородская сотовая связь» и аналоговой системы связи стандарта NMT-450i компании «Сотел».

Многолетний опыт эксплуатации выявил специфику взаимоотношений операторов и пользователей, информационно-аппаратного взаимо-действия серверов и абонентских терминалов.

Результаты исследований, полученные соискателем лично и в сотрудничестве, можно использовать при внедрении ЕФСО в других регионах. Формирование интеллектуального научно-технического и социально-экономического фундамента ЕФСО обеспечивается Ассоциацией Операторов Пейджинговой Связи в Нижнем Новгороде.

6. Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на Ассоциации операторов пейджинговой связи в 2002 г. в Нижнем Новгороде, на НТК профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ (2000, 2004 г.), на Международных НТК «Перспективные технологии в средствах передачи информации» во Владимире (1999, 2003 г.), на Межрегиональных конференциях МНТОРЭС им. А.С. Попова «Обработка сигналов в системах телефонной связи и вещания» (2002,2004 г)

7. Публикации

По теме опубликовано 15 работ, в том числе депонированных статей три.

8. Объемработы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа содержит 145 с.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Для российских условий ресурсосберегающим направлением развития телекоммуникационного общения являются многопротокольные сети персонального радиовызова, которые от локальных систем пейджинга трансформируются в Единую Федеральную сеть связи и оповещения. ЕФСО, как составляющая системы персональной связи 3-го поколения, должна учитывать свойства Пользователей, как источника и получателя сообщений. Наращивание скорости передачи или многосервисности общения имеет ограниченный характер, т.е. не будет востребовано основной массой населения.

2. Рациональные варианты сетевого объединения систем передачи данных в подвижной радиосвязи, как на региональном, так и на федеральном уровне.

3. Разработанные алгоритмы и рекомендации сетевого взаимодействия систем подвижной связи различного уровня и класса. Результаты оценки способов и повышения эффективности передачи SMS и возможные алгоритмы их передачи при взаимодействии сотовой и пейджинговой, наземной и спутниковой системами связи (рис.2).

4. Рассмотрены и проанализированы различные "персональные информационно-справочные услуги" компаний операторов пейджинговой связи в Нижнем Новгороде («Радуга-Поиск», «Вессо-Линк» и «Мобил-Телеком»), У абонента появилась возможность оперативно получать на пейджер по его запросу практически любую информацию. По сравнению с другими видами подвижной связи пейджинг для этих целей, очевидно, наиболее предпочтителен, и, безусловно, более "скоростной" по сравнению с SMS-передачей в сотовой связи.

5. Используя опыт организации роуминга по коммутируемым каналам в Ассоциации операторов пейджинговой связи, при участии соискателя решена задача использования протокола TNPP (сделан модернизированный вариант TNPP для Internet), обладающего высокой надежностью, при передаче сообщений по распределенным сетям (например, Internet).

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, сформулированы защищаемые положения.

В первой главе проанализированы возможности и требования многоадресных систем подвижной радиосвязи, в том числе и СПРВ (систем персонального радиовызова) при их взаимодействии в единой сети.

Рис.З. Показатели развития телекоммуникационных услуг а России -»

Информатизация России характеризуется расширением списка и повышением качества услуг связи, предоставляемых населению и организациям. В нормативных материалах Минсвязи РФ приведены таблицы показателей развития телекоммуникационных услуг в стране до 2010 г. и телекоммуникаций на период .до 2015 г. С небольшой коррекцией по результатам таблиц были построены графики показателей развития телекоммуникационных услуг в России.

Из анализа графиков видно, что численность населения в стране за 15 лет немного уменьшится с 146 млн. до 142 млн. человек. В то же время телефонная плотность (в традиционной трактовке) увеличится в 2,8 раза, тогда как аналогичная плотность мобильной телефонии возрастет в 16 раз, также в 16 раз возрастет плотность услуг Интернета. Темпы развития современных направлений телекоммуникаций значительно (более чем в 5 раз) превышают аналогичные показатели традиционной телефонии, что явно нуждается в пояснении и обосновании.

Интересны аналогичные данные для других стран, а главное для Москвы -столицы Российской Федерации, где информационная инфраструктура развита в 2...2,5 раза больше по сравнению со всей страной. Как это не странно, но на графиках нет развития пейджинга - систем персонального радиовызова.

8

Напомним, что пейджинг по сравнению с сотовой связью имеет ряд достоинств:

• Экономичность в смысле затрат на оборудование и абонентскую плату;

• Экономичность использования источников электропитания;

• Экологичность в смысле СВЧ облучения мозга человека;

• Эффективность использования частотного спектра;

• Невозможность использования абонентского приемопередатчика в качестве радиозакладки;

• Сложности несанкционированного пользования услугами радиовызова, особенно при дополнительной криптозащите передаваемых сообщений;

• Удобства услуги отложенного ответа (труднее перехватить обратный ответ);

• Простота реализации терминальных устройств (пейджеров) как в компактном, так и в стационарном исполнении (например, совмещенных с часами, радиоприемником, телефоном и даже компьютером);

• Возможность использования для передачи пейджинговых сообщений на абонентские терминалы существующих радиопередающих станций телерадиовещания;

• Создание идеального по надежности комбинированного комплекса систем подвижной радиосвязи = сотовой связи + пейджинга (пейджинг может, также, сочетаться и с системами транкинговой связи, спутниковой связи и т.п.);

• Реальные возможности передачи по пейджинговым каналам фиксированных изображений;

• Наличие недорогих технических решений по внедрению двустороннего пейд-жинга (начиная с минимума: «Ответов-подтверждений» о том, что сообщение получено, «согласен / не согласен» и т.д.).

В мобильных системах связи в процессе движения станции параметры трасс радиосвязи На, г,, Гь, постоянно изменяются. Графический способ оценки коэффициента Ед„ оказывается непригоден. Для подвижной системы коэффициент дифракционных потерь оценивается экспоненциальной зависимостью £дл = ехр(~0т), где р- гг, •

показатель дифракционных потерь, постоянная затухания

экрана, г, - протяженность экрана.

. Показатель дифракционных потерь Д,„ в разнородной трассе формируется путем ее деления на множество участков Лг, в пределах каждого из которых условия экранирования могут считаться постоянными. В этом случае выражение показателя

п

дифракционных потерь Д,„ записывается в виде р№ = ^г/Д/) где 2-, - постоянная

затухания но участка трассы, ДЛ - протяженность экрана /-го участка трассы, п -количество дифракционных участков трассы.

С учетом коэффициента дифракционных потерь амплитудное значение напряженности поля сигнала в месте приема примет вид:

Мощность сигнала на выходе радиоприемника при максимальной направленности передающей антенны Р (ф,8) = 1, выражаемая через эффективную площадь приемной антенны Аур = 0„РХ2 / 4я и мощность сигнала в точке приема, удаленной на расстояние гот передающей антенны Рс = Р^Цвд/ 4ц/2, определяется как:

^np = 5 '

^ywv*

(4 nrf

'ъзн 'is '£д|

Отношение Рпр /Ре = ц е ^ является переменным коэффициентом передачи канала. Здесь ц= ¡Уц ОпрЫ;« Х-2 Мл/2, поскольку показатель Др при движении мобильной станции является случайной величиной, формируемой суммированием независимых случайных величин г, и До.

В соответствии с центральной предельной теоремой плотность вероятности случайной величины /?дп будет иметь гауссовский (нормальный) закон распределения

Sbia

/»«п

217

А»

где тц, стц - соответственно математическое ожидание и среднеквадратическое значение показателя Рд,.

8 соответствии с данной формулой коэффициент передачи канала будет иметь логарифмически-нормальный закон распределения

•jiña.

4*1

2сг,

ln|K|

где \К\ = |Р„р / Pj| - модуль коэффициента передачи канала, oink, ты - соответственно среднеквадратическое значение и математическое ожидание 1п|К].

Поскольку значение излучаемой мощности радиостанций мобильной системы является постоянной величиной const, то дисперсия и математическое ожидание в выражении относится к колебаниям мощности сигнала на входе приемника Р„р.

На основании изложенного были сделаны следующие заключения-

1. Система связи подвижной службы (ССПС) вне зависимости от ее вида и назначения должна иметь возможность включения в другую систему в общей иерархии систем связи, использующих Единую Национальную Сеть Связи (ЕНСС). Это накладывает жесткие требования на условия сопряженности систем, а, следовательно, и на каналы мобильной радиосвязи.

2. При выборе стандарта ССПС и построении зон обслуживания основной целью является обеспечение максимально возможной телекоммуникационной нагрузки (телетрафика). Практическое развертывание системы на местности предусматривает решение следующих задач:

• охват системой максимальной площади покрытия,

• качественное обслуживание возможно большего числа абонентов.

3. В зависимости от типа и назначения ССПС методика решения задачи организации телетрафика будет различной. Однако основные принципы построения являются общими для любой системы.

4. В отличие от сотовых и транкинговых систем мобильной радиосвязи, использующих общую группу свободно-доступных рабочих частот {trunk), пейджинговые системы работают на одной рабочей частоте, на которую настраиваются базовый радиопередатчик и пейджеры системы.

5. Главным требованием для большинства ССПС считается требование минимального времени доставки сообщения. Время доставки Тд складывается из времени набора адреса и информации 7"и, времени ожидания канала передачи 70 и времени передачи сообщения Гп (Тд + То + Тл). Время набора адреса и информации Т„

определяется типом ССПС. Оно включает время набора номера контрольно-оконечной станции на абонентском телефонном аппарате, время коммутации АТС с контрольно-оконечной станцией и время ввода адреса и информации в кодирующее устройство пульта управления оператора КОС.

Во второй главе дана аналитическая оценка протоколов сетевого взаимодействия в адресных системах подвижной связи.

Основой наиболее распространенных сетевых протоколов является протокол ТАР (протокол буквенно-цифрового ввода фирмы Telocatoi).

Рис. 4. Типовая структура сети с использованием протокола TNPP: УК - коммутационный узел; ОП - оконечный пункт (терминал пейджинговой компании)

При запросе источника приемник посылает /0-НОМвр и устанавливается соединение. Информация передается пакетами. Пакет состоит из неограниченного количества блоков длиной до 256 байт. После каждого блока происходит проверка контрольной суммы и запрос на продолжение или окончание сеанса связи.

Протокол Telocator Message Entry (TME) регламентирует ввод данных в рамках протокола Telocator Data Protocol {TDP). Обычно он рассматривается как своеобразный "последователь" протокола ТАР, который "смягчает" предусмотренный ТАР семибитный формат кодирования сообщений с проверкой четности и допускает восьмибитную передачу данных практически без каких-либо дополнительных ограничений.

Сегодня существует несколько патентованных протоколов, управляющих функционированием сетей пейджинговых терминалов. К ним относятся, в частности, Glenayre Data Link Module (DLM) и Spectrum Data Link Handler (DLH). Неудобство такого разнообразия очевидно: пейджинговые терминалы, использующие различные протоколы, не способны непосредственно взаимодействовать друг с другом; для организации их "общения" приходится применять пейджинговые шлюзы. В настоящее время типы таких шлюзов уже исчисляются сотнями.

Между тем для объединения пейджинговых терминалов в общую среду можно использовать и стандартный протокол Telocator Network Paging Protocol {TNPP). Фактически он обеспечивает формирование точечных соединений терминалов поверх протоколов TCP/IP. Для передачи запроса от источника к пункту назначения по сети TNPP используется алгоритм маршрутизации, хотя сама маршрутизация запросов на организацию пейджинговых соединений спецификациями TNPP не предусмотрена.

Типовая схема предполагает наличие сети с коммутационными узлами УК, соединенными между собой выделенными или коммутируемыми каналами. Оконечные пункты ОП (терминалы пейджинговых компаний) подключаются к ближайшим УК также с помощью выделенных или коммутируемых каналов.

Подобно ТАР, протокол TNPP ориентирован на передачу данных в формате ASCII. TNPP - это ASCII протокол с переменной длиной пакета и объединением разных страниц и блоков данных в одном пакете. Предусматривается три типа контроля ошибок: два для дуплекса и один для радиосимплекса. Используется стандартная асинх-

11

ронная передача RS-232. Скорости могут меняться от 300 до 9600 бод. Длина пакета не может превышать 1024 байта, включая все флаги и CRC.

Типовая схема предполагает наличие сети связи с коммутационными узлами УК, соединенными между собой выделенными или коммутируемыми каналами. Целостность канала связи на каждом участке контролируется периодическим тестом.

Принцип организации радиоинтерфейса стандарта GSM при приеме/передаче сообщений с полной скоростью 22.8 кбит/с . При организации радиоинтерфейса временные последовательности объединяются в TDMA кадры, которые, в свою очередь, образуют мультикадры. Цифровые потоки объединяются и образуют логические каналы двух типов: канал связи ТСН и канал управления ССН.

Рис. 5. Организация двустороннего обмена в стандарте GSM

Рассмотрим организацию полноскоростного канала связи. Для передачи канала связи ТСН используется 26-кадровый мультикадр. В полноскоростном канале связи в каждом 13-м ЮМЛ кадре передается пакет информации канала БЛССМ (медленный совмещенный канал управления, по направлению от базовых станций передает команды для установки выходного уровня мощности передатчика подвижной станции, по направлению к базовой станции подвижная станция посылает данные, касающиеся уровня установленной выходной мощности, измеренного приемником уровня радиосигнала и его качества); каждый 26-й ЮМЛ кадр мультикадра свободен.

Каналы управления ССН обеспечивают передачу сигналов управления и синхронизации и для его организации используется 51-кадровый мультикадр.

Канал передачи сигналов управления используется только в направлении с базовой станции на все подвижные станции. Они несут информацию, которая необходима подвижным станциям для работы в системе. Различают три вида каналов передачи сигналов управления: канал подстройки частоты FCCH, канал синхронизации SCH, канал управления передачей ВССН.

Используются три типа общих каналов управления СССН: канал вызова РСН, канала параллельного доступа RACH, канал разрешенного доступа AGCH.

Выделенные индивидуальные каналы управления SDCCH используются в обоих направлениях для связи между базовой подвижной станциями.

Совмещенные каналы управления АССН также используются в двух направлениях между базовой и подвижной станциями. Различают два вида АССН: быстрый совмещенный канал управления FACCH, медленный совмещенный канал управления SACCH. В АССН всегда содержится один из двух каналов: канал связи или индивидуальный канал управления.

В третьей главе были исследованы особенности построения межрегиональных сетей в сотовой радиосвязи. Представлены в виде таблиц сравнение основных характеристик стандартов аналоговой и цифровой сотовой связи.

На основании проведенного анализа сделаны выводы:

1. Применение сотовых систем обеспечивает экономию частотного ресурса за счет его многократного использования в зоне обслуживания. Для этого она разбивается на более мелкие зоны (кластеры), состоящие из равного числа первичных ячеек-сот.

2. У сотовой системы есть еще одно преимущество. Если различные территории обслуживаются разными операторами, они могут вступить в соглашение и создать единую сеть для обслуживания своих клиентов, то есть обеспечить роуминг.

3. Система gSm обеспечивает высокий уровень защиты от несанкционированного доступа, как к услугам, так и к пользовательской информации.

4. GSM-связь по праву является надежной, безопасной и доступной практически во всем мире,

В четвертой главе было проведено экспериментальное исследование вариантов использования распределенных сетей связи при объединении региональных систем персонального радиовызова (сравнение с вариантами организации таких объединений с использованием выделенных и коммутируемых каналов).

Определение заданной напряженности на входе приемника при расположении передающей антенны выше крыш зданий в городе на частоте 150 МГц:

Е-26Л^-ехр(-0,723Я) , мкВ.м

где. Р - мощность, подводимая к антенне передатчика, Вт; R - расстояние, км; h -высота подвеса передающей антенны над уровнем земли, м; D' - коэффициент направленного действия передающей антенны. Определение надежности приема сигналов радиовызова

еСо=£п + р' .дБ; ,дБ; Щ-Щ^+Щ+Щ-Л+т^-Я .дБ;

а»

£с = IOIgPD + 20lg/!'+201gK +ДЯ£ -A-401gR ; Sy. = 100 |lV(iEE-i)i!g(A6r-i) ;

4 В„ __4Е, _ __А„

л* = 100 |^(дЕ„Ид£л) ; = 100 |и/(дЕ,)у(дЕ,) ; т% = 100 ,

-СО -<р «во

где: - плотности распределения случайных величин

Д1^;Д£^Д;Д£Г-Д; ЕСа- необходимый (пороговый) уровень сигнала; Е„ - уровень помех в канале; Е\ - уровень напряженности ОВЧ радиопомех в условиях города; Р'ш -мощность внутренних шумов приемного устройства, пересчитанная ко входу (в точку приема); , п%, т% - процент времени от суток, пунктов на улице, помещений зданий; р - отношение сигнал/помеха по мощности, определяемое для минимально допустимых значений помехоустойчивости в канале с постоянными параметрами и флуктуационной помехой; РО - излучаемая мощность на коэффициент усиления антенны; А' - высота подвеса антенны передатчика над средним уровнем крыш зданий города.

Время передачи вызова и скорость манипуляции можно оценить:

Т = 7" = /г5/(ш + 1)/ДЯ ; В = 1/г5ДЯ/(т+1) .

В ходе исследований и разработок СПРВ в компании «Радуга-Поиск» соискателем была выявлена так называемая эмпирическая функция распределения длительности обслуживания вызовов. Эта функция дает возможность определить наиболее важные числовые параметры длительности обслуживания вызовов в диспетчерской службе системы СПРВ. Например, было выявлено среднее значение продолжительности обслуживания вызова одним оператором и оно составило 24,5±0,3 с. Также, в результате анализа полученного статистического материала были получены некоторы2е другие статистические оценки наблюдаемой величины, а именно: дисперсии - 420,7 с2, а среднеквадратическое отклонение составляет 20,5 с, коэффициент вариации составляет 0,8. Таким образом, полученная средняя длительность обслуживания вызовов в диспетчерской службе СПРВ примерно в 3 раза меньше средней продолжительности телефонного разговора.

Доля вызовов, обслуживание которых длится более 60 с, составляет не более 3 % от общего числа занятий. Выявлены дни недели, когда длительность обслуживания в диспетчерской службе СПРВ максимальна, этот день - среда и длительность обслуживания вызовов составляет 25±1,2 с, а минимальная длительность обслуживания вызовов приходится на воскресенье - 23,9±0,9 с.

Одним из характерных следствий переменного числа операторов-диспетчеров, находящихся в течение суток на службе, является то, что час, когда поток вызовов на рассматриваемую систему максимален (ЧНН), перестает играть роль того интервала времени, который определяется максимально допустимыми потерями вызовов.

В результате анализа суточных профилей нагрузки выявлено, что:

• местоположение ЧНН по нагрузке в будние дни и в субботу приходится на утренние часы с 11 до 12, а в воскресенье - на вечерние часы с 20 до 21;

• коэффициент концентрации нагрузки в ЧНН не превышает 0,1 (типичные значения для СПРВ - от 0,07 до 0,09), тогда как значения этого коэффициента для АТС находятся в пределах от 0,08 до 0,12;

• обслуженная за сутки нагрузка в воскресенье в два раза меньше, чем в рабочие дни;

• интенсивность нагрузки в ЧНН в рабочие дни примерно в два раза больше, чем интенсивность нагрузки в ЧНН в воскресенье.

1 4 7 10 11 16 18 22 2» 28 31 34 37 40 4 3 46 48 82 85 58 81 64 87 70 73 76 7» 82 85 ММ М

Пятнадцатиминутные интервалы

Рис 7 Типичный суточный профиль телефонной нагрузки в пейджинговой компании «Радуга-Поиск» для рабочих дней. ЧНН по нагрузке 11:15 -12.15 Интенсивность нагрузки в ЧНН 16,24 Эрл Всего за сутки 204,2 Часо'занятий. Кчнн = 0,0795

На рисунке по горизонтальной оси отложены 15-минутные интервалы, каждый из которых принадлежит тому или иному часу суток. Выделены 4 интервала, образующие ЧНН - час суток, в котором поток вызовов на диспетчерскую службу максимален.

Помимо длительностей обслуживания вызовов в СПРВ и суточному профилю трафика в СПРВ, в результате анализа полученных экспериментальных данных, была выявлена интенсивность нагрузки в ЧНН абонента СПРВ. Этот параметр - «Удельная интенсивность нагрузки пользователей СПРВ» оказался равным. 1,1 ±0,02 мЭрл, что почти в 15 раз меньше нагрузки от телефонного аппарата индивидуального пользования на абонентскую линию.

15

В настоящее время по аналогии с фиксированными сетями (где существуют категории квартирных, народнохозяйственных, корпоративных абонентов) предпринимаются попытки распределить по категориям абонентов мобильных сетей. Учитывая, что абоненты различных категорий создают разную нагрузку не только на информационную, но и на сигнальную сеть, для распределения абонентов по категориям можно использовать коэффициент который отражает отношение информационной нагрузки к сигнальной при предоставлении сетью независимых и условных дополнительных услуг.

. У

Ус

'с +1

•I

где: tu и ic ■ среднее время занятия одной заявкой информационного и сигнального путей соответственно; - поток заявок на основные услуги; у - коэффициент независимых дополнительных услуг ос - число информационных потоков.

Значение коэффициента Ч* зависит от многих факторов: от поступающего на сеть потока заявок на предоставление основных и дополнительных услуг; от его распределения между парами корреспондирующих узлов (в частности, от перекоса нагрузки); от среднего времени сеанса связи; от вероятности занятости и нвотввта абонентов; от наличия в сигнальном пути спутниковых звеньев: от средней длительности одного сигнального сообщения и т.д.

Например, абонентов, которые в ЧНН создают только короткие соединения и посылают SMS можно включить в категорию «несознательных» абонентов. Для них значение коэффициента Ч" составит меньше 1. Можно выделить категорию «ортодоксальных» абонентов, которые вообще не пользуются дополнительными услугами, а применяют мобильную сеть только для телефонных разговоров. Для них коэффициент Y (при средней длительности разговора 90 с) около 30. В противоположность им можно также выделить категорию «продвинутых» абонентов, которые пользуются максимумом дополнительных услуг, и наряду с проведением телефонных разговоров осуществляют мобильные соединения с Интернетом. Здесь коэффициент ¥ будет значительно ниже: « 10. Между двумя последними секторами можно разместить категорию «средних» абонентов, которые в основном производят телефонные разговоры и пользуются некоторыми дополнительными услугами. Для них коэффициент Ч* будет - 20.

Зная общее число абонентов мобильной сети, процентное содержание абонентов каждого сектора, число вызовов в ЧНН от абонентов данного сектора и задав среднее время установления соединения в сети сигнализации, можно определить общую нагрузку, возникающую в мобильной сети.

Для повышения эффективности передачи коротких сообщений в системах сотовой связи стандарта GSM необходимо рассмотреть возможность повышения эффективности кодирования букв цифрами применительно к обмену короткими текстовых сообщений (т.н. службе SMS) сотовой телефонии. Тариф этой услуги меньше стоимости разговора. Однако использование клавиатуры-телефона, предназначенной в первую очередь для набора номера, для введения текстовых сообщений имеет особенности. По сравнению с пишущей машинкой или клавиатурой ПК здесь для введения некоторых букв приходится нажимать клавишу 2...4 раза

Известно, что расположение букв на клавиатуре ПК и пишущей машинки учитывает вероятностные особенности языка сообщений, а расположение букв относительно цифровых клавиш радиотелефона - по алфавиту (табл.1)

16

Таблица 1

ШУ1

Объектом внимания является перераспределение букв без изменения алфавитной очередности. Учитывая, что клавиша 1 используется для пробела между словами, а количество букв в данном случае равно 26 имеем 28 вариантов раскладки В общем случае при заданном размере алфавита N число вариантов эависит от допускаемого числа букв, приписываемых к цифрам.

В частности, для приведенного варианта 26 английских букв могут быть распределены по восьми группам - шесть троек и две четверки: 6x3 + 2x4 = 2б. Следовательно, число вариантов раскладки данного алфавита определяется размещением двух элементов из в восьми.

При передаче русского текста можно использовать соответствующую русифицированную раскладку букв либо использовать английские буквы. Конечно, во втором случае нарушается очередность русской азбуки, но можно привыкнуть.

Чтобы обоснованно выбрать конкретный вариант раскладки алфавита необходимо задаться вероятностной моделью языка сообщений. Модель определяется вероятностями элементов расширенного алфавита, включающего наряду с буквами еще и пробел между словами, и знаки препинания. Числа можно передавать словами.

Чтобы решить проблему выбора при заданных условиях оценим:

• среднее число нажатий цифровых клавиш для передачи одного элемента, диапазона (обратно пропорционально скорости ввода);

• пределы изменения вероятности

• распределение числа нажатий цифровых клавиш;

Для решения этой задачи была написана программа на языке С. Основой этой программы являлся полный перебор всех возможных раскладок клавиатуры телефона с тремя и четырьмя буквами на клавишах. Расчеты вероятностей производились по ниже описанной схеме.

где Щ вероятности набора букв, расположенных на клавише у, при числе нажатий /. = 0, если на клавише всего 3 буквы.

щ \Л/„

0

• математическое ожидание нажатия клавиши ] будет равно ту = £/■ ;

• матожидание нажатия любой клавиши равно сумме всех /П) М = '<

• вероятность нажатия на клавишу/ равна Р=т^М .

Из полученных результатов следует:

1. Для англоязычных текстов, из рассмотренных вариантов, по набору текста из всех рассмотренных вариантов стандартный не является оптимальным.

2. Выигрыш в скорости для англоязычных текстов относительно стандартной раскладки для предложенных вариантов составляет соответственно 15 %, 9,6 %, 7 %.

3. Для русскоязычных текстов, написанных английскими буквами (латиницей), по числу нажатий клавиш (скорости) предпочтительнее 2 вариант (около 1.72), как и для англоязычных текстов, остальные варианты хуже (13-1.84,18-1.89, 22 -1.96, стандартный 27-2 08) [10,12].

4. Неравномерность использования клавиатуры в этих вариантах (27, 2,13,18, 22) лежит в следующих пределах соответственно: 9.5-19.8%, 7.2-16.3%, 7.7-16 2%, 7.515 2%, 7.2-15 2%.

5. Выигрыш в скорости для русскоязычных текстов, написанных латиницей относительно стандартной раскладки для вариантов 2, 13, 18, 22 составляет соответственно 17 6%, 11.4%, 9%, 5.5%.

Один из вариантов решения задачи обеспечения взаимодействия пейджинго-вого и сотового операторов связи был опробован на примере организации связи операторской службы пейджинговой компании «Радуга-Поиск» для передачи SMS сообщений на сотовые телефоны компании GSM НСС (Нижегородская Сотовая Связь)

Схема работает следующим образом:

1. SMSC «НСС» посылает команду на активацию, деактивацию абонента через шлюз на гейт « Радуга- Поиск»-« НСС».

2. Далее происходит изменение статуса абонента в базе данных компании «Радуга-Поиск».

3 Операторы, принимая сообщения, сверяются с базой абонентов, после этого, сообщение помещаются в общую очередь сообщений.

4. Программа, обслуживающая операторскую очередь сообщений, опять проверяет базу данных абонентов (за время приема сообщения могло случиться событие отключения абонента), после этого помещает сообщение в очередь на отправку для гейта «НСС» - «Радуга-Поиск».

5. Если шлюз перестал работать, то очередь на отправку на «НСС» копится.

6 Сообщения на сотовые телефоны с не активированной услугой, бракуются и хранятся некоторое время. Работа схемы происходит в режиме реального времени, т.е. малейшие неполадки в работе заметны сразу. Аварийное сообщение о неполадках поступает в инженерную службу. Практическим недостатком этой схемы является то, что SMS сообщение может идти до абонента достаточно долго.

Еще один вариант решения задачи объединения систем персонального радиовызова с сотовой связью опробован и действует в сети, организованной операторской службой пейджинговой компании «Радуга-Поиск» для передачи SMS на сотовые телефоны стандарта NMT-450I «Сотел». Схема работает следующим образом

1. Операторская служба компании «Радуга-Поиск» принимает сообщения для абонентов компании «СОТЕЛ»

2. Далее сообщения отправляются на шлюз email -SMS компании «СОТЕЛ».

3. Для активации/деактивации номеров в отведенном диапазоне номеров для компании «СОТЕЛ» на FTP сервер «Радуга-Поиск» пересылается файл с определенной командой, после этого происходит изменение статуса абонента в базе данных абонентов «Радуга-Поиск». Недостатком данной схемы является отсутствие обратного канала связи в режиме реального времени.

Как один из вариантов взаимодействия различных многоадресных систем связи, предлагается алгоритм, изображенной на рис.9.

Взаимодействие сетей и систем в этом варианте ведется на программно-аппаратном уровне. Необходимо разработать кодирующее устройство, которое, при поступлении на него вызова, будет соединятся либо с операторами пейджинговой компании, либо по телефону тонального набора непосредственно с радиоподсистемой пейджинговой сети связи.

1. Необходимо связаться с абонентом, имеющим в своем распоряжении сотовой телефон любого стандарта и пейджер.

2. При соединении с коммутатором телефонной мобильной связи определяется, находится ли абонент в зоне действия данной сети.

3. Если сотовой телефон находится в зоне действия сети, то происходит обычное соединение с радиоподсистемой сотовой связи и разговор с абонентом.

4. В противном случае, сигнал с коммутатора поступает через контроллер управления на систему пейджинговой связи, где вызывающий абонент сам определяет, как и какое сообщение послать.

5. Если сообщение буквенно-цифровое, то происхдит соединение с операторской службой пейджинговой компании, Есть также возможность без операторного обслуживани, путем выхода на телефон тонального набора, по которому в тоновом режиме можно передать номер, на который необходимо позвонить, или заранее условленную комбинацию цифр;

Принцип работы данной схемы взаимодействия следующий. Данная схема взаимодействия находится на стадии рассмотрения, и пока не имеет своего применения. Есть усеченный вариант этой схемы, при котором с сотового телефона по укороченному номеру набора можно послать сообщение на пейджер в тоновом режиме.

Сравнивая зоны покрытия Нижегородской области сотовой связью стандарта GSM и пейджинговой компанией «Радуга -Поиск», можно понять, что пейджинг экономически намного выгоднее сотовой связи. Для практически 100 % покрытия области

необходимо всего 9 пейджинговых передатчиков с ненаправленными передающими антеннами типа вертикального четвертьволнового штыря.

Радиоподсистема сотовой сети вБМ

Рис 10. Алгоритм доставки сообщения через различные системы многоадресной радиосвязи

Для расчета зоны покрытия необходимо принять наихудшие условия для распространения диапазона ОВЧ - высокая плотность застройки города. Т.е. прием на «поперечных» улицах (перпендикулярных к линии, соединяющих пункты приема и передачи). Радиус зоны покрытия можно вычислить, используя соотношение

^ 0,019/1'л/РО

где - Е - напряженность поля в точке приема (мВ/м) (для пейджеров формата POCSAG она составляет 5 мкВ/м); PD - излучаемая мощность и коэффициент усиления антенны

(составляет 300 Вт для городского передатчика), Л'- высота подъема передающей антенны над плоскостью среднего уровня крыш зданий (в Нижнем Новгороде на башне телецентра), Я - дпина волны (составляет 1,8 м для частоты 160 МГц), Z- расстояние от исследуемой точки до плоскости среднего уровня крыш зданий (20 м при застройке современными девятиэтажками), Р - дополнительный множитель, зависящий от соотношения 2Л> и определяемый по графику; Ь - половина ширины улиц (м) При вышерассмотренных данных радиус зоны составляет 43 км

Рис 11 Зоны покрытия Нижегородской области сотовой и пейджинговой системами связи

21

Единственной сложностью при построении сети вещания является реализация принципа одновременного вещания (Simulcast). Это достигается выставлением времени задержки излучения сигнала на всех передатчиках. Чем дальше передатчик от центра, тем меньше время задержки необходимо выставить. Выставление производится один раз при отладке сети путем проведения измерений на месте передатчика при помощи спектроанализатора и не составляет особых трудностей.

Радиус зоны покрытия базовой станции системы стандарта GSM составляет около 30 км и ограничивается из-за принципа- временного разделения каналов TDMA.

При увеличении дальности вещания БС происходит наложение временных окон и обрыв соединения. Следует отметить, что такие большие расстояния используются только на отрытых местностях, в городских условиях расстояние между базовыми станциями составляет 600 - 1000 м. Базовая станция представляет собой очень сложное и дорогостоящее устройство. Для покрытия только города Нижнего Новгорода в настоящее время используется 57 БС, отсюда видно, насколько сеть сотовой связи намного дороже сети пейджинговой связи. Как правило, сотовые системы покрывают своей связью только автотрассы. В населенных пунктах ставятся 3-х секторные станции, а вдоль дорог - 2-х секторные.

Большим недостатком сотовых систем является их экологическая опасность для окружающих. Непрерывное общение по сотовому телефону, при котором приходится держать у головы передатчик с мощностью излучения до 1,5 Вт и диапазоном СВЧ от 900 МГц и выше, не может не отражаться на здоровье человека. В настоящее время делают телефонные трубки, у которых передающие части находятся отдельно от разговорной части, но пользоваться ими не очень удобно.

Несомненным преимуществом систем сотовой связи является ее двусторон-ность, чего на данный момент времени лишены пейджинговые системы в России, хотя следует отметить, что в Гонконге, США используются системы пейджинговой связи стандарта ReFLEX и InFLEXion, которые позволяют посылать либо подтверждение о приеме сообщения, либо голосовое сообщение.

В пятой главе рассмотрено компьютерное моделирование и расчет зон радиопокрытия как элемент системного проектирования сетей персонального радиовызова.

Сети ПРВ ОП большой абонентской емкости проектируются и создаются, как правило, в достаточно крупных городах или регионах с динамично развивающейся экономикой. Это обусловливает необходимость либо сразу планировать большую распределенную сеть ПРВ-ОП, которая будет включать в свой состав множество базовых станций (БС), либо предусмотреть и обеспечить возможности ее поэтапного оперативного расширения в процессе эксплуатации.

В рамках системного проектирования разрабатываются тактико-технические требования к сети радиосвязи, проводится технико-экономическое обоснование и стратегическое планирование ее развития, определяются места размещения радиосредств (БС) и возможности использования инфраструктуры местных сетей связи для решения функциональных задач создания сети связи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Наряду с поступательным развитием традиционной телефонии и бурным натиском мобильных сотовых и радиотелефонов для российских условий целесообразно использование систем персонального радиовызова (пейджинга) с позиций:

• удобства пользования (отложенный вызов, информдостаточность, защита от несанкционированного доступа к услугам связи и информации от перехвата);

• ресурсосбережения (радиочастотного спектра, затраты на оборудование, сохранность от хищения, низкая абонентская плата);

• экологичности (влияние СВЧ излучения на мозг и др.);

• обеспечения функции экстренного вызова (общего, группового и индивидуального) в экстремальных условиях.

2. Известны различные системы пейджинга и телефонной связи, несовместимых друг с другом по техническим причинам или коммерческим соображениям. Следовательно, пользователям какой-либо определенной сети целесообразно дать возможность пользования предоставляемым спектром интеллектуальных услуг других систем связи. Для этого нужно иметь возможность беспрепятственно обращаться к серверам различных компаний, предоставляемых услуги связи, просматривать типы предоставляемых услуг, и выбрать именно ту систему, которая обеспечивает пользователю полный набор услуг. Эту задачу можно и необходимо решать, используя сети с «открытым интерфейсом» -сети общего пользования, например Internet.

Предложенная соискателем методика позволяет объединить от двух и более различных систем связи, что в последствии может привести к созданию Единой Федеральной сети связи и оповещения (ЕФСО).

3. Практическая реализация фрагмента ЕФСО в Нижнем Новгороде - Объединение пейджинговой системы «Радуга Поиск», цифровой системы связи стандарта GSM «Нижегородская сотовая связь» и аналоговой системы связи стандарта NMT-450i компании «Сотел». Это объединение позволило абонентам принимать и передавать текстовые сообщения в любом направлении:

• через пейджинг-оператора на мобильные телефоны компаний сотовой связи;

• используя укороченный набор мобильных телефонов, можно соединяться с пейджинговым оператором, либо отправлять сообщения непосредственно на пейджер. Многолетний опыт эксплуатации выявил специфику взаимоотношений операторов и пользователей, информационно-аппаратного взаимодействия серверов и абонентских терминалов.

4. С использованием результатов и материалов данной диссертационной работы была осуществлена практическая реализация взаимодействия на основе протокола TCP/IP и сети Internet различных систем подвижной радиосвязи в Нижнем Новгороде При этом главная задача - обеспечить взаимодействие лейджингового и сотового операторов связи.

5. выявлен определяющий показатель качества предоставляемых услуг радиотелефонии и персонального радиовызова, который зависит от пропускной способности каналов связи, емкости и скорости обработки данных серверов объединяемых компаний. - время задержки передаваемых сообщений

При внедрении ЕФСО в других регионах должна учитываться пропускная способность каналов связи (лучше всего использовать современные оптоволоконные линии связи, постоянную и оперативную память серверов с большими скоростями доступа) Формирование интеллектуального научно-технического и социально-экономического фундамента ЕФСО обеспечивается «Ассоциацией Операторов Пейджинговой Связи» в Нижнем Новгороде.

6 Важной стороной информационного обслуживания является взаимное общение пользователей с операторами компаний, закрепление навыков пользования тактильно-голосового интерфейса, пропаганда щадящих навыков мобильного штатного общения пользователей.

»24676

Публикации соискателя

1. Новые аспекты передачи информации в распределенной сети средств персонального радиовызова // 3-я Международная конференция «Перспективные технологии в средствах передачи информации», Владимир, ВлГУ 1999. -Материалы, часть 2, с.223, - Соавт: В В. Абдалов, Ю.М.Туляков.

2. Варианты универсальной роуминговой сети персонального радиовызова", Научно-техническая конференция (НТК) профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ, 2000.- Тезисы, с. 213-214. • Соавт: В.В. Абдалов, Ю.М.Туляков.

3. Исследование многовариантных сигналов в сетях персонального вызова", 10-я Межрегиональная конференция МНТОРЭС им. А.С.Попова «Обработка сигналов в системах телефонной связи и вещания», Москва, 2000.- Сборник докладов, с.234 • 236. - Соавт: В.В. Абдалов, Ю.М.Туляков.

4. Последние достижения в пейджинге и его развитие // 58-я научная сессия, посвященная дню Радио,. - Москва, 2003, 2 с. - Соавт: А.Я., Кузнецов, В.В. Абдалов, Ю.М. Туляков.

5. Услуги и системы персонального радиовызова в России // 5-я Международная НТК «Перспективные технологии в средствах передачи информации». - Владимир, 2003, с. 30 -32,-Соавт: М.Д. Венедиктов, Ю.М.Туляков.

6. Альтернатива для использования пейджинговой связи // 12-я Межрегиональная НТК МНТОРЭС им, А.С.Попова «Обработка сигналов в системах телефонной связи и вещания.-Пушкинские Горы - Москва, 2003. Материалы, с. 9 -11. Соавт. В.В. Абдалов, Ю.М.Туляков.

7. Сетевое интегрирование адресных радиосистем общего пользования// 12-я Межрегиональная НТК МНТОРЭС им. А.С.Попова «Обработка сигналов в системах телефонной связи и вещания.- Пушкинские Горы - Москва, 2003. Материалы, с. 54 - 55. Соавт. В В. Абдалов, Ю.М.Туляков.

6. Развитие систем радиовызова в России // Депонированная статья в сборнике «Звуковое вещание и электросвязь», ЦНТИ «Информсвязь»- МТУСИ, 04.07.2004 № 2242 са 2004, с.51-65.- Соавт М.Д Венедиктов, Ю.МТуляков,

9. Структура объединенных сетей персонального радиовызова // Депонированная статья в сборнике «Звуковое вещание и электросвязь», ЦНТИ «Информсвязь»- МТУСИ, 04 07.2004 № 2242 ев 2004, с. 80-89.

10. Повышение эффективности передачи коротких сообщений II Депонированная статья в сборнике «Звуковое вещание и электросвязь», ЦНТИ «Информсвязь»- МТУСИ, 04 07.2004 № 2242 ев 2004, с.90 -106. - Соавт: М.В. Женило, И.С. Зивер,

11. Развитие систем радиовызова в России//Научно-техническая конференция ППС и ИТР МТУСИ, 2004, с. 143,- Соавт: М.Д. Венедиктов, Ю.М.Туляков.

12. Повышение эффективности передачи коротких текстовых сообщений по сотовому радиотелефону // Научно-техническая конференция ППС и ИТР МТУСИ, 2004.С.146.-Соавт М.В. Женило, И.С.Зивер,

13. К вопросу построения систем и сетей передачи данных в подвижной радиосвязи // Электросвязь, 2004 (В печати). Соавт: Ю.М.Туляков, В.В. Абдалов.

14 Использование пейджинга для объединения различных систем связи // Конференция «Информационные системы и технологии» , Н.Новгород, 2004,Соавт. В.В. Абдалов.

15. Социально-информационные и экологические аспекты межрегионального пейджи-нга // Научно-техническая конференция ППСиИТР МТУСИ, январь 2005 - Соавт Ю.М. Туляков.

Подписано в печать 5.11.2004 Формат 60x84/16

Объем 1,5 уел п.л._Тираж 100 эю Заказ ¿/У-

ООО «Инсаязьиздат» Москва, ул. Авиамоторная, 8.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Сорокина, Елена Вячеславовна

Введение

Глава 1 Анализ возможностей и требований многоадресных систем 15 подвижной радиосвязи, в том числе и систем персонального радиовызова при их взаимодействии в единой сети

1.1. Построение и функционирование систем связи подвижной 15 службы

1.2. Затухание, дифракция и отражение радиоволн при работе 18 мобильной наземной связи

1.3.Энергетические соотношения в радиоканалах мобильной 25 наземной связи

1.4. Организация трафика в системах мобильной наземной связи

1.5. Принципы построения мобильных СПРВ

Выводы по главе 1 *

Глава 2 Анализ протоколов взаимодействия в адресных системах 45 связи.

2.1. Протоколы сетевого доступа

2.2. Протоколы сетевого объединения

2.3. Вид роуминга

2.4. Радиоинтерфейс стандарта GSM при приеме/передаче 51 сообщений с полной скоростью 22,8 кбит/с

Выводы по главе

Глава 3 Исследование особенностей построения сетей в сотовой 55 радиосвязи.

3.1.Принципы построения сотовой сети

3.2. Организация связи 56 3.2. Стандарты NMT-450 и NMT

3.3. Стандарты AMPS и D-AMPS 63 3.4 Цифровой стандарт GSM 65 Выводы по главе

Глава 4 Экспериментальное исследование вариантов объединения 70 региональных сетей персонального радиовызова

4.1. Системные аспекты

4.2. Взаимодействие Центра передачи SMS с внешними сетями

4.3. Информационно-биллинговая и справочно-информацион-ная 79 системы

4.4. Инженерные аспекты внедрения технологии SMS и VMS

4.5. Статистика пейджинговых сообщений и нагрузки каналов

4.6. Повышения эффективности формирования коротких сообщений

4.7. Операторская служба пейджинговой компании «Радуга-Поиск» 88 Выводы по главе

Глава 5 Компьютерное моделированиекак элемент системного проектирования сетей персонального радиовызова

5.1. Системное проектирование пейджинговых сетей

5.2. Итерационное формирование зон обслуживания

5.3. Компьютерное моделирование с использованием электронных 99 карт местности

Выводы по главе

Введение 2004 год, диссертация по радиотехнике и связи, Сорокина, Елена Вячеславовна

Актуальность темы. Проблемы взаимодействия сетей передачи данных общего пользования в настоящее время весьма актуальны. На российском рынке многоадресных систем подвижной радиосвязи существует большое множество всевозможных сетей связи. Это, в первую очередь, сотовые системы связи различных стандартов, пейджинговые системы, использующие различные протоколы передачи, транкинговые системы связи, спутниковые системы и большое множество офисных мини АТС, использующих цифровые принципы передачи данных (например, DECT).

Недавно на российском рынке пейджинговой связи начались крупномасштабные структурные перестройки компаний-провайдеров. В основе их объединений лежит концепция развития сетей персонального радиовызова общего пользования в России на федеральном и региональном уровне.

Качественно новым шагом на рынке пейджинговой связи стали заявления руководителей ряда российских крупных операторов о намерении создать Федеральную сеть персонального радиовызова. В идеале, необходимо объединить все выше перечисленные сети и системы связи в Единую Федеральную сеть Связи и Оповещения (ЕФСО). Один из принципов такого объединения и алгоритм решения данной задачи рассматривается в данной диссертации. В общем случае услуги, предоставляемые большинством пейджинговых компаний, можно представить на рис.В-1.

Рис.1. Сервис, предлагаемый абонентам , ✓

Справочная служба и служба информационных каналов позволяют абонентам в режиме online получать последние сведения о котировке валют, курсе обмена валют в банках, сведения о погоде, о городских «пробках» на дорогах и т.д. Также при организации Звонковых центров (Call Centers) абоненты могут получать сведения на пейджер о многих, интересующих его вопросах: о наличии товаров в магазинах, о системах скидок в службах сервиса и комбинатах бытового обслуживания и т.п.

Средства отправки сообщений подразумевают возможность безоператорной отправки текстовых сообщений пользователю СПРВ. В настоящее время компании -операторы позволяют отправлять сообщения с персональных компьютеров через модем по сети Internet, с мобильных и радиотелефонов, с проводных телефонов, имеющих кнопочную тастатуру, а также с удаленных терминалов.

Услуга виртуального пейджера подразумевает создание виртуального номера абонента при наличии у абонента электронной почты. Оператор отправляет сообщение на виртуальный номер абонента, а само сообщение доставляется на электронный адрес клиента.

Для организации охранной, аварийной и другой сигнализации, требуется наличие коммутационных устройств, срабатывающих при посылке на них определенной кодовой комбинации со стороны оператора пейджинговой связи. Это позволяет, например, заблокировать двигатель в автомобиле, в случае угона, подать звуковой или дымовой сигнал, или каким-либо другим способом привлечь внимание к охраняемому объекту. С другой стороны, возможна посылка определенного кода по пейджинговому каналу на пункт охраны и вызов средств быстрого реагирования.

При наличии в сети системы двустороннего пейджинга Reflex и Inflection, а также при наличии возможности приема графических изображений на пейджер, можно организовать двустороннюю связь между абонентами и передавать графическую информацию (картинки, карты, схемы подъезда к объектам и т.д.)

При заключении роумингового соглашения между различными операторами связи, возможна организация роуминга, т.е. предоставление абоненту услуги приема сообщений при его нахождении в «чужой» сети. Примером может служить Ассоциация операторов пейджинговой связи, а также компания «Весолинк». В перспективе, при развитии двустороннего пейджинга, возможно обеспечение системой расчетов платы за различные услуги (оплата абонентской платы, квартплаты и т.д.).

Исторически эволюционное развитие пейджинга началось от систем группового и массового оповещения по сети проводного вещания и сокращения полосы частот каналов симплексной радиосвязи. Известны оригинальные работы в этой области А.А.Пирогова, Н.И. Чистякова. Первую отечественную монографию по системам персонального радиовызова написал Ю.М.Туляков. Исторический экскурс развития пейджинга во всем мире составил М.А.Быховский.

Для объединения сетей подвижной радиосвязи при организации Единой Федеральной сети помимо традиционного речевого обмена важна передача данных, поэтому необходимо выполнение следующих требований:

• наличие научно обоснованной и официально утвержденной схемы перехода на Федеральную сеть;

• использование для всех обслуживаемых зон единого номинала радиочастот;

• обеспечение подвижной связью всех городов - центров субъектов РФ;

• осуществление роуминга на территории России;

• организация мобильной связи в чрезвычайных условиях;

• применение единого принципа кодирования сигнала;

• наличие единого плана нумерации абонентов и биллинга;

• применение современного перспективного стандарта.

В настоящее время решены далеко не все вопросы перечня, однако в этом направлении ведется активная работа. В соответствии с указанной концепцией Федеральными органами приняты два стандарта - FLEX и ERMES. Российские предприятия пейджинга уже имеют определенный опыт перехода на высокоскоростной стандарт пейджинговой связи FLEX (скорости передачи информации 1600, 3200 и 6400 бит/с). Кроме того, по мнению многих специалистов, новый стандарт позволит не только обслужить большее число абонентов, но и расширить спектр предлагаемых услуг.

В отличие от стандарта POCSAG, стандарт FLEX является синхронным. В начале каждого цикла (длительность которого составляет 4 мин) передается специальный синхронизирующий импульс. Далее следует передача 128 информационных кадров (фреймов). В режиме минимального энергопотребления пейджер привязывается к одному из этих кадров. Для самых нетерпеливых абонентов может быть осуществлено программирование аппарата на прием нескольких таких кадров, что, конечно, обойдется дороже. Длительность каждого кадра - чуть меньше 2 с. При скорости передачи 6400 бит/с пейджер успе&ает прочесть в одном кадре более 10 тыс. бит информации, чего с лихвой хватает для приема даже очень длинного сообщения.

Поскольку пейджер, осуществляющий прием в стандарте FLEX, выходит из "спящего" режима лишь на одном кадре из 128 (или кратное число раз), заряда батарейки хватает на гораздо большее время, чем у аппарата POCSAG. Кроме того, операторам предоставляется возможность использования в сети пейджера с двусторонней передачей, что станет новинкой для российского рынка пейджинговых услуг. Речь может идти о модифицированном стандарте ReFLEX.

По мнению экспертов, при существующем уровне развития российской системы пейджинговой связи наиболее приемлем вариант создания Федеральной сети с помощью перевода пейджинговых сетей именно на стандарт FLEX. Операторы, работающие в POCSAG, сумеют осуществить этот переход постепенно (их сети смогут работать сразу на двух стандартах, временно используя минимальную скорость FLEX).

Так, некоторые компании предполагают на начальном этапе объединить своих пользователей, принимающих сообщения в стандартах POCSAG и FLEX. С данной целью будет осуществляться частичная передача информации в синхронном режиме (например, первый десяток кадров или каждый шестнадцатый кадр), а в интервалах между такой передачей - асинхронная передача в стандарте POCSAG. Имеющееся оборудование позволяет это сделать.

Построение Федеральной сети на базе стандарта ERMES потребует кардинальных изменений, для чего необходимы существенные капитальные вложения. Тем не менее, на российском рынке уже есть примеры успешного внедрения стандарта ERMES - в первую очередь, на предприятиях специальной и правительственной связи.

В настоящее время начался монтаж оборудования шведской компании Ericsson • для создания высокоскоростной системы персонального радиовызова в пейджинговом стандарте ERMES. Этой сетью радиопоиска предполагается обеспечить15 городов России, включая Москву и Санкт-Петербург. Любой из пейджинговых центров сможет поддерживать до 40 ООО абонентов в каждом городе; впоследствии возможно увеличение их числа.

Скорость передачи информации по системам стандарта ERMES составляет 6250 бит/с, что выше скорости передачи наиболее используемого сегодня в России пейджингового стандарта POCSAG. Несмотря на сложность внедрения этого стандарта на российской территории, аналитики считают технологию ERMES перспективной и эффективной с точки зрения использования спектра радиочастот.

Помимо чисто технических проблем (таких как новое программное обеспечение, перевод сетей на новый стандарт и т. д.) перед операторами стоит проблема "выживания" в условиях динамичного роста рынка альтернативных услуг связи (в частности, сотовой) и координации своей деятельности - причем не только при предоставлении роуминга, но и при определении перечня и структуры услуг. Тем не'менее намерение компаний - операторов пейджинговой связи создать сеть общероссийского масштаба является очень важным. Его реализация позволит приблизить отечественные пейджинговые сети к международному уровню предоставляемых услуг.

Наряду с поступательным развитием традиционной телефонии и бурным натиском мобильных сотовых и радиотелефонов для* российских условий использование систем персонального радиовызова (пейджинга) целесообразно с позиций:

• удобства пользования (отложенный вызов, информационная достаточность, защита от несанкционированного доступа к услугам связи, информации от перехвата);

• ресурсосбережения (радиочастотный ресурс, затраты на оборудование, сохранность от хищения, низкая абонентская плата);

• экологичности (влияние СВЧ излучения на мозг и др.);

• обеспечения функции экстренного вызова (общего, группового и индивидуального) в экстремальных условиях.

Все вышесказанное определяет актуальность и необходимость выбора, анализа и разработки рекомендаций для построения сетей взаимодействия различных систем подвижной связи общего пользования для передачи данных.

В общем виде пейджинговая сеть представлена на рис.В-2. Основой пейджинговой сети служит пейджинговый терминал. В наиболее простом виде сеть состоит из пейджингового терминала и базовых станций. Для отправки сообщений на пейджер, доступ к пейджинговому терминалу осуществляется через односторонний интерфейс с ТФОП, радио или мобильного телефона, модема,' факса и т.д. Далее сигнал через контроллер поступает на передающие базовые станции и излучается в эфир. При наличии большой зоны охвата сети используются пульты операторов удаленного доступа, связь которых с пейджинговым терминалом осуществляется через диспетчер удаленных терминалов.

Для регионального покрытия сетью пейджинговой связи используются спутниковые системы связи. Сигнал от пейджингового терминала сети поступает на сервер спутниковой связи и принимается спутником связи. Далее сигнал излучается этим спутником на земные приемные станции, которые в свою очередь связаны с пейджинговыми передатчиками. Так как зона охвата спутниковой системой связи обширна, то при помощи спутниковой системы связи можно обеспечить покрытие связью нескольких регионов в стране.

Цель работы. В основе решаемой задачи - исследование вариантов сетей передачи данных в подвижной радиосвязи- можно выделить следующие проблемы:

• На сегодняшний момент времени в России существует множество различных сетей передачи данных и систем подвижной радиосвязи. Взаимодействие происходит, в основном, между сотовыми системами связи на уровне заключений соглашений между компаниями по предоставлению услуг связи при посещении абонентом «чужой» сети. С целью упорядочения указанного взаимодействия в работе определяются критерии межсистемной передачи сообщений (данных) с целью определения необходимых требований для выбора вариантов построения межсистемной сети.

• Подобно сотовым системам связи, пейджинговые системы также объединяются в сети на основе использования одинаковых несущих частот и заключения договоров на предоставление услуг роуминга. В этом случае, полностью автоматического роуминга не происходит, так как необходимо заранее информировать оператора о выезде в «чужую» сеть и о сроке своего пребывания в ней. Одной из целей диссертации является исследование по реализации роуминга как систем одного класса, так и при возможных вариантах межсистемного взаимодействия для передачи данных мобильных абонентов.

• Взаимодействия между различными системами связи, в настоящее время, осуществляется только на уровне переадресаций с использованием почтовых или голосовых ящиков с применением сети Internet. Это происходит произвольно по мере необходимости без учета перспектив развития межсистемного взаимодействия. Поэтому важны разработки рекомендаций и вариантов сетевого построения, которые на научной, технической и экономической основе решают эти задачи.

Методы исследования. Для решения задач межсистемного взаимодействия важен инженерный анализ алгоритмов действия различных адресных систем подвижной связи и передачи данных. На основе анализа были разработаны алгоритмы взаимодействия систем с применением методов программирования и моделирования сетевого построения. Проводились эксперименты и исследования на действующих сетях сотовой связи и пейджинга.

Использовались методы статистического анализа трафика систем, теории вероятностей, математической статистики, теории сетей связи.

Для более быстрого и качественного взаимодействия систем возникла необхо- • димость в разработке и внедрении кодирующих устройств, позволяющих передавать любые данные в заданном стандарте. Для этих целей использовались методы многопараметрического анализа действия систем, надежности связи с целью получения результатов доступных для интерфейсного межсистемного оборудования.

Научная новизна.

• Выявлены рациональные пути развития4 роуминга при передаче данных для различных систем подвижной связи общего пользования.

• Показано, что при создании Единой Федеральной сети связи и оповещения одним из направлений развития пейджинга - систем персонального радиовызова (СПРВ) является объединение региональных систем в единую сеть страны с предоставлением абонентам такой сети автоматического роуминга.

• Сформулирована задача рационального построения сети связи между региональными СПРВ с перспективой взаимодействия на межгосударственном уровне. Подобная задача роуминга рассматривается также для Службы коротких сообщений (SMS связи) как варианта передачи сообщений (данных) в сотовых системах радиосвязи.

• Разработаны алгоритмы межсетевого взаимодействия различных систем подвижной связи общего пользования при работе в режимах передачи данных. При этом были использованы накопленные результаты статистической оценки трафиков оперативно-диспетчерских служб массового обслуживания и проанализированы типовые варианты обмена сообщениями: о через пейджингового оператора на терминалы компаний сотовой связи; о при использовании укороченного набора мобильных телефонов можно соединяться с оператором, либо отправлять сообщения непосредственно на пейджер.

• Показана возможность повышения общей доступности абонентов обеих систем (пользователь имеет и мобильный телефон, и пейджер). SMS-центр функционирует как маршрутизатор сообщений, т.е. ему можно задавать схемы пересылки сообщений на те или иные приемные терминалы. В качестве примера приведем ситуацию, когда мобильный телефон становится недоступным (выход из зоны обслуживания, временное отключение трубки), и пользователь дает указание о перенаправлении -дублировании сообщений на пейджер. Возможна также и обратная ситуация.

• Выявлен и обоснован определяющий показатель качества предоставляемых услуг радиотелефонии и персонального радиовызова в зависимости от пропускной способности каналов связи, емкости и скорости обработки данных серверов объединяемых компаний, - время задержки передаваемых сообщений.

• Предложены рекомендации по повышению эффективности SMS передачи с сотовых телефонов.

Практическая иенность результатов работы. В настоящее время в Нижнем Новгороде практически реализован фрагмент ЕФСО - объединение пейджинговой системы «Радуга Поиск», цифровой системы связи стандарта GSM «Нижегородская сотовая связь» и аналоговой системы связи стандарта NMT-450i компании «Сотел».

Многолетний опыт эксплуатации выявил специфику взаимоотношений операторов и пользователей, информационно-аппаратного взаимодействия серверов и абонентских терминалов.

Результаты исследований, полученные соискателем лично и в сотрудничестве, можно использовать при внедрении ЕФСО в других регионах. Формирование интеллектуального научно-технического и социально-экономического фундамента ЕФСО обеспечивается Ассоциацией Операторов Пейджинговой Связи в Нижнем Новгороде.

Апробаиия результатов работы. Публикации .Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на Ассоциации операторов пейджинговой связи в 2002 г. в Нижнем Новгороде, на НТК профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ (2000, 2004 г.), на Международных НТК «Перспективные технологии в средствах передачи информации» во Владимире (1999, 2003 г.), на Межрегиональных конференциях МНТОРЭС им. А.С. Попова «Обработка сигналов в системах телефонной связи и вещания» (2002, 2004 г)

По теме опубликовано 15 работ, в том числе депонированных статей три.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Для российских условий ресурсосберегающим направлением развития телекоммуникационного общения являются многопротокольные сети персонального радиовызова, которые от локальных систем пейджинга трансформируются в Единую Федеральную сеть связи и оповещения. ЕФСО, как составляющая системы персональной связи 3-го поколения, должна учитывать свойства Пользователей, как источника и получателя сообщений. Наращивание скорости передачи или мультисервисности общения имеет ограниченный характер, т.е. не будет востребовано основной массой населения.

2. Рациональные варианты сетевого объединения систем передачи данных в подвижной радиосвязи, как на региональном, так и на федеральном уровне.

3. Разработанные алгоритмы и рекомендации сетевого взаимодействия систем подвижной связи различного уровня и класса. Результаты оценки способов и повышения эффективности передачи SMS и возможные алгоритмы их передачи при взаимодействии сотовой и пейджинговой, наземной и спутниковой системами связи (рис.2).

4. Рассмотрены и проанализированы различные "персональные информационно-справочные услуги" компаний операторов пейджинговой связи в Нижнем Новгороде («Радуга-Поиск», «Вессо-Линк» и «Мобил-Телеком»). У абонента появилась возможность оперативно получать на пейджер по его запросу практически любую информацию. По сравнению с другими видами подвижной связи пейджинг для этих целей, очевидно, наиболее предпочтителен, и, безусловно, более "скоростной" по сравнению с S/WS-передачей в сотовой связи.

5. Используя опыт организации роуминга по коммутируемым каналам в Ассоциации операторов пейджинговой связи, при участии соискателя решена задача использования протокола TNPP (сделан модернизированный вариант TNPP для Internet), обладающего высокой надежностью, при передаче сообщений по распределенным сетям (например, Internet).

Заключение диссертация на тему "Оценка вариантов построения сетей передачи данных в подвижной радиосвязи общего пользования"

Выводы по главе 5

В результате изложенного можно сделать следующие выводы:

1. Сети ПРВ ОП большой абонентской емкости проектируются и создаются, как правило, в достаточно крупных городах или регионах с динамично развивающейся экономикой. Это обусловливает необходимость либо сразу планировать большую распределенную сеть ПРВ-ОП, которая будет включать в свой состав множество базовых станций, либо предусмотреть и обеспечить возможности ее поэтапного оперативного расширения в процессе эксплуатации.

2. В рамках системного проектирования разрабатываются тактико-технические требования к сети радиосвязи, проводится технико-экономическое обоснование и стратегическое планирование ее развития, определяются места размещения радиосредств (БС) и возможности использования инфраструктуры местных сетей связи для решения функциональных задач создания сети связи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Наряду с поступательным развитием традиционной телефонии и бурным натиском мобильных сотовых и радиотелефонов для российских условий целесообразно использование систем персонального радиовызова (пейджинга) с позиций:

• удобства пользования (отложенный вызов, информдостаточность, защита от несанкционированного доступа к услугам связи и информации от перехвата);

• ресурсосбережения (радиочастотного спектра, затраты на оборудование, сохранность от хищения, низкая абонентская плата);

• экологичности (влияние СВЧ излучения на мозг и др.);

• обеспечения функции экстренного вызова (общего, группового и индивидуального) в экстремальных условиях. ^ *

2. Известны различные системы пейджинга и телефонной связи, несовместимых друг с другом по техническим причинам или коммерческим соображениям. Следовательно, пользователям какой-либо определенной сети целесообразно дать возможность пользования предоставляемым спектром интеллектуальных услуг других систем связи. Для этого нужно иметь возможность беспрепятственно обращаться к серверам различных компаний, предоставляемых услуги связи, просматривать типы предоставляемых услуг, и выбрать именно ту систему, которая обеспечивает пользователю полный набор услуг. Эту задачу можно и необходимо решать, используя сети с «открытым интерфейсом» - сети общего пользования, например Internet.

Предложенная соискателем методика позволяет объединить от двух и более различных систем связи, что в последствии может привести к созданию Единой Федеральной сети связи и оповещения (ЕФСО).

3. Практическая реализация фрагмента ЕФСО в Нижнем Новгороде -Объединение пейджинговой системы «Радуга Поиск», цифровой системы связи стандарта GSM «Нижегородская сотовая связь» и аналоговой системы связи стандарта NMT-450i компании «Сотел». Это объединение позволило абонентам принимать и передавать текстовые сообщения в любом направлении:

• через пейджинг-оператора на мобильные телефоны компаний сотовой связи;

• используя укороченный набор мобильных телефонов, можно соединяться с пейджинговым оператором, либо отправлять сообщения непосредственно на пейджер.

Многолетний опыт эксплуатации выявил специфику взаимоотношений операторов и пользователей, информационно-аппаратного взаимодействия серверов и абонентских терминалов.

4. С использованием результатов и материалов данной диссертационной работы была осуществлена практическая реализация взаимодействия на основе протокола TCP/IP и сети Internet различных систем подвижной радиосвязи в Нижнем Новгороде. При этом главная задача - обеспечить взаимодействие пейджингового и сотового операторов связи.

5. Выявлен определяющий показатель качества предоставляемых услуг радиотелефонии и персонального радиовызова, который зависит от пропускной способности каналов связи, емкости и скорости обработки данных серверов объединяемых компаний, - время задержки передаваемых сообщений.

При внедрении ЕФСО в других регионах должна учитываться пропускная способность каналов связи (лучше всего использовать современные оптоволоконные линии связи, постоянную и оперативную память серверов с большими скоростями доступа). Формирование интеллектуального научно-технического и социально-экономического фундамента ЕФСО обеспечивается «Ассоциацией Операторов Пейджинговой Связи» в Нижнем Новгороде.

6. Важной стороной информационного обслуживания является взаимное общение пользователей с операторами компаний, закрепление навыков пользования тактильно-голосового интерфейса, пропаганда щадящих' навыков мобильного штатного общения пользователей.

Алфавит на тастатуре

Библиография Сорокина, Елена Вячеславовна, диссертация по теме Системы, сети и устройства телекоммуникаций

1. Аболиц А.И. Системы спутниковой связи. Основы структурно-параметрической теории и эффективность./ Под общей редакцией Ю.Б. Зубарева.- М.: ИТИС,2004.- 426 с.

2. Автоматические системы коммутации / О.Н. Иванова, М.Ф. Копп, З.С. Коханова, Г.Б. Метельский / Под ред.О.Н. Ивановой. М.: Связь, 1978. - 624 с.

3. Андрианов В.И., Соколов А.В., Средства мобильной связи, СПб., BHV-Санкт-Петербург, 1998 г., 256 с.

4. Богданов А.Е., Никонов В.Н., Самойлов А.Г. Эффективность телекоммуникационных систем с расширением спектра // Межвузовский сб. научн. тр. Методы и устройства передачи и обработки информации. Вып. 5, С.-Петербург, Гидрометеоиздат, 2004. С. 44 - 48.

5. Богданов А.Е., Самойлов А.Г., Самойлов С.А. Архитектура информационных сетей медицинских организаций // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2004, № 3. С. 67 - 70.

6. Богомолова.Е.Н. Влияние дополнительных услуг на пропускную способность ОКС № 7 в мобильных сетях II Мобильные системы, 2003 , № 3

7. Борисов В.И. , Зинчук В.М. Помехозащищенность систем радиосвязи. Вероятностно-временной подход. М.: Радио и связь, 1999.-252 си др.

8. Бородин Л.Ф. Введение в теорию помехоустойчивого кодирования. М.: Советское радио, 1968.

9. Бутенко В.В, Зарембо В.И., Компьютерное моделирование. www.gevser.ru

10. Быховский М.А. Круги памяти ('Очерки истории развития радиосвязи и вещания в XX столетии).- М.: МЦНТИ. ООО Мобильные телекоммуникации, 2001,224 с.

11. Быховский М.А. Частотное планирование сотовых сетей подвижной радиосвязи / Электросвязь, 1993, №8.

12. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь. 1985.-384 с.

13. Ведомственные нормы технологического проектирования. Проводные средства. Ч. 2. Станции городских и сельских телефонных сетей. ВНТП 112-79: утв. Минсвязи СССР 09.07.79. М.: Связь, 1980 - 56 с.

14. Венедиктов М.Д., Марков В.В. Эйдус Г.С Асинхронные адресные системы связи М.: Связь, 1968.- 272 с.

15. Венедиктов М.Д., Туляков Ю.М., Сорокина Е.В. Развитие систем радиовызова в России. Звуковое вещание и электросвязь / МТУСИ. М., 2004. -147с.:. - Деп. В ЦНТИ «Информсвязь» от 04.07.04г. № 2242 св. 2004, с. 51-65.

16. Венедиктов М.Д., Туляков Ю.М., Сорокина Е.В. Развитие услуг и систем пейджинга в России. Тезисы докладов. НТК профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ Москва, 2004 .

17. Венедиктов М.Д., Туляков Ю.М., Сорокина Е.В. Услуги и системы персонального радиовызова в России. //. 5-я Международная НТК «Перспективные технологии в средствах передачи информации-ПТСПИ, 2003».- Владимир-Суздаль, Тезисы докладов с.30-32.

18. Венедиктов М.Д. , Сорокина Е.В., Туляков Ю.М. Развитие систем радиовызова в России//НТК ППСиИТР МТУСИ, 2004, с.143

19. Витерби Э.Д. Принципы когерентной связи: Пер. с англ. М.: . радио, 1970,-392 с.

20. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. М.: Радио и связь. 1997.

21. Горностаев Ю.М. Мобильные системы 3-го поколения.- М.: МЦНТИ, 1998.- 164 с.

22. Горячев А.А., Туляков Ю.М. Оценка параметров кодирования с частотными признаками //Труды НИИ Гидрометеорологического приборостроения. -1977. Вып. 34. - с. 106-120.

23. Громаков Ю.А., Стандарты и системы подвижной радиосвязи, М., Эко-Трендз, 1997, 238 с.

24. Гусятинский И.А., Пирогов А.А. Радиосвязь и радиовещание / Под ред. А.А. Пирогова. М.: радио , 1974. - 176 с.

25. Гуткин Л.С. Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуаци-онных помехах. М.: Советское радио , 1972. - 448 с.

26. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. М.: Связь, 1972. - 336 с.

27. Женило М.В., Зивер И.С., Сорокина Е.В. Повышение эффективности передачи коротких сообщений // Депонированная статья в сборнике «Звуковое вещание и электросвязь», ЦНТИ «Информсвязъ»- МТУСИ, 04.07.2004 № 2242 св 2004, с.90 106. —

28. Женило М.В., Зивер И.С., Сорокина Е.В. Повышение эффективности передачи коротких текстовых сообщений по сотовому радиотелефону//НТК ППС и ИТР МТУСИ, 2004,с.146.

29. Зарембо В.И., Настоящее и будущее российского пейджинга. www.ips.ru

30. Зелевич Е.П. Современное состояние и перспективы пейджинговой связи II Электросвязь, №10. '

31. Зубарев Ю.Б., Севальнев Л.А. Передача информации в совмещенной полосе частот. М.: Радио и связь. 1986. - 168 с.

32. Зуев Г.Г., Чайников Л.С. О группировании ошибок в каналах с нормально-логарифмическим распределением состояний. М.: ВВНИИ. 1975.

33. Карташевский В.Г., Семенов С.Н.? Фирстова Т.В., Сети подвижной связи, М., Эко-Трендз, 2001, 302 с.

34. Кашперовский В.Е. О корреляции электропроводности почв и их физико-химических свойств. Геомагнетизм и аномалия. Т.З. 1963.

35. Кловский Д.Д. Теория передачи сигналов. М.: Связь. 1973.

36. Козина Л.Л. Исследование технических, социально-экономических характеристик услуг пейджинговой связи: Магистерская диссертация.- М.: МТУСИ, 1992.-92 с.

37. Концепция развития в России сетей персонального радиовызова общего пользования на федеральном и региональном уровнях, http://astra.pp.ru

38. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975.

39. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. 2-е изд. - М.: Советское радио 1968., 1974. - 552 с.

40. Лившиц Б.С., Фидлин Я.В., Харкевич А.Д. Теория телефонных и телеграфных сообщений. М.: Связь, 1971.

41. Лившиц А.Р., Биленко А.П. Многоканальные асинхронные системы передачи информации. М.: Связь, 1985.

42. Ли У. Техника подвижных систем связи: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1985.-382 с.

43. Многостанционный доступ в спутниковых системах связи / М.Д.Венедиктов, С.А.Даниэлян, В.В.Марков, Г.С. Эйдус.- М.: Связь 1973

44. Мухин A.M., Чайников Л.С. Энциклопедия мобильной связи в 2 томах, 1 т, СПб,, Наука и Техника, 2001, 240 с.

45. Мясковский Г.М. Системы производственной связи: Справочник./Под ред. И.М. Пышкина. М.: Связь, 1980. - 216 с.

46. Обоимов А.Я., Деревянко С.А. Проблемы организации сети подвижной радиосвязи общего пользования./ Электросвязь, 1991. № 8.

47. Основы радиоуправления / Под ред. Вейцеля. М.: Советское радио,1973.

48. Пейджинг в России: ситуация, проблемы, перспективы развития, журнал PC Week, 1998, № 9 (133), М.,

49. Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации. М.: Советское радио, 1976.

50. Пуртов Л.П., Замрий А.С., Захаров А.И., Охорзин З.м. Элементы теории передачи цифровой информации. М.: Связь, 1982.

51. Пустыльник Е.М. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.

52. Радиоприемные устройства. Под редакцией Сифорова. М.: Советское радио. 1974.

53. Самойлов А.Г. Проблемы проектирования телекоммуникационных сетей миллиметрового диапазона волн // В книге Радиофизические методы дистанционного зондирования Земли. Владимир: Изд-во РОСТ, 2001- с. 77 84.

54. Самойлов А.Г. Наземная радиорелейная связь в миллиметровом диапазоне: возможности, проблемы, перспективы // Технологии и средства связи, 2002, № 3. -с. 8-10.

55. Связь России в XX! веке / под ред. Л.Е.Варакина.- М.: Международная академия связи, 1999.0 737 с.

56. Соловьев А.А. Пейджинговая связь.- М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000, 288 с.

57. Справочник по теоретическим основам и радиоэлектронике / Под ред. Д.А. Куликовского. М,: Энергия. 1997.

58. Хворостенко Н.П. Статистическая теория демодуляции дискретных сигналов. М.: Связь. 1968.

59. Связь с подвижными объектами в диапазоне СВЧ / Под ред. У.К. Джейка: Пер. с англ./Под ред. М.С. Ярлыкова, М.Ч. Чернякова. М.: Связь, 1979. - 520 с.

60. Системы мобильной и радиопоисковой связи на базе изделий фирмы MOTOROLA. Attis telecom Ukrainian jowt venture/ Киев. 1994.

61. Сорокин A.C. Работы по услугам и системам пейджинга.- 1994-2000 г.

62. Сорокина Е.В. Структура объединенных сетей персонального радиовызова // Депонированная статья в сборнике «Звуковое вещание и электросвязь», ЦНТИ «Информсвязь»- МТУСИ, 04.07.2004 № 2242 св 2004, с. 80-89

63. Сорокина Е.С., Туляков Ю.М. Социально-информационные и экологические аспекты межрегионального пейджинга // НТК ППСиИТР МТУСИ, январь 2005.

64. Сотовая связь в зеркале услуг, www.sotovik.ru

65. Ситняковский И.В. .Мейкшан В.И. Маглицкий Б.Н. Цифровая сельская связь/ Под ред. М.Д. Бенедиктова.- Радио и связь,. 2000.

66. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь: Перевод с англ / Под ред. В.В. Маркова,- М.Связь, 1979.- 520 с.

67. Тележный Б.Г. О ресурсах обеспечения ЭМС комплексов средств радиосвязи, функционирующих в многочастотных режимах // Радиотехника, 1999, №7, с.51-54.

68. Теория передачи сигнала/ А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, М.В. Назаров, Л.М. Финк. М.: Связь, 1980. - 288 с.

69. Тепляков И.М., Калашников И.Д., Рощин Б.В. Радиолинии космических систем передачи информации. М.: Советское радио, 1975. - 400 с.

70. Тепляков И.М., Рощин Б.В., Фомин А.И., Вейцель В.А. Радиосистемы передачи информации. М.: Радио и связь, 1982. - 264 с.

71. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983.320с.

72. Туляков Ю.М., Системы персонального радиовызова, М., Радио и Связь, 1988, 168 с.

73. Туляков Ю.М. Принципы построения и обзор систем персонального радиовызова. М.: 1976. - 24с. Депонирована в ЦНИИТЭИ приборостроения 13.12.76, №663.

74. Туляков Ю.М. Некоторые основания для выбора технических решений систем персонального радиовызова СПРВ. М.: 1976. - 31с. - Депонирована в ЦНИИТЭИ приборостроения 13.12.76, №664.

75. Туляков Ю.М. Сравнительный анализ сигналов персонального радиовызова// Тез. докл. II Всесоюз. науч.-технич. конф. «Развитие теории и техники сложных сигналов»/ НТО РЭС им. А.С. Попова. М., 1983. - с. 49.

76. Туляков Ю.М. Экспериментальная оценка затуханий электромагнитных ультракоротких волн, проникающих в помещения зданий// Тез. докл. XXXV Всес. науч. сессии, посвященной Дню радио/НТО РЭС им. А.С. Попова. М., 1980. - с. 38.

77. Туляков Ю.М. Надежность приема УКВ сигналов в подвижных радиосистемах.//Межведомственный сборник трудов « Методы обработки и устройства формирования пространственно-временных сигналов»/МЭИ, 1985. -№36. с. 110-114.

78. Туляков Ю.М. методика расчета надежности УКВ радиосвязи с подвижными объектами в различных условиях города// Тез. докл. XXXV Всее. науч. сессии, посвященной Дню радио/НТО РЭС им. А.С. Попова. М., 1984. - с. 76.

79. Туляков Ю.М. Пейджинг-СаП-центр-1Р-телефония. Тезисы докладов. Всероссийская научно-техническая конференция «Информационные системы и технологии ИСТ-2004», Нижний Новгород, 2004г.

80. Туляков Ю.М. Пейджинг для синхронного, асинхронного и циркулярного опроса объектов в системах дистанционного управления. Тезисы докладов. IV межвузовская научно-практическая конференция «Телеком-2004», Ростов-на Дону, май 2004г.

81. Туляков Ю.М. Кузнецов А.Я., Абдалов В.В., Сорокина Е.В. Последние достижения в пейджинге и его развитие // 58-я научная сессия, посвященная дню Радио,. Москва, 2003, 2 с.

82. Туляков Ю.М. Абдалов В.В., Сорокина Е.В. К вопросу построения систем и сетей передачи данных в подвижной радиосвязи // Электросвязь, 2004 ( В печати).

83. Уайт Ж., Дональд Р. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. М.: радио. 1975.

84. Федеральный справочник « Связь и информатизация в России».- М.: Родина-Про,. 2001,- 504 с.

85. Фелаев Т. Использование ЧМ-поднесущих для общенациональной системы персонального радиовызова // Электроника. 1984. - №11.-е. 53-55.

86. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970. -728 с.

87. Фишер К. Свойства систем подвижной связи с дальностью действия до 50 км, существенные для систем персонального вызова и передачи дискретной информации. Перевод МП-379,4, ГОНТИ, 1980.

88. Фомин А.Ф. Помехоустойчивость систем передачи непрерывных сообщений. М.: Советское радио, 1975.

89. Чайников Л.С. Модель дискретно-непрерывного' канала мобильной адаптивной радиосистемы. ВНТК. Киев. 1982.

90. Чайников Л.С. Оптимизация параметров цифровых сигналов в сетях пакетной радиосвязи. Киевское управление научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова. Секция «Сети пакетной радиосвязи». Киев, НТК. 1990.

91. Чайников Л.С. Принципы построения мобильных частотно-адаптивных адресных радиосистем. Киев. КВВУС. 1982.

92. Чайников J1.С., Брагин А.С. Обобщенный критерий эффективности для оптимизации устройств обработки дискретной информации. М.: ЦИВТИ, 1984.

93. Чайников Л.С., Брагин А.С. Q. показателе группирования ошибок как функции параметров каналов. Сб. Теория и методы построения адаптивных систем обработки сложных сигналов. РДЭНТП. Киев. 1978.

94. Чайников Л.С., Кириченко Г.Б Автоматизированный контроль и управления в средствах радио и телевизионного вещания. Киев. ККЗ. 1995.

95. Чайников Л.С., Пахтусов В.В. Сравнительный анализ методов формирования дискретных сигналов при выборе адресных форм в адаптивных системах радиосвязи. М.: ЦИВТИ. 1984.

96. Чирков С.Б. Телефонная нагрузка в системе персонального радиовызова // Ассоциация операторов пейджинговой связи.- 2002.

97. Чистяков Н.И. Персональный радиовызов и его место в комплексной системе радиосвязи // Радиотехника, 1994, № 5.

98. Чистяков Н.И., Сидоров В.М. Радиоприемные устройства. М.: Связь, 1974.- 408 с.

99. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета, Справочное пособие. М.: Связь. - 1979.

100. Andrew J., Viterbi. CDMA. Principles of Spread Spectrum Communication / Addison-Wesley Wireless Communications Series. 1997.

101. DX200 GENERAL DESCRIBTION (MTX) NOKIA. Telecommunications.1990.