Перспективні засоби передачі інформації

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІЖНАРОДНИЙ ІНСТИТУТ КОМП'ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Факультет інформаційних технологій
Кафедра мережі зв'язку та системи комутації
Курсова робота
З дисципліни ОПТКС
Тема: "Перспективні системи передачі інформації"
ВОРОНІЖ 2006

Зміст
Введення
1. Що таке ТСР?
2. Принцип побудови транкінгових мереж
3.Услугі мереж тракінговой зв'язку
4 Технологія Bluetooth - як спосіб бездротової передачі інформації
4.1 Концепція та основні положення технології Bluetooth
4.2 Технічні аспекти установки з'єднання між Bluetooth пристроями
4.3 Набір базових протоколів, використовуваних в Bluetooth
для передачі різних типів даних
5. Деякі аспекти практичного застосування технологія
Bluetooth
6. Аналіз бездротових технологій і перспективи розвитку
технології Bluetooth
7 Перспективи розвитку технології Bluetooth
8 Остання миля
8.1 Технологія EPON
8.2 Технологія WLL
8.3 Технологія xDSL
Висновок
Література

Введення
У цій роботі будуть розглянуті кілька перспективних способів передачі (тракінговая зв'язок і Bluetooth), а також буде розглянута технологія дозволяє, доставляти, інформацію до абонента, так звана технологія «останньої милі», способи її реалізації. Оскільки це питання стає все більш актуальним, останнім часом, з-за збільшеного числа абонентів, яким потрібно не тільки отримувати надійний та якісний зв'язок, при цьому, перебуваючи на значній відстані від джерела інформації, бути впевненими, що передана інформація дійде до абонента, що ця інформація буде своєчасно і без будь - яких втрат доставлена. Можливість обмінюватися мультимедійною інформацією, так само відноситься до однієї з основних завдань в технології «остання миля».

1. Що таке ТСР?
Транкінговий система радіозв'язку (TCP) - це система, в якій використовується принцип рівної доступності каналів для всіх абонентів або груп абонентів. Цей принцип давно і повсюдно використовується в телефонних мережах, звідки в радіозв'язок і прийшло слово "trunk" (пучок, тобто пучок однаково доступний каналів).
Основною, визначальною назву, функцією обладнання TCP є автоматичне надання вільного радіоканалу на вимогу абонента радіостанції і перемикання на цей канал абонента або групи абонентів. До речі, з цієї точки зору бездротові телефони (такі, як PANASONIC KX-T9080), що працюють на загальному наборі радіоканалів, також в сукупності утворюють TCP.
Однак сучасні системи професійного радіозв'язку мають ряд можливостей. Перш за все, це збільшення радіусу дії системи, оскільки, навіть у найпростішій TCP, зв'язок радіостанцій між собою здійснюється через ретранслятори базової станції (БС). Крім того, Багатозонова TCP мають у своєму складі кілька (від одиниць до сотень) БС, кожна з яких обслуговує свою зону. При цьому система встановить з'єднання між радіостанціями незалежно від їх місця розташування і, як правило, зовсім прозоро для користувачів викликається і викликає радіостанцій.
Крім виклику групи радіостанцій (є у всіх TCP), майже всі системи забезпечують індивідуальний виклик конкретній радіостанції. При цьому багато сучасних TCP забезпечують поділ усього парку радіостанцій на окремі загони. Загін - це сукупність радіостанцій, які належать певній організації, всередині якого здійснимо індивідуальний і груповий виклик. Передбачається, що виклики між загонами в більшості випадків заборонені (хоча можуть бути і дозволені конкретним радіостанціям). Таким чином, кожна з організацій, що користуються TCP, може мати як би свою ізольовану систему зв'язку.
Як правило, TCP забезпечують зв'язок радіостанції з абонентами міської та кількох відомчих телефонних мереж, причому їх підключення до таких мереж може здійснюватись як найпростішим способом за абонентських ліній (аналогічно офісним АТС), так і по з'єднувальним лініях. В останньому випадку, з точки зору нумерації абонентів, TCP стає частиною телефонної мережі міста або установи.
Доступ до кожного виду послуг, що надаються системою, звичайно програмується індивідуально для кожного абонента. Крім того, програмується граничний час розмови і пріоритет абонента. TCP мають також захист від несанкціонованого доступу в систему.
І при роботі радіостанції в TCP можуть виникнути ситуації, в яких необхідно обійтися без її послуг (зв'язок зі звичайною радіостанцією, відмова БС, вихід за зону дії всіх БС системи). На цей випадок всі радіостанції, розраховані на роботу в TCP, мають можливість перемикання в режим звичайної радіостанції.
Обладнання будь TCP розраховане на комерційну експлуатацію, тому обов'язково забезпечує облік часу використання системи кожним абонентом (тарифікацію).
За принципом дії можна виділити три типи TCP
1. Скануючі TCP
Часто подібні системи несправедливо називають псевдотранкінговимі. У таких системах радіостанція при виклику сама шукає незайнятий канал і займає його. У черговому режимі радіостанція безперервно перебирає (сканує) всі канали системи, перевіряючи, чи не викликають її на одному з них. До таких TCP відносяться колись поширена в СРСР система "Алтай", а також система SmarTrunk II.
Скануючі TCP прості і дешеві. У цих системах можлива повна незалежність каналів БС один від одного, оскільки їх об'єднання в загальну TCP відбувається на рівні абонентської радіостанції. Це обумовлює високу надійність і живучість скануючих TCP.
Однак таким TCP притаманний ряд принципових недоліків. Із зростанням кількості каналів швидко зростає тривалість встановлення з'єднання в такій системі, так як вона не може бути менше тривалості повного циклу сканування. Реально до цього додається ще й тривалість пошуку вільного каналу викликає радіостанції. Крім того, в скануючих TCP скрутна реалізація багатьох сучасних вимог, в числі яких Багатозонова, гнучка і надійна система пріоритетів, постановка на чергу при зайнятості системи або абонента, що викликається і т.д.
Таким чином, скануюча TCP ідеально підходить в якості невеликої (1-8 каналів, до 200 абонентів) однозонової системи зв'язку, до якої пред'являються мінімальні вимоги. Це і зумовило в останні роки широке поширення систем SmarTrunk II по Росії і країнам СНД.
2. TCP з розподіленим керуючим каналом
Такими є поширена в США система LTR, розроблена ще в кінці сімдесятих років фірмою EF Johnson, та її сучасна модифікація ESAS, пропонована фірмою UNIDEN. У цих TCP керуюча інформація передається безперервно по всіх каналах, у тому числі і в зайнятих. Це досягається використанням для її передачі частот нижче 300 Гц. Кожен канал є керуючим для радіостанцій, закріплених за ним. У черговому режимі радіостанція прослуховує її керівного канал. У цьому каналі БС безперервно передає номер вільного каналу, який радіостанція може використовувати для передачі. Якщо ж на якому-небудь каналі починається передача, адресована одній з радіостанцій, то інформація про це передається на її керуючому каналі, в результаті чого ця радіостанція переключається на канал, де відбувається виклик.
Такі TCP володіють рядом достоїнств, притаманних TCP з керуючим каналом, не вимагаючи в той же час виділення частот для нього. У системі LTR встановлення з'єднання відбувається настільки швидко, що воно здійснюється кожного разу при включенні передавача станції, тобто в паузах розмови канал не зайнятий.
Однак при виході з ладу будь-якого каналу в системі LTR відбувається відмова всіх радіостанцій, для яких він є управителем. Крім того, в таких TCP швидкість передачі керуючої інформації вкрай обмежена.
Це ускладнює реалізацію багатьох вимог, що пред'являються до сучасних TCP, в тому числі і Багатозонова. Передача інформації на частотах нижче 300 Гц одночасно з промовою робить такі системи досить критичними до точності регулювання. Все це призвело до того, що TCP з розподіленим керуючим каналом в даний час не розробляються. Виняток становить лише ESAS, в якому використовується даний принцип заради сумісності з LTR.
3. TCP з виділеним керуючим каналом
Для аналогових систем мова йде про частотному каналі, для цифрових - з тимчасовим поділом каналів - про тимчасове слоті. У таких TCP радіостанція безперервно прослуховує керуючий канал найближчою до неї БС. При надходженні виклику БС передає інформацію про це по керуючому каналу, що викликається радіостанція підтверджує прийом виклику, після чого БС виділяє один із розмовних каналів для з'єднання та інформує про це по керуючому каналу, всі беруть участь у з'єднанні радіостанції. Після цього вони переключаються на зазначений канал і залишаються на ньому до закінчення з'єднання. У той час, коли керуючий канал вільний, радіостанції можуть передавати туди свої запити на встановлення з'єднання. Деякі типи викликів (наприклад, передача коротких пакетів даних між радіостанціями) можуть здійснюватися взагалі без заняття розмовної каналу.
TCP з виділеним керуючим каналом найбільшою мірою відповідає сучасним вимогам. У них легко реалізуються Багатозонова (радіостанція вибирає БС з найкраще прийнятою керуючим каналом) та інші функції.
Серед них - постановка викликів на чергу при зайнятості системи або абонента, що викликається. Це, у свою чергу, переводить такі TCP з класу систем з відмовою при зайнятості в клас систем з очікуванням. Тим самим не тільки підвищується комфортність роботи користувача, але і, головне, збільшується пропускна здатність системи. У системах з відмовою при зайнятості для забезпечення прийнятної якості сервісу в будь-який момент часу повинен простоювати хоча б один канал, щоб абонент міг зробити виклик. У системі з очікуванням завантажені можуть бути всі канали. При цьому, правда, хто телефонує доведеться трохи почекати в черзі.
Проте виділення окремого керуючого каналу має свої недоліки. По-перше, це найгірше використання частотного ресурсу. У більшості систем цей недолік пом'якшується можливістю перекладу керуючого каналу в розмовну режим при перевантаженні системи. По-друге, виділений керуючий канал є вразливим місцем TCP - при відсутності спеціальних заходів відмова обладнання БС для цього каналу означає відмову всій БС. До того ж результату приводить і поява перешкоди на частоті приймача керуючого каналу БС. З цієї причини при розробці TCP з виділеним керуючим каналом автоматичного контролю за роботою обладнання БС приділяється особлива увага. При виявленні відмови або тривалої перешкоди на частоті прийому БС робить керуючим інший, справний канал.
Виділений керуючий канал передбачається більшістю сучасних стандартів на TCP - як закритих, так і відкритих (МРТ1327), а також перспективним стандартом TETRA.
Для порівняння в таблиці 1 наведені характеристики деяких TCP.
табл.1
Стандарт TCP
Характеристика
SmarTRUNK II
LTP
МРТ1327
TETRA
Спосіб передачі мови
Аналоговий
Аналоговий
Аналоговий
Цифровий
Структура системи
Однозонової
Однозонової
Багатозонова
Багатозонова
Принцип дії
Скануючий
Розподілений керуючий канал
Виділений керуючий канал
Виділений керуючий канал
Швидкість обміну інформацією, що управляє, біт / с
560
300
1200
7200
Час встановлення з'єднання, з
0,8 + 0,2 N, де N - кількість каналів
0,3
0,4
0,3
Кількість каналів
16
300
1024
Немає даних
Кількість абонентів або груп
10000
7500
1 000 000
Немає даних
Ширина смуги в ефірі, кГц / канал
12,5; 25
12,5; 25
12,5; 25
25 кГц на 4 канали
Постановка на чергу
Ні
Ні
Так
Так
Індивідуальний виклик
Так
Ні
Так
Так
Передача коротких даних
Ні
Ні
Так
Так
Передача даних по розмовною каналах
З додатковим обладнанням
З додатковим обладнанням
1200 біт / с чи з додатковим обладнанням
7,2-28,8 кбіт / с при занятті 1-4 каналів
Необхідно пояснити, що в таблиці 1 наведені характеристики, закладені в стандарти. Обладнання для простих TCP часто дозволяє розширити ці можливості (кілька банків каналів у SmarTrunkII, Багатозонова робота в LTR і т.п.).
Як видно з таблиці, найбільш вражаючими можливостями володіє стандарт TETRA. Це й не дивно - він розроблений з урахуванням досвіду експлуатації існуючих TCP. На жаль, для системи TETRA в даний час існують лише експериментальні зразки обладнання, і про їх комерційної експлуатації і, тим більше про комерційну ефективність говорити ще рано - ціни на таке обладнання ще довго залишаться високими.
В даний час найбільш ефективними в умовах Росії є системи SmarTrunkII і МРТ1327.

2. Принципи побудови транкінгових мереж
На рис.1 представлена ​​узагальнена структурна схема однозонової ТСР. До складу БС, крім радіочастотного обладнання (ретранслятори, пристрій об'єднання радіосигналів, антени) входять також комутатор, пристрій управління (УУ) та інтерфейси до різних зовнішніх мереж.
Ретранслятор (РТ) - набір приемопередающего обладнання, обслуговуючого одну пару несучих частот. До останнього часу у переважній більшості ТСР одна пара несучих означала один канал трафіку (КТ). В даний час, з появою систем стандарту ТЕTRА і системи EDACS ProtoCALL, що передбачають тимчасове ущільнення, один РТ може забезпечити два або чотири КТ.
Антени БС, як правило, мають кругову діаграму спрямованості. При розташуванні БС на краю зони застосовуються спрямовані антени. БС може розташовувати як єдиної приемопередающей антеною, так і окремими антенами для прийому і передачі. У деяких випадках на одній щоглі може розміщується кілька прийомних антен для боротьби з завмираннями, викликаними багатопроменевим розповсюдженням.

Рис.1. Структурна схема однозонової транкінгового системи
Пристрій об'єднання радіосигналів дозволяє використовувати один і той же антенне обладнання для одночасної роботи приймачів і передавачів на декількох частотних каналах. РТ працюють тільки в дуплексному режимі, рознос частот прийому і передачі становить від 45 МГц до 3 МГц,
Комутатор в однозонової ТСР обслуговує весь її трафік, включаючи з'єднання МА з ТфОП і всі виклики, пов'язані з ПД.
Пристрій управління забезпечує взаємодію всіх вузлів БС. Воно також обробляє виклики, здійснює аутентифікацію абонентів, ведення черг викликів, внесення записів у БД погодинної оплати. У деяких системах УУ регулює максимально допустиму тривалість з'єднання з ТЗ. Як правило, використовуються два варіанти регулювання: зменшення тривалості з'єднання в заздалегідь задані години найбільшого навантаження, чи адаптивний зміна в залежності від поточного навантаження.
Інтерфейс до ТфОП реалізується в ТСР різними способами. У недорогих системах (наприклад, SmarTrunk) підключення проводиться по двопровідній комутованій лінії. Більш сучасні ТСР мають у складі інтерфейсу до ТфОП апаратуру прямого набору номера DID (Direct Inward Dialing), що забезпечує доступ до абонентів транкінгового мережі з використанням стандартної нумерації АТС. Ряд систем використовує цифрове ІКМ - з'єднання з апаратурою АТС.
Однією з основних проблем при реєстрації та використанні транкінгових систем в Росії є проблема їх сполучення з ТфОП. Виконується виклик транкінгових абонентів у телефонну мережу складність полягає в тому, що деякі транкінгові системи не можуть набирати номер у декадно режимі з абонентських лініях в електромеханічних АТС. Таким чином, необхідно використовувати додаткове пристрій перетворення тонального набору в декадний.
Вхідний зв'язок від абонентів ТМЗК до радіоабонентам виявляється також проблематичною з ряду причин. Більшість транкінгових мереж сполучаються з телефонною мережею по двопровідним абонентських ліній. У цьому випадку після набору номера ТфОП потрібно донабор номери радіоабонентам. Однак після повного набору номера абонентської липни і замикання шлейфу керуючим пристроєм транкінгового системи телефонне з'єднання вважається встановленим, і подальший набір номера в імпульсному режимі утруднений, а в деяких випадках неможливий. Застосовуваний в системі SmarTrunk II детектор «клацань» не гарантує правильності імпульсного донабору, тому що якість приходять з абонентської лінії «імпульсів-клацань» залежить від її електричних характеристик, довжини і т.д.
Для виходу з ситуації, що склалася в лабораторії фірми ІВП разом з фахівцями компанії ELTA-R був розроблений телефонний інтерфейс (ТІ) ELTA 200 для сполучення транкінгових систем зв'язку різних типів з ТфОП. Такий інтерфейс дозволяє сполучати транкінгові системи зв'язку і ТФОП по цифрових каналах (2,048 Мбіт с), трьохдротяним з'єднувальним лініях з декадними набором номера, а також по чотирьох провідних каналах ТЧ з системами сигналізації різних типів при сполученні з відомчими телефонними мережами.
З'єднання з ТфОП є традиційним для ТСР, але останнім часом все більше зростає кількість програм, які передбачають ПД, у зв'язку з чим наявність інтерфейсу до СКП також стає обов'язковим.
Термінал ТОЕ розташовується, як правило, на БС. Термінал призначений для контролю за станом системи, проведення діагностики несправностей, тарифікації, внесення змін до БД абонентів. Більшість ТСС мають можливість віддаленого підключення терміналу ТОЕ через ТфОП або СКП.
Необов'язковими, але характерними елементами ТСР є диспетчерські пульти (ДП). ТСР використовуються в першу чергу споживачами, робота яких вимагає наявності диспетчера - служби охорони, швидка медична допомога, пожежна охорона, транспортні компанії, муніципальні служби. ДП можуть включатися в систему з абонентських радіоканалах, або підключатися по виділеним лініям безпосередньо до комутатора БС. У рамках однієї ТСР може бути організовано декілька незалежних мереж зв'язку. Користувачі кожної з таких мереж не будуть помічати роботу сусідів і не зможуть втручатися в роботу інших мереж. Тому в одній ТСР можуть працювати кілька ДП, різним чином підключених до неї.
Абонентське обладнання ТСР включає в себе широкий набір пристроїв. Як правило, найбільш численними є напівдуплексні PC, так як вони найбільшою мірою підходять для роботи в замкнутих групах. В основному це функціонально обмежені пристрої, що не мають цифрової клавіатури. Їх користувачі мають можливість зв'язуватися лише з абонентами всередині своєї робочої групи, а також посилати екстрені виклики диспетчеру. Як правило, цього цілком достатньо для більшості споживачів послуг зв'язку ТСР. Існують і напівдуплексні PC з широким набором функцій і цифровою клавіатурою, але вони, будучи істотно дорожче, призначені для більш вузького кола абонентів.
У ТСР поступово знаходить застосування новий клас абонентських пристроїв - дуплексні PC, що нагадують мобільні телефони, але які мають значно більшою функціональністю в порівнянні з останніми. Дуплексні радіостанції ТСР забезпечують користувачам не тільки з'єднання з ТфОП, але і можливість групової роботи в напівдуплексному режимі.
Відносно новим класом пристроїв для ТСР є термінали ПД. У аналогових ТСР термінали ПД - це спеціалізовані радіомодеми, що підтримують відповідний протокол радіоінтерфейсу. Для цифрових систем більш характерно вбудовування інтерфейсу ПД в АР різних класів. До складу автомобільного терміналу ПД часто включають супутниковий навігаційний приймач системи Global Position System (GPS), призначений для визначення поточних координат і подальшої передачі їх диспетчеру на пульт.
Архітектура многозонових ТСР може будуватися за двома принципами. Якщо визначальним фактором є вартість устаткування, використовується розподілена міжзональному комутація.
Кожна БС у такій системі має своє власне підключення до ТМЗК. При необхідності виклику з однієї зони в іншу він виробляється через інтерфейс ТфОП, включаючи процедуру набору телефонного номера. Крім того, БС можуть бути безпосередньо з'єднані з допомогою фізичних виділених ліній зв'язку.
Використання розподіленої межзональной комутації доцільно лише для систем з невеликою кількістю зон і з невисокими вимогами до оперативності міжзональний викликів (особливо у разі з'єднання через комутовані канали ТФОП). У системах з високою якістю обслуговування використовується архітектура з ЦК.
Основний елемент цієї системи - міжзональний комутатор. Він обробляє всі види міжзональний викликів, тобто весь міжзональний трафік проходить через один комутатор, сполучений з БС по виділених лініях. Це забезпечує швидку обробку викликів, можливість підключення централізованих ДП. Інформація про місцезнаходження абонентів системи з ЦК зберігається в єдиному місці, тому її легше захистити. Крім того, міжзональний комутатор здійснює також функції централізованого інтерфейсу до ТфОП і СКП, що дозволяє при необхідності повністю контролювати як мовної трафік ТЗ, так і трафік всіх додатків ПД, пов'язаний із зовнішніми СКП, наприклад Інтернет. Таким чином, система з ЦК має більш високу керованістю.
3. Послуги мереж транкінгового зв'язку
Транкінгові мережі зв'язку характеризуються широким спектром послуг, що забезпечують роботу різного обладнання, а також підтримку мереж зв'язку усередині цих систем. Найбільш важливою і найбільш часто використовуваною послугою ТСР є послуга внутрішніх викликів.
Внутрішні виклики
ТСР надають абонентам можливість виробляти всередині системи індивідуальний (персональний) та груповий (диспетчерський) виклики (ГВ). У першому випадку виклик іде лише одному абоненту, у другому - кільком абонентам одночасно.
Основним типом виклику в ТСР є ГВ в рамках однієї групи (рис.2). ГВ може бути зроблений тільки в напівдуплексному режимі - поки що викликає абонент говорить і його радіостанція знаходиться в режимі передачі, всі інші члени групи беруть мова абонента. Даний тип дзвінка забезпечують всі відомі ТСР.

Рис.2 груповий виклик
У більшості ТСР передбачена можливість одночасного виклику абонентів декількох груп. До числа таких викликів належать загальний виклик, екстрений виклик (від диспетчера). У деяких системах використовується ієрархічне вкладення груп і передбачаються відповідні типи викликів: багаторівневий, многогрупповой і т.д. Як правило, право робити такі виклики надається тільки диспетчеру. Деякі системи забезпечують можливість з'єднання з довільно обраної групою, причому не тільки для абонента ТСР, але і для абонента ТМЗК.
ТфОП краще всього використовувати дуплексну PC, оскільки сама ТфОП працює в дуплексному режимі. Практично всі відомі ТСР надають можливість доступу до ТМЗК за допомогою напівдуплексних PC.
Абонент ТФОП може викликати не тільки окремого абонента ТСР, а й групу абонентів. Процедура виклику для абонентів ТМЗК може бути двоступеневою (якщо інтерфейс ТфОП підключений до ТС за допомогою двухпроводной комутованій лінії) або одноступінчастої (при підключенні інтерфейсу ТфОП за методом Direct ID). При двоступінчастої процедурі абонент ТфОП повинен спочатку набрати номер телефону, до якого підключений інтерфейс ТфОП, а потім - номер абонента всередині ТСС.
Роумінг
У многозонових ТСР здійснюється відстеження поточного місцезнаходження абонентів. При переміщенні абонента з однієї зони в іншу забезпечується реєстрація та призначення нових каналів доступу. У системах з розподіленою комутацією кожна БС самостійно здійснює комутацію викликів, що поступають. У системах з ЦК роумінг більш надійний, а швидкість обробки міжзональний викликів вище.
Для більшості ТСС характерно переривання зв'язку при переміщенні абонента з однієї зони обслуговування в іншу, пов'язане з відсутністю механізму естафетної передачі (ЕП). Для продовження розмови абонент змушений повторювати виклик. При напівдуплексному режимі роботи, коли кожна нова репліка передається за допомогою окремого виклику, міжзональний перехід практично непомітний. Оскільки вимоги користувачів ТСС ростуть, в новітніх цифрових системах тітки й EDACS ProtoCALL забезпечується естафетна передача.
Особливістю роумінгу в ТСР є обслуговування багатозональних ГВ. Відстежуючи переміщення абонентів, система при вступі ГВ забезпечує його доведення до всіх членів групи, в якій би зоні вони не знаходилися.
Передача даних
У ТСР передача даних є додатковою службою, тому до останнього часу не отримала розвинених засобів підтримки. Швидкість ПД у всіх аналогових системах лежить в межах 0,6-4,8 кбит / с. Як правило, аналогові ТСР лише надають канали для ПД, не забезпечуючи мережеву маршрутизацію. Цифрові ТСР надають сервіс не тільки канального, але і мережевого рівня, а в ряді випадків - і транспортного. Можлива підтримка накладених мереж (наприклад IP-мереж). Користувацька швидкість ПД для цифрових систем може змінюватись в широких межах. Наприклад, стандарт TETRA передбачає швидкість до 28,8 кбіт / с.
Обладнання БС чи ЦК цифрових ТСР здійснює також функції шлюзу. У функції шлюзу входить конвертування протоколів, включаючи взаємне перетворення адрес внутрішньої і зовнішньої мереж, а також підтримання накладеної мережі.
Режим безпосереднього зв'язку
У деяких ТСР передбачена можливість безпосереднього зв'язку абонентів без участі ретранслятора. Цей режим використовується в тому випадку, якщо один або декілька абонентів вийшли з зони дії всіх ретрансляторів системи (рис.3)

Рис.3 Режим безпосереднього зв'язку
Тарифікація
Обладнання ТСС дозволяє вести облік і тарифікацію (біллінг) сполук з отриманням докладної інформації по кожному з'єднанню, включаючи такі параметри: ідентифікатори викликає і викликаний абонентів, час і дата початку встановлення з'єднання, тривалість з'єднання, тип виклику (індивідуальний, груповий та ін), категорія пріоритету (звичайний або високий та ін.) У ТСР можуть задаватися кілька тарифних періодів для різних днів тижня і часу доби. Дані білінгу можуть використовуватися для документування зв'язку та надання рахунків абонентам.
Віддалене управління абонентськими радіостанціями
Ряд транкінгових систем надає операторові можливість оперативної зміни параметрів доступу абонентських радіостанцій. Наприклад, в системі EDACS можна дистанційно перепрограмувати мережевий ідентифікатор (ID), частоти каналів, а також переконфігурувати групи абонентів. Віддалене керування використовується також з метою боротьби зі спробами несанкціонованого доступу.

4. Технологія Bluetooth - як спосіб бездротової передачі інформації
Буквальний переклад Bluetooth з англійського - "сині зуби". Однак своєю назвою технологія Bluetooth зобов'язана зовсім не дантистів, а історичного непорозуміння. Так англійські літописці "обізвали" датського короля вікінгів, який жив у 910-940 роках. Король Гарольд Блютус (Harald Bluetooth) увійшов в історію як збирач земель скандинавських. Зокрема, йому приписується об'єднання Данії і Норвегії (а технологія Bluetooth має об'єднати телекомунікаційну та комп'ютерну індустрію). Ймовірно, за аналогією з цим технологія Bluetooth також покликана об'єднати світ мобільної електроніки.
Є дві версії походження "Синьозубого" королівського прізвиська. Перша - у нього дійсно були зуби патологічного кольору. Але найправдоподібніше виглядає інша версія: Bluetooth - зіпсоване на англійський манер прізвисько короля мовою вікінгів: у короля "волею природи" була смаглява шкіра і темне волосся, що нетипово для раси вікінгів (білошкірих і світловолосих). За цей "генетичний кульбіт" Гарольда прозвали Чорнявенький (або щось типу того, у скандинавському оригіналі - Bletand). Ймовірно, англійські літописці мова ламати не стали і придумали королю "кличку" простіше.
4.1 Концепція та основні положення технології Bluetooth
Bluetooth - це сучасна технологія бездротової передачі даних, що дозволяє з'єднувати один з одним практично будь-які пристрої: мобільні телефони, ноутбуки, принтери, цифрові фотоапарати і навіть холодильники, мікрохвильові печі, кондиціонери. З'єднати можна все, що з'єднується, тобто має вбудований мікрочіп Bluetooth. Технологія стандартизована, отже, проблеми несумісності пристроїв від конкуруючих фірм бути не повинно.
Bluetooth - це маленький чіп, що представляє собою високочастотний (2.4 - 2.48 ГГц) приймач, що працює в діапазоні ISM (Industry, Science and Medicine; промисловий, науковий і медичний). Для використання цих частот не потрібна ліцензія, виключення розглянемо нижче. Швидкість передачі даних, що передбачається стандартом, складає близько 720 Кбіт / с в асиметричному режимі і 420 Кбіт / с в повнодуплексному режимі. Забезпечується передача трьох голосових каналів, але не відеосигналу. Споживання енергії (потужність передавача) не повинно перевищувати 10 мВт. Спочатку технологія передбачала можливість зв'язку на відстані не більше 10 метрів. Сьогодні деякі фірми пропонують мікросхеми Bluetooth, здатні підтримувати зв'язок на відстані до 100 метрів. Як радіотехнологія, Bluetooth здатна "обходити" перешкоди, тому що з'єднуються, можуть знаходитися поза зоною прямої видимості. З'єднання відбувається автоматично, як тільки Bluetooth-пристрої виявляються в межах досяжності, причому не тільки за принципом крапка - крапка (два пристрої), але і за принципом точка - багато точок (один пристрій працює з декількома іншими). Природно, для реалізації технології Bluetooth на практиці необхідне певне програмне забезпечення (ПЗ). До речі, в нову версію операційної системи MS Windows Whistler вбудована підтримка Bluetooth.
Технологія Bluetooth має три рівні захисту:
1. Мінімальна - дані кодуються загальним ключем і можуть прийматися будь-яким пристроєм без обмеження.
2. Захист на рівні пристрої - в чіпі прописується рівень доступу, відповідно до яких пристрій може отримувати певні дані від інших пристроїв.
3. Захист на рівні сеансу зв'язку - дані кодуються 128-бітними випадковими номерами, що зберігаються в кожній парі чіпів, які беруть участь у конкретному сеансі зв'язку.
Чіп Bluetooth реалізований з урахуванням усіх сучасних тенденцій. Розмір чипа - менше одного квадратного сантиметра. Застосовувана частота дозволяє обмежити споживану потужність 1мВт. Подібні характеристики дозволяють інтегрувати чіпи Bluetooth в таких пристроях, як мобільні телефони і кишенькові комп'ютери.
4.2 Технічні аспекти установки з'єднання між Bluetooth пристроями
Опинившись поруч, Bluetooth пристрої можуть встановлювати не тільки з'єднання типу точка-точка, коли є тільки два пристрої, але й точка - багато точок, коли один пристрій одночасно працює з декількома іншими. При з'єднанні одного пристрою з декількома іншими, пристрій який обслуговує декілька з'єднань, називається master, а підключені пристрої - slave. До одного master'у може бути підключено до семи активних slave. Крім активних slave (тобто, пристроїв, які активно обмінюються даними), може існувати безліч неактивних slave, які не можуть обмінюватися даними з master, поки зайняті всі канали, але, тим не менш, залишаються, синхронізовані з ним. Така структура називається piconet.
В одній piconet може бути тільки один master, проте кожен slave може одночасно бути master'ом для інших пристроїв, і утворювати свій piconet. Кілька piconet об'єднаних таким чином утворюють scatternet. У рамках scatternet різні пристрої можуть не тільки бути одночасно master і slave одночасно для різних piconet, але і просто slave для різних piconet. Більш наочно з цією структурою можна ознайомитися на представленому нижче малюнку 4

Рис.4
Більше того, у разі необхідності будь-який slave в piconet може стати master. Природно, старий master при цьому стає slave. Таким чином, в scatternet можуть об'єднуватися стільки Bluetooth пристроїв, скільки необхідно, логічні зв'язки можуть утворюватися так, як це потрібно, і можуть змінюватися як завгодно, у разі потреби. Єдина умова, різні piconet що входять в один scatternet повинні мати різні канали зв'язку, тобто працювати на різних частотах і мати різні hopping channel. Hopping - це регулярна зміна частот, обумовлена ​​параметрами hopping sequence. Всього специфікація передбачає 10 варіантів hopping sequence, 5 з циклом у 79 змін і 5 з циклом у 23 зміни. З будь-яким hopping sequence частоти змінюються 1600 hops / sec. Використовується hopping для того, що б боротися з загасанням сигналу та інтерференцією.
Автоматична установка з'єднання між Bluetooth пристроями, що знаходяться в межах досяжності є однією з найважливіших особливостей Blueooth, тому перше, з чого починається робота Bluetooth пристрою в незнайомому оточенні - це device discovery, або, по-російськи, пошук інших Bluetooth пристроїв. Для цього надсилається запит, і відповідь на нього залежить не тільки від наявності в радіусі зв'язку активних Bluetooth пристроїв, але й від режиму в якому знаходяться ці пристрої. На цьому етапі можливо три основні режими.
Discoverable mode. Знаходяться в цьому режимі устрою завжди відповідають на всі отримані ними запити.
Limited discoverable mode. У цьому режимі знаходяться пристрої які можуть відповідати на запити тільки обмежений час, або повинні відповідати тільки при дотриманні певних умов.
Non-discoverable mode. Знаходяться в цьому режимі пристрої, як видно з назви режиму, не відповідають на нові запити.
Але це ще не все. Навіть якщо вдається знайти пристрій, воно може бути в connectable mode або в non-connectable mode. У non-connectable mode пристрій не дозволяє налаштувати деякі важливі параметри з'єднання, і, таким чином, воно хоч і може бути виявлено, обмінюватися даними з ним не вдасться. Якщо Ви знаходитесь в connectable mode, то на цьому етапі Bluetooth пристрої домовляються між собою про використаний діапазоні частот, розмірі сторінок, кількості і порядку hop'ов, та інших фізичних параметрах з'єднання.
Якщо процес виявлення пристроїв пройшов нормально, то нове Bluetooth пристрій отримує набір адрес доступних Bluetooth пристроїв, і за цим слід device name discovery, коли новий пристрій з'ясовує імена всіх доступних Bluetooth пристроїв зі списку. Кожне Bluetooth пристрій повинен мати свій глобально унікальний адреса (ніби як MAC-адреси у мережевих плат), але на рівні користувача зазвичай використовується не ця адреса, а ім'я пристрою, який може бути будь-яким, і йому не обов'язково бути глобально унікальним. Ім'я Bluetooth пристрою може бути довжиною до 248 байт, і використовувати кодову сторінку відповідно до Unicode UTF-8 (при використанні UCS-2, ім'я може бути вкорочено до 82 символів). Специфікація передбачає, що Bluetooth пристрою не зобов'язані приймати більше перших 40 символів імені іншого Bluetooth пристрою. Якщо ж Bluetooth пристрій має екран обмеженого розміру, і обмеженою обчислювальною потужністю, то кількість символів, яке воно прийме може бути зменшено до 20.
Ще однією з найважливіших особливостей Bluetooth є автоматичне підключення Bluetooth пристроїв до служб, які надаються іншими Bluetooth пристроями. Тому, після того як є список імен і адрес, виконується service discovery, пошук доступних послуг, що надаються доступними пристроями. Отримання або надання, яких або послуг - це те, заради чого все власне і затівалося, тому для пошуку можливих послуг використовується спеціальний протокол, званий, як нескладно здогадатися, Service Discovery Protocol (SDP).
Природно, Bluetooth не могла обійтися без такої важливої ​​речі, як технологія захисту переданих даних, вбудованої в сам протокол. У залежності від виконуваних завдань, передбачено три режими захисту в яких може знаходиться пристрій.
Security mode 1 (non secure), пристрій не може самостійно ініціювати захисні процедури.
Security mode 2 (service level enforced security), пристрій не ініціює захисні процедури поки не встановлено і не налаштоване з'єднання. Після того, як з'єднання встановлено, процедури захисту обов'язкові, і визначаються типом і вимогами використовуваних служб.
Security mode 3 (link level enforced security), захисні процедури ініціюються в процесі встановлення та налаштування з'єднання. Якщо віддалене пристрій не може пройти вимог захисту, то з'єднання не встановлюється.
Природно, що Security mode 3 та 2 можуть використовуватися разом, тобто спочатку встановлюється захищене з'єднання, а потім воно ще захищається відповідно до вимог і можливостями конкретної служби.
Основою системи безпеки Bluetooth, яка використовується в Security mode 3, є поняття сеансового ключа, або Bond. Сеансовий ключ генерується в процесі з'єднання двох пристроїв, і використовується для ідентифікації і шифрування переданих даних. Для генерації ключа можуть використовуватися самі різні складові, від заздалегідь відомих обом пристроям значень, до фізичних адрес пристроїв. Комбінуючи захист на рівні з'єднання із захистом на рівні програм (де може використовуватися абсолютно будь-яка вже існуюча на сьогодні систем захисту даних) можна створювати досить надійно захищені з'єднання. Але все одно, очевидною слабкістю Bluetooth з'єднань з точки зору побудови захищених з'єднань залишається можливість перехоплення трафіку, причому для цього навіть не доведеться використовувати, яке або специфічне обладнання. Втім, ця проблема не нова, і в даний час часто доводиться використовувати відкриті мережі, на зразок Інтернет, де можливе перехоплення трафіку, для передачі закритих даних.
4.3 Набір базових протоколів, використовуваних в Bluetooth для передачі різних типів даних
Після того, як з'єднання встановлено, його можна використовувати для самих різних цілей. Можливо це завдяки набору базових протоколів, використовуваних в Bluetooth для передачі різних типів даних. Упрщения схему залежності один від одного наведена на рис. 5

Рис.5

В основі всього, як видно зі схеми, лежить baseband protocol. Baseband protocol визначається фізичними характеристиками радіокала.
Logical Link Control and Adaptation Layer Protocol або L2CAP, є базовим протоколом передачі даних для Bluetooth. Baseband protocol дозволяє встановлювати синхронні (Synchronous Connection-Oriented, або SCO) і асинхронні (Asynchronous Connection-Less, або ACL) з'єднання. L2CAP, як видно зі схеми, працює тільки з асинхронними сполуками. Так само багато протоколів та служби вищого рівня використовують L2CAP як транспортний протокол. У повній відповідності з ідеологією Bluetooth L2CAP є простим протоколом, який пред'являє мінімум вимог до обчислювальних потужностей і розміру оперативної пам'яті пристроїв, які його використовують. Основні особливості, закладені в L2CAP такі:
Protocol Multiplexing. L2CAP є транспортом для багатьох протоколів і служб, тому він забезпечує можливість розібратися, до якого протоколу або службі стосується переданий пакет, що забезпечує доставку пакета саме тому, хто його чекає.
Segmentation and Reassembly. Максимальною довжиною пакета для L2CAP є 64 кілобайти, для baseband protocol це число ще менше, всього 341 байт. Проте, іноді потрібна передача великих пакетів, тому L2CAP забезпечує розбивку великого пакету на декілька більш дрібних, і наступну збірку первинного пакету.
Quality of Service. L2CAP підтримує QoS, що дозволяє Bluetooth пристроям відстежувати вільні ресурси з'єднання і не дозволяти, щоб ширина каналу або тимчасові затримки для відслідковується служби опускалися нижче критичних значень.
Groups. L2CAP підтримує адресації не одному клієнту, а відразу цілій групі.
Крім L2CAP безпосередньо з baseband protocol працюють Link Management Protocol, або LMP, і Voice канали, що використовуються для передачі аудіоінформації в синхронному режимі.
LMP є службовим протоколом, використовуваним для керування каналом, і не використовується для передачі даних. Повідомлення LMP використовуються для налаштування фізичних характеристик каналу, для служб безпеки на рівні фізичного каналу (security mode 3), і тому подібних речей. LMP має більш високий пріоритет ніж інші протоколи (наприклад, L2CAP), тому якщо канал зайнятий чим-небудь іншим, то при необхідності передати LMP повідомлення він негайно звільняється.
Voice, або Bluetooth Audio. Це одна із служб Bluetooth, яка використовує синхронне з'єднання. Одночасно може передаватися до 3 аудіоканалів. Характеристики звукових потоків можуть різнитися, і багато в чому визначаються використовуваним додатком. Максимально звуковий потік може передаватися з точністю в 16 біт при sampling rate 48 кГц. На жаль, характеристики Bluetooth не дозволяють передавати відеоінформацію з нормальною якістю.
Одним з найважливіших протоколів Bluetooth, який використовує L2CAP в якості транспортного протоколу, є Service Discovery Protocol, або SDP. Зараз ніхто не зможе представити всі можливі способи використання Bluetooth пристроїв, тому при розробці цього протоколу намагалися врахувати якомога більше ситуацій, які можуть виникнути. Зараз діє версія 1.0 цього протоколу, і основні особливості, якими він володіє, в даний час такі:
1. SDP повинен дозволяти пошук сервісів за спеціальними атрибутами цих служб.
Наприклад, якщо є кілька принтерів, доступних через Bluetooth, то клієнт повинен мати можливість знайти саме той принтер, який йому потрібен.
2. SDP повинен дозволяти клієнтові шукати служби по класу. Якщо трохи переробити попередній приклад, то якщо клієнту знадобиться принтер, то повинна бути можливість знайти саме пристрій друку, не знаючи про нього нічого іншого.
3. SDP повинен дозволяти переглядати служби без необхідності знати специфічні характеристики цих служб. Наприклад, якщо пристрій надає будь-яку послугу може управлятися лише спеціальним програмним забезпеченням по якому-небудь дуже рідкісного або закритому протоколу, то для SPD це не буде проблемою, все одно можна буде отримати інформацію про доступність і назві служби.
4. SDP повинен надавати можливості для виявлення нових служб, які з'явилися за час роботи.
5. SDP повинен надавати можливість дізнаватися, коли служба стає недоступною через те, що клієнт вийшов за межі зв'язку, або з якої-небудь іншої причини.
6. SDP дозволяє службам, класам служб і атрибутів служб бути однозначно ідентифікованими.
7. SDP повинен дозволяти одному пристрою знаходити будь-яку службу на будь-якому іншому пристрої без звернення до третього пристрою.
8. SDP повинен підходити для використання пристроями з обмеженою функціональністю. Пам'ятаєте, ми говорили про холодильниках? Але ж це далеко не межа ...
9. SDP повинен дозволяти збільшувати кількість доступної інформації про службу. Це означає, що якщо служба вимагає докладного і об'ємного описи своїх можливостей, параметрів, обмежень тощо, то вся ця інформація не буде вивалюватися на всіх, хто просто запитає щодо доступності, а буде надана тільки тим, хто більш пильно зацікавиться саме цією службою.
10. SDP повинен підтримувати використання проміжних кешуючих агентів для прискорення або підвищення ефективності процесу пошуку нових служб. Цей пункт не суперечить пункту 7, тому що використання третього устрою можливо, але не обов'язково.
11. SDP повинен бути повністю незалежний від протоколів більш високого рівня, що використовуються Bluetooth з'єднанням.
12. SDP повинен працювати, коли в якості його транспортного протоколу використовується L2CAP.
13. SDP повинен дозволяти знаходити і використовувати служби, які забезпечують доступ до інших протоколах виявлення служб. Це дозволяє розширювати можливості системи, і використовувати служби та пристрої які не мають Bluetooth інтерфейсу.
14. SDP повинен підтримувати створення і визначення нових служб без необхідності централізовано реєструватися.
Крім цього, є низка речей, які поки що не входять SDP, але дуже можливо, що в наступних редакціях специфікації багато з них стануть обов'язковими.
1. SDP 1.0 не надає механізму доступу з службам, тільки інформацію про служби.
2. SDP 1.0 не надає можливості оцінювати служби. Тобто, з його допомогою не можна автоматично вибрати найбільш підходящу службу, якщо доступно відразу кілька служб надає подібний сервіс.
3. SDP 1.0 не дозволяє домовлятися про параметри служби.
4. SDP 1.0 не дозволяє дізнатися про завантаженість служби, або пристрою надає службу.
5. SDP 1.0 не дає можливості клієнтові управляти службою.
6. SDP 1.0 не дозволяє повідомляти про те, що служба або інформація про службу стає недоступною.
7. SDP 1.0 не дозволяє повідомляти про те, що атрибути служби змінилися.
8. В даний час специфікація не описує інтерфейсу, через який програми повинні звертатися до SDP.
9. SDP 1.0 в даний час не має розвиненим механізмом управління списком служб, наприклад
10. SDP 1.0 не дозволяє накопичувати і реєструвати служби.
Ще одним з протоколів, які використовують L2CAP в якості транспортного є, RFCOMM. Цей протокол емулює з'єднання PPP (point-to-point) з серійного порту (RS-232 або EIATIA-232-E, більш відомим як COM-порти). Через нього працює такі служби як, наприклад, LAN Access. Ця служба може працювати як емуляція Direct cable Connection, коли треба забезпечити зв'язок між всього двома PC, так і використовуватися для повноцінного входу у вже існуючу локальну мережу. У другому випадку використовується пристрій під назвою LAN Access point, через яке комп'ютер з Bluetooth виявляється, підключений до LAN так, як він міг би підключитися через dial-up з'єднання.
TCS - Telephony Control protocol Specification ще одна служба, яка використовує L2CAP в якості транспортного протоколу. Ця служба може використовуватися центральної домашньої або офісної телефонної станцією для переадресування телефонних дзвінків. При цьому TCS використовується тільки для обслуговування з'єднання. Після того як встановлено з'єднання з потрібним телефонним апаратом (або апаратами), TCS викликає Bluetooth voice, і сама мова передається з використанням цього синхронного протоколу.
Bluetooth audio. Зазвичай для передачі аудіоінформації використовується спеціальний протокол, який працює безпосередньо з baseband protocol, але для цього з успіхом може застосовуватися і L2CAP. L2CAP надає менше можливостей для передачі аудіо інформації, ніж Bluetooth voice, але цей метод незамінний, коли необхідно, наприклад, обмінюватися аудіоінформацією між Bluetooth і не Bluetooth мережами. Крім цього, даний метод хороший, коли потрібно додатковий захист даних.
Звичайно ж, наведеними на схемі і описаними вище службами, сфери можливого застосування Bluetooth не обмежуються. Bluetooth, що розвинулася з простої технології для обміну даними між комп'ютером і мобільними телефонами виявилася настільки вдалою, що може застосовуватися практично де завгодно.

5. Деякі аспекти практичного застосування технологія Bluetooth
Візьмемо і розглянемо приклади використання технології Bluetooth:
1. Автоматична синхронізація вашого настільного, переносного ПК і мобільного телефону. Наприклад, як тільки ви вводите нові дані в адресну книгу в ноутбуці, автоматично модифікуються відповідні записи в настільному комп'ютері, і навпаки.
2. Автоматична резервна синхронізація. Бос змінив ваш план заходів, в той час як ви знаходитесь в поїздці. Офісний ПК посилає зміни на ваш стільниковий телефон, який автоматично з'єднується з ноутбуком і передає модифіковане розклад.
3. З'єднання між собою всіх периферійних пристроїв. Бездротове з'єднання настільного ПК або ноутбука з принтером, сканером та локальної обчислювальної мережею. Особливо підсилює відчуття «свободи» бездротове з'єднання «мишки» і клавіатури з персональним комп'ютером.
4. Складання Е-mail-повідомлення за допомогою ноутбука в салоні літака, що летить. Вже в аеропорту, стоячи в черзі до митнику, ви вмикаєте мобільний телефон, і всі повідомлення негайно відсилаються.
5. Насолоджуйтеся комфортом автомобільного комплекту handsfree. Стільниковий телефон залишається в кишені, а handsfree з'єднується з ним за допомогою бездротового зв'язку. Віддаючи мовні команди, ви набираєте номер і говорите по телефону.
6. Передача фотографій і відеокліпів з будь-якої точки. Цифрова камера з'єднується з мобільним телефоном (без проводів), а ви додаєте коментарі за допомогою клавіатури на телефоні або ноутбуці. Фото і текст відправляються адресату.
7. Поєднання всіх учасників для миттєвого обміну інформацією. Перебуваючи на зустрічі або конференції, можна швидко обговорити питання, що цікавить з усіма її учасниками. Крім того, тепер ви можете дистанційно виконувати функції управління, наприклад, включити проектор.
8. Використовуйте ноутбук для доступу в Інтернет незалежно від виду підключення - через мобільний телефон, модем або по локальній мережі.
9. Використання портативного ПК як спікерфона. Поєднавши бездротовий головний телефон (headset) з ноутбуком, використовуйте його в офісі, автомобілі або вдома.

6. Аналіз бездротових технологій і перспективи розвитку технології Bluetooth
Незважаючи на всі свої плюси технологія Bluetooth має деякі недоліки і відповідно є конкуренти. Але ці технології не здатні скласти серйозної конкуренції «синьозубий». Розглянемо деякі з них:
1) протокол інфрачервоної передачі даних IrDA (Infrared Data Association), який забезпечує бездротовий зв'язок пристроїв, що використовують для таких же цілей кабельне з'єднання;
2) Home / SWAP, технологія локальних бездротових мереж;
3) IEEE 802.11, бездротовий стандарт Ethernet.
IrDA.Стандарт передачі даних, що працює за принципом "точка-точка", що має вузький кут охоплення (конус 30 градусів), радіус дії до одного метра, сумісність з попередніми стандартами, швидкість передачі даних від 4 Мб / с до 16 Мб / с. Технологія IrDA використовується дуже широко в усьому світі на більш ніж 50 млн. пристроїв, при цьому щорічне зростання кількості пристроїв становить 40 відсотків. Характеристики IrDA включають: широке коло підтримуваних пристроїв та програмних платформ, сконструйованих для кабельного з'єднання за принципом "точка-точка", вузький кут взаємодії, що запобігає інтерференцію з іншими електронними пристроями.
Home RF / SWAP (shared wireless access protocol). Створений для роботи в локальних бездротових мережах (LAN) на частоті 2.4 Ггц і підтримує швидкість передачі даних до 2 Мб / с на відстань понад 100 метрів. Він використовує декілька протоколів підтримки каналів телефонного радіозв'язку і використовує стандарт IEEE 802.11 для додатків даних. Однак Home RF є більш дорогим для реалізації рішенням, чим Bluetooth. Так як Bluetooth активно просувається до захоплення дуже широкого діапазону додатків, Home RF / SWAP буде швидше "гравцем на лавці запасних".
Bluetooth
HomeRF
IrDA
Тип модуляції
метод частотних стрибків
метод частотних стрибків
амплітудна
Частотний діапазон
2,4 ГГц
2,4 ГГц
випромінювання в оптичному діапазоні
850-900 нанометрів
Число стрибків в секунду
1600
50
_
Потужність передавача, мВт
100
100
20-80
Швидкість передачі даних, Мбіт / с
0,7
1-2 (мах 10)
4
Спосіб модуляції
дворівнева частотна
двох-або чотирирівнева частотна
дворівнева імпульсна
Кількість пристроїв в мережі
не обмежена
до 127
2
Захист інформації
40 - і 64-бітове шифрування
Blowfish data security
немає
Радіус дії, м
10-100
50
1
Таблиця 2. Порівняння технології Bluetooth з технологіями HomeRF й IrDA.
IEEE 802.11. Бездротовий стандарт Ethernet, який функціонує на частоті 2.4 Ггц, є несумісним з Bluetooth. Він розроблений для забезпечення взаємодії точок доступу до мережі, має швидкість з'єднання до 11 Мб / с, і покриває область застосування, досить велику, щоб формувати WLAN. Тим не менш, цей протокол не буде серйозним конкурентом Bluetooth, тому що він не має підтримки звуку і вимагає занадто багато енергії для роботи із стільниковими телефонами.

IEEE 802.11
Bluetooth
Призначення
Бездротові домашні / офісні мережі
Заміна кабельних з'єднань для компактних комунікаційних засобів
Робоча частота
2.4 Ггц
2.4 Ггц
Максимальна швидкість передачі даних
11 Мбіт / сек (IEEE 802.11b), 2Мбіт/сек (IEEE 802.11)
721 Кбіт / сек
Дальність дії
100 м
10 м - 100 м
Максимальна кількість вузлів
128 пристроїв на мережу
8 пристроїв на одну пікосетьтю, макс. 10 пікосетьтю, тобто до 71 пристрої на одну scatternet
Голосові канали
Ні
3 канали
Доступність
Зараз
Зараз
Таблиця 3. Порівняння технології Bluetooth з технологією IEEE 802.11.
Як легко помітити, інтерфейс Bluetooth набагато краще пристосований для використання в тих бездротових пристроях зв'язку, де потрібно досить низька ціна, немає необхідності у високих швидкостях і бажано низьке енергоспоживання. Однак, як вже зазначалося, можливо, створення комбінованих мереж, тим більше що IEEE 802.11 працює абсолютно за іншим принципом кодування переданих даних, отже, перебуваючи в одній і тій же робочій частоті, обидва стандарти будуть чути один одного фізично, але чужі сигнали будуть розцінені кожним з них як сторонній шум.

7. Перспективи розвитку технології Bluetooth
Bluetooth відноситься до тих технологій, які при грамотному використанні можуть, справді, перевернути весь людський побут. Вже зараз на виставках демонструються принтери з Bluetooth, які не треба підключати до комп'ютера, достатньо просто внести його в кімнату, увімкнути в розетку, і можна починати друкувати. Те ж саме вірно і в зворотному порядку, достатньо просто увійти в кімнату з ноутбуком, оснащеним Bluetooth у руках, і відразу ж можна користуватися принтером, увійти в локальну мережу для обміну файлами і документами, скористатися Інтернет з'єднанням. RJ-45 розетки для ноутбуків, які можна зустріти в деяких літаках і особливо просунутих аеропортах скоро повинні відійти в минуле.
Системи handsfree з використанням Bluetooth стають, настільки прості у використанні, наскільки це тільки можливо. Досить що б мобільний телефон з Bluetooth інтерфейсом просто перебував де-небудь всередині автомобіля, а його підключення до hands free системі відбудеться автоматично.
Стандартизація, використовувана в Bluetooth, дозволяє робити бездротові миші, клавіатури, джойстики і геймпад, які будуть підходити до будь-якого PC, і що б почати роботу з коханим девайсом достатньо буде просто підійти до комп'ютера, а не вимикати його, і лазити під стіл з проводами .
Останнім часом багато говориться про концепцію "цифрового будинку". Технологія Bluetooth може підняти цю ідею на нову висоту. У вас є брелок (браслет, перстень, та що завгодно), з Bluetooth пристроєм, здатним приймати ваш голос і передавати його на центральний комп'ютер в будинку. Потужний сервер ідентифікує голос, розпізнає звукову команду, і по тому ж Bluetooth дасть команду будь периферії, що розкиданий по будинку. Таким чином, голосові команди можна буде давати всьому що завгодно в будинку, телевізорів, лампочкам, шторах, кондиціонерів, мікрохвильових печах. І при цьому не буде ніякої необхідності, що б вся ця периферія володіла достатньою обчислювальною потужністю, для розпізнання голосу, достатньо, що б подібною потужністю мав улюблений комп'ютер, що стоїть в будинку. Більш того, командувати своїм будинком можна буде і через мобільний телефон, практично з будь-якої точки земної кулі.
Все це в перспективі. А сьогодні, Bluetooth пристрою можна зустріти в основному тільки на виставках, або ж у продажу, але за цінами, які ніяк не можуть сприяти їх широкому поширенню. Але ж це тільки початок, і як сама технологія, так і програмне забезпеченням будуть продовжувати удосконалюватися, і коли-небудь, може бути навіть зовсім скоро, те, що сьогодні є немислимим фантастикою, стане реальністю.

8. Остання миля
Сьогоднішні вузькосмугові телекомунікаційні мережі доступу характеризуються такими властивостями, як низька швидкість передачі, тривалий час встановлення з'єднання, нерівномірний трафік із затримками, що в сукупності можна було б назвати як ненадійне якість послуг. Це знижує позитивні враження, які замовник міг би отримувати від користування послугами зв'язку телекомунікаційного оператора. Одна з головних завдань, що стоять перед сучасними телекомунікаційними мережами доступу - так звана проблема «останньої милі», надання якомога більшої смуги пропускання індивідуальним та корпоративним абонентам при мінімальних витратах. «Остання миля» - це частина телекомунікаційної мережі зв'язку загального користування, розташована між точкою розподілу ресурсу первинної мережі та абонентським обладнанням. «Остання миля», як правило, включає в себе мережу доступу (access network) і мережу розподілу (distribution network). Термін «мережа доступу» використовується для опису частини мережі. Термін «мережа розподілу» має на увазі частину мережі між точкою доступу і точкою розподілу.
Мережа розподілу може бути відсутнім, якщо мережа доступу починається безпосередньо від точки розподілу ресурсу первинної мережі. У точці доступу повинна забезпечуватися реалізація протоколів мережі доступу при взаємодії з абонентськими блоками, протоколів мережі загального користування при роботі з вузлом комутації, а також взаємна конвертація цих протоколів і керування потоком даних у системі абонентського доступу. Як для мережі доступу, так і для мережі розподілу можуть бути використані різні технології. Допустимі різноманітні конфігурації мережі, які залежать від пропускної здатності, вартості планованої мережі, топології, обмежень, що вводяться різними регулюючими організаціями, і т. д. абонентським устаткуванням і точкою доступу до ресурсу первинної мережі. Будь-яка провідна або бездротова мережа доступу, будь це комутований доступ, доступ по мережах CATV, WLL і т. д., складається з двох основних частин:
центрального вузла доступу, що є своєрідним шлюзом до точки розподілу послуг, що надаються оператором (мультиплексор доступу ADSL-АDSLAM, головний модем мереж CATV, Cable Modem Termination Systems (CMTS), базова станція систем WLL);
абонентських пристроїв, що мають різні інтерфейси, які встановлюються у користувача і забезпечують підключення до послуг оператора (ADSL-модем, кабельний модем і т. д.).
8.1 Технологія EPON
Пошук рішення для абонентів з різноманітними потребами (мультисервісна мережа) абонентів, кількість яких зростає в часі, абонентів, які з'являються в довільних точках "останньої милі" і згодом можуть у сотні разів перевищити поточні потреби - був основною причиною утворення консорціуму FSAN (Full Service Access Network consortium). Консорціум об'єднав найбільших світових операторів послуг зв'язку та виробників мережевого устаткування і поставив завдання розробки нових технологій доступу EPON (Ethernet Passive Optical Network).
Технологія доступу з пасивної оптичної мережі (EPON) була розроблена для надання широкосмугового мультисервісного множинного абонентського доступу з оптичного волокна. Вона дозволяє економити на кабельній інфраструктурі за рахунок скорочення сумарної протяжності оптичних волокон, так як на ділянці від центрального вузла до розгалуджувача використовується лише одне волокно. Також економія проводиться за рахунок скорочення числа оптичних передавачів та приймачів в центральному вузлі і виключення активного обладнання на проміжних точках відгалуження потоку до клієнта, у відповідності зі стандартом один волоконно-оптичний сегмент мережі EPON охоплює до 32 абонентських термінальних вузлів в радіусі до 20 км.
Рішення на основі архітектури EPON використовують логічну топологію «точка-багатоточка». Основний топологією побудови мережі EPON є дерево з пасивним оптичним розгалуженням. До одного порту центрального вузла EPON можна підключати цілий волоконно-оптичний сегмент, що включає в себе десятки абонентських терміналів. Кожен абонентський термінал у свою чергу здатний обслуговувати десятки клієнтів. У проміжних вузлах дерева встановлюються компактні пасивні розгалужувачі (сплітери), не потребуючі харчування та обслуговування.
Технологія EPON може використовуватися для реалізації різних варіантів концепції FTTx:
- FTTH - Fiber To The Home (доведення ВОЛЗ до житлового будинку);
- FTTB - Fiber To The Building ("волокно до будівлі", тобто доведення ВОЛЗ до офісної будівлі);
- FTTC - Fiber To The Curb (доведення ВОЛЗ до місця, в якому встановлений кабельний шафа);
- FTTR - Fiber To The Remote (доведення ВОЛЗ до віддаленого модуля, концентратора);
- FTTOpt - Fiber To The Optimum (доведення ВОЛЗ до оптимального, з точки зору оператора, пункту
В архітектурі EPON можна виділити наступні основні компоненти:
1. Центральний вузол (Optical Line Terminal) - пристрій, що встановлюється в центральному офісі, здатне приймати потоки даних з боку магістральних мереж і формувати спадний потік до абонентських терміналів по дереву EPON;
2. Абонентський термінал ONU (Optical Network Unit) -, що має інтерфейс для підключення до дерева PON та абонентські порти;
3. оптичний розгалужувач - пасивний оптичний багатополюсників, що розподіляє потік оптичного випромінювання в одному напрямку та об'єднує кілька потоків у зворотному напрямку. У мережах PON найбільш часто використовують розгалужувачі 1xN з одним вхідним портом; розгалужувачі 2xN можуть використовуватися в системі з резервуванням по волокну.
Головна ідея архітектури EPON - використання одного приемопередающего модуля в центральному вузлі OLT для передачі інформації безлічі абонентських терміналів ONU та отримання даних від них. Число абонентських терміналів, підключених до шасі, обмежується лише бюджетом потужності і максимальною швидкістю приемопередающей апаратури.
8.2 Технологія WLL
Сьогодні системи бездротового радіодоступу широко використовуються при масовому розгортанні мереж зв'язку. Ще кілька років тому вважалося, що вони займають невелику нішу на телекомунікаційному ринку, і прогноз на використання WLL-технології при встановленні нових ліній зв'язку становив приблизно 5-10 проц. Проте останнім часом все більше число операторів розглядають ці системи як рішення, що дозволяє об'єднувати їх мережі. За сьогоднішніми оцінками близько 24 відс. знову встановлених ліній зв'язку будуть лініями WLL. Системи бездротового радіодоступу мають абревіатуру WLL (Wireless Local Loop), тобто «система бездротового абонентського доступу» і являють собою функціонально закінчений набір апаратно-програмних засобів, що реалізують з'єднання типу «точка - багато точок» і утворюють мережу доступа.В даний час до систем WLL відносять системи з фіксованим доступом (стаціонарні абоненти) і системи з обмеженим ступенем мобільності (швидкість пішохода DECT, CT2). По структурній побудові, WLL діляться на системи «точка-точка», «точка-багато точок» і системи зі стільниковою структурою. Основне призначення систем "крапка-крапка» в інфраструктурі «останньої милі» - це підключення невеликих зосереджених систем зв'язку (локальної мережі, АТС і т. д.) до корпоративних мереж, мереж зв'язку загального користування, могутнім телекомунікаційним вузлам. Стільникові системи і системи «точка-багато точок» застосовуються в тих випадках, коли потрібно приєднати до вузла системи зв'язку розрізнені групи абонентів. Існує широке різноманіття WLL-систем цих двох типів, що змушує класифікувати системи зі стільниковою структурою і структурою "крапка-багато точок» за характером їх трафіку.
Можна виділити три основні класи таких систем:
вузькосмугові системи для підключення абонентів до мережі традиційної телефонії;
широкосмугові системи абонентського доступу до мереж передачі даних; орієнтовані на забезпечення доступу до мережевих інформаційних ресурсів (Інтернету, послугам ISDN та віддаленого доступу до локальних комп'ютерних мереж та ін);
системи інтегрального типу.
Системи інтегрального типу сполучають у собі властивості систем перших двох типів і є більш універсальними. Спектр послуг, що надається системами даного класу, надзвичайно широкий. Крім забезпечення телефонного зв'язку, системи інтегрального типу можуть обслуговувати телеграфних абонентів і абонентів, що передають дані і відеоінформацію. Причому абоненти, що передають дані, можуть працювати в широкому діапазоні швидкостей передачі - від 1200 Біт / с до 512 Кбіт

8.3 Технологія xDSL
Вперше абревіатура DSL була оприлюднена фірмою Bellcore (нині Telcordia Technologies). Крім DSL, Bellcore розробила такі технології, як ATM і SONET. Перейменування відбулося в 1997 році і було одним з умов придбання фірми корпорацією SAIC.
В абревіатурі xDSL символ "х" використовується для позначення першого символу в назві конкретної технології, а DSL розшифровується як Digital Subscriber Line (цифрова абонентська лінія).
HDSL - високошвидкісна цифро-аналогова лінія
VHDSL - надшвидкісна цифро-аналогова лінія
ADSL - асиметричне цифро-аналогова лінія
DSL є досить новою технологією, що дозволяє значно розширити смугу пропущення старих мідних телефонних ліній, що з'єднують телефонні станції з індивідуальними абонентами. Будь-який абонент, що користається в даний момент звичайним телефонним зв'язком, має можливість за допомогою технології DSL значно збільшити швидкість свого з'єднання, наприклад, з мережею Інтернет. Слід пам'ятати, що для організації лінії DSL використовуються саме існуючі телефонні лінії; дана технологія тим і хороша, що не вимагає прокладання додаткових телефонних кабелів. У результаті ви отримуєте цілодобовий доступ до мережі Інтернет зі збереженням нормальної роботи звичайного телефонного зв'язку. Ніхто з ваших друзів більше не поскаржиться, що годинами не може до вас прозвоніться. Завдяки різноманіттю технологій DSL користувач може вибрати відповідну саме йому швидкість передачі даних - від 32 Кбіт / с до більш ніж 50 Мбіт / с. Дані технології дозволяють також використовувати звичайну телефонну лінію для таких широкосмугових систем, як відео за запитом або дистанційне навчання. Сучасні технології DSL приносять можливість організації високошвидкісного доступу в Інтернет в кожен будинок чи на кожне підприємство середнього та малого бізнесу, перетворюючи звичайні телефонні кабелі в високошвидкісні цифрові канали. Причому швидкість передачі даних залежить тільки від якості і протяжності лінії, що з'єднують користувача і провайдера. При цьому провайдери звичайно дають можливість користувачеві самому вибрати швидкість передачі, найбільш відповідну його індивідуальним потребам. Сучасний світ дозрів для використання технологій DSL. Збільшення потоків інформації, переданих по мережі Інтернет компаніями і приватними користувачами, а також потреба в організації віддаленого доступу до корпоративних мереж, породили потребу у створенні недорогих технологій цифрової високошвидкісної передачі даних по самому «вузькому» місця цифрової мережі - абонентської телефонної лінії. Технології DSL дозволяють значно збільшити швидкість передачі даних по мідних парах телефонних проводів без необхідності модернізації абонентських телефонних ліній. Саме можливість перетворення існуючих телефонних ліній в високошвидкісні канали передачі даних і є головною перевагою технологій DSL.

Висновок
Тракінговие системи радіозв'язку дозволяють абонентам мережі зв'язуватися між собою не тільки через базову станцію, але так само і на пряму один з одним. Вони так само дозволяють створювати загони всередині, яких абоненти можуть зв'язуватися між собою, дозволяють організувати радіозв'язок на окремому підприємстві.
Bluetooth технологія відносно молода, але вже змогла захопити свою нішу на ринку бездротових технологій і її можливості ще не до кінця реалізовані. Основними перевагами Bluetooth є відносна дешевизна Bluetooth-чіпа, його малі розміри, маленька споживана потужність, а так само простота організації мережі.
Існують так звана технологія «останньої милі». Це загальне назви багатьох способів доведення інформації до абонента. Різновидів цієї технології існує безліч, при кожній з них існують свої плюси і мінуси. Вони виконують одне спільне завдання, але різними способами. Одні за допомогою бездротового з'єднання інші навпаки по проводах, використовуючи як стару інфраструктуру, так і нові, оптичні кабелі. Однак загальної концепції «останньої милі», що охоплює всі можливості сучасних систем зв'язку, не існує.

Література
Книга Комп'ютерні мережі. Принципи, технології, протоколи. Автор: Оліфер В.Г., Оліфер Н.А.. Видавництво: 1999, Пітер.
Журнал КомпьютерПресс # 1 2001. Стаття: «Специфікація Bluetooth - універсального радіоінтерфейсу для цифрових пристроїв». Автор: Володимир Богданов.
Свіжий номер № 37 (366) / «Остання миля» мобільного зв'язку. Автори: Н. Дубков, Ю. Возлінскій.
Комп'ютерні мережі. Модернізація пошук несправностей Автор: Закері К.
Комп'ютерні мережі: Багаторівнева архітектура Інтернету: Переклад з англійської. Автор: Куроуз Д.Ф., Росс К.В.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
170.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Модель радіотехнічної передачі інформації Джерело інформації
Апаратні засоби виведення графічної інформації Засоби візуального відображення графічної інформації
Невербальні канали передачі інформації
Bruteforce як засіб передачі інформації
Закономірності передачі генетичної інформації
Елементи цифрової системи передачі інформації
Проектування систем збору і передачі інформації
Проблема передачі інформації на підводні човни
Взаємодія вербальних і невербальних засобів передачі інформації
© Усі права захищені
написати до нас