통신 -원거리 통신(위도)

의사소통(정보 교환 과정)은 생물체, 생태 공동체 및 인간 사회의 존재에 필요한 조건입니다. 사회 발전은 통신 기술의 발전을 동반합니다. 통신 기술은 지난 수십 년 동안 특히 집중적으로 발전해 왔습니다.

통신은 원거리 통신을 처리하는 기술로 정의할 수 있으며 이에 대해 설명할 수 있습니다. 다른 방법들. 그림 8.2는 통신의 다양한 섹션에 대한 가능한 보기 중 하나를 보여줍니다.

그림 8.2. 통신: 형식 및 유형

통신은 단방향 및 양방향의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 대량 방송 및 텔레비전 방송과 같은 단방향에는 중앙에서 가입자까지 한 방향으로 정보가 전송됩니다. 양방향은 두 가입자 간의 대화를 지원합니다.

원격 통신은 역사적으로 점점 더 복잡한 전기 시스템을 사용하여 기계적 형태에서 전기적 형태로 진화했기 때문에 기계적 및 전기적 수단을 사용합니다. 이것이 전국 우편, 전신 및 전화 회사와 같은 통신 분야의 많은 전통적인 운영자가 두 가지 형식을 모두 사용하는 이유입니다. 일반우편과 언론(신문배급)과 같은 기계통신의 비중은 감소할 것으로 예상되는 반면, 전기통신, 특히 양방향성 비중은 증가하여 향후 주류가 될 것으로 예상된다. 이미 우리 시대에 기업과 언론은 수익성 있는 비즈니스 기회로 전기 통신(통신)에 주로 관심을 갖고 있습니다.

그림 8.2의 가장자리를 따라. 통신 서비스는 처음에는 기계적으로 표시됩니다. 언론(신문 전달), 우편; 다음 전기: 전신, 텔렉스(가입자 전신), 전화, 라디오, 텔레비전, 컴퓨터 네트워크, 임대 네트워크, 케이블 텔레비전 및 휴대 전화.

대략 이 순서대로 통신은 역사적으로 발전했습니다.

통신 시스템- 연결 프로세스, 전송 프로세스 및 액세스 프로세스로 구성된 프로세스를 구현하는 일련의 기술적 개체, 조직적 조치 및 주제.

통신 시스템은 정보를 교환하기 위해 자연적 또는 인공적 환경을 사용합니다. 통신 시스템은 전송에 사용되는 매체와 함께 통신 네트워크를 형성합니다. 가장 중요한 통신 네트워크는 다음과 같습니다(그림 8.2.). 우편 서비스; 공중전화망(PSTN); 이동 전화 네트워크; 전신망; 인터넷 - 컴퓨터 네트워크 상호 작용의 글로벌 네트워크. 유선방송망; 케이블 텔레비전 네트워크; 텔레비전 및 라디오 방송 네트워크; 정부 기관, 항공 및 해상 교통 관제 시스템, 대규모 산업 단지에 통신 서비스를 제공하는 부서별 통신망; 구조 및 안전의 글로벌 네트워크.

위에 나열된 통신 시스템은 원칙적으로 서로 밀접하게 상호 작용하고 통신에 공통 리소스를 사용합니다. 각 주와 전 세계적으로 이러한 상호 작용을 조직하기 위해 공통 자원의 사용을 규제하는 특별 기관이 있습니다. 결정하다 일반적인 규칙통신 시스템의 상호 작용(프로토콜); 첨단 통신 기술을 개발합니다.

원거리에서 통신을 구현하기 위해 통신 시스템은 다음을 사용합니다. 스위칭 시스템; 전송 시스템; 전송 채널의 액세스 및 제어 시스템.

1. 무선통신 시스템 구축의 원리

1.1 셀룰러 통신 시스템의 아키텍처.

1.2 네트워크에 의한 가입자 서비스.

1.3 셀룰러 통신에서 가입자를 분리하는 방법

1.4 통신을 위한 DECT 표준.

1.5 표준 블루투스, Wi-Fi(802.11, 802.16).

2. 시스템 복잡한 신호통신 시스템용.

2.1 신호 스펙트럼

2.2 신호의 상관 속성

2.3 복잡한 신호의 종류

2.4 유도 신호 시스템

3. 복잡한 신호의 변조

3.1 신호의 기하학적 표현

3.2 신호의 위상 키잉 방법(FM2, FM4, OFM).

3.3 최소 주파수 이동으로 변조.

3.4 직교 변조 및 그 특성(QPSK, QAM).

3.5 직교 모뎀의 구현.

4. 통신 시스템의 신호 수신 특성.

4.1 알려진 신호의 식별 오류 M의 확률

4.2 M 변동 신호를 구별하는 오류 확률.

4.3 미지수가 있는 M 신호의 판별 오류 계산

비 에너지 설정.

4.4 동기 및 비동기 통신 시스템의 비교.

5. 결론.

6. 참고문헌

1. 무선통신 시스템 구축의 원리

1.1 셀룰러 통신 시스템의 아키텍처

셀룰러 통신 시스템은 구성 옵션과 수행되는 기능 세트의 측면에서 매우 다양한 것을 허용하는 복잡하고 유연한 기술 시스템입니다. 시스템의 복잡성과 유연성의 예는 음성 및 기타 유형의 정보, 특히 문자 메시지 및 컴퓨터 데이터를 모두 전송할 수 있다는 것입니다. 음성 전송 측면에서 차례로 일반 양방향 전화 통신, 다자간 전화 통신(소위 전화 회의 - 동시에 두 명 이상의 가입자가 대화에 참여하는 경우), 음성 메일. 정상적인 양방향 전화 통화를 구성할 때 통화를 시작으로 자동 재다이얼, 통화 대기, 착신 전환 모드가 가능합니다.

셀룰러 통신 시스템은 대도시 지역과 같은 서비스 지역을 포괄하는 셀 또는 셀의 집합으로 구축됩니다. 세포는 일반적으로 일정한 크기의 육각형 형태로 개략적으로 묘사되며(그림 1.1.), 벌집과 유사하여 시스템을 세포라고 부르는 이유입니다. 시스템의 셀룰러 또는 셀룰러 구조는 주파수 재사용 원리와 직접적으로 관련되어 있습니다. 효과적인 사용전용 주파수 범위 및 높은 시스템 용량.

쌀. 1.1. 전체 서비스 영역을 포괄하는 시스템의 셀(셀)입니다.

각 셀의 중앙에는 셀 내의 모든 이동국(가입자 무선전화기)에 서비스를 제공하는 기지국이 있습니다(그림 1.2). 가입자가 한 셀에서 다른 셀로 이동할 때 그의 서비스는 한 셀에서 이전됩니다. 기지국다른 사람에게. 시스템의 모든 기지국은 차례로 스위칭 센터에 연결되어 러시아의 VSS(상호 연결된 통신 네트워크)에 액세스할 수 있습니다. 특히 도시에서 발생하는 경우 일반 도시 유선 네트워크에 액세스할 수 있습니다. 전화 통신.

쌀. 1.2. 중앙에 기지국이 있는 하나의 셀은 셀의 모든 이동국에 서비스를 제공합니다.

무화과에. 1.3. 설명 된 구조에 해당하는 기능 다이어그램이 제공됩니다.

쌀. 1.3. 셀룰러 통신 시스템의 단순화된 기능 다이어그램: BS - 기지국; PS - 이동국(가입자 무선 전화).

실제로 세포는 엄격하게 기하학적이지 않습니다. 실제 셀 경계는 전파의 전파 및 감쇠 조건에 따라 불규칙한 곡선 형태를 갖습니다. 지형, 초목과 건물의 성질과 밀도, 그리고 유사한 요인. 더욱이, 이동국의 한 셀에서 다른 셀로의 핸드오프 경계는 전파 전파 조건의 변화 및 이동국의 이동 방향에 따라 어느 정도 이동할 수 있기 때문에 일반적으로 셀 경계가 잘 정의되지 않습니다. 마찬가지로, 기지국의 위치는 셀의 중심과 거의 일치할 뿐이며, 또한 셀이 불규칙한 모양인지 여부를 명확하게 판별하기가 쉽지 않습니다. 기지국이 지향성(수평면에서 등방성이 아님) 안테나를 사용하는 경우 기지국은 실제로 셀 경계에서 끝납니다. 또한, 셀룰러 통신 시스템은 하나 이상의 스위칭 센터를 포함할 수 있으며, 이는 시스템 개발의 진화 또는 스위치의 제한된 용량으로 인한 것일 수 있습니다. 예를 들어 그림 1에 표시된 유형의 시스템 구조가 가능합니다. 1.4. - 여러 스위칭 센터가 있으며 그 중 하나는 조건부로 "헤드" 또는 "리딩"이라고 부를 수 있습니다.

쌀. 1.4. 두 개의 교환 센터가 있는 셀룰러 통신 시스템.

이동국은 기능과 디자인 면에서 셀룰러 통신 시스템의 가장 단순한 요소이자 사용자가 실제로 사용할 수 있는 유일한 시스템 요소입니다.

이동국의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1.5. 구성:

제어 블록;

트랜시버 유닛;

안테나 블록.

쌀. 1.5. 이동국(가입자 무선전화)의 블록도.

트랜시버 유닛은 차례로 송신기, 수신기, 주파수 합성기 및 논리 유닛을 포함합니다.

안테나 장치는 구성이 가장 단순합니다. 안테나 자체와 수신-송신 스위치가 포함됩니다. 디지털 스테이션의 후자는 안테나를 송신기의 출력이나 수신기의 입력에 연결하는 전자 스위치일 수 있습니다. 디지털 시스템의 이동국은 동시에 수신 및 전송하지 않기 때문입니다.

제어 장치에는 핸드셋(마이크 및 스피커, 키보드 및 디스플레이)이 포함됩니다. 키보드(숫자 및 기능 키가 있는 다이얼링 필드)는 착신 가입자의 전화 번호와 이동국의 작동 모드를 결정하는 명령을 다이얼하는 데 사용됩니다. 디스플레이는 장치 및 스테이션의 작동 모드에서 제공하는 다양한 정보를 표시하는 역할을 합니다.

트랜시버 장치는 훨씬 더 복잡합니다.

송신기에는 다음이 포함됩니다.

ADC(아날로그-디지털 변환기) - 마이크 출력의 신호를 디지털 형식으로 변환하고 음성 신호의 모든 후속 처리 및 전송은 역 디지털-아날로그 변환까지 디지털 형식으로 수행됩니다.

음성 인코더는 음성 신호를 인코딩합니다. 즉, 중복성을 줄이기 위해 특정 법칙에 따라 디지털 신호를 변환합니다. 통신 채널을 통해 전송되는 정보의 양을 줄이기 위해;

채널 인코더 - 추가 디지털 신호, 음성 인코더의 출력에서 ​​얻은, 통신 회선을 통한 신호 전송 중 오류로부터 보호하도록 설계된 추가(중복) 정보; 같은 목적을 위해 정보는 특정 재포장(곱셈)의 대상이 됩니다. 또한, 채널 인코더는 논리 블록의 제어 정보를 전송된 신호에 도입합니다.

변조기 - 인코딩된 비디오 신호의 정보를 반송파 주파수로 전송합니다.

수신기의 구성은 기본적으로 송신기에 해당하지만 구성 블록의 역 기능이 있습니다.

복조기는 변조된 무선 신호로부터 정보를 운반하는 인코딩된 비디오 신호를 추출하고;

채널 디코더는 입력 스트림에서 제어 정보를 추출하여 논리 블록으로 보냅니다. 수신된 정보에 오류가 있는지 확인하고 가능한 경우 선택한 오류를 수정합니다. 추가 처리 전에 수신된 정보는 (엔코더에 대해) 역 재패키징됩니다.

음성 디코더는 채널 디코더에서 오는 음성 신호를 복원하여 고유한 중복성을 가진 자연스러운 형태로 변환하지만 디지털 형식입니다.

DAC(디지털-아날로그 변환기)는 수신된 음성 신호를 아날로그 형식으로 변환하여 스피커 출력에 공급합니다.

이퀄라이저는 다중 경로 전파로 인한 신호 왜곡을 부분적으로 보상하는 역할을 합니다. 본질적으로 이것은 전송된 정보의 일부인 심볼의 훈련 시퀀스에 따라 조정되는 적응 필터입니다. 이퀄라이저 블록은 일반적으로 기능적으로 필요하지 않으며 경우에 따라 없을 수도 있습니다.

인코더와 디코더가 결합된 경우 코덱이라는 이름이 사용되는 경우가 있습니다.

송신기 및 수신기 외에도 트랜시버 장치에는 논리 장치와 주파수 합성기가 포함됩니다. 논리 장치는 실제로 이동국의 작동을 제어하는 ​​자체 작동 및 영구 메모리가 있는 마이크로컴퓨터입니다. 합성기는 무선 채널을 통해 정보를 전송하는 데 사용되는 반송파 주파수 발진의 소스입니다. 국부 발진기와 주파수 변환기가 있는 것은 스펙트럼의 다른 부분이 전송 및 수신에 사용된다는 사실 때문입니다.

기지국의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1.6.

쌀. 1.6. 기지국 블록 다이어그램.

여러 수신기와 동일한 수의 송신기가 있으면 주파수가 다른 여러 채널에서 동시에 작동할 수 있습니다.

같은 이름의 수신기와 송신기에는 공통 조정 가능한 기준 발진기가 있어 한 채널에서 다른 채널로 전환할 때 조정된 조정을 보장합니다. 하나의 수신용 N개의 수신기와 하나의 송신 안테나용 N개의 송신기의 동시 작동을 보장하기 위해 N개의 출력용 전력 분배기를 수신 안테나와 수신기 사이에 설치하고 N개의 입력용 전력 분배기를 송신기와 송신 안테나 사이에 설치합니다. .

수신기와 송신기는 송신기 입력 신호와 수신기 출력 신호가 모두 디지털이기 때문에 여기에 DAC 및 ADC가 없다는 점을 제외하고는 이동국과 동일한 구조입니다.

통신 회선 인터페이스 장치는 통신 회선을 통해 전송된 정보를 교환 센터로 포장하고 수신된 정보를 압축 해제합니다.

충분히 강력하고 완벽한 컴퓨터인 기지국 컨트롤러는 스테이션의 모든 장치와 노드의 성능을 모니터링할 뿐만 아니라 스테이션의 작동에 대한 제어를 제공합니다.

교환 센터는 두뇌 센터이자 동시에 모든 기지국의 정보 흐름이 차단되고 다른 통신 네트워크에 대한 액세스가 제공되는 셀룰러 통신 시스템의 파견 센터입니다. 고정 전화 네트워크, 장거리 통신 네트워크, 위성 통신 및 기타 셀룰러 네트워크.

스위칭 센터의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1.7. 스위치는 해당 통신 회선 간의 정보 흐름의 전환을 수행합니다. 특히 한 기지국에서 다른 기지국으로 또는 기지국에서 고정 통신 네트워크로 또는 그 반대로 정보의 흐름을 지시할 수 있습니다.

스위치는 정보 흐름의 중간 처리(패킹/언패킹, 버퍼 저장)를 수행하는 적절한 통신 컨트롤러를 통해 통신 라인에 연결됩니다. 스위칭 센터 및 전체 시스템의 운영에 대한 일반적인 관리는 강력한 소프트웨어가 있는 중앙 컨트롤러에서 수행됩니다. 교환 센터의 작업에는 운영자의 적극적인 참여가 포함되므로 센터에는 적절한 터미널과 정보 표시 및 기록(문서화) 수단이 포함됩니다. 운영자는 가입자 및 서비스 조건에 대한 데이터, 시스템 작동 모드에 대한 초기 데이터를 입력합니다.

쌀. 1.7. 스위칭 센터의 블록 다이어그램.

시스템의 중요한 요소는 데이터베이스(홈 레지스트리, 게스트 레지스트리, 인증 센터, 하드웨어 레지스트리)입니다. 홈 레지스터에는 이 시스템에 등록된 모든 가입자에 대한 정보와 제공할 수 있는 서비스 유형에 대한 정보가 포함됩니다. 가입자의 위치도 여기에서 고정되어 통화를 구성하고 실제로 렌더링된 서비스가 기록됩니다. 게스트 레지스터에는 구독자(게스트(로머))에 대한 거의 동일한 정보가 포함되어 있습니다. 다른 시스템에 등록되어 있지만 현재 이 시스템에서 셀룰러 통신 서비스를 사용하고 있는 가입자에 대한 정보입니다. 인증 센터는 가입자를 인증하고 메시지를 암호화하는 절차를 제공합니다. 하드웨어 레지스터가 있는 경우 서비스 가능성 및 승인된 사용을 위해 작동 중인 모바일 스테이션에 대한 정보가 포함됩니다.

1.2 네트워크에 의한 가입자 서비스

인터페이스 - 셀룰러 통신 시스템의 장치가 서로 연결되는 신호 시스템. 각 셀룰러 표준은 여러 인터페이스를 사용합니다(표준에 따라 다름).

셀룰러 통신에 사용되는 모든 인터페이스 중 하나는 특별한 위치를 차지합니다. 이것은 모바일과 기지국 간의 교환 인터페이스입니다. 에어 인터페이스라고 합니다. 지상 인터페이스는 모든 구성과 셀룰러 통신 표준에 대해 가능한 유일한 변형을 포함하는 모든 셀룰러 통신 시스템에서 필연적으로 사용됩니다.

IS-54 표준의 D-AMPS 시스템의 온에어 인터페이스는 비교적 간단합니다(그림 1.8).

트래픽 채널은 음성 또는 데이터 전송 채널입니다. 트래픽 채널의 정보 전송은 40ms 기간의 연속 프레임으로 구성됩니다. 각 프레임은 6개의 시간 간격(슬롯)으로 구성됩니다. 슬롯 지속 시간(6.67ms)은 324비트에 해당합니다. 최대 속도 코딩을 사용하면 각 프레임에서 하나의 음성 채널에 대해 두 개의 슬롯이 할당됩니다. 20밀리초 길이의 음성 세그먼트는 길이의 1/3인 하나의 슬롯에 압축됩니다. 하프 레이트 코딩을 사용하면 하나의 음성 채널이 프레임의 하나의 슬롯에 할당됩니다. 음성 신호의 패킹은 전체 속도 코딩에서보다 2배 더 조밀합니다.

그림 1.8. D-AMPS 시스템의 프레임 및 슬롯 구조(트래픽 채널, IS-54 표준): 데이터 – 음성 정보, Sync(Sc) – 동기화(훈련) 시퀀스; SACCH - 제어 채널 느린 정렬 정보; CDVCC(CC) - 코드화된 디지털 색상 확인 코드; G - 보호 블랭크; R은 송신기 펄스 전면 간격입니다. V,W,X,Y - 16진수 0 입술 - 예약.

슬롯은 기지국에서 이동국으로의 순방향 트래픽 채널과 이동국에서 기지국으로의 역방향 트래픽 채널에서 약간 다른 구조를 갖는다. 두 경우 모두 음성 전송을 위해 260비트가 할당됩니다. 다른 52비트는 제어 및 보조 정보가 차지합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 프레임 내 슬롯 식별, 슬롯 타이밍 및 등화기 튜닝에 사용되는 28비트 트레이닝 시퀀스; 12비트 SACCH 시그널링(모니터링 및 제어) 메시지; 기지국이 신호를 수신할 때 이동국을 식별하는 역할을 하는 CDVCC(Coded Digital Coloring Code)의 12비트 필드(코드는 각 채널, 즉 각 이동국 및 후자에 의해 기지국으로 다시 중계됨).

나머지 12비트는 순방향 채널(reserve)에서 사용되지 않고 역방향 채널에서는 유용한 정보가 전송되지 않는 보호 구간으로 사용됩니다.

통신 설정의 초기 단계에서는 동기화 시퀀스와 CDVCC 코드가 서로 다른 길이의 0으로 구분되어 여러 번 반복되는 단축 슬롯이 사용됩니다. 단축된 슬롯 끝에 추가 보호 블랭크가 있습니다. 이동국은 기지국이 이동국과 기지국 사이의 거리에 의해 결정되는 필요한 시간 지연을 선택할 때까지 짧은 슬롯을 전송합니다.

주파수, 물리적 및 논리적 등 여러 통신 채널이 있습니다.

주파수 채널은 하나의 통신 채널의 정보 전송을 위해 할당된 주파수 대역이다. TDMA 방식과 같이 하나의 주파수 채널에 여러 물리적 채널을 배치할 수 있습니다.

TDMA(시분할 다중 접속) 시스템에서 물리적 채널은 무선 인터페이스 프레임 시퀀스에서 특정 번호를 가진 타임 슬롯입니다.

논리 채널은 물리 채널에서 전송되는 정보의 종류에 따라 트래픽 채널과 제어 채널로 구분된다. 제어 채널은 제어 정보 및 장비 상태 모니터링 정보를 포함하는 시그널링 정보를 전달하고 트래픽 채널은 음성 및 데이터를 전달합니다.

(트래픽은 통신 회선을 통해 전송되는 메시지 모음입니다.)

핸드오버 없이 ("홈") 시스템의 한 셀 내에서 이동국의 작동을 고려하십시오. 이 경우 이동국의 작동은 4가지 작동 모드에 해당하는 4단계로 나눌 수 있습니다.

전원 켜기 및 초기화

대기 모드;

통신(호출) 설정 모드;

통신 모드(전화 대화).

이동국을 켠 후 초기화가 수행됩니다 - 초기 시작. 이 단계에서 이동국은 적절한 제어 채널에서 기지국이 정기적으로 전송하는 신호에 따라 시스템의 일부로 작동하도록 구성되며, 그 후 이동국은 대기 모드로 전환됩니다.

대기 모드에 있는 동안 모바일 스테이션은 다음을 모니터링합니다.

시스템 정보의 변경 - 이러한 변경은 시스템 작동 모드의 변경 및 이동국 자체의 이동과 관련될 수 있습니다.

시스템 명령 - 예를 들어 성능을 확인하는 명령.

시스템에서 전화 받기

자신의 가입자에 의한 호출 초기화.

또한, 이동국은 주기적으로, 예를 들어 10...15분에 한 번씩 적절한 신호를 기지국으로 전송하여 동작 가능성을 확인할 수 있다. 포함 된 각 이동국의 교환 센터에는 "등록 된"셀이 고정되어있어 모바일 가입자를 호출하는 절차의 구성이 용이합니다.

시스템에서 이동 가입자 번호로 전화가 걸려오면 교환 센터는 이 전화를 이동국이 "등록된" 셀의 기지국 또는 이 셀 근처에 있는 여러 기지국으로 안내합니다. 마지막 "등록" 순간부터 경과된 시간 동안 가입자의 가능한 이동을 고려하고 기지국은 적절한 호출 채널에서 이를 전송합니다. 대기 모드에 있는 이동국은 호출을 수신하고 기지국을 통해 응답하는 동시에 인증 절차를 수행하는 데 필요한 데이터를 전송합니다. ~에 긍정적인 결과인증을 받으면 트래픽 채널이 할당되고 이동국에 해당 주파수 채널 번호가 알려집니다. 이동국은 전용 채널에 동조하고 기지국과 함께 통신 세션을 준비하는 데 필요한 단계를 수행합니다. 이 단계에서 이동국은 프레임의 지정된 슬롯 번호에 맞춰 시간 지연을 조정하고 방사 전력 수준을 조정하는 등의 작업을 수행합니다. 시간 지연의 선택은 기지국과 다른 거리에 있는 이동국과의 통신을 구성할 때 프레임의 슬롯을 시간적으로 조정하기 위해 수행됩니다. 이 경우 단말이 전송하는 패킷의 시간 지연은 기지국의 명령에 의해 조절된다.

그러면 기지국은 링잉(ringing) 메시지를 발행하고, 이는 이동국에 의해 확인되며, 호출자는 링잉 신호를 들을 수 있다. 착신 가입자가 전화를 받으면 이동국은 착신 요청을 한다. 연결이 종료되면 통신 세션이 시작됩니다.

대화 중에 이동국은 송수신되는 음성 신호는 물론 음성과 동시에 전송되는 제어 신호를 처리합니다. 대화가 끝나면 이동국과 기지국 간에 서비스 메시지가 교환되고 이동국의 송신기가 꺼지고 스테이션은 대기 모드로 전환됩니다.

호출이 이동국에서 시작된 경우, 즉 가입자가 착신 가입자의 번호로 전화를 걸고 제어판의 "통화" 버튼을 누르면 이동국은 기지국을 통해 착신 번호와 이동 가입자 인증 데이터를 나타내는 메시지를 전송합니다. 인증 후 기지국은 트래픽 채널을 할당하고 통신 세션을 준비하기 위한 다음 단계는 시스템에서 호출이 수신될 때와 동일합니다.

그런 다음 기지국은 교환 센터에 이동국의 준비 상태를 알리고 교환 센터는 호를 네트워크로 전송하며 이동국 가입자는 "호" 또는 "통화 중" 신호를 들을 기회를 얻습니다. 네트워크 측에서 연결이 종료됩니다.

연결이 설정될 때마다 인증 및 식별 절차가 수행됩니다.

인증은 이동통신 시스템 가입자의 진정성(유효성, 적법성, 셀룰러 서비스 이용권한)을 확인하는 절차이다. 이 절차를 도입해야 하는 이유는 셀룰러 서비스에 무단으로 액세스하려는 불가피한 유혹 때문입니다.

식별은 이동국이 특정 속성이나 특성을 가진 그룹 중 하나에 속하는지 확인하는 절차입니다. 이 절차는 분실, 도난 또는 오작동 장치를 식별하는 데 사용됩니다.

디지털 셀룰러 통신 시스템에서 인증 절차의 개념은 교환 센터에서 이동국으로 주기적으로 전송되는 준난수 번호와 이동국마다 개별적인 암호화 알고리즘을 사용하여 일부 식별자 암호를 암호화하는 것입니다. 이러한 암호화는 동일한 초기 데이터와 알고리즘을 사용하여 이동국과 교환국 모두에서 수행되며 두 결과가 일치하면 인증이 성공한 것으로 간주됩니다.

식별 절차는 도난당하고 기술적으로 결함이 있는 장치를 유통에서 회수하기 위해 가입자 세트의 식별자를 장비 등록부의 해당 "블랙리스트"에 포함된 번호와 비교하는 것으로 구성됩니다. 기기식별자는 변경하거나 위조하는 것이 어렵고 비경제적이도록 되어 있습니다.

이동국을 한 셀에서 다른 셀로 이동할 때 해당 서비스는 첫 번째 셀의 기지국에서 두 번째 셀의 기지국으로 이전됩니다(그림 1.9). 이 과정을 핸드오버라고 합니다. 통신 세션 중에 이동국이 셀 경계를 넘고 통신이 중단되지 않은 경우에만 발생합니다. 이동국이 대기 모드에 있으면 제어 채널을 통해 전송된 시스템 정보에 따라 이러한 움직임을 간단히 모니터링하고 적절한 시간에 다른 기지국에서 더 강한 신호로 변경합니다.

쌀. 1.9. 이동국이 셀 경계를 넘을 때 셀 A에서 셀 B로 핸드오버.

신호 강도 및/또는 비트 오류율로 측정한 통신 채널의 품질이 허용 가능한 한계 아래로 떨어질 때 핸드오버가 필요합니다. D-AMPS 규격에서 이동국은 이러한 특성을 working cell에 대해서만 측정하지만, 통신 품질이 나빠지면 기지국을 통해 이를 교환국에 보고하고 후자의 명령에 따라 유사한 측정을 수행한다. 인접 셀에 있는 이동국에 의해 이러한 측정 결과를 기반으로 교환 센터는 서비스를 넘겨야 하는 셀을 선택합니다.

서비스는 링크 품질이 가장 나쁜 셀에서 다음을 가진 셀로 전송됩니다. 최고의 품질, 그리고 이 차이는 최소한 주어진 값이어야 합니다. 이 조건이 필요하지 않은 경우, 예를 들어 이동국이 대략 셀 경계를 따라 이동할 때 첫 번째 셀에서 두 번째 셀로 여러 번 핸드오버가 가능하여 시스템에 무의미한 작업 부하가 발생하고 품질이 저하됩니다. 통신의.

새로운 셀의 핸드오버 및 선택을 결정한 스위칭 센터는 이를 기지국에 알리고, 이동국은 새로운 주파수 채널을 나타내는 기존 셀의 기지국을 통해 필요한 명령을 워킹 슬롯으로 내보낸다. 번호 등 이동국이 다음으로 변경됩니다. 새 채널통신 세션을 준비할 때와 거의 동일한 단계를 따라 새로운 기지국과 작업하도록 구성되며, 그 후에 통신은 새로운 셀의 기지국을 통해 계속됩니다. 동시에 전화 대화의 중단 시간은 1초 미만이며 가입자에게 보이지 않습니다.

셀룰러 통신 시스템은 로밍 기능을 제공할 수 있습니다. 이것은 다른 사업자의 시스템에서 한 사업자의 가입자에게 셀룰러 통신 서비스를 제공하기 위한 절차입니다.

이상화되고 단순화된 로밍 조직 체계는 다음과 같습니다. 로밍을 허용하는 "외부" 시스템 영역에 있는 셀룰러 가입자는 자신의 "자신의" 시스템 영역에 있는 것처럼 통화를 시작합니다. 교환 센터는 이 가입자가 홈 레지스터에 나타나지 않도록 하여 이를 로머로 인식하고 게스트 레지스터에 입력합니다. 동시에, 로머의 "네이티브" 시스템의 홈 레지스터에 관련 정보, 서비스 구성에 필요한 정보, 로머가 현재 위치한 시스템을 보고합니다. 후자의 정보는 로머의 "네이티브" 시스템의 홈 레지스터에 기록됩니다. 그 후 로머는 집에서처럼 셀룰러 통신을 사용합니다.

1.3 셀룰러 통신에서 가입자를 분리하는 방법

링크 자원은 특정 시스템에서 신호 전송에 사용할 수 있는 시간과 대역폭을 나타냅니다. 효율적인 통신 시스템을 만들기 위해서는 시간/주파수를 최대한 효율적으로 사용할 수 있도록 시스템 사용자 간의 자원 분배를 계획해야 합니다. 이러한 계획의 결과는 리소스에 대한 사용자의 동등한 액세스 권한이어야 합니다. 통신 시스템에서 가입자를 분리하는 세 가지 주요 방법이 있습니다.

1. 주파수 분할. 사용 가능한 주파수 대역의 특정 하위 대역이 할당됩니다.

2. 일시적인 분리. 가입자에게는 주기적인 시간 간격이 할당됩니다. 일부 시스템에서는 사용자가 통신하는 데 제한된 시간을 허용합니다. 다른 경우에는 사용자가 리소스에 액세스하는 시간이 동적으로 결정됩니다.

3. 코드 분할. 직교(또는 거의 직교)로 분산된 스펙트럼 코드 세트의 특정 요소는 구별되며, 각각은 전체 주파수 범위를 사용합니다.

~에 주파수 분할(FDMA) 통신 자원은 도 4에 따라 분배된다. 1.10. 여기서 주파수 범위에 걸친 신호 또는 사용자의 분포는 장기적이거나 영구적입니다. 통신 리소스는 스펙트럼에서 이격된 여러 신호를 동시에 포함할 수 있습니다.

기본 주파수 범위에는 f 0 과 f 1 사이의 주파수 범위를 사용하는 신호가 포함되고, 두 번째 주파수 범위는 f 2 와 f 3 사이 등으로 사용됩니다. 사용 가능한 대역 사이에 있는 스펙트럼 영역을 보호 대역이라고 합니다. 보호 대역은 인접한(주파수 내) 채널 간의 간섭을 줄이기 위한 버퍼 역할을 합니다.

쌀. 1.10. 주파수 분할 씰.

무변조 신호가 더 높은 주파수 범위를 사용하려면 이 신호와 고정 주파수의 정현파 신호를 중첩하거나 혼합(변조)하여 변환합니다.

TDMA(시분할)를 사용하면 전체 스펙트럼의 M 신호(사용자) 각각을 시간 간격이라고 하는 짧은 시간 동안 제공하여 통신 자원을 분배합니다(그림 1.11.). 사용된 간격을 구분하는 시간 간격을 보호 간격이라고 합니다.

보호 간격은 인접 신호 사이에 약간의 시간적 불확실성을 생성하고 버퍼 역할을 하여 간섭을 줄입니다. 시간은 일반적으로 프레임이라는 간격으로 나뉩니다. 각 프레임은 사용자 간에 배포될 수 있는 시간 슬롯으로 나뉩니다. 프레임의 일반적인 구조는 TDMA 데이터 전송이 각 프레임 전체에 걸쳐 주기적으로 반복되는 하나 이상의 타임 슬롯이도록 주기적으로 반복됩니다.

쌀. 1.11. 임시 분리로 밀봉하십시오.

코드 분할 다중 액세스(CDMA)는 직접 시퀀스 확산 스펙트럼과 주파수 도약 확산 스펙트럼의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있는 확산 스펙트럼 기술의 실제 적용입니다.

직접 시퀀스 방법에 의한 스펙트럼 확장을 고려해 보겠습니다. 스펙트럼 확산은 신호 전송에 사용되는 대역폭이 데이터 전송에 필요한 최소 대역폭보다 훨씬 크다는 사실에서 그 이름을 얻었습니다. 따라서 N명의 사용자는 개별 코드 g i (t)를 수신합니다. 여기서 i = 1,2,…,N입니다. 코드는 거의 직교합니다.

블록 다이어그램 표준 시스템 CDMA는 그림 1에 나와 있습니다. 1.12.

쌀. 1.12. 다중 액세스 코드 분할.

회로의 첫 번째 블록은 반송파 Acosω 0 t의 데이터 변조에 해당합니다. 그룹 1의 사용자에 속하는 변조기의 출력은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. s 1 (t)=A 1 (t)cos(ω 0 t+φ 1 (t)).

수신된 신호의 유형은 임의적일 수 있습니다. 변조된 신호는 그룹 1에 할당된 확산 신호 g 1 (t)에 의해 곱해지고; 결과 g 1 (t)s 1 (t)는 채널을 통해 전송됩니다. 유사하게, 2에서 N까지의 그룹 사용자의 경우 코드 함수와 신호의 곱을 취합니다. 종종 코드에 대한 액세스는 잘 정의된 사용자 그룹으로 제한됩니다. 결과 채널 신호는 전송된 모든 신호의 선형 조합입니다. 신호 전송 지연을 무시하고 표시된 선형 조합은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. g 1 (t)s 1 (t)+ g 2 (t)s 2 (t)+… .

s1(t)와 g1(t)를 곱하면 스펙트럼이 s1(t)와 g1(t) 스펙트럼의 컨벌루션인 함수가 생성됩니다. 신호 s1(t)는 협대역으로 간주될 수 있으므로(g1(t)에 비해) 대역 g1(t)s1(t) 및 g1(t)는 거의 동일한 것으로 간주될 수 있습니다. 사용자 그룹 1로부터 메시지를 수신하도록 구성된 수신기를 고려하십시오. 수신된 신호와 수신기에서 생성된 코드 g 1 (t)가 서로 완전히 동기화되어 있다고 가정하겠습니다. 수신기의 첫 번째 단계는 수신된 신호에 g1(t)을 곱하는 것입니다. 결과적으로, 함수 g 1 2 (t)s 1 (t) 및 측면 신호 세트 g 1 (t)g 2 (t)s 2 (t)+ g 1 (t)g 3 (t)s 3(t)+…+ g 1(t)g N(t)s N(t). 코드 함수 g i (t)가 서로 직교하면 잡음이 없는 상태에서 수신 신호를 완벽하게 추출할 수 있습니다.

.

측면 신호는 시스템에 의해 쉽게 제거됩니다.

.

CDMA의 주요 장점은 프라이버시와 노이즈 내성입니다.

1. 프라이버시. 사용자 그룹의 코드가 해당 그룹의 승인된 구성원만 알고 있는 경우 코드가 없는 승인되지 않은 사람은 전송된 정보에 액세스할 수 없기 때문에 CDMA는 통신 기밀성을 보장합니다.

2. 노이즈 내성. 전송 시 시퀀스로 신호를 변조하려면 수신 시 동일한 시퀀스로 재변조해야 하므로(신호 복조와 동일) 결과적으로 원래의 협대역 신호가 복원됩니다. 간섭이 협대역인 경우 복조 직접 시퀀스가 ​​수신되면 변조된 시퀀스로 작동합니다. 광대역 W ss에 걸쳐 스펙트럼을 "번짐"하여 간섭 전력의 1/G 부분만 신호 W s의 협대역에 떨어지므로 협대역 간섭이 G 배 감쇠됩니다. 여기서 G=W ss /W s (W ss 는 확장 스펙트럼 대역, W s 는 원래 스펙트럼). 간섭이 광대역인 경우 - W ss 또는 더 넓은 범위의 대역에서 복조는 스펙트럼의 너비를 변경하지 않으며 간섭은 해당 대역이 대역보다 넓은 만큼 신호 대역이 약해진 신호 대역으로 떨어집니다. 원래 신호의 W.

1.4 표준 DECT 의사 소통을 위해

DECT 시스템 및 장치는 지구상의 모든 대륙의 30개 이상의 국가에 배포됩니다. 실제로 DECT는 다양한 유형의 통신 네트워크 및 장비에 대한 무선 인터페이스를 정의하는 사양 집합입니다. DECT는 통신 네트워크와 터미널 장비의 상호 작용을 보장하는 요구 사항, 프로토콜 및 메시지를 결합합니다. 네트워크 자체의 구성과 장비의 배치는 표준에 포함되지 않습니다. DECT의 가장 중요한 작업은 다른 제조업체의 장비 호환성을 보장하는 것입니다.

처음에 DECT는 공중 전화 네트워크에 대한 무선 액세스를 제공하는 무선 확장기, 무선 사무실 PBX와 같은 전화 통신에 중점을 두었습니다. 그러나 표준은 너무 성공적이어서 데이터 전송 시스템, 공중 통신 네트워크에 대한 무선 가입자 액세스에 사용되기 시작했습니다. DECT는 인터넷 액세스 및 팩스를 위한 멀티미디어 응용 프로그램 및 가정용 무선 네트워크에서 사용되었습니다.

DECT 무선 인터페이스란 무엇입니까? 20MHz 대역(1880~1900MHz)에서는 1.728MHz 간격으로 10개의 반송파 주파수가 할당된다. DECT는 시분할 액세스 기술인 TDMA를 사용합니다. 시간 스펙트럼은 10ms의 개별 프레임으로 나뉩니다(그림 1.13.). 각 프레임은 24개의 타임 슬롯으로 나뉩니다. 12개의 수신 슬롯(웨어러블 단말의 관점에서)과 12개의 전송 슬롯이 있습니다. 따라서 10 개의 캐리어 주파수 각각에 12 개의 이중 채널이 형성되어 총 120입니다. 이중은 수신 / 전송의 시분할 (5ms 간격)으로 제공됩니다. 32비트 시퀀스 "101010..."은 동기화에 사용됩니다. DECT는 32Kbps의 속도로 적응형 차동 PCM 기술에 따라 음성 압축을 제공합니다. 따라서 각 슬롯의 정보 부분은 320비트이다. 데이터를 전송할 때 타임 슬롯을 결합하는 것이 가능합니다. 무선 경로는 가우스 주파수 변조를 사용합니다.

기지국(BS) 및 가입자 단말기(AT) DECT는 사용 가능한 모든 채널(최대 120개)을 지속적으로 검색합니다. 이 경우 각 채널의 신호 강도를 측정하여 RSSI 목록에 입력합니다. 링크가 사용 중이거나 잡음이 있으면 RSSI가 높은 것입니다. BS는 가장 많은 채널을 선택합니다. 낮은 가치가입자 호출, 스테이션 ID, 시스템 기능 등에 대한 서비스 정보의 지속적인 전송을 위한 RSSI 이 정보는 AT에 대한 참조 신호의 역할을 합니다. 이에 따라 가입자 장치는 특정 BS에 액세스할 수 있는 권한이 있는지 여부, 가입자가 요구하는 서비스를 제공하는지 여부, 시스템에 여유 용량이 있는지 여부를 결정하고 선택합니다. 최고 품질의 신호를 제공하는 BS.

DECT에서 통신 채널은 항상 AT를 정의합니다. BS로부터 연결이 요청되면(incoming connection), AT는 알림을 수신하고 무선 채널을 선택한다. 서비스 정보는 기지국에 의해 전송되고 사용자 단말에 의해 지속적으로 분석되므로 AT는 항상 가장 가까운 가용 BS와 동기화된다. 새 연결을 설정할 때 AT는 RSSI 값이 가장 낮은 채널을 선택합니다. 이렇게 하면 사용 가능한 가장 깨끗한 채널에서 새 연결이 발생합니다. 이 동적 채널 할당 절차를 통해 DECT의 가장 중요한 기능인 주파수 계획을 제거할 수 있습니다.

쌀. 1.13. DECT 스펙트럼.

AT는 지속적으로 연결이 설정되어 있어도 사용 가능한 채널을 분석하므로 통신 세션 중에 동적으로 전환될 수 있습니다. 이러한 전환은 동일한 기지국의 다른 채널과 다른 기지국 모두에 가능하다. 이 절차를 "인계"라고 합니다. 핸드오버에서 AT는 새로운 연결을 설정하고 일정 시간 동안 두 채널에서 통신이 유지됩니다. 그런 다음 가장 좋은 것이 선택됩니다. 서로 다른 BS의 채널 간의 자동 전환은 사용자가 거의 감지할 수 없을 정도로 발생하며 AT에 의해 완전히 시작됩니다.

DECT 장비의 무선 경로에서 신호 전력은 10~250mW로 매우 낮아야 합니다. 또한, 10mW는 실제로 건물 내부에서 30-50m의 셀 반경과 열린 공간에서 최대 300-400m의 셀 반경을 가진 마이크로 셀룰러 시스템의 공칭 전력입니다. 최대 250mW의 전력을 가진 송신기는 넓은 지역(최대 5km)의 무선 범위에 사용됩니다.

10mW의 전력으로 25m 거리의 ​​기지국을 찾을 수 있으며, 결과적으로 BS가 육각형에 따라 위치하는 경우 동시 연결의 기록 밀도(약 100,000명의 가입자)가 달성됩니다. 같은 평면 (같은 층에)의 계획.

DECT 시스템에서 무단 액세스로부터 보호하기 위해 BS 및 AT 인증 절차가 사용됩니다. AT는 액세스 권한이 있는 시스템 또는 개별 기지국에 등록됩니다. 인증은 각 연결에서 발생합니다. BS는 AT에 "요청"(난수(64비트))을 보냅니다. 이 번호와 인증 키를 기반으로 AT와 BS는 주어진 알고리즘을 사용하여 인증 응답(32비트)을 계산하고 AT는 이를 BS로 보냅니다. BS는 계산된 응답과 수신된 응답을 비교하여 일치하면 AT의 연결을 허용합니다. DECT에는 표준 DSAA 인증 알고리즘이 있습니다.

일반적으로 인증 키는 길이가 128비트인 가입자의 인증 키 UAK 또는 인증 코드 AC(16~32비트)를 기반으로 계산됩니다. UAK는 AT ROM 또는 SIM 카드와 유사한 DAM 카드에 저장됩니다. AC는 AT ROM에 수동으로 쓰거나 인증 중에 입력할 수도 있습니다. UAK와 함께 16-32비트 길이의 개인 사용자 식별자 UPI도 사용되며 수동으로만 입력됩니다. 또한 TDMA를 사용하는 시스템에서 무단으로 정보를 검색하는 것은 매우 복잡하며 전문가만 사용할 수 있습니다.

1.5 기준 블루투스 , 위 - 파이 (802.11, 802.16)

Bluetooth 사양은 시간 다중화로 정보를 전송하는 패킷 방식을 설명합니다. 무선 트래픽은 2400-2483.5MHz 주파수 대역에서 발생합니다. 무선 경로는 주파수 홉과 2단계 가우스 주파수 변조를 통해 스펙트럼을 확산하는 방법을 사용합니다.

주파수 도약 방식은 전송을 위해 할당된 전체 주파수 대역을 각각 1MHz의 폭을 갖는 일정한 수의 부채널로 분할하는 것을 의미한다. 채널은 79개 또는 23개의 RF 하위 채널을 통한 의사 무작위 홉 시퀀스입니다. 각 채널은 625 µs 시간 세그먼트로 나뉘며 각 세그먼트는 특정 하위 채널에 해당합니다. 송신기는 한 번에 하나의 하위 채널만 사용합니다. 점프는 미리 고정된 의사 난수 시퀀스로 송신기와 수신기에서 동기적으로 발생합니다. 초당 최대 1600개의 주파수 점프가 발생할 수 있습니다. 이 방법은 전송의 기밀성과 약간의 노이즈 내성을 제공합니다. 전송된 패킷이 어떤 부채널에서도 수신될 수 없는 경우 수신기가 이를 보고하고 이미 다른 주파수에서 다음 부채널 중 하나에서 패킷 전송이 반복된다는 사실에 의해 잡음 내성이 보장됩니다.

Bluetooth 프로토콜은 점대점 및 점대다점 연결을 모두 지원합니다. 동일한 채널을 사용하는 둘 이상의 장치가 피코넷을 형성합니다. 장치 중 하나는 마스터로 작동하고 나머지는 슬레이브로 작동합니다. 하나의 피코넷에 최대 7개의 활성 슬레이브가 있을 수 있으며 나머지 슬레이브는 "주차" 상태에 있고 마스터와 동기화된 상태를 유지합니다. 상호 작용하는 피코넷은 "분산 네트워크"를 형성합니다.

각 피코넷에는 하나의 마스터 장치만 있지만 슬레이브 장치는 다른 피코넷의 일부일 수 있습니다. 또한 한 피코넷의 주 장치는 다른 피코넷의 슬레이브가 될 수 있습니다(그림 1.14.). 피코넷은 시간과 주파수에서 서로 동기화되지 않습니다. 각 피코넷은 고유한 주파수 홉 시퀀스를 사용합니다. 동일한 피코넷에서 모든 장치는 시간과 주파수가 동기화됩니다. 홉 시퀀스는 각 피코넷에 고유하며 기본 장치의 주소에 의해 결정됩니다. 의사 난수 시퀀스의 주기 길이는 2 27 요소입니다.

쌀. 1. 14. 하나의 슬레이브 장치 a), 여러 b) 및 분산 네트워크 c)가 있는 피코넷.

에 블루투스 표준시분할에 기반한 이중 전송이 제공됩니다. 마스터 장치는 홀수 시간 세그먼트로 패킷을 전송하고 슬레이브 장치는 짝수 시간 세그먼트로 패킷을 전송합니다(그림 1.15.). 패킷은 길이에 따라 최대 5개의 시간 세그먼트를 사용할 수 있습니다. 이 경우 채널 주파수는 패킷 전송이 끝날 때까지 변경되지 않습니다(그림 1.16.).

쌀. 1. 15. 채널의 타이밍 다이어그램.

Bluetooth 프로토콜은 비동기 데이터 채널, 최대 3개의 동기(일정 속도) 음성 채널 또는 동시 비동기 데이터 및 동기 음성 채널을 지원할 수 있습니다.

동기 연결에서 마스터 장치는 소위 동기 간격에 따라 시간 세그먼트를 예약합니다. 패킷이 오류로 수신되더라도 동기 연결 중에는 재전송되지 않습니다. 비동기식 통신은 동기식 연결을 위해 예약되지 않은 시간 세그먼트를 사용합니다. 비동기 패킷의 주소 필드에 주소가 지정되지 않은 경우 패킷은 "브로드캐스트"로 간주되어 모든 장치에서 읽을 수 있습니다. 비동기식 연결은 오류가 있는 수신된 패킷의 재전송을 허용합니다.

쌀. 1. 16. 다양한 길이의 패킷 전송.

표준 블루투스 패킷은 72비트 액세스 코드, 54비트 헤더 및 2745비트 이하의 정보 필드를 포함합니다. 액세스 코드는 동일한 피코넷에 속하는 패킷을 식별하며 동기화 및 쿼리 절차에도 사용됩니다. 여기에는 프리앰블(4비트), 동기 워드(64비트) 및 트레일러(체크섬의 4비트)가 포함됩니다.

헤더는 통신 제어 정보를 포함하고 6개의 필드로 구성됩니다. AM_ADDR - 활성 요소의 3비트 주소; TYPE - 4비트 데이터 유형 코드; FLOW - 수신할 장치의 준비 상태를 나타내는 데이터 흐름 제어의 1비트. ARQN - 올바른 수신 확인의 1비트; SEQN - 패킷의 순서를 결정하는 데 사용되는 1비트. HEC - 8비트 체크섬.

정보 필드는 패킷 유형에 따라 음성 필드나 데이터 필드 또는 두 가지 유형의 필드를 동시에 포함할 수 있습니다.

로컬 데이터 네트워크에서 사용되는 IEEE 802.11 표준을 고려하십시오. 기본적으로 비동기식인 이더넷과 같은 무선 네트워크에서.

IEEE 802.11은 상호 작용 모델의 두 하위 계층을 고려합니다. 개방형 시스템– 물리적(전송 매체로 작업하는 방법, 속도 및 변조 방법이 결정됨) 및 데이터 링크 수준, 마지막 수준에서 하위 하위 수준이 고려됩니다. - MAC, 즉. 채널 액세스 제어(전송 매체). IEEE 802.11은 대역폭이 83.5MHz인 2.400 - 2.4835GHz 대역을 사용하며 48비트 주소 패킷으로 패킷 전송을 제공합니다.

이 표준은 로컬 네트워크를 구성하는 두 가지 주요 방법을 제공합니다. "각각"(통신은 두 스테이션 간에 직접 설정되고 모든 장치는 무선 가시성 영역에 있어야 하며 관리가 발생하지 않음)에 따라 다음 형식으로 제공됩니다. 구조화 된 네트워크 (추가 장치가 나타남 - 일반적으로 고정 채널에서 고정되고 작동하는 액세스 포인트, 장치 간의 통신은 액세스 포인트를 통해서만 발생하며 외부 유선 네트워크에 대한 액세스도 가능함).

일반적으로 제어 기능은 IEEE 802.11 네트워크(DCF 모드)의 모든 장치에 분산됩니다. 그러나 구조화된 네트워크의 경우 제어가 하나의 특정 액세스 포인트로 이전될 때 PCF 모드가 가능합니다. 지연에 민감한 정보를 전송할 때 PCF가 필요합니다. 결국 IEEE 802.11 네트워크는 채널에 대한 경쟁 액세스 원칙에 따라 작동합니다. 우선 순위는 없습니다. 필요한 경우 설정하기 위해 PCF 모드가 도입되었습니다. 그러나 이 모드의 작동은 주기적으로 반복되는 특정 간격에서만 발생할 수 있습니다.

MAC 수준의 데이터 전송 보안을 위해 스테이션 인증 및 전송 데이터 암호화가 제공됩니다.

IEEE 802.11은 충돌 감지와 함께 캐리어 감지 다중 액세스를 구현합니다. 스테이션은 채널이 비어 있는 경우에만 전송을 시작할 수 있습니다. 스테이션이 여러 스테이션이 동일한 채널에서 작동하려는 것을 감지하면 모두 전송을 중지하고 임의의 시간 후에 전송을 재개하려고 시도합니다. 따라서 전송하는 경우에도 장치는 채널을 모니터링해야 합니다. 리셉션을 위해 일하십시오.

채널 액세스를 처음 시도하기 전에 장치는 임의의 대기 간격 기간을 특수 카운터에 로드합니다. 해당 값은 채널이 유휴 상태인 동안 지정된 주파수에서 감소합니다. 카운터가 재설정되는 즉시 장치가 채널을 점유할 수 있습니다. 카운터가 재설정되기 전에 채널이 다른 장치에 의해 점유되면 도달한 값을 유지하면서 카운팅이 중지됩니다. 다음 시도에서 카운트는 저장된 값에서 시작됩니다. 결과적으로 지난 시간에 시간이 없었던 사람들은 다음 시간에 채널을 점유할 수 있는 더 많은 기회를 얻게 됩니다. 유선 이더넷 네트워크의 경우는 그렇지 않습니다.

전송이 이루어지는 패킷은 실제로 MAC 계층에서 형성되며, 물리 계층에서는 여기에 프리앰블과 PLCP 헤더 자체로 구성된 PLCP(Physical Layer Header)가 추가됩니다. MAC 계층 패킷에는 데이터 패킷, 제어 패킷 및 제어 패킷의 세 가지 유형이 있습니다. 그들의 구조는 동일합니다. 각 패킷은 MAC 헤더, ​​정보 필드 및 체크섬을 포함합니다.

고정 액세스 광대역 도시 무선 데이터 네트워크는 IEEE 802.16 표준을 사용합니다.

IEEE 802.16 표준은 point-to-multipoint 아키텍처(중심에서 다수로)를 사용하는 10 - 66GHz 시스템 범위에서의 작동을 설명합니다. 이것은 양방향 시스템입니다. 다운스트림(기지국에서 가입자로) 및 업스트림(기지국으로) 흐름이 제공됩니다. 이 경우 채널은 광대역(약 25MHz)으로 가정하고 전송 속도는 높습니다(예: 120Mbps).

IEEE 802.16 표준은 단일 반송파 변조 방식(각 주파수 채널에서)을 제공하고 3가지 유형의 직교 진폭 변조를 허용합니다. 4위치 QPSK 및 16위치 16QAM(모든 장치에 필수) 및 64QAM (선택 과목).

물리 계층의 데이터는 연속적인 프레임 시퀀스로 전송됩니다. 각 프레임에는 고정 지속 시간이 있습니다(0.5). 1ms와 2ms. 프레임은 프리앰블(32 QPSK 문자 동기화 시퀀스), 제어 섹션 및 데이터 패킷 시퀀스로 구성됩니다. IEEE 802.16 표준에서 정의한 시스템은 양방향이기 때문에 이중화 메커니즘이 필요하다. 업링크와 다운링크의 주파수 및 시간 분리를 모두 제공합니다. 시간적 채널 듀플렉싱에서 프레임은 특별한 간격으로 분리된 하향링크와 상향링크 서브프레임으로 나뉜다. 주파수 이중화에서 업링크 및 다운링크는 각각 자체 캐리어에서 브로드캐스트됩니다.

IEEE 802.16 MAC 계층은 서비스 변환 하위 계층(서비스는 서로 다른 응용 프로그램임), 주 하위 계층 및 보안 하위 계층의 세 가지 하위 계층으로 세분화됩니다. 보호 하위 계층에서 인증 메커니즘과 데이터 암호화가 구현됩니다. 서비스 변환 하위 계층에서 상위 계층 프로토콜의 데이터 스트림은 IEEE 802.16 네트워크를 통한 데이터 전송을 위해 변환됩니다. 각 상위 레벨 애플리케이션 유형에 대해 표준은 다른 변환 메커니즘을 제공합니다. 메인 MAC 부계층에서는 데이터 패킷이 형성되어 물리계층으로 전송되어 통신채널을 통해 방송된다. MAC 패킷은 헤더와 데이터 필드를 포함하며, 체크섬이 뒤따를 수 있습니다.

IEEE 802.16 표준의 핵심은 서비스 흐름의 개념과 "연결" 및 "연결 식별자"(CID)의 관련 개념입니다. IEEE 802.16 표준의 서비스 흐름은 특정 응용 프로그램과 관련된 데이터 흐름입니다. 이 컨텍스트에서 연결은 서비스 흐름의 전송을 위해 송수신 측의 MAC 계층에서 논리적 연결을 설정하는 것입니다. 각 연결에는 연결 유형 및 특성과 고유하게 연결된 16비트 CID가 할당됩니다. 서비스 흐름은 정보 전송 채널에 대한 일련의 요구 사항(심볼 지연 시간, 지연 변동 수준 및 보장된 대역폭까지)을 특징으로 합니다. 각 서비스 흐름에는 BS가 이 서비스 흐름과 관련된 특정 연결의 필수 매개변수를 결정하는 SFID 식별자가 할당됩니다.

IEEE 802.16 표준에서 채널 액세스를 제공하는 기본 원칙은 요청 시 액세스입니다. 어떤 AS(가입자 스테이션)도 BS가 허용할 때까지 채널 등록 및 제공 요청을 제외하고 아무 것도 전송할 수 없습니다. 업링크에서 시간 슬롯을 할당하고 그 위치를 표시합니다. SS는 채널에서 특정 대역폭 크기를 요청하거나 이미 제공된 채널 리소스의 변경을 요청할 수 있습니다. IEEE 802.16 표준은 각각의 개별 연결과 특정 AS의 모든 연결에 대한 두 가지 액세스 권한 부여 모드를 제공합니다. 첫 번째 메커니즘이 더 많은 유연성을 제공하는 것은 분명하지만 두 번째 메커니즘은 오버헤드 메시지의 양을 크게 줄이고 하드웨어 성능을 덜 필요로 합니다.

2. 통신 시스템용 복합 신호 시스템

2.1 신호 스펙트럼

신호 스펙트럼 s(t)는 푸리에 변환에 의해 결정됩니다.

일반적으로 스펙트럼은 주파수 ω의 복소수 함수입니다. 스펙트럼은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

,

어디 |S(ω)| 는 진폭이고 φ(ω)는 신호 s(t)의 위상 스펙트럼입니다.

신호 스펙트럼에는 다음과 같은 속성이 있습니다.

1. 선형성: 신호 s 1(t), s 2(t), ..., s 1(t) S 1(ω), s 2(t) S 2(ω), ..., 신호 푸리에 변환의 합은 다음과 같습니다.

여기서 i는 임의의 수치 계수입니다.

2. 신호 s(t)가 스펙트럼 S(ω)에 해당하면 t 0만큼 이동된 동일한 신호는 스펙트럼 S(ω)에 e - jωt 0 s(t-t 0)S(ω)e를 곱한 값에 해당합니다. - jωt 0 .

3. s(t)S(ω)이면

4. s(t)S(ω)이고 f(t)=ds/dt이면 f(t)F(ω)=jωS(ω)입니다.

5. s(t)S(ω) 및 g(t)=∫s(t)dt이면 g(t)G(ω)=S(ω)/jω입니다.

6. u(t)U(ω), v(t)V(ω) 및 s(t)=u(t)v(t)인 경우

.

신호는 역 푸리에 변환을 사용하여 스펙트럼에서 발견됩니다.

.

일부 신호의 스펙트럼을 고려하십시오.

1. 직사각형 임펄스.

그림 2.1. 직사각형 펄스의 스펙트럼.

2. 가우스 임펄스.

s(t)=Uexp(-βt 2)

그림 2.2. 가우스 펄스 스펙트럼.

3. 부드러운 충동

수치 적분을 사용하여 스펙트럼 S(ω)를 찾습니다.

S(0)=2.052 S(6)=-0.056

S(1)=1.66 S(7)=0.057

S(2)=0.803 S(8)=0.072

S(3)=0.06 S(9)=0.033

S(4)=-0.259 S(10)=-0.0072

S(5)=-0.221 S(ω)=S(-ω)

쌀. 2.3. 평활화된 펄스의 스펙트럼입니다.

2.2 신호의 상관 속성

시간 이동된 신호를 비교하기 위해 신호의 자기상관 함수(ACF)가 도입됩니다. 이것은 신호 u(t)와 시간 이동 사본 u(t - τ) 간의 차이 정도를 정량적으로 결정하며 신호와 사본의 스칼라 곱과 같습니다.

τ=0에서 자기상관 함수가 신호 에너지와 같아지는 것을 직접 볼 수 있습니다. B u (0)=E u .

자기 상관 함수는 짝수입니다. B u (τ)=B u (-τ).

시간 이동 τ의 값에 대해 ACF 모듈은 신호 에너지 |В u (τ)|≤B u (0)=E u 를 초과하지 않습니다.

ACF는 다음 관계에 의해 신호 스펙트럼과 관련됩니다.

.

반대도 마찬가지입니다.

.

이산 신호의 경우 ACF는 다음과 같이 정의됩니다.

및 다음과 같은 속성이 있습니다.

이산 ACF는 짝수입니다. B u (n)=Bu (-n).

제로 시프트에서 ACF는 이산 신호의 에너지를 결정합니다.

.

때때로 신호의 교차 상관 함수(CCF)가 도입되는데, 이는 시간에 따른 신호의 상대적인 이동뿐만 아니라 신호의 모양의 차이도 설명합니다.

VKF는 다음과 같이 정의됩니다.

지속적인 신호 및

이산 신호용.

일부 신호의 ACF를 고려하십시오.

1. 직사각형 펄스의 시퀀스

쌀. 2.4. 직사각형 펄스 시퀀스의 ACF.

2. 7위치 Barker 신호

부(0)=7, 부(1)= 부(-1)=0, 부(2)= 부(-2)=-1, 부(3)= 부(-3) )=0, 부(4)= 부(-4)=-1, 부(5)= 부(-5)=0, 부(6)= 부(-6)=-1 , Bu(7)= Bu(-7)=0.

쌀. 2.5. 7-포지션 Barker 신호의 ACF.

3. 8-위치 월시 함수

2차 월시 함수

부(0)=8, 부(1)= 부(-1)=3, 부(2)= 부(-2)=-2, 부(3)= 부(-3) )=-3, 부(4)= 부(-4)=-4, 부(5)= 부(-5)=-1, 부(6)= 부(-6)= 2, 부(7)= 부(-7)=1, 부(8)= 부(-8)=0.

쌀. 2.6. 2차 월시 함수의 ACF.

7차 월시 함수

부(0)=8, 부(1)= 부(-1)=-7, 부(2)= 부(-2)=6, 부(3)= 부(-3) )=-5, 부(4)= 부(-4)=4, 부(5)= 부(-5)=-3, 부(6)= 부(-6)=2 , 부(7)= 부(-7)=-1, 부(8)= 부(-8)=0.

쌀. 2.7. 7차 월시 함수의 ACF.

2.3 복잡한 신호의 종류

신호는 유용한 정보를 전달하고 통신 회선을 따라 전파할 수 있는 물리적 프로세스입니다. 신호 s(t)에서 우리는 유한 지속 시간 T를 갖는 물리적 프로세스를 반영하는 시간의 함수를 의미합니다.

신호 지속 시간 T와 스펙트럼 폭의 곱과 같은 베이스 B가 1에 가까운 신호를 "단순" 또는 "보통"이라고 합니다. 이러한 신호는 주파수, 시간(지연) 및 위상으로 구분할 수 있습니다.

복잡한 다차원의 잡음과 같은 신호는 복잡한 법칙에 따라 형성됩니다. 신호 T가 지속되는 동안 주파수 또는 위상에서 추가 조작(또는 변조)을 겪습니다. 추가 진폭 변조는 거의 사용되지 않습니다. 추가 변조로 인해 신호 Δf의 스펙트럼(기간 T를 유지하면서)이 확장됩니다. 따라서 이러한 신호에 대해 B=T Δf>>1입니다.

복잡한 신호 형성의 특정 법칙에 따라 스펙트럼은 연속적이고 실질적으로 균일합니다. 대역폭 제한 노이즈 스펙트럼에 가깝습니다. 이 경우 신호 자기 상관 함수에는 하나의 주요 스파이크가 있으며 그 폭은 신호 지속 시간이 아니라 스펙트럼의 폭, 즉 대역제한 잡음 자기상관 함수와 유사한 형태를 갖는다. 이와 관련하여 이러한 복잡한 신호를 노이즈 유사(noise-like)라고 합니다.

잡음 유사 신호는 다음과 같이 광대역 통신 시스템에서 사용되었습니다. 통신 시스템의 높은 잡음 내성을 제공합니다. 공통 주파수 대역에서 많은 가입자의 동시 작업을 구성 할 수 있습니다. 빔을 분리하여 전파의 다중 경로 전파를 성공적으로 처리할 수 있습니다. 제공하다 최고의 사용협대역 통신 시스템에 비해 제한된 영역에서 스펙트럼.

모두 다 아는 큰 숫자다양한 노이즈 유사 신호(NLS). 그러나 다음과 같은 주요 NPS가 구별됩니다. 주파수 변조 신호; 많은 주파수 신호; 위상 변이 키 신호; 이산 주파수 신호; 이산 복합 주파수 신호.

주파수 변조 신호(FM)는 연속 신호이며 주파수는 주어진 법칙에 따라 변경됩니다(그림 2.8.).

쌀. 2.8. FM 신호.

통신 시스템에서는 많은 신호가 필요합니다. 이 경우 신호의 빠른 변경과 형성 및 처리 장비의 전환이 필요하므로 주파수 변경 법칙이 불연속화됩니다. 이 경우 FM 신호는 HF 신호로 전송됩니다.

다중 주파수(MF) 신호는 N 고조파 u 1(t) ... u N(t)의 합으로, 진폭과 위상은 신호 형성 법칙에 따라 결정됩니다(그림 2.9).

쌀. 2.9. MF 신호.

MF 신호는 연속적이며 그 형성 및 처리에 디지털 기술 방식을 적용하기가 어렵습니다.

위상 편이 방식(PM) 신호는 무선 펄스의 시퀀스로, 위상은 주어진 법칙에 따라 변경됩니다(그림 2.10., a). 일반적으로 위상은 두 가지 값(0 또는 π)을 취합니다. 이 경우 RF FM 신호는 비디오-FM 신호에 해당합니다(그림 2.10., b).

쌀. 2.10. FM 신호.

FM 신호는 매우 일반적입니다. 그들은 넓은 사용을 허용합니다 디지털 방식형성 및 처리하는 동안 상대적으로 큰 기반으로 이러한 신호를 실현하는 것이 가능합니다.

이산 주파수(DF) 신호는 무선 펄스의 시퀀스를 나타내며(그림 2.11.), 반송 주파수는 주어진 법칙에 따라 변경됩니다.

쌀. 2.11. DC 신호.

이산 복합 주파수(DSF) 신호는 각 펄스가 잡음과 유사한 신호로 대체된 DC 신호입니다.

무화과에. 2.12. 비디오 주파수 FM 신호가 표시되며 각 부분은 서로 다른 반송파 주파수에서 전송됩니다.

쌀. 2.12. DCH 신호.

2.4 유도 신호 시스템

미분 신호는 두 신호를 곱한 결과의 신호입니다. PM 신호의 경우 곱셈은 요소별로 수행되어야 하거나 더 일반적으로 호출되는 대로 기호별로 수행되어야 합니다. 미분 신호로 구성된 시스템을 미분이라고 합니다. 파생 시스템 중에서 다음과 같이 구성된 시스템이 특히 중요합니다. 기본으로 일부 신호 시스템이 사용되며 상관 속성은 CF의 요구 사항을 완전히 충족하지 않지만 형성 및 처리 용이성 측면에서 특정 이점이 있습니다. 이러한 시스템을 원본이라고 합니다. 그런 다음 특정 속성을 가진 신호가 선택됩니다. 이러한 신호를 생성이라고 합니다. 생성 신호에 원래 시스템의 각 신호를 곱하면 도함수 시스템을 얻습니다. 생성 신호는 파생 시스템이 원래 시스템보다 실제로 더 좋도록 선택해야 합니다. 좋은 상관 속성을 갖습니다. 미분 신호 S μm(t)의 복소 포락선은 원래 신호 Um(t)와 생성 신호 V μ(t)의 복소 포락선의 곱과 같습니다. 즉, S μm(t)= Um(t) V μ(t). 지수가 m=1..M, μ=1..H 내에서 변하면 미분 신호 시스템의 부피는 L=MH입니다.

신호 생성 선택은 원래 시스템을 포함한 여러 요인에 의해 결정됩니다. 원래 시스템의 신호가 광대역이면 생성 신호는 광대역일 수 있으며 rms 값에 가까운 불확실성 함수의 작은 수준의 측면 피크를 가질 수 있습니다. 원래 시스템의 신호가 협대역이면 부등식 F V >>F U (F V는 신호 생성 스펙트럼의 폭, F U는 원래 신호의 스펙트럼 폭) 및 요구 사항을 충족하는 것으로 충분합니다. ACF의 측면 피크가 작습니다.

Walsh 시스템을 초기 시스템으로 사용하겠습니다. 이 경우 생성 신호는 광대역이어야 하고 ACF가 양호해야 합니다. 또한 생성 신호는 원래 신호와 동일한 수의 요소를 가져야 합니다. N=2k 요소, 여기서 k는 정수입니다. 이러한 조건은 일반적으로 비선형 시퀀스에 의해 충족됩니다. 주요 요구 사항은 ACF의 사이드 피크가 작기 때문에 요소 수가 N = 16, 32, 64인 최상의 신호가 비선형 시퀀스 클래스에서 선택되었습니다.이 신호는 그림 4에 나와 있습니다. 2.13. 무화과에. 2.13. 각 생성 신호에 대한 블록 수 μ의 값도 표시됩니다. 최적값 μ 0 =(N+1)/2에 가깝습니다. 이는 측면 피크가 작은 좋은 ACF를 얻기 위한 필수 조건입니다.

쌀. 2.13. FM 신호를 생성합니다.

미분 시스템의 볼륨은 월시 시스템 N의 볼륨과 같습니다. 미분 시스템은 월시 시스템보다 더 나은 상관 속성을 갖습니다.

3. 복잡한 신호의 변조

3.1 신호의 기하학적 표현

신호의 기하학적 또는 벡터 표현을 고려하십시오. N차원 직교 공간을 기저 함수라고 하는 N 선형 독립 함수(ψ j(t))의 집합으로 정의된 공간으로 정의합니다. 이 공간의 모든 함수는 조건을 만족해야 하는 기저 함수의 선형 조합으로 표현될 수 있습니다.

,

여기서 연산자는 Kronecker 기호라고 합니다. 0이 아닌 상수 K j의 경우 공간을 직교라고 합니다. 모든 K j = 1이 되도록 기저 함수를 정규화하면 공간을 직교 정규화라고 합니다. 주요 직교성 조건은 다음과 같이 공식화될 수 있습니다. 기저 함수 집합의 각 함수 ψ j(t)는 집합의 다른 함수와 독립적이어야 합니다. 각 기능 ψ j(t)는 탐지 과정에서 다른 기능을 방해해서는 안 됩니다. 기하학적 관점에서 모든 함수 ψ j(t)는 서로 수직입니다.

직교 신호 공간에서 검출 과정에 사용되는 유클리드 거리 측정은 가장 쉽게 정의됩니다. 신호를 전달하는 파동이 이러한 공간을 형성하지 않으면 직교 신호의 선형 조합으로 변환될 수 있습니다. 임의의 유한한 신호 집합(s i (t)) (i=1…M), 여기서 집합의 각 요소는 물리적으로 실현 가능하고 지속 시간 T를 가지며 N 직교 신호의 선형 조합으로 표현될 수 있습니다. ψ 1 (t), ψ 2 (t), …, ψ N (t), 여기서 NM, 그래서

어디

기저(ψ j(t))의 형식은 지정되지 않습니다. 이러한 신호는 편의를 위해 선택되며 신호 전송 파형에 따라 달라집니다. 이러한 파동의 집합(s i (t))은 벡터 집합(si )=(ai 1 , a i 2 , …,a iN )으로 간주될 수 있습니다. 신호 벡터의 상호 방향은 신호 간의 관계(위상 또는 주파수와 관련하여)를 설명하고 각 세트 벡터(si )의 진폭은 기호 전송 시간 동안 전달된 신호 에너지의 측정값입니다. 일반적으로 N 개의 직교 함수 세트를 선택한 후 전송된 각 신호 s i (t)는 해당 계수 s i =(ai 1 , a i 2 , …,a iN) i=1…M의 벡터에 의해 완전히 결정됩니다.

3.2 위상 편이 방식(PM2, PM4, RPM)

PSK(Phase Shift Keying)는 심우주 탐사 프로그램 개발 초기에 개발되었습니다. 이제 PSK 체계는 상업 및 군사 통신 시스템에서 널리 사용됩니다. PSK 변조 신호의 형식은 다음과 같습니다.

여기에서 위상 φ i(t)는 일반적으로 다음과 같이 정의되는 M 이산 값을 취할 수 있습니다.

가장 간단한 예위상 편이 방식은 이진 위상 편이 방식(PM2)입니다. 파라미터 E는 심볼 에너지, T는 심볼 전송 시간이다. 변조 회로의 동작은 변조된 신호 si(t)의 위상을 0 또는 π(180 0)의 두 값 중 하나로 이동하는 것입니다. PM2 신호의 일반적인 보기는 그림 1에 나와 있습니다. 3.1.a) 기호 사이의 전환 중에 특징적인 급격한 위상 변화가 명확하게 보이는 경우 변조된 데이터 스트림이 교대로 0과 1로 구성된 경우 이러한 급격한 변경은 각 전환에서 발생합니다. 변조된 신호는 극좌표의 그래프에서 벡터로 나타낼 수 있습니다. 벡터의 길이는 신호의 진폭에 해당하고 일반적인 M-ary 경우의 방향은 집합의 다른 M-1 신호에 대한 신호의 위상에 해당합니다. FM2를 변조할 때(그림 3.1.b) 벡터 표현은 두 개의 역위상(180 0) 벡터를 제공합니다. 이러한 역위상 벡터로 나타낼 수 있는 신호 세트를 대척자(antipode)라고 합니다.

쌀. 3.1. 이진 위상 편이 키잉.

위상 편이 변조의 또 다른 예는 PM4 변조(M=4)입니다. PM4 변조에서 매개변수 E는 두 심볼의 에너지이고 시간 T는 두 심볼의 전송 시간입니다. 변조된 신호의 위상은 0, π/2, π, 3π/2의 네 가지 가능한 값 중 하나를 취합니다. 벡터 표현에서 FM4 신호는 그림 1과 같은 형식을 갖습니다. 3.2.

쌀. 3.2. 벡터 표현의 FM4 신호.

위상 편이 방식의 또 다른 유형인 상대 위상 편이 방식(RPK) 또는 차동 위상 편이 방식(DPSK)을 고려해 보겠습니다. 변조/복조 프로세스의 두 가지 다른 측면이 "차동"이라는 단어와 연관되기 때문에 차동 위상 편이 키잉이라는 이름에는 약간의 설명이 필요합니다. 인코딩 절차와 감지 절차입니다. "차등 인코딩"이라는 용어는 이진 문자의 인코딩이 값(즉, 0 또는 1)이 아니라 문자가 이전 문자와 같은지 다른지에 따라 결정될 때 사용됩니다. 차동 PSK 변조(이 의미에서 DPSK라는 이름이 일반적으로 사용됨)에서 신호의 "차동 간섭 감지"라는 용어는 수신된 반송파와 위상 일치

비간섭 시스템에서는 들어오는 신호 위상의 실제 값을 결정하려는 시도가 없습니다. 따라서 전송된 신호가 다음 형식인 경우

수신된 신호는 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

여기서 α는 임의의 상수이며 일반적으로 0과 2π 사이에 균일하게 분포된 랜덤 변수로 가정되며 n(t)는 노이즈입니다.

일관된 탐지를 위해 일치 필터가 사용됩니다. 일관성 없는 검출의 경우 이것은 불가능합니다. 이 경우 정합 필터의 출력이 미지의 각도 α에 의존하기 때문입니다. 그러나 두 주기(2T)의 간격에 대해 α가 천천히 변한다고 가정하면 두 개의 연속 신호 사이의 위상 차이는 α에 의존하지 않습니다.

DPSK 변조에서 차동 간섭 신호 검출의 기초는 다음과 같습니다. 복조 과정은 이전 심볼 구간의 반송파 위상을 위상 기준으로 사용할 수 있다. 정보가 두 개의 연속 펄스 사이의 위상차에 의해 인코딩되기 때문에 이를 사용하려면 송신기에서 메시지 시퀀스의 차동 인코딩이 필요합니다. i번째 메시지(i=1,2,…,M)를 전송하려면 현재 신호의 위상이 이전 신호의 위상에 대해 φ i =2πi/M 라디안만큼 이동해야 합니다. 일반적으로 검출기는 국부적으로 생성된 신호 cosω 0 t 및 sinω 0 t와의 상관 관계를 결정하여 들어오는 신호의 좌표를 계산합니다. 그런 다음 그림과 같이 3.3., 검출기는 현재 수신된 신호의 벡터와 이전 신호의 벡터 사이의 각도를 측정합니다.

쌀. 3.3. DPSK 방식을 위한 신호 공간.

DPSK 방식은 PSK보다 덜 효율적입니다. 첫 번째 경우에는 신호 간의 상관 관계로 인해 오류가 (인접한 심볼 시간으로) 전파되는 경향이 있기 때문입니다. PSK 및 DPSK 방식은 첫 번째 경우에는 수신된 신호를 이상적인 기준 신호와 비교하고 두 번째 경우에는 두 개의 잡음이 있는 신호를 비교한다는 점에서 다릅니다. DPSK 변조는 PSK 변조보다 2배 많은 노이즈를 생성합니다. 따라서 DPSK를 사용할 때 PSK의 경우보다 2배의 오류 확률을 예상해야 합니다. DPSK 방식의 장점은 시스템의 복잡성이 낮다는 것입니다.

3.3 최소 주파수 이동으로 변조.

하나의 비연속 변조 방식은 최소 주파수 편이 변조(MSK)입니다. MSK는 위상 불연속성이 없는 주파수 편이 키잉의 특수한 경우로 생각할 수 있습니다. MSK 신호는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

여기서 f 0 는 반송파 주파수이고, d k = ±1 은 R=1/T 의 속도로 전송되는 바이폴라 데이터를 나타내며, x k 는 k번째 비트 구간에 대한 위상 상수를 나타낸다. d k =1일 때 전송된 주파수는 f 0 +1/4T이고 d k =-1일 때 f 0 -1/4T입니다. 각 T초 데이터 전송 간격 동안 x k의 값은 일정합니다. x k =0 또는 π, 이는 시간 t=kT에서 신호 위상 연속성의 요구 사항에 의해 결정됩니다. 이 요구 사항은 x k 에 대한 다음 재귀 관계로 나타낼 수 있는 위상에 대한 제한을 부과합니다.

s(t)에 대한 방정식은 직교 표현으로 다시 작성할 수 있습니다.

동위상 성분은 ak cos(πt/2T)cos2πf 0 t로 표시되며, 여기서 cos2πf 0 t는 캐리어이고 cos(πt/2T)는 사인파 기호 가중치이고 k는 데이터 종속 항입니다. 유사하게, 직교 성분은 b k sin(πt/2T)sin2πf 0 t이며, 여기서 sin2πf 0 t는 캐리어 직교 항이고, sin(πt/2T)는 동일한 정현파 기호 가중치이고, b k는 정보 종속 항입니다. k 값과 b k 값이 T초마다 값을 변경할 수 있는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 위상 연속성의 요구 사항으로 인해 k 값은 함수 cos(πt/2T)가 0을 통과할 때만 변경될 수 있고 b k는 sin(πt/2T)가 0을 통과할 때만 변경될 수 있습니다. 따라서 동위상 또는 직교 채널의 기호 가중치는 주기가 2T이고 부호가 가변적인 정현파 펄스입니다. 동위상 및 구적 구성요소는 T초만큼 서로에 대해 이동합니다.

s(t)에 대한 식은 다른 형식으로 다시 작성할 수 있습니다.

여기서 d I(t) 및 d Q(t)는 동위상 및 직교 데이터 스트림과 동일한 의미를 갖습니다. 이 형식으로 작성된 MSK 체계는 프리코딩된 MSK라고도 합니다. s(t)의 그래픽 표현은 그림 1에 나와 있습니다. 3.4. 무화과에. 3.4. a) 및 c)는 동위상 및 직교 채널 펄스의 정현파 가중치를 보여줍니다. 여기서 정현파를 곱하면 더 많은 값을 얻을 수 있습니다. 부드러운 전환원래 데이터 표현보다 단계. 무화과에. 3.4. b) 및 d)는 정현파 데이터 스트림에 의한 직교 성분 cos2πf 0 t 및 sin2πf 0 t의 변조를 보여줍니다. 무화과에. 3.4. e) 그림에 표시된 직교 구성 요소의 합계. 3.4. b) 및 d). s(t) 및 그림 3.4에 대한 식에서. 우리는 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다. 1) 신호 s(t)는 일정한 포락선을 가지고 있습니다. 2) RF 반송파 위상은 비트 전환에서 연속적입니다. 3) 신호 s(t)는 전송 주파수가 f 0 +1/4T 및 f 0 -1/4T인 FSK 변조 신호로 간주될 수 있습니다. 따라서 MSK 변조에 필요한 최소 톤 간격은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

비트 전송률의 절반과 같습니다. MSK에 필요한 톤 간격은 FSK 변조 신호의 일관성 없는 감지에 필요한 간격의 절반(1/T)입니다. 이는 반송파 위상이 알려져 있고 연속적이어서 신호의 일관된 복조가 가능하기 때문입니다.

쌀. 3.4. 최소 시프트 키잉: a) 수정된 동위상 비트 스트림; b) 동위상 비트 스트림과 캐리어의 곱; c) 수정된 직교 비트스트림; d) 직교 비트스트림과 캐리어의 곱; e) MSK 신호.

3.4 직교 변조 및 그 특성( 큐 PSK , QAM )

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)를 고려하십시오. 초기 데이터 스트림 d k (t)=d 0 , d 1 , d 2 ,… 는 바이폴라 펄스, 즉 d k는 +1 또는 -1(그림 3.5.a) 값을 취하며 이진수 1과 이진수 0을 나타냅니다. 이 펄스 스트림은 그림과 같이 동상 스트림 d I(t)와 직교 -d Q(t)로 나뉩니다. 3.5.b).

d I (t)=d 0 , d 2 , d 4 ,… (짝수 비트)

d Q (t)=d 1 , d 3 , d 5 ,… (홀수 비트)

QPSK 신호의 편리한 직교 구현은 캐리어의 사인 및 코사인 함수에 대한 동위상 및 직교 흐름의 진폭 변조를 사용하여 얻을 수 있습니다.

삼각 항등식을 사용하여 s(t)는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. s(t)=cos(2πf 0 t+θ(t)). 그림 1에 표시된 QPSK 변조기는 3.5.c), 사인파 및 코사인 항의 합을 사용합니다. 펄스 스트림 d I(t)는 진폭 변조(진폭 +1 또는 -1) 코사인에 사용됩니다. 이것은 코사인파의 위상을 0 또는 π만큼 이동시키는 것과 같습니다. 따라서 결과는 BPSK 신호입니다. 유사하게, 펄스 스트림 d Q(t)는 이전 신호에 직교하는 BPSK 신호를 제공하는 정현파를 변조합니다. 이 두 개의 직교 반송파 성분을 합하면 QPSK 신호가 얻어진다. θ(t)의 값은 s(t)에 대한 식에서 d I(t) 및 d Q(t)의 네 가지 가능한 조합 중 하나에 해당합니다. θ(t)=0 0 , ±90 0 또는 180 0 ; 결과 신호 벡터는 그림의 신호 공간에 표시됩니다. 3.6. cos(2πf 0 t)와 sin(2πf 0 t)는 직교하므로 두 개의 BPSK 신호를 별도로 감지할 수 있습니다. QPSK는 BPSK에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. QPSK 변조를 사용하면 하나의 펄스가 2비트를 전송한 다음 데이터 속도가 두 배가 되거나 BPSK 방식과 동일한 데이터 속도에서 대역폭의 절반이 사용됩니다. 노이즈 내성 증가, t. 펄스는 BPSK 펄스보다 2배 더 길기 때문에 더 강력합니다.

쌀. 3.5. QPSK 변조.

쌀. 3.6. QPSK 체계를 위한 신호 공간.

QAM 신호도 두 개의 독립적인 진폭 변조 반송파로 구성되기 때문에 직교 진폭 변조(KAM, QAM)는 QPSK의 논리적 확장으로 간주될 수 있습니다.

직교 진폭 변조를 사용하면 신호의 위상과 진폭이 모두 변경되므로 인코딩된 비트 수를 늘리는 동시에 노이즈 내성을 크게 높일 수 있습니다. 신호의 구적 표현은 신호를 설명하는 편리하고 상당히 보편적인 수단입니다. 구적 표현은 진동을 두 개의 직교 구성요소인 정현파 및 코사인(동위상 및 직교)의 선형 조합으로 표현하는 것으로 구성됩니다.

s(t)=A(t)cos(ωt + φ(t))=x(t)sinωt + y(t)cosωt, 여기서

x(t)=A(t)(-sinφ(t)),y(t)=A(t)cosφ(t)

이러한 이산 변조(키잉)는 서로에 대해 90°만큼 이동된 반송파에서 2개의 채널을 통해 수행됩니다. 직각으로 (따라서 이름).

4상 FM 신호(FM-4) 형성의 예를 사용하여 직교 회로의 작동을 설명하겠습니다(그림 3.7).

쌀. 3.7. 직교 변조기의 계획.

쌀. 3.8. 16진수 신호 공간(QAM-16).

기간 T의 이진 기호의 초기 시퀀스는 시프트 레지스터에 의해 쿼드러처 채널(cosωt)에 공급되는 홀수 펄스 y와 동위상 채널(sinωt)에 들어가는 짝수 펄스 x로 나뉩니다. 두 펄스 시퀀스는 해당 키 펄스 셰이퍼의 입력에 공급되며, 출력에서 ​​바이폴라 펄스 x(t) 및 y(t) 시퀀스는 진폭 ±U m 및 지속 시간 2T로 형성됩니다. 펄스 x(t) 및 y(t)는 채널 승수 입력에 도달하고 출력에서 ​​2상(0, π) FM 진동이 형성됩니다. 합산 후 FM-4 신호를 형성합니다.

무화과에. 3.8. 2D 신호 공간과 직사각형 배열로 배열된 점으로 표시된 16진수 QAM 변조 신호 벡터 세트가 표시됩니다.

무화과에서. 3.8. QAM을 사용하는 신호 공간에서 신호 벡터 사이의 거리가 QPSK보다 더 크므로 QAM은 QPSK에 비해 노이즈 내성이 더 강하고,

3.5 직교 모뎀의 구현

모뎀은 기존의 전화선을 통해 정보를 송수신하도록 설계되었습니다. 이러한 의미에서 모뎀은 컴퓨터와 전화 네트워크 간의 인터페이스 역할을 합니다. 주요 임무는 전송된 정보를 전화 채널을 통해 전송할 수 있는 형식으로 변환하고 수신된 정보를 컴퓨터에서 사용할 수 있는 형식으로 변환하는 것입니다. 아시다시피 컴퓨터는 정보를 처리하고 전송할 수 있습니다. 바이너리 코드즉, 비트라고 하는 논리적 0과 1의 시퀀스 형태입니다. 로직 1에는 고전압 레벨을 할당하고 로직 0에는 저전압 레벨을 할당할 수 있습니다. 전화선을 통해 정보를 전송할 때 전송되는 전기 신호의 특성(전력, 스펙트럼 구성 등)이 교환기의 수신 장비 요구 사항을 충족해야 합니다. 주요 요구 사항 중 하나는 신호 스펙트럼이 300~3400Hz 범위에 있어야 한다는 것입니다. 즉, 너비가 3100Hz를 넘지 않아야 합니다. 이 요구 사항과 다른 많은 요구 사항을 충족하기 위해 데이터는 실제로 모뎀에서 처리되는 적절한 인코딩을 받습니다. 데이터가 가입자 전환 채널을 통해 전송될 수 있는 인코딩에는 여러 가지 방법이 있습니다. 이러한 방법은 전송 속도와 노이즈 내성 측면에서 서로 다릅니다. 동시에 인코딩 방식에 관계없이 데이터는 아날로그 형태로만 가입자 채널을 통해 전송됩니다. 이것은 정현파 반송파 신호가 아날로그 변조의 대상이 되는 정보를 전송하는 데 사용됨을 의미합니다. 아날로그 변조를 사용하면 일정한 비트율에서 훨씬 더 작은 스펙트럼이 생성됩니다. 아날로그 변조는 정현파 반송파 주파수 신호의 진폭, 주파수 및 위상을 변경하여 정보를 인코딩하는 물리적 코딩 방법입니다. 아날로그 변조에는 진폭, 주파수 및 상대 위상과 같은 몇 가지 기본 방법이 있습니다. 모뎀은 나열된 변조 방법을 사용하지만 개별적으로가 아니라 함께 사용합니다. 예를 들어, 진폭 변조 위상 변조(진폭 위상 변조)와 함께 사용할 수 있습니다. 가입자 채널을 통해 정보를 전송할 때 발생하는 주요 문제는 속도의 증가입니다. 속도는 통신 채널의 스펙트럼 대역폭에 의해 제한됩니다. 그러나 신호 스펙트럼의 폭을 늘리지 않고 정보 전송 속도를 크게 높일 수 있는 방법이 있습니다. 이 방법의 주요 아이디어는 다중 위치 코딩을 사용하는 것입니다. 데이터 비트 시퀀스는 그룹(심볼)으로 나뉘며, 각 그룹은 신호의 이산 상태와 연결됩니다. 예를 들어, 16개의 서로 다른 신호 상태(진폭과 위상이 서로 다를 수 있음)를 사용하여 4비트 시퀀스에 대해 가능한 모든 조합을 인코딩할 수 있습니다. 따라서 32개의 개별 상태는 하나의 상태에서 5비트 그룹을 인코딩합니다. 실제로 정보 전송 속도를 높이기 위해 주로 다중 위치 진폭 위상 변조가 신호의 진폭 레벨 및 위상 편이의 여러 가능한 값과 함께 사용됩니다. 이러한 유형의 변조를 QAM(직교 진폭 변조)이라고 합니다. QAM의 경우 신호 상태가 신호 평면에 편리하게 표시됩니다. 신호 평면의 각 지점에는 신호의 진폭과 위상이라는 두 가지 좌표가 있으며 비트 시퀀스의 인코딩된 조합입니다. 직교 진폭 변조의 잡음 내성을 향상시키기 위해 소위 격자 변조(Trellis Code Modulation, TCM) 또는 다시 말해서 격자 코딩이 사용될 수 있다. 격자 변조를 사용하면 하나의 이산 신호 상태에서 전송되는 각 비트 그룹에 하나의 추가 격자 비트가 추가됩니다. 예를 들어 정보 비트가 4비트 그룹으로 분할되면(총 16개의 다른 조합이 가능함) 16개의 신호 포인트가 신호 평면에 배치됩니다. 다섯 번째 격자 비트를 추가하면 32개의 가능한 조합이 생성됩니다. 즉, 신호 포인트 수가 두 배가 됩니다. 그러나 모든 비트 조합이 허용되는 것은 아닙니다. 즉, 의미가 있습니다. 이것이 격자 코딩의 아이디어입니다. 추가된 격자 비트의 값은 특수 알고리즘에 의해 결정됩니다. 추가된 격자 비트는 특수 인코더에 의해 계산됩니다. 수신 모뎀에서 Viterbi 디코더라는 특수 디코더는 들어오는 비트 시퀀스를 분석하도록 설계되었습니다. 수신된 시퀀스가 ​​합법적인 경우 전송은 오류가 없는 것으로 간주되고 격자 비트는 간단히 제거됩니다. 수신된 시퀀스 중 금지된 시퀀스가 ​​있는 경우 특수 알고리즘을 사용하여 Viterbi 디코더가 가장 적합한 허용된 시퀀스를 찾아 전송 오류를 수정합니다. 따라서 격자형 코딩의 의미는 상대적으로 작은 중복성을 희생하면서 전송의 잡음 내성을 증가시키는 것입니다. 격자 코딩을 사용하면 간섭의 영향으로 "혼합"될 가능성이 가장 높은 신호 공간에서 인접한 지점을 정확히 얽힘으로부터 보호할 수 있습니다.

4. 통신 시스템의 신호 수신 특성

4.1 판별 오류 확률 중 알려진 신호

무선 전자 장치의 신호 감지는 수신된 진동 y(t)의 분석으로 이해되어 신호라고 하는 유용한 구성 요소의 존재 여부를 결정합니다. M 신호를 구별하는 것은 수신된 변동 y(t)의 분석으로 정의되며, M 신호 중 미리 지정된 집합 S(s 0(t), s 1(t), ..)에 속하는 신호에 대한 결정으로 끝납니다. ., s M -1 ( t))는 y(t)에 존재합니다. 신호 감지는 두 신호를 구별하는 특별한 경우이며, 그 중 하나는 전체 관찰 간격에서 0과 같습니다.

관찰된 변동 y(t)를 분포 W y , 즉 n차원 확률 밀도(PW) W(y) [또는 PW 기능 W(y(t))] M개의 비중첩 클래스 W i (W i ∩ W k =Ø, i≠k, i, k= 0, 1, …, M-1). y(t) 의 구현을 관찰한 후 W y 에 속하는 클래스를 결정해야 합니다. W y W i 라는 가정을 가설 Hi: W y W i 라고 합니다. 가설 테스트의 결과인 결정은 로 표시됩니다. 여기서 i(0, 1, …, M-1)은 결정에 의해 선언된 가설의 수입니다. 분석된 진동 y(t)는 간섭 랜덤 프로세스(간섭, 노이즈) x(t): y(t)=F와 함께 존재하는 신호 si(t)의 상호 작용 결과입니다. M개의 가능한 신호 중 y(t)에 존재하는 신호는 y(t)가 속하는 앙상블의 PV를 결정하므로 각 si(t)는 y(t)로 표시되는 앙상블 분포의 일부 클래스 Wi에 해당합니다. ). 따라서 가설 Hi는 y(t)에서 i번째(그리고 i번째만) 신호의 존재에 대한 가정으로 취급됩니다. 이 경우, 그 중 하나가 판별 절차의 결과인 해는 수신된 발진이 정확히 i번째 신호를 포함한다는 진술입니다. 가설 H i 는 클래스 Wi 에 대응합니다. 클래스 Wi가 하나의 분포만 포함하는 경우 가설 H i는 단순이라고 합니다. 다른 모든 가설을 복합물이라고 합니다. M 복잡한 가설은 알려진 법칙에 의해 설명되는 동일한 분포의 유한한 수의 매개변수 값에서만 해당 클래스가 서로 다른 경우 매개변수라고 합니다. 그렇지 않으면 가설을 매개변수라고 합니다.

동일한 에너지의 M개의 결정론적 0이 아닌 신호를 구별하는 것을 고려하십시오. 이 경우 최대 가능성(ML)의 규칙이 기본으로 사용됩니다.

품질 기준이 조건부 오류 확률의 합인 경우 또는 모든 신호의 사후 확률이 동일한 총 오류 확률 p i =1/M인 경우에 최적입니다.

임의의 M에 대해 MP 규칙을 따르는 판별자는 유클리드 거리의 의미에서 y(t)에 존재하는 신호가 y(t)에서 가장 멀리 떨어진 것으로 간주합니다. 또는 동일한 신호 에너지에 대해 등가이며 y(t)와 최대 상관 관계를 갖습니다. . 신호 s 0(t), s 1(t), ..., s M -1(t)를 M 차원 공간에 위치한 벡터 묶음으로 간주하면 혼동 가능성을 줄이기 위해 i번째 신호를 k번째로 사용하려면 i번째 및 k번째 벡터를 가능한 많이 "확산"해야 합니다. 따라서 M개의 결정론적 신호의 최적 선택은 벡터 쌍 사이의 최소 유클리드 거리가 최대가 되는 벡터의 빔 M 구성을 찾는 것으로 축소됩니다. mind ik = max(i≠k). 에너지가 같을 때, 즉 벡터 길이

여기서 ρ ik은 i번째 및 k번째 신호의 상관 계수이고, E는 신호 에너지이며, 최대 최소 거리에 대한 요구 사항은 신호 세트에서 최대 상관 계수의 최소 조건과 동일합니다. S(s 0(t), s 1(t), ..., s M -1(t)). 최대 상관 계수의 달성 가능한 최대 최소값은 매우 쉽게 설정됩니다. 모든 i와 k에 대해 ρ ik을 요약하면 다음을 얻습니다.

여기서 부등식은 적분 아래의 제곱이 음수가 아닌 것에서 나옵니다. 또한 왼쪽의 합에서 i=k에 대한 M항은 1과 같고 나머지 M(M-1)은 ρ max =max ρ ik(i≠k) 이하이다. 따라서 M+M(M-1)ρ max ≥0 및 ρ max ≥-1/(M-1)입니다.

임의의 벡터 쌍 사이의 각도의 코사인이 -1/(M-1)인 M 벡터의 구성을 일반 심플렉스라고 합니다. 이러한 벡터를 M 신호로 사용하면 모든 si(t)의 등가 가능성을 가진 최종 결정적 앙상블은 M 신호의 최적 선택 문제를 해결하는 총 오류 확률 P osh 의 최소값을 제공합니다. M>>1일 때, -1/(M-1)≈0의 비율이 충족되고, 따라서 많은 수의 구별 가능한 신호로, 직교 앙상블은 P osh 값에서 심플렉스 앙상블에 실질적으로 잃지 않는다.

임의의 ρ ik 로 M개의 신호를 구별하는 오류 확률에 대한 정확한 표현의 유도 순서는 다음과 같다. 확률 밀도(PD) 시스템의 확률 변수 z 0 , z 1 , … 상관 행렬. 평균의 경우 가설 H l 이 참이면 . 상관관계 동일 i번째 순간 k번째 상관은 N 0 Eρ ik /2와 같습니다. M 차원 PV를 찾은 후 영역 z l ≥z i , i=0, 1, ..., M-1에 대한 M-겹 적분을 사용하면 다음 조건에서 올바른 솔루션의 확률을 얻을 수 있습니다. 나는 사실이다. 이러한 확률의 합을 M으로 나눈 값(신호의 등가 가능성 고려)은 P osh와 관련된 올바른 솔루션 P pr의 총 확률이 됩니다. P osh \u003d 1-P o 단일 . 따라서 동등하게 상관된(등거리) 신호에 대해(ρ ik =ρ, i≠k)

실제 계산에서 이 표현식은 수치 적분의 필요성 때문에 거의 사용되지 않습니다. 그것의 상한 추정치는 우리가 가설 H l 이 참이라고 가정하는 유도에 유용합니다. 이 경우, 이벤트 z i >z l , i≠l 중 하나 이상이 참일 때 항상 오류가 발생합니다. 확률 덧셈 정리에 따라 이벤트 z i >z l , i≠l 을 결합할 확률과 동일한 확률 P osh l,

그리고 Boole의 부등식에 의해 기껏해야 오른쪽의 첫 번째 합입니다. 이 합계의 각 항은 두 신호를 혼동할 확률이므로 등거리 신호의 경우

다음은 필터 출력에서의 신호 대 잡음비이며, 가설 Hi 에서 si (t)와 일치합니다. - 두 신호를 혼동할 확률. 동일 확률 신호(p i =1/M)를 사용하면 총 오류 확률의 소위 가산 경계에 도달합니다.

이 표현의 사용은 한편으로는 우변과 P br 의 점근적 수렴에 의해 변별 품질에 대한 요구 사항이 증가하기 때문에(P br → 0), 다른 한편으로는 필요한 것을 선택함으로써 정당화됩니다. 신호 에너지( 최소값 q) 표현식의 오른쪽을 기반으로 개발자는 항상 알려진 재보험을 사용하여 실제 오류 확률이 계산에서 자신이 수락한 수치 아래로 유지되도록 합니다.

4.2 판별 오류 확률 중 변동 신호

관찰자는 구별할 수 있는 신호를 자세히 알고 있는 것과는 거리가 멀다. 더 자주 그는 분석된 구현에 존재하는 신호의 수뿐만 아니라 M개의 가능한 각 신호의 매개변수 값(진폭, 주파수, 위상 등)도 미리 알지 못합니다. 이 경우 신호 자체는 매개변수가 설정되지 않았기 때문에 더 이상 결정적이지 않습니다. 대응하는 식별 문제를 알 수 없는 매개변수가 있는 신호의 식별이라고 합니다.

임의의 초기 위상으로 신호를 구별하는 예를 사용하여 이 문제의 솔루션을 고려해 보겠습니다. 이러한 신호는 모델에 의해 설명됩니다.

s i(t; φ)=Re( i(t)exp),

여기서 f 0은 알려진 중심 주파수입니다. φ는 선험적 PV W 0(φ)를 갖는 임의의 초기 위상입니다. (t) =S(t)e jγ(t)는 신호 s(t)의 복소 포락선이며, 이는 φ=0에서 s(t; φ)의 실현입니다. s(t)=s(t; 0); S(t) 및 γ(t)는 진폭 및 각도 변조의 알려진 법칙입니다. ML 규칙의 적용은 우도 함수(기능) W(y(t)|H i)의 계산이 선행되어야 합니다. 선험적 SW W 0 (φ)를 고려하여 가능한 모든 값에 대해 고정 위상 φ를 갖는 결정론적 신호에 대해 구성된 FP W(y(t)|Hi , φ)를 평균화합니다. 균일한 위상 PV W 0 (φ)=1/(2π), |φ|≤π에서 구별 가능한 모든 신호의 에너지 동등성을 고려하면 W(y(t)|H i)는 수정된 0입니다. -주문 베셀 함수:

여기서 c는 i에 의존하지 않는 요인을 포함하는 계수이고, 수신된 발진 y(t)와 i번째 신호의 복소 포락선의 상관 계수입니다. 양의 반축에서 함수 I 0 ( )의 단조로움을 통해 우리는 충분한 통계 Z i를 전달하고 MT 규칙을 다음 형식으로 작성할 수 있습니다.

따라서, 임의의 초기 위상을 갖는 동일한 에너지의 M 신호의 최적 판별자는 Z i 의 모든 M 값을 계산해야 하고, 이들 중 최대값이 Z k 이면 y 에 k 번째 신호의 존재에 대한 결정을 내려야 합니다 (티). 이것은 관찰된 진동 y(t)에 포함된 신호가 복소 포락선 y(t)와 가장 높은 절대 상관 관계를 갖는 복소 포락선임을 의미합니다.

M개의 임의 신호를 구별하는 오류 확률에 대한 정확한 공식은 M=2인 경우에도 상당히 번거롭지만, 애플리케이션에서는 향상된 의미에서 직교하는 신호 앙상블이 애플리케이션에서 더 일반적입니다. 후자는 두 개의 일치하지 않는 신호 s i (t; φ i), s k (t; φ k)가 초기 위상의 모든 값에 대해 직교한다는 것을 의미합니다.

∫s i (t; φ i)s k (t; φ k)dt=0, 임의의 φ i , φ k 및 i≠k에 대해

또는 동등하게 이러한 신호의 결정론적 복소수 엔벨로프는 직교합니다.

.

강한 의미의 직교성 조건은 초기에 결정론적 신호에 적용했던 일반적인 직교성 요구 사항보다 더 엄격합니다. 따라서 ±π/2 각도만큼 이동된 코사인 곡선의 두 세그먼트는 일반적인 의미에서 직교하므로 위상 이동이 변경될 때 직교하지 않습니다. 향상된 의미에서. 동시에 시간이나 스펙트럼이 겹치지 않는 신호도 향상된 의미에서 직교합니다.

먼저 두 신호 간의 구별을 살펴보면, 결정적 신호 클래스에서 P osh 를 최소화하는 반대 쌍이 신호의 초기 위상이 무작위인 문제에서 허용되지 않는다는 것을 쉽게 이해할 수 있습니다. 실제로 반대 신호를 구별하는 유일한 특징은 기호입니다. 초기 단계에서 용어 π의 존재 또는 부재. 그러나 Discriminator에 진입하기 전에 각각의 신호가 임의의 위상 천이를 획득할 때 초기 위상을 신호의 특성으로 사용하려는 시도는 의미가 없으며 Discriminator는 정보가 아닌 값 φ를 제거해야 합니다. 따라서 무작위 위상 신호의 클래스 M≥2에서 심플렉스 앙상블은 최적의 속성을 갖지 않는다는 결론을 내릴 수 있습니다. 향상 된 의미에서 직교하는 신호 앙상블이 최적의 것으로 판명되었습니다. 이러한 각 신호는 수신 회로의 필터 중 하나의 출력에서만 응답을 일으키므로 i- k번째 신호가 있는 th 신호는 출력 k번째 정합 필터(SF)의 잡음 엔벨로프가 i의 출력에서 ​​잡음이 있는 신호의 합계의 엔벨로프 값을 초과하는 값을 갖는 경우에만 발생합니다. -th SF. 향상된 의미에서 직교성 조건을 위반하면 i 번째뿐만 아니라 다른 SF(예: k 번째)의 출력에서 ​​i 번째 신호에 대한 반응으로 이어져 오버슈트가 발생합니다. Z i 의 값보다 큰 k번째 SF의 출력에서 ​​포락선이 더 가능성이 높아집니다.

두 신호를 구별할 때 p 01 s 0(t; φ)과 s 1(t; φ)을 혼동할 확률을 찾으려면 H 0 W(Z 0 , Z 1 |H 0) 영역 Z 1 >Z 0 . 증폭된 의미에서 직교하는 신호의 경우 Z 0 및 Z 1 양은 독립적이므로 W(Z 0 , Z 1 |H 0)=W(Z 0 |H 0)W(Z 1 |H 0)입니다. 1차원 PV Z 0 및 Z 1이 알려져 있습니다. H 0 Z 0이 참이면 잡음이 있는 신호의 합계의 포락선으로 일반화된 Rayleigh PV가 있습니다. 잡음 전용 봉투인 Z 1 은 Rayleigh 확률 변수입니다. 결과 PV W(Z 0 , Z 1 |H 0)를 통합한 후 이러한 PV를 곱하고 향상된 감지 신호에서 임의의 동일한 가능성이 있는 두 개의 직교를 구별하는 총 오류 확률에 대해 명백한 동등성 p 01 = p 10을 고려합니다. 단계, 우리는

단락 4.2의 추론 반복. (결정적 신호의 경우) 가산 경계로 이어집니다.

이는 일반적으로 향상된 의미에서 직교하는 동일 확률 신호의 수가 M≥2인 경우 오류 확률을 추정하는 데 사용됩니다.

4.3 판별 오류 계산 중 알 수 없는 비에너지 매개변수가 있는 신호

채널의 코드 분할이 있는 비동기 통신 시스템에서 알 수 없는 시간 위치를 가진 "M" 직교 신호를 구별하는 문제를 고려하십시오. 채널에서 신호의 존재에 대한 결정은 최대 가능성 방법을 사용하여 이루어집니다. 신호의 가능한 시간 지연 간격에 대한 노이즈 방출을 고려하여 판별 오류의 확률을 찾아보겠습니다.

통신 시스템에 "M"명의 가입자가 있다고 가정해 보겠습니다. 각 가입자는 고유한 신호를 사용합니다. 이러한 조건에서 정보를 전송할 때 가장 큰 노이즈 내성은 심플렉스 신호에 의해 제공됩니다. M>>1일 때 이러한 신호 시스템의 잡음 내성은 실질적으로 직교 신호 시스템의 잡음 내성과 일치합니다.

여기서 E kf 는 신호 f k 의 에너지입니다. "한 점에서의 직교성"이라고 부를 수 있는 직교성의 조건은 실제로 동기 통신을 구성하기 위한 공통 시간 시스템이 필요합니다. 비동기식 시스템에서는 증폭된 의미의 직교 신호가 사용되며, 이를 위해 τ k 및 τ m의 모든 값에 대해

R km (τ k , τ m)<0.25 – 0.3, то можно считать ансамбль сигналов практически удовлетворяющим условию ортогональности.

우리는 임의의 이동과 직교하는 복잡한 신호(f k(t)), k=1…M의 시스템을 고려할 것입니다. 복잡한 신호 중에서 다음과 같은 복잡한 포락선을 갖는 위상 편이 변조(PM) 신호

여기서 a i는 시퀀스 코드, u 0(t)는 기본 소포 봉투의 모양, Δ는 기간입니다. 기본 구획 봉투의 직사각형 모양의 경우 자기 상관 함수(ACF)는 다음과 같은 형식을 갖습니다.

여기서 R0(τ)=(1-|τ|/Δ). ACF 최대값 부근에서 R(τ)= R 0 (τ)=(1-|τ|/Δ). 수신기 입력에서 다중 경로 채널을 통과한 후 유용한 신호는 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

δ n은 빔을 따라 숫자 n이 있는 신호의 상대적 지연이고, τ는 알 수 없는 도달 시간으로 간격 내에 있습니다. ε n =A n /A 0 은 "n" 번째 빔의 상대 진폭이고, 매개변수 ν는 추가 전파 빔의 수를 의미합니다. 상대 지연 δ n >Δ, 즉 복잡한 신호를 처리할 때 빔이 분리됩니다. ν=0일 때 신호는 s(t)=A 0 f(t-τ 0) 형식을 갖습니다.

처리 알고리즘을 고려하십시오. 수신기는 혼합물을 수신합니다.

x(t)=sk(t-τ0k)+η(t), (t),

여기서 s k(t)는 가능한 신호 중 하나이고, k=1…M, τ 0 k는 신호의 시간 지연, η(t)는 평균이 0이고 전력 스펙트럼 밀도가 N 0 /2인 백색 가우스 잡음입니다. M개의 가능한 신호 중 수신기의 입력에 존재하는 신호를 결정하는 것이 필요합니다. 다중 경로 보상이 없는 수신기를 고려하십시오. 이러한 수신기의 선형 부분에는 다음 형식의 통계가 있는 M 채널이 포함됩니다.

Lk(τk)에 대한 표현은 분석을 위해 보다 편리한 형태로 다시 작성할 수 있습니다.

여기 및 다음 공식에서 인덱스 k는 한 채널의 특성을 연구하는 경우 간결성을 위해 생략됩니다. z 0 2 =2A 0 2 E f /N 0 는 신호 대 잡음 전력비, S(τ- τ 0)=∫f(t-τ ) f(t-τ 0)dt/E f는 정규화된 신호 함수이고, N(τ)=∫n(t)f(t-τ)dt는 정규화된 잡음 함수입니다. 제로 평균, 단위 분산 및 상관 함수 사용 =S(τ"-τ""). 신호 함수 S(τ-τ 0)의 포락선은 ACF입니다.

최대 가능도 알고리즘에 따르면 supL m(τ m)≥supL k(τ k)인 경우 숫자 m의 신호에 대한 결정이 내려집니다. 이 규칙에 따라 옳고 그른 결정의 확률을 찾으려면 구간 [Т 1 ,Т 2 ]에서 프로세스 L(τ)의 절대 극대 분포를 계산해야 합니다.

신호의 단일 빔 전파의 경우(또는 최적의 신호 합산 방식에서) 알려지지 않은 매개변수로 M개의 신호를 구별하는 오류 확률을 계산하는 방법을 고려합시다. 수신기의 k 번째 채널의 출력에서 ​​절대 최대 통계 값을 H k =supL k (τ k)로 나타내자. 확률 변수(H 1 , H 2 ,..H M )의 공동 분포를 w(u 1 ,u 2 ,..u M)로 씁니다. 통계적 의미에서 신호 f k(t)에 대한 직교성 조건은 확률 변수 H k , k=1..M의 독립성을 의미합니다. 그런 다음 최대 가능성 알고리즘을 사용하여 올바른 솔루션의 확률은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

신호 시스템의 직교성 조건을 고려하면 (s k (t)),

신호 시스템(s k(t))이 동일한 에너지, 즉 z 0 m =z 0 k =z 0 을 갖는다고 가정합시다. 그런 다음 H m 및 H k에 대한 공식은 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.

상관 함수 R(τ)이 있는 가우스 프로세스 구현의 절대 최대값 h k의 분포 함수는 다음 공식으로 근사할 수 있습니다.

ξ=(T 2 -T 1)/Δ는 선험적 구간[T 1 ,T 2 ]의 축소된 길이이며, 이 구간에서 PM 신호의 분해능 개수를 의미합니다. 근사는 ξ→∞, u→∞와 같이 점근적으로 정확합니다. ξ와 u의 유한 값에 대해 더 정확한 근사치를 사용할 수 있습니다.

확률 적분. ξ>>1 및 z 0 >>1의 경우 절대 최대 분포 함수 h m은 F m (u)=F s (u)F N (u)≈Φ(u-z 0)F N (u)로 쓸 수 있습니다. 표현 F N (u) 및 F m (u)를 P 권리에 대한 관계로 대입하면 적절한 변환 후에 얻습니다.

첫 번째 항은 M개의 동일 확률 이벤트에 대한 올바른 솔루션의 선험적 확률에 해당합니다. 두 번째 항은 결정으로 인한 확률의 변화를 결정합니다. z 0 →∞이므로 P에 대한 식의 적분은 오른쪽이 1이 되는 경향이 있으므로 P는 오른쪽 →1입니다.

알 수 없는 매개변수가 있는 M 신호를 구별하는 총 오류 확률은 다음과 같습니다.

식별 가능한 신호의 수가 증가함에 따라 결정 오류 P e (z 0)의 확률이 증가한다는 공식을 알 수 있습니다. 신호 ξ의 시간 지연의 선험적 간격이 증가함에 따라 판별 오류 P e(z 0)의 확률이 크게 증가합니다.

4.4 동기 및 비동기 통신 시스템의 비교

일반적으로 수신기 또는 복조기의 성능을 고려할 때 일정 수준의 신호 동기화가 가정됩니다. 예를 들어, 코히어런트 위상 복조(PSK 방식)에서 수신기는 위상이 송신기 신호 알파벳 요소의 위상과 동일한(일정한 오프셋까지) 기준 신호를 생성할 수 있다고 가정합니다. 그런 다음, 수신된 심볼의 값을 결정하는 과정(최대 가능도 원칙에 기초)에서 참조 신호가 수신되는 것과 비교됩니다.

이러한 기준 신호를 생성할 때 수신기는 수신된 반송파와 동기화되어야 합니다. 이것은 들어오는 반송파의 위상과 수신기의 복사본이 일치해야 함을 의미합니다. 즉, 들어오는 캐리어에 정보가 인코딩되지 않은 경우 들어오는 캐리어와 수신기의 복사본은 동시에 0을 통과합니다. 이 프로세스를 위상 고정 루프라고 합니다(수신기에서 일관성 있게 변조된 신호를 정확하게 복조하려면 가능한 한 가깝게 충족되어야 하는 조건입니다). 위상 고정 루프의 결과로 수신기의 국부 발진기는 수신된 신호와 주파수 및 위상이 동기화됩니다. 반송파 신호가 반송파가 아닌 부반송파를 직접 변조하는 경우 반송파 위상과 부반송파 위상을 모두 결정해야 합니다. 송신기가 캐리어-부반송파 위상 동기화(일반적으로 수행함)를 수행하지 않는 경우 수신기는 부반송파 사본을 생성해야 하며 부반송파 사본의 위상 제어는 사본 캐리어의 위상 제어와 분리됩니다. 이것은 수신기가 반송파와 부반송파 모두에서 위상 잠금을 얻을 수 있도록 합니다.

또한 수신자는 들어오는 문자가 시작되는 위치와 끝나는 위치를 정확히 알고 있다고 가정합니다. 이 정보는 적절한 기호 통합 간격, 즉 기호 값을 결정하기 전에 에너지 통합 간격을 아는 데 필요합니다. 분명히 수신기가 부적절한 길이의 간격 또는 두 기호에 걸친 간격에 걸쳐 통합되면 정확한 결정을 내리는 능력이 감소합니다.

심볼 및 위상 동기화는 수신기에서 충실한 신호의 일부를 복사하는 것을 포함한다는 공통점이 있음을 알 수 있습니다. 위상 잠금의 경우 이것은 캐리어의 정확한 사본이 됩니다. 기호식의 경우 이는 기호 간 수신 신호의 전환과 동시에 제로 크로싱이 있는 사행입니다. 이것을 할 수 있는 수신기는 심볼 타이밍이 있다고 합니다. 일반적으로 심볼 주기당 매우 많은 수의 반송파 주기가 있기 때문에 이 두 번째 동기화 수준은 위상 동기화보다 훨씬 거칠고 일반적으로 위상 동기화에서 사용되는 것과 다른 방식을 사용하여 수행됩니다.

많은 통신 시스템에는 일반적으로 프레임 동기화라고 하는 훨씬 더 높은 수준의 동기화가 필요합니다. 정보가 블록 또는 고정된 수의 문자를 포함하는 메시지로 전달되는 경우 프레임 동기화가 필요합니다. 이것은 예를 들어 블록 코드가 순방향 오류 보호 체계를 구현하는 데 사용되거나 통신 채널이 시분할이고 여러 사용자가 사용하는 경우(TDMA 기술) 발생합니다. 블록 코딩에서 디코더는 메시지의 정확한 디코딩에 필요한 코드 단어 사이의 경계 위치를 알아야 합니다. 시분할 채널을 사용할 때 채널 사용자 간의 경계 위치를 알아야 하며, 이는 정보의 올바른 방향을 위해 필요합니다. 심볼 동기화와 마찬가지로 프레이밍은 한 프레임에서 다른 프레임으로의 전환과 일치하는 전환이 0인 프레임 속도로 구형파를 생성할 수 있는 것과 같습니다.

코히어런트 변조를 사용하는 대부분의 디지털 통신 시스템에는 위상, 기호 및 프레임의 세 가지 동기화 수준이 모두 필요합니다. 비간섭 변조 시스템은 일반적으로 심볼 및 프레임 동기화만 필요합니다. 변조가 일관성이 없기 때문에 정확한 위상 동기화가 필요하지 않습니다. 또한 일관성 없는 시스템에는 주파수 동기화가 필요합니다. 주파수 동기화는 수신기에 의해 생성된 캐리어의 사본이 수신된 캐리어로부터 임의의 위상 편이를 가질 수 있다는 점에서 위상 동기화와 다릅니다. 수신 반송파 위상의 정확한 값을 결정할 필요가 없다면 수신기의 구조를 단순화할 수 있습니다. 불행히도, 이러한 단순화는 신호 대 잡음비에 대한 전송 신뢰성의 의존도를 저하시킵니다.

지금까지 논의의 초점은 커뮤니케이션 채널의 수신측이었습니다. 그러나 때때로 송신기는 동기화에서 보다 적극적인 역할을 합니다. 송신기는 수신기의 기대에 맞게 전송 타이밍과 주파수를 변경합니다. 예를 들어 여러 지상 터미널이 단일 위성 수신기로 신호를 보내는 위성 통신 네트워크가 있습니다. 대부분의 경우 송신기는 수신기의 리턴 링크를 사용하여 타이밍 정확도를 결정합니다. 따라서 송신기 동기화가 성공하려면 양방향 통신이나 네트워크가 필요한 경우가 많습니다. 이러한 이유로 송신기 타이밍은 종종 네트워크 타이밍이라고 합니다.

수신기를 동기화해야 하는 것은 특정 비용과 관련이 있습니다. 각 추가 수준의 동기화는 시스템에 더 큰 비용을 의미합니다. 가장 확실한 자금 투자는 추가 소프트웨어 또는 하드웨어수신기가 동기화를 수신하고 유지하기 위한 것입니다. 또한 덜 분명하지만, 우리는 때때로 통신이 시작되기 전에 동기화하는 데 걸리는 시간이나 동기화를 획득하고 유지하기 위해 수신기에서 사용할 신호를 전송하는 데 필요한 에너지로 비용을 지불합니다. 이 경우 통신 시스템 설계자가 요구하는 시스템 설계를 고려해야 하는 이유에 대한 질문이 제기될 수 있습니다. 높은 온도동기화. 답변: 향상된 성능과 다양성.

중앙 송신기와 다중 수신기를 포함하는 방송 통신 시스템의 중요한 부분이 될 수 있는 일반적인 상업용 아날로그 AM 라디오를 고려하십시오. 이 시스템통신이 동기화되지 않았습니다. 동시에 수신기 대역폭은 정보 신호뿐만 아니라 도플러 효과 또는 송신기 기준 주파수의 드리프트로 인한 반송파 변동을 포함할 수 있을 만큼 충분히 넓어야 합니다. 이 송신기 대역폭 요구 사항은 정보를 전송하는 데 이론적으로 필요한 에너지를 초과하는 추가 노이즈 에너지가 감지기에 전달됨을 의미합니다. 약간 더 정교한 반송파 추적 수신기는 반송파를 중심으로 하는 좁은 대역 통과 필터를 포함할 수 있으며, 이는 잡음 에너지를 크게 줄이고 수신된 신호 대 잡음비를 증가시킵니다. 따라서 기존의 무선 수신기는 수십 킬로미터의 거리에서 대형 송신기의 신호를 수신하는 데 매우 적합하지만 품질이 낮은 조건에서는 작동하지 않을 수 있습니다.

디지털 통신의 경우 변조를 선택할 때 성능과 수신기 복잡성 간의 균형을 고려하는 경우가 많습니다. 가장 단순한 디지털 수신기에는 비간섭 감지 기능이 있는 이진 FSK와 함께 사용하도록 설계된 수신기가 포함됩니다. 유일한 요구 사항은 비트 동기화 및 주파수 추적입니다. 그러나 변조로 코히어런트 BPSK를 선택하면 동일한 비트 오류 확률을 얻을 수 있지만 신호 대 잡음비(약 4dB)는 더 낮습니다. BPSK 변조의 단점은 수신기가 정확한 위상 추적을 필요로 한다는 점이며, 이는 신호가 높은 도플러 속도를 가지거나 페이딩되는 경우 어려운 설계 문제가 될 수 있습니다.

비용과 성능 간의 또 다른 절충은 오류 수정 코딩과 관련됩니다. 사용 적절한 방법오류 방지는 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 동시에 수신기 복잡성 측면에서 비용이 높을 수 있습니다. 블록 디코더가 제대로 작동하려면 수신기가 블록 동기화, 프레임 동기화 또는 메시지 동기화를 달성해야 합니다. 이 절차는 기본 제공 블록 동기화가 있는 특정 오류 수정 코드가 있지만 일반적인 디코딩 절차에 추가됩니다. 또한 합성곱 코드는 최적의 성능을 얻기 위해 몇 가지 추가 동기화가 필요합니다. 합성곱 코드의 성능 분석은 종종 입력 시퀀스의 무한한 길이를 가정하지만 실제로는 그렇지 않습니다. 따라서 최소 오류 확률을 보장하기 위해 디코더는 정보 시퀀스가 ​​시작되는 초기 상태(일반적으로 모두 0), 최종 상태 및 최종 상태에 도달하는 시간을 알아야 합니다. 초기 상태의 끝을 알고 최종 상태에 도달하는 것은 프레임 동기화의 존재와 동일합니다. 또한 디코더는 분할 결정을 내리기 위해 채널 심볼을 그룹화하는 방법을 알아야 합니다. 이 요구 사항은 동기화에도 적용됩니다.

트레이드오프에 대한 위의 논의는 성능과 개별 채널 및 수신기의 복잡성 간의 관계에 관한 것입니다. 동기화 기능은 시스템 효율성과 다용성에도 상당한 잠재적 영향을 미친다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 프레임 동기화를 사용하면 고급, 제네릭 메소드수요 기반 다중 액세스(DAMA) 방식과 유사한 다중 액세스. 또한 다중 액세스 방식과 간섭 억제 방식 모두에서 스펙트럼 확산 기술을 사용하려면 높은 수준의 시스템 동기화가 필요합니다. 이러한 기술은 시스템을 변경할 때 또는 다양한 외부 소스로부터 의도적 또는 비의도적 간섭에 노출될 때 매우 중요한 기능인 매우 다양한 시스템을 생성할 수 있는 가능성을 제공합니다.

결론

내 작업의 첫 번째 섹션에서는 무선 통신 통신 시스템을 구축하는 원리를 설명합니다. 셀룰러 통신 시스템을 구축하기 위한 계획이 제공되고, 셀룰러 통신에서 가입자를 분리하는 방법이 표시되며, 시간과 빈도가 기록되고 공통 표준도 고려됩니다. 악마 유선 연결 DECT, 블루투스 및 Wi-Fi(802.11, 802.16).

또한 신호의 상관관계 및 스펙트럼 특성을 고려하고, 예를 들어 일부 신호의 스펙트럼(직사각형 펄스, 가우시안 벨, 평활 펄스)의 계산 및 디지털 통신에서 일반적으로 사용되는 Barker 신호의 자기상관 함수 및 Walsh 함수를 제공합니다. 통신 시스템의 복잡한 신호 유형이 표시됩니다.

세 번째 장에서는 복잡한 신호에 대한 변조 방법을 제시합니다. 위상 편이 방식, 최소 주파수 편이를 사용한 변조(연속 위상의 변조 방법 중 하나), 직교 진폭 변조; 그리고 그들의 장점과 단점이 표시됩니다.

작업의 마지막 부분에는 간섭 배경에 대해 M개의 알려진 신호와 M개의 변동하는 신호를 구별하는 오류 확률과 비동기 코드 분할 통신에서 알려지지 않은 시간 위치를 가진 M개의 직교 신호를 구별하는 오류를 계산하는 알고리즘에 대한 고려가 포함되어 있습니다. 시스템.

서지:

1. 라틴스키 M.V. 셀룰러 통신의 기초 / Ed. D. B. Zimina - M .: 라디오 및 통신, 1998. - 248 p.

2. Sklyar B. 디지털 통신. 이론적 기초 및 실용, 2판.: 당. 영어로부터. – M.: Williams Publishing House, 2003. – 1104 p.

3. Shakhnovich I. 무선 통신의 현대 기술. 모스크바: Technosfera, 2004. - 168 p.

4. 바스카코프 S.I. 무선 회로 및 신호: Proc. 특수 대학을 위해 "무선 공학". - 제3판, 개정됨. 그리고 추가 - 남: 더 높습니다. 학교, 2000. - 462 p.

5. 정보 전송 시스템의 노이즈 유사 신호. 에드. 교수 V.B. 페스트리야코바. M., "올빼미. 라디오”, 1973. – 424 p.

6. 바라킨 L.E. 잡음과 유사한 신호가 있는 통신 시스템. - M.: 라디오 및 통신, 1985. - 384 p.

7. Vishnevsky VM, Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I.V. 광대역 무선 네트워크정보 이전. 모스크바: Technosphere, 2005. - 592 p.

8. Radchenko Yu.S., Radchenko T.A. 도착 시간을 알 수 없는 신호의 코드 분리 효율성. 제 5회 int. 회의 "레이더, 탐색, 통신" - RLNC-99, Voronezh, 1999, v.1, p. 507-514.

9. 무선 공학 시스템: Proc. 특수 대학을 위해 "전파공학" / Yu.P. 그리신, V.P. Ipatov, Yu.M. Kazarinov 및 기타; 에드. 유엠 카자리노프. - M .: 더 높습니다. 학교, 1990. - 469 p.

정보의 적시 전송은 많은 산업과 농업의 안정적인 기능을 위한 기초입니다.

현대 정보사회는 다양한 통신 시스템을 적극적으로 활용하여 짧은 시간에 많은 양의 정보를 교환하고 있습니다.

현대 통신 시스템 및 네트워크

통신 시스템은 광섬유 통신 회선을 통해 대량의 정보를 전송하도록 설계된 기술적 수단입니다. 일반적으로 통신 시스템은 수만 명에서 수백만 명에 이르는 많은 수의 사용자에게 서비스를 제공하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템의 사용은 통신 네트워크의 모든 참가자 간에 디지털 형식의 정보를 정기적으로 전송하는 것을 포함합니다.

최신 네트워크 장비의 주요 기능은 정보가 지속적으로 전송되도록 중단 없는 연결을 보장하는 것입니다. 동시에 외부 요인으로 인한 주기적 기술 문제뿐만 아니라 연결 설정 시 통신 품질의 주기적인 저하가 허용됩니다.

통신 통신 시스템의 종류 및 분류

현대 통신 시스템은 몇 가지 주요 기능에 따라 결합됩니다.

목적에 따라 텔레비전 방송 시스템, 개인 통신 및 컴퓨터 네트워크가 구분됩니다.

정보를 전송하는 데 사용되는 기술 지원에 따라 기존 케이블 통신 시스템은 지상파 및 위성뿐만 아니라 광섬유와 같이 구별되고 고급입니다.

정보 배열을 인코딩하는 방법에 따라 아날로그 및 디지털 통신 채널이 구별됩니다. 후자의 유형은 널리 보급된 반면 아날로그 통신 채널은 오늘날 수요가 점점 줄어들고 있습니다.

컴퓨터 시스템

컴퓨터 시스템은 케이블과 특수 프로그램을 통해 단일 정보 필드에 통합된 여러 대의 PC 모음입니다.

설치된 장비 및 소프트웨어 세트는 기업 전체에 서비스를 제공하는 자율적 자체 규제 시스템입니다.

기능에 따라 컴퓨터 시스템 장비는 다음과 같이 나뉩니다.

• 서비스(정보의 중간 및 백업 저장용);


• 활성(적시 및 고품질 신호를 보장하기 위해;


• 개인 기기.

전체 시스템의 작동을 보장하려면 사용자의 요구에 따라 적절하게 구성된 적절한 소프트웨어가 필요합니다.

라디오 엔지니어링 및 텔레비전 시스템

무선 통신 시스템의 핵심은 전자기 진동특수 라디오 채널에서 방송되는 것입니다. 시스템의 작동 단위는 송신기에서 변환된 다음 수신기에서 정보 메시지로 변환되는 신호입니다.

무선 엔지니어링 시스템의 중단 없는 기능의 기초는 적시에 완전한 정보 전송을 보장하는 물리적 환경 및 하드웨어인 통신 회선입니다.

텔레비전 시스템은 수신기와 송신기의 유사한 원리로 작동합니다. 대부분은 디지털 신호를 사용하여 메시지를 더 높은 품질로 전송할 수 있습니다.

글로벌 통신 시스템

글로벌 통신 시스템에는 지구상의 물리적 위치에 관계없이 사용자를 연결하는 하드웨어 및 소프트웨어가 포함됩니다. 글로벌 네트워크의 주요 특징은 지능화로 네트워크 용량을 최적의 효율성으로 쉽게 사용하면서 장비 유지 관리 비용을 최소화할 수 있습니다. 글로벌 네트워크에는 몇 가지 주요 유형이 있습니다.

통합 모듈이 있는 디지털 네트워크는 연속 회로 스위칭을 사용하는 반면 데이터 어레이는 디지털 형식으로 처리됩니다. 네트워크 사용자는 일부 기능에만 액세스할 수 있으며 인터페이스에서는 기술 매개변수를 직접 변경할 수 없습니다.

X25 네트워크는 무제한의 사용자 간에 정보를 전송하기 위한 가장 오래되고 가장 안정적이며 입증된 기술입니다. 이러한 네트워크 간의 주요 차이점은 가장 빠른 전송을 위해 전송된 정보의 개별 블록을 "패킷"으로 "조립"하는 장치가 있다는 것입니다.

비동기식 데이터 모드는 광섬유 케이블을 기반으로 하는 광대역 네트워크에 사용되는 최신 기술입니다.

광통신 시스템

광 통신 시스템의 기본은 개별 장치를 단일 글로벌 네트워크에 연결하는 광섬유 케이블입니다.

신호는 적외선 범위의 복사를 사용하여 전송되는 반면 광섬유 케이블의 대역폭은 다른 유형의 장비보다 몇 배나 높습니다.

재료의 기술적 특성은 장거리에서 낮은 수준의 신호 감쇠를 제공하므로 대륙 간 통신에 케이블을 사용할 수 있습니다. 해저를 따라 놓인 광섬유 케이블은 전송된 신호를 가로채는 것이 기술적으로 매우 어렵기 때문에 무단 액세스로부터 보호됩니다.

다채널 통신 시스템

이러한 통신 시스템의 특징은 정보 신호를 전송하기 위해 여러 채널을 사용한다는 것입니다.

현대 통신 시스템은 케이블, 도파관, 무선 중계 및 우주 통신 회선을 사용합니다. 암호화된 신호는 광대한 거리에 걸쳐 초당 몇 기가비트의 속도로 전송됩니다.

다중 채널 시스템의 주요 이점은 안정적인 작동. 하나의 통신 채널이 실패하면 다음 채널이 자동으로 연결됩니다.

사용자는 갑작스러운 연결 끊김 및 중요한 정보의 손실로부터 보호됩니다. 이러한 시스템은 구조화된 케이블 구조를 기반으로 합니다.

다중 서비스 통신 시스템

다중 서비스 통신 시스템은 개별 정보 블록을 큰 메시지로 연결하는 패킷 교환 기술을 사용하여 데이터를 전송하도록 설계된 하드웨어 및 소프트웨어 환경입니다.

다중 서비스 시스템의 특징은 운송 환경의 모든 요소의 안정적인 운영을 보장해야 한다는 것입니다. 일반적으로 음성 및 영상 정보뿐만 아니라 데이터 전송에 다른 기술이 사용되지만 인프라는 동일합니다. 따라서 다중 서비스 네트워크 구축의 기본 원칙은 보편성입니다. 기술 솔루션, 다양한 작업을 수행하도록 설계된 이기종 장비가 서비스되는 도움으로.

다중 서비스 시스템은 데이터 전송을 위해 단일 채널을 사용합니다. 다양한 방식. 이를 통해 시스템 유지 관리 및 하드웨어 비용을 절감할 수 있습니다. 단일 설계에는 인력과 비용이 덜 필요합니다.

통신 시스템의 구조, 장비 및 구성 요소

모든 통신 시스템의 중심에는 사용자가 필요로 하는 정보를 저장하고 처리하는 서버가 있습니다.

서버실은 많은 대형 하드 드라이브를 지원하는 산업적으로 환기되는 작은 방입니다.

사용자 컴퓨터는 데이터베이스와 검색 쿼리를 수행하는 정보의 특정 사용자 간의 통신 수단입니다.

통신 네트워크의 기술적 기반은 광섬유, 동축 또는 무선 통신 채널로 사용되는 통신 회선, 즉 데이터 전송 매체입니다.

데이터 송수신을 제공하는 네트워크 장비:

• 모뎀;
• 어댑터;
• 라우터;
• 집중 장치.

이러한 장치는 통신 시스템을 보완하며 안정적인 작동에 필요합니다.

이 소프트웨어를 사용하면 설치된 장비의 작동을 효과적으로 제어하여 필요한 양의 정보를 적시에 전송할 수 있습니다.

통신 시스템의 측정 방법 및 수단

구현 단계에 따라 세 가지 유형의 측정이 구별됩니다.

1. 통신 시스템의 모든 노드가 작동하는지 확인하기 위해 장비를 설치한 후 설치 측정이 이루어집니다.


2. 작업 과정에서 장비의 기능을 변화하는 환경 조건에 맞게 조정할 수 있는 조정 측정을 수행해야 합니다. 예를 들어, 통신 시스템에서 하드웨어나 소프트웨어가 변경된 경우 계속해서 완전히 작동하는지 확인해야 합니다.


3. 통신 네트워크의 갑작스러운 고장을 방지하기 위해 제어 또는 예방 측정을 정기적으로 수행합니다.

통신 시스템 및 네트워크 구축 및 설치의 기초

모든 규모와 목적의 통신 시스템을 구축하는 주요 원칙은 별도의 기능 섹션으로 나누는 것입니다. 각각의 서비스 시간이 단축되고 기술적 오작동이 발생한 경우 고장 장소를 찾는 절차가 단순화됩니다.

또한 시스템을 설치할 때 데이터 전송이 가능한 한 외부 요인에 덜 의존하도록 케이블 자체를 격리하도록 주의해야 합니다. 최신 광섬유 케이블은 지하, 해저 또는 특수 주름에 위치하여 유해한 영향으로부터 최대한 보호합니다.

통신 시스템의 정보 보안 보장

통신에서 보안 시스템을 구축하는 주요 임무는 별도의 채널을 통한 정보 유출을 방지하는 것입니다. 이러한 현상의 원인은 전송 채널(광섬유 케이블)에 대한 하드웨어 손상과 소프트웨어 도구를 사용하는 침입자의 공격 모두일 수 있습니다.

첫 번째 경우 정보 보안은 무거운 부하와 정상적인 작동을 견딜 수 있는 고품질 케이블을 제공하는 것으로 구성됩니다.

둘째, 통신 시스템의 리소스에 대한 액세스를 제한하는 소프트웨어 도구를 개발, 구현 및 유지 관리해야 합니다.

호텔의 통신 시스템

호텔 사업은 호텔 영토에서 손님에게 편안한 숙박 시설을 제공하는 모든 범위의 서비스입니다. 그렇기 때문에 고객이 관심을 가질 수 있는 모든 것에 대한 완전하고 신뢰할 수 있는 정보를 적시에 제공하면 고객 유지가 보장됩니다.

일반적으로 호텔 단지의 통신 ​​시스템은 다음으로 구성됩니다.

• 비디오 통신;
• 컴퓨터 시스템;
• 소프트웨어.

따라서 각 손님은 방에서 생활하는 편리함과 필요한 모든 정보를 받습니다.

철도 운송의 통신 시스템 및 네트워크

호텔 산업과 달리 철도 부문에서 통신의 주요 우선 순위는 정보의 신뢰성입니다. 따라서 철도 운송의 통신 네트워크는 전송된 모든 정보를 신속하게 추적할 수 있는 방식으로 설계되고 누출 가능성은 최소한으로 주의해야 합니다.

통신 시스템을 제공하는 회사

통신 시스템은 데이터 통신을 수행하는 장비 공급업체와 서비스 회사에서 유지 관리합니다.

기업 중 다음을 확인할 수 있습니다.

• "통신 시스템"은 상트페테르부르크에서 가장 오래된 전문 회사 중 하나로서 고객에게 정보 전송 시스템의 현재 수리, 구성 및 유지 관리에 대한 서비스를 제공합니다.


• "Stroykom-A"- 노후된 통신 시스템의 유지 관리 및 개선을 위한 서비스를 제공하는 소규모 회사.


• Cryptocom은 방위 산업 기업의 통신 시스템에 보안을 제공하는 좁은 프로필 회사입니다.

통신 시스템용 장비 제조업체 및 공급업체

다음 회사는 통신 시스템용 장비의 생산 및 공급에 종사하고 있습니다.

• "Montair"는 고객에게 광범위한 서버 하드웨어를 제공하는 통신 시스템용 턴키 솔루션 제공업체입니다.


• Rdcam은 기성품 장비뿐만 아니라 통신 시스템용 엔지니어링 솔루션 개발을 고객에게 제공하는 풀 사이클 회사입니다.


• LAN-ART는 네트워크 스위칭 장비 공급업체이자 통신 케이블 제조업체입니다.

연례 Sviaz 전시회에서 최신 통신 시스템과 특수 통신 장비가 시연됩니다.

다른 기사 읽기:

목적에 따라 통신 시스템은 다음과 같이 그룹화됩니다.

TV 방송 시스템;

통신 시스템(페이징 포함)

컴퓨터 네트워크.

사용된 정보 전달 매체의 유형:

케이블(전통 구리);

광섬유;

필수적인;

위성.

정보 전송 방법:

비슷한 물건;

디지털.

통신 시스템은 이동성에 따라 다음과 같이 나뉩니다.

고정(기존 가입자 회선);

움직일 수 있는.

이동 통신 시스템은 서비스 지역의 적용 범위 원칙에 따라 세분화됩니다.

미세 세포에서 - DECT;

셀룰러 - NMT-450, D-AMPS, GSM, CDMA;

트렁킹(거대세포, 영역) - TETRA, SmarTrunk;

위성.

TV 방송 시스템

신호 전달 방법 및 적용 범위에 따라 방송 시스템(TV)은 다음과 같이 나뉩니다.

텔레비전 수신 네트워크;

- "케이블"(집단 텔레비전 수신(SKTP) 시스템);

멀티미디어 정보 MMDS, MVDS 및 LMDS의 무선 고속 배포 기술;

위성.

이동 통신 시스템

셀룰러 이동 통신 시스템(MCS), 개인 무선 호출 네트워크(PRC) 및 위성 통신 시스템은 데이터를 전송하고 이동 및 고정 개체에 전화 통신을 제공하도록 설계되었습니다. 모바일 가입자에게 데이터를 전송하면 전화 외에도 다양한 종류의 텔렉스 및 팩스 메시지를 수신할 수 있으므로 기능이 크게 확장됩니다. 그래픽 정보등. 정보의 양의 증가는 전송 및 수신 시간의 단축을 필요로 하며, 그 결과 이동 무선 통신(페이저, 셀룰러 무선 전화, 위성 사용자 단말)의 생산이 꾸준히 증가하고 있습니다.

SPS의 주요 장점: 이동 통신을 통해 가입자는 지상파 또는 위성 네트워크의 적용 범위 내에서 어느 지점에서나 통신 서비스를 받을 수 있습니다. 통신 기술의 발전으로 소형의 범용 가입자 단말기(AT)가 탄생했습니다. SPS는 소비자에게 컴퓨터 데이터 전송인 PSTN(공중 전화망)에 액세스할 수 있는 기회를 제공합니다.

이동 통신 네트워크에는 셀룰러 이동 통신 네트워크(MCSN); 트렁킹 통신 네트워크(STS); 개인 무선 호출 네트워크(PRP); 개인 위성(모바일) 통신 네트워크.

셀룰러 모바일 네트워크

현대의 통신 시설 중에서 셀룰러 무선 전화 네트워크가 가장 빠르게 발전하고 있습니다. 그들의 구현은 동일한 주파수에서 다른 영역 (셀)에서 메시지를 전송하여 할당 된 무선 주파수 대역의 경제적 사용 문제를 해결하고 통신 네트워크의 처리량을 증가시키는 것을 가능하게했습니다. 그들은 서비스 영역이 셀 (셀)로 분할되는 통신 구성의 셀룰러 원칙에 따라 이름을 얻었습니다.

셀룰러 통신 시스템은 다양한 구성 옵션과 수행되는 기능 세트를 허용하는 복잡하고 유연한 기술 시스템입니다. 음성 및 기타 유형의 정보 전송을 제공할 수 있습니다. 음성 전송의 경우 차례로 일반적인 양방향 및 다자간 전화 통신(회의 - 동시에 두 명 이상의 가입자가 대화에 참여하는 경우), 음성 메일을 구현할 수 있습니다. 일반 전화 통화를 구성할 때 자동 재다이얼, 통화 대기, 착신 전환(조건부 또는 무조건) 등의 모드가 가능합니다.

최신 기술을 통해 SSRS 가입자에게 고품질 음성 메시지, 통신의 신뢰성 및 기밀성, 무선 전화의 소형화 및 무단 액세스로부터의 보호를 제공할 수 있습니다.

트렁킹 네트워크

트렁킹 네트워크는 어느 정도 셀룰러에 가깝습니다. 또한 상당히 넓은 서비스 영역 내에서 가입자 이동성을 제공하는 지상 무선 전화 이동 통신 네트워크이기도 합니다. 주요 차이점은 STS는 구성 원칙 측면에서 더 간단하고 가입자에게 더 작은 서비스 세트를 제공하지만 이로 인해 셀룰러보다 저렴하다는 것입니다. STS는 셀룰러보다 훨씬 낮은 용량을 가지며, 기본적으로 부서(기업) 이동 통신에 중점을 둡니다. STS의 주요 용도는 기업(서비스, 부서) 커뮤니케이션입니다. 예를 들어, 운영 커뮤니케이션"도시로"출구 (채널) 수가 많은 소방 서비스는 시스템 가입자 수보다 훨씬 적습니다. STS의 주요 요구 사항은 다음과 같습니다. 모바일 가입자의 위치에 관계없이 주어진 서비스 지역에서 통신을 제공합니다. 개별 가입자 그룹과 순환 커뮤니케이션 조직 간의 상호 작용 가능성; 다양한 수준을 포함한 커뮤니케이션 관리의 효율성; 제어 센터를 통한 통신 제공; 통신 채널의 우선 설정 가능성; 이동국의 낮은 에너지 비용; 대화의 기밀성.

이름 트렁킹 통신영어 트렁크(트렁크)에서 왔으며 이러한 시스템의 통신 트렁크에는 시스템의 모든 가입자에게 제공될 수 있는 여러 물리적(일반적으로 주파수) 채널이 포함되어 있다는 사실을 반영합니다. 이 기능은 STS를 각 가입자가 하나의 채널에만 액세스할 수 있는 기회를 갖지만 후자는 여러 가입자에게 차례로 서비스를 제공해야 했던 이전의 양방향 무선 통신 시스템과 구별됩니다. STS는 이러한 시스템과 비교하여 동일한 서비스 품질 지표로 훨씬 더 높은 용량(대역폭)을 갖습니다.

페이징 네트워크

페이징 네트워크(PRP) 또는 페이징 네트워크(페이징 - 호출)는 단방향 네트워크입니다. 이동 통신, 시스템 중앙(페이징 터미널에서)에서 소형 가입자 수신기(페이저)로의 단문 메시지 전송을 보장합니다.

페이징 네트워크는 편리하고 비교적 저렴한 유형의 이동 통신을 제공하지만 상당한 제한이 있습니다. 통신은 실시간이 아닌 단방향이며 단문 메시지 형태로만 이루어집니다. SRL은 일반적으로 셀룰러 네트워크와 같은 순서로 세계에서 상당히 널리 퍼져 있습니다. 다른 나라크게 다릅니다.

모바일 위성 네트워크

이미 공개된 SPS(개인 무선 통화 및 셀룰러)와 함께 위성 통신 네트워크가 점점 더 활발히 발전하고 있습니다. 이동 위성 통신의 다음 응용 분야가 관련됩니다.

셀룰러 네트워크 확장

예를 들어 낮은 인구 밀도로 인해 SPS 배치가 비현실적인 지역에서 위성 통신을 사용합니다.

예를 들어, 표준이 호환되지 않거나 비상 상황에서 로밍을 제공하기 위해 기존 셀룰러에 추가하여 위성 통신을 사용합니다.

SPS 및 유선 통신이 없는 인구 밀도가 낮은 지역의 고정 무선 통신

글로벌 규모의 정보를 전송할 때 (세계 해양의 수역, 지상 기반 시설의 파손 장소 등).

특히 가입자가 지역 이동통신망의 서비스 지역에서 제외되는 경우 위성 연결특정 영역에 가입자를 연결하는 데 제한이 없기 때문에 핵심적인 역할을 합니다. 세계의 많은 지역에서 모바일 서비스에 대한 수요는 위성 시스템을 통해서만 효과적으로 충족될 수 있습니다.

광섬유 네트워크

광섬유 통신 회선(FOCL)은 정보가 "광 섬유"로 알려진 유전체 도파관을 통해 전송되는 전송 시스템 유형입니다. 광섬유 네트워크는 정보 네트워크이며 노드 간의 연결 요소는 광섬유 통신 회선입니다. 광섬유 외에도 광섬유 네트워크 기술은 전자 전송 장비, 표준화, 전송 프로토콜, 네트워크 토폴로지 문제 및 일반 네트워킹 문제와 관련된 문제도 다룹니다.

FOCL 장점:넓은 대역폭, 광섬유의 낮은 감쇠, 낮은 노이즈 레벨, 높은 노이즈 내성, 낮은 무게 및 부피, 무단 액세스에 대한 높은 보안, 갈바닉 절연네트워크 요소, 폭발 및 화재 안전, 광섬유 케이블(FOC)의 비용 효율성, 긴 서비스 수명, 원격 전원 공급 장치.

FOCL의 단점:인터페이스 장비 비용 (광 송신기 및 수신기 가격은 여전히 ​​​​높음), 광선 설치 및 유지 보수 (광섬유 통신선 설치, 테스트 및 지원 비용도 여전히 높음), 특수 광섬유 요구 사항 보호.

광섬유 통신 회선 사용의 장점은 매우 중요하여 광섬유의 나열된 단점에도 불구하고 정보 네트워크에서 광섬유 통신 기술의 발전에 대한 추가 전망은 분명합니다.

통신 네트워크는 세계에서 가장 복잡한 장비를 나타냅니다. 20억 개 이상의 고정 및 보편적인 액세스가 가능한 이동 전화를 포함하는 전화 네트워크에 대해 생각하기만 하면 됩니다. 이 전화기 중 하나가 전화를 걸면 전화 네트워크는 전 세계의 다른 전화기에 연결할 수 있습니다. 또한 다른 많은 네트워크가 전화 네트워크에 연결되어 있습니다. 이것은 글로벌 통신 네트워크의 복잡성이 세계의 다른 시스템의 복잡성을 능가함을 시사합니다.

통신 서비스는 세계 공동체의 발전에 중대한 영향을 미칩니다. 국가의 전화 밀도를 알면 기술 및 경제 발전 수준을 평가할 수 있습니다. 저개발 국가에서 고정(고정) 전화기의 밀도는 인구 1,000명당 전화기 10개를 초과하지 않습니다. 북미와 유럽과 같은 선진국에서는 인구 1000명당 전화기가 약 500~600대입니다. 경제 및 문화 발전개발 도상국은 (다른 많은 요인에 더하여) 효율적인 통신 서비스의 가용성에 달려 있습니다. 우리 컴퓨터가 연결된 근거리 통신망(LAN)은 우리 대학 전체에 있는 다른 사이트의 LAN에 연결됩니다. 이는 다양한 부서의 효과적인 협업을 위해 필요합니다. 우리는 이메일, 전화, 팩스 및 휴대전화를 통해 다른 조직의 사람들과 매일 통신합니다. 그것은 조직의 규모, 국가의 규모 및 국제 규모에서 발생합니다.

통신 플레이 일상 생활의 많은 영역에서 중요한 역할. 우리 각자는 매일 통신 서비스뿐만 아니라 통신에 의존하는 서비스도 사용합니다. 다음은 통신에 의존하는 서비스의 몇 가지 예입니다. 은행, 자동 입출금기, 전자 상거래; 항공, 철도, 발권; 판매, 도매 및 주문 처리; 상점에서 신용 카드로 지불; 여행사에서 호텔 객실 주문; 산업별 자재 조달; 정부 운영.

테스트 질문:

1. 네트워크의 개념. 네트워크의 가능성을 나열하십시오.

2. 첫 번째 네트워크는 몇 년에 나타 났으며 무엇이라고 불렀습니까?

3. 네트워크의 주요 구성 요소의 이름을 지정합니다.

4. 컴퓨터 네트워크의 지표를 나열하십시오.

5. 개방형 시스템 상호 작용의 참조 모델 수준을 설명합니다.

6. "프로토콜", "인터페이스", "투명성", "네트워크 운영 체제"의 개념을 정의합니다.

7. 컴퓨터 네트워크의 기술 지원에는 어떤 구성 요소가 포함됩니까? 그들을 설명하십시오.

8. 네트워크 유형의 이름을 지정합니다.

9. 네트워크 분류를 제공하십시오.

10. 근거리 통신망의 이점을 설명하십시오.

11. LAN의 주요 하드웨어 구성 요소를 설명합니다.

12. "파일 서버" 모델과 "클라이언트 서버" 모델의 차이점은 무엇입니까?

13. 대부분의 네트워크에서 사용되는 케이블을 설명하십시오.

14. 케이블을 통해 코딩된 신호를 전송하는 데 사용되는 기술은 무엇입니까?

15. 트랜시버란 무엇입니까? 무엇을 위한 것입니까?

16. 무선 네트워크의 장점과 유형은 무엇입니까?

17. LAN 접속 방법 설명

18. 통신 시스템의 개념을 제시하십시오.

19. 통신 시스템의 유형을 나열하십시오.

20. 모바일 네트워크를 설명합니다.

주제 9. 인터넷

1 부

통신 및 정보 네트워크

1장 ______

통신 네트워크 및 시스템. 일반 조항

약어 목록

기리(GII)	-	글로벌 정보 인프라
메모리	-	메모리 장치
엘에스	-	통신선
켜짐	-	소프트웨어
TS	-	통신 네트워크
PSTN(태평양 표준시)	-	공중 전화망
CHNN	-	바쁜 시간
ATM	-	비동기 전달 방식
B-ISDN	-	광대역 통합 서비스 디지털 네트워크
정말로	-	프레임 릴레이 기술
아이디	-	통합 디지털 네트워크
에	-	지능형 통신 네트워크
IP	-	인터넷 프로토콜
N-ISDN	-	협대역 통합 서비스 디지털 네트워크
PLMN	-	모바일 개체와 셀룰러 통신 네트워크

네트워크 및 통신 시스템의 기본 개념

통신 기술의 현대적 발전에는 두 가지 기능이 내재되어 있습니다. 음성, 텍스트, 데이터 또는 이미지와 같이 이러한 신호로 표시되는 정보 유형에 관계없이 모든 신호를 디지털 형식으로 표시합니다. 통신을 디지털 기술로 전환해야만 완전히 실현될 수 있는 서비스 통합. 정보 전송 및 교환 시스템의 통합이 있으며 단말 장치 및 통신 네트워크의 작업이 새로운 방식으로 재분배됩니다. 전화 및 전신기와는 다른 다기능 단말 장치가 만들어지고 있으며, 데이터의 시각적 표시를 위한 단말 장치는 하나 이상의 정보 유형에 적합합니다. 그리고 마지막으로, 통신 네트워크는 동일한 연결을 통해 음성, 텍스트 정보, 데이터 및 이미지의 전송을 허용합니다. 사용자는 "통신 플러그"를 통해 서비스 유형에 관계없이 이 네트워크에 액세스할 수 있습니다.

이러한 "혁명적"수단의 도움으로 전체 조직과 개인의 노동 생산성과 경제적 효율성이 크게 향상되었습니다. 결론은 컴퓨터 산업( 정보 기술), 소비자 무선 전자 제품(엔터테인먼트 산업) 및 통신 - 주요 목표 달성에 더 가까워졌습니다. - 글로벌 정보 인프라 구축(GII, GII).

GII의 궁극적인 목표는 모든 소비자가 정보 커뮤니티에 액세스할 수 있도록 하는 것입니다.

정보 소비자의 요구 사항을 충족하기 위해 GII가 가져야 하는 특정 기본 특성이 있습니다. 이러한 특성을 속성이라고 합니다. 제안

각 유형의 정보 메시지에 대해 네트워크에서 특정 전송 방법이 전통적으로 사용되며, 메시지를 통신 신호로 변환하는 원리와 통신 유형(통신 형식)을 특징으로 합니다. 따라서 오디오 정보 전송의 경우 허용되는 통신 형식은 전화이고 정지 이미지 전송의 경우 팩스가 사용되며 동영상의 경우 텔레비전이 사용됩니다. 데이터는 코드화된 메시지 유형을 말하며, 전송 방법은 네트워크를 통해 신호 형태로 전송되는 코드 조합 형태의 각 정보 요소(문자, 문자, 숫자)의 표현을 기반으로 합니다. 코드화된 메시지의 경우 정보 및 데이터 전송의 전신 방식이 사용됩니다. 최근에 소위 "멀티미디어" 형태의 커뮤니케이션 - 멀티미디어(영어에서 번역됨. 밀티- 많은, 미디어- 매체) 소리, 이미지 및 데이터의 동시 전송.

통신 방식에 따라 통신 시스템은 전화 통신, 팩시밀리 통신, 텔레비전 방송, 전신 통신, 데이터 전송 등의 시스템으로 나눌 수 있습니다. 신호 전송 매체(구리, 에테르, 광섬유)에 따라 - 통신 및 광통신 시스템, 유도 매체(구리 및 광 케이블)를 사용한 유선 통신, 신호 전송에 에테르가 사용되는 무선 통신. 통신 시스템의 일반적인 개념에서 이러한 모든 시스템을 통합하는 것이 무엇인지 강조할 필요가 있습니다.

1. 모든 통신 시스템의 일반적인 목적은 사용자에게 서비스를 제공하는 것입니다.

2. 모든 통신 시스템은 분산 시스템 유형에 속하며 주요 구성 요소는 다음을 사용할 수 있는 통신 네트워크입니다. 일반 원칙그러한 시스템의 구조적 최적화.

3. 다른 복잡한 시스템과 마찬가지로 통신 시스템은 외부 환경과 분리되어 고려될 수 없습니다. 아래에 외부 환경시스템 외부에 존재하고 시스템에 특정 영향을 미치는 모든 자연의 요소 집합을 이해합니다. 모든 통신 시스템과 관련하여 이러한 요소에는 소비되는 서비스의 양, 목록, 품질에 대한 요구 사항을 결정하여 통신 시스템에 영향을 미치는 사용자가 포함됩니다.

"시스템"이라는 개념 자체가 관련된 실제 객체와 관련하여 추상적이며 객체의 모델로 해석될 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 모델을 사용하면 객체의 가장 중요한 구성 요소를 반영하고 고려 목적의 관점에서 중요하지 않은 세부 사항을 생략할 수 있습니다. 이와 관련하여 동일한 대상이라도 고려하는 측면에 따라 다른 시스템에 따라 다르게 특성화될 수 있습니다.

대부분의 통신 네트워크 및 시스템의 모델을 고려할 때 프로토콜 및 인터페이스 개념이 널리 사용됩니다. 프로토콜은 예를 들어 "인간-인간", "터미널-터미널", "컴퓨터-컴퓨터", "프로세스-프로세스", 즉 프로토콜과 같은 동일한 네트워크 수준의 개체 상호 작용을 결정하는 일련의 규칙 및 형식입니다. 사용자, 터미널, 네트워크 노드 또는 개별 네트워크 간의 상호 작용 순서를 설명합니다. 이 경우 동일한 언어, 동일한 구문 규칙 및 정보 형식을 사용해야 합니다. 모델의 계층 구조는 프로토콜의 독립적인 개발을 허용합니다. 모델의 각 계층에는 여러 프로토콜이 있을 수 있습니다. 인접 레벨의 상호 작용은 인터페이스에 의해 제공됩니다. 인터페이스는 장치, 시스템 또는 프로그램을 인터페이스하는 데 사용되는 하드웨어 및 소프트웨어 도구 세트입니다. 두 개의 인접한 수준(수준 간 인터페이스) 간의 상호 작용 수단 집합에는 논리적 및 전기적 일치 규칙과 메시지 형식에 대한 자세한 설명이 포함되어 있습니다.

정보 네트워크는 정보 교환, 정보의 소비, 처리, 저장 및 축적과 관련된 서비스를 사용자에게 제공하도록 설계되었습니다. 정보 네트워크에 접근한 정보 소비자는 사용자가 됩니다. 사용자는 개인 및 법인(기업, 조직, 기업). 네트워크를 사용하면 필요할 때 정보를 받을 수 있는 기회가 제공됩니다. 정보 네트워크는 통신 네트워크로 결합되고 이러한 시스템이 모든 네트워크 리소스와 그 집합적 사용에 대한 액세스를 제공하는 지리적으로 분산된 최종 시스템의 집합으로 이해됩니다. 통신 유형(통신 네트워크, 광통신, 전화 통신, 데이터 전송, 철도 또는 항공 통신 등)에 따라 통신 네트워크를 구분하는 것이 좋습니다.

정보 네트워크의 최종 시스템은 다음과 같이 분류할 수 있습니다. (터미널 시스템),네트워크 및 리소스에 대한 액세스 제공

노동자 (서버, 호스트 시스템),정보 및 컴퓨팅 리소스를 나타냅니다.

행정 (관리 시스템),네트워크 및 개별 부분의 관리를 구현합니다.

정보 네트워크 자원은 정보, 데이터 처리 및 저장, 소프트웨어 및 통신으로 구분됩니다.

정보 자원 - 과학, 문화, 사회 전반에 걸쳐 축적된 정보와 지식은 물론 엔터테인먼트 산업의 산물입니다. 이 모든 것이 시스템이다

네트워크 사용자가 상호 작용하는 네트워크 데이터베이스에서 tyzized. 이러한 자원은 정보 네트워크의 소비자 가치를 결정하며 지속적으로 생성 및 확장되어야 할 뿐만 아니라 오래된 데이터를 적시에 업데이트해야 합니다.

처리 및 저장 자원데이터는 프로세서 성능에 의해 결정됩니다. 네트워크 컴퓨터저장 장치(저장 장치)의 양과 사용 시간.

프로그램 리소스사용자에 대한 서비스 제공과 관련된 소프트웨어(소프트웨어) 및 관련 기능의 프로그램입니다. 후자는 송장 발행, 서비스 지불 회계, 탐색(네트워크에서 정보 검색 제공), 서비스 네트워크 전자 사서함, 원격 회의를 위한 브리지 구성, 전송된 메시지 형식 변환, 정보의 암호화 보호(코딩 및 암호화), 인증( 전자 서명진위를 증명하는 문서).

커뮤니케이션 리소스스위칭 노드에서 정보 전송 및 흐름 재분배에 참여합니다. 여기에는 통신 회선의 용량, 노드의 스위칭 기능, 사용자가 네트워크와 상호 작용할 때 점유된 시간이 포함됩니다. 통신 자원은 TS 유형에 따라 공중 전화 교환 네트워크, 패킷 교환 데이터 네트워크, 이동 통신망, 텔레비전 및 라디오 방송 네트워크, 통합 서비스 디지털 네트워크 등으로 분류됩니다.

통신 네트워크는 일반적으로 정보 전송의 효율성 가능성을 반영하는 여러 지표로 평가됩니다. 정보를 TS로 전송할 가능성은 운용성의 정도와 관련이 있습니다. 특정 기간네트워크 운영 또는 특정 시점. -> 통신 네트워크의 상태는 신뢰성과 생존 가능성의 개념에 의해 결정됩니다. 이러한 개념의 차이는 네트워크의 정상적인 작동을 방해하는 원인과 요인, 위반의 성격 때문입니다.

신뢰할 수 있음통신 네트워크는 "주어진 작동 조건에서 확립된 품질 지표"의 가치를 적시에 유지하면서 통신을 제공하는 능력을 특징으로 합니다. 주로 내부 요인의 영향으로 통신 네트워크의 운용성을 유지할 수 있는 능력을 반영합니다. 즉, 노화 프로세스로 인한 기술적 수단의 무작위 고장, 제조 기술의 결함 또는 유지 보수 인력의 오류입니다.

활력통신 네트워크는 네트워크 외부의 원인에 노출되어 일부 요소(포인트 및 통신 회선)에 파괴 또는 심각한 손상을 초래할 때 전체 또는 부분 작동성을 유지하는 능력을 특징으로 합니다. 비슷한 이유두 가지 클래스로 나눌 수 있습니다. 자발적인그리고 고의의.자연적 요인에는 다음이 포함됩니다.

지진, 산사태, 강 홍수 등과 같은 고의적 - 핵 미사일 공격, 방해 공작 등

차량의 처리량을 분석할 때 호출과 메시지의 개념은 매우 중요합니다. 통화는 메시지를 보내기 위해 두 네트워크 사용자 간의 연결을 요청하는 것입니다. 메시지- 사용자 형성은 통신 신호로 변환됩니다. 호출과 메시지의 차이를 감안할 때 호출 흐름은 네트워크 노드 또는 그 일부로 들어가고 메시지 흐름은 통신 네트워크를 순환하여 사용자에게 정보를 전달한다고 말할 수 있습니다. 네트워크의 한 지점에서 다른 지점으로 메시지를 전달할 필요성은 이러한 지점 간의 중력으로 표현할 수 있습니다. 중력>의 필요성에 대한 평가를 특징으로 합니다. 다양한 방식네트워크의 두 지점 간의 통신이며 한 지점에서 다른 지점으로 일정 기간 동안 전달되어야 하는 메시지의 양에 의해 결정됩니다. 메시지의 양이나 정보의 양으로 표현되는 중력에서 통신 회선 (LS) 점유 시간으로 표현되는 중력에서 필요한 1C 수로 이동할 수 있습니다. 정보의 양에 따라 결정되는 중력은 데이터 전송 네트워크에 편리하고, 점유 채널 수에 따라 결정되는 중력은 전화 네트워크 및 다양한 유형의 방송 네트워크에 편리합니다. 채널 점유 시간은 1년, 1일 또는 1시간 동안 시간 점유로 싸웁니다. 중력은 정보 유형, 사용자의 지리적 위치, 특성, 경제, 문화 및 기타 관계에 따라 다릅니다. 많은 요인의 영향을 받기 때문에 중력을 명확하게 결정하는 것은 불가능하므로 일반적으로 중력 추정의 정확도가 낮습니다.

정보량, 일정 시간 동안 두 지점 간에 전송되는 메시지는 모든 메시지(반복 메시지 포함)의 볼륨 합계 또는 전송된 메시지 수의 곱과 한 메시지의 평균 볼륨에 의해 결정됩니다. 시간당 점유로 표시되는 회선 또는 장치 점유 시간, 와 함께"-수신된 총 호출 수 * r 평균 수업 시간의 곱으로 이러한 회선 또는 장치의 부하를 결정합니다. . 부하 강도- 이것은 특정 기간 동안의 고용 시간 수입니다. 예를 들어, 가장 바쁜 시간(BUSH)은 네트워크의 부하가 다른 유사한 기간보다 큰 시간의 60분 간격입니다. 일반적으로 부하 강도의 개념이 사용되지만 단순화를 위해 종종 부하라고 합니다. 하중 강도의 무차원 단위를 얼랑이라고 합니다. 하나의 erlang은 하중 강도입니다. 시노고장치가 한 시간 동안 계속 점유되었습니다.

네트워크가 들어오는 로드를 처리할 수 없는 경우 네트워크에서 실현된 로드의 양에 대해 이야기하는 것이 좋습니다. 실현된 부하의 값은 통신 네트워크의 처리량에 의해 결정됩니다. 어떤 경우에는 처리량이 정량화됩니다. 예를 들어, 특정 쌍의 포인트 사이에서 건너뛸 수 있는 정보의 최대 흐름 값입니다. 따라서 네트워크 섹션의 대역폭이 결정되며, 이는 소스와 수신자 간의 네트워크를 두 부분으로 나눌 때 병목 현상입니다.

두 지점 간의 메시지 흐름은 한 지점에서 다른 지점으로 전송되는 메시지의 순서입니다. 유용한 정보 외에도 사용자에게 가치가 없는 제어 및 신호 메시지가 네트워크에서 전송됩니다. 통신 네트워크에 상당한 부하를 가하고(유용한 효과를 주지 않고) 반복되는 전화초기 호출 중에 실패하는 경우 발생합니다. 메시지 흐름은 각 다음 메시지의 도착 시점 순서로 특징지어집니다. 이 순간들 사이의 시간 간격으로 흐름을 표현할 수 있습니다. 메시지 흐름의 유형은 각 수신 메시지로 사용 중인 장치의 지속 시간 분포로 설명할 수도 있습니다. 통신 네트워크에서 순환하는 모든 흐름은 결정적, 무작위 및 혼합으로 나뉩니다. 흐름을 결정적이라고 하며 도착 순간과 메시지의 양이 미리 알려져 있습니다. 이러한 스트림에는 거의 모든 방송 스트림(오디오 및 텔레비전 모두), 다양한 보고서의 정기적 전송 등이 포함됩니다. 무작위 스트림의 경우 도착 순간, 개별 메시지의 양과 주소는 미리 결정되지 않으며 확률 분포를 사용하여 설명된 무작위 변수입니다. . 이러한 스트림에는 전화 메시지 스트림이 포함됩니다. 특정 조건에 따라 임의의 흐름은 매우 다양할 수 있지만 대부분의 실제 경우 알려진 확률 분포 법칙을 사용하여 인접한 두 메시지의 도착 사이의 간격 기간을 근사(설명)하는 것이 가능합니다. 흐름의 수학적 모델을 얻습니다. 혼합 흐름에는 결정적 구성 요소와 임의 구성 요소가 모두 있습니다.

1.2. 통신 기술 및 통신 서비스 개발의 경계

글로벌 정보 인프라의 틀 내에서 우크라이나 국가 정보 인프라(NII)의 발전에 대한 전망을 찾기 위해서는 이 프로세스가 세계, 산업화된 국가 및 우크라이나에서 어떻게 진행될 것인지 이해하는 것이 필요합니다. 앞으로 몇 년과 수십 년 안에 어떤 새로운 정보 및 통신 기술과 서비스가 제공될 것인지.

정보 혁명은 사회 전체의 발전 동력이 되었습니다. 과학 기술 혁명(STR)이 인류의 삶의 방식과 세계 전체의 모습을 근본적으로 변화시켰다는 것은 오래 전부터 알려져 왔습니다. 과학 및 기술 혁명의 결과는 인구의 급격한 증가였으며, 이는 향후 2세기 동안 예상되어야 합니다. 예측 분야에서 일하는 많은 과학자들은 21~22세기에 세 가지 과학 및 기술 혁명이 일어나야 한다고 믿습니다. 1 - 정보, 2 - 생명 공학, 3 - 양자.

이러한 각각의 혁명은 세계에 극적인 변화를 가져올 것입니다. 정보혁명은 IT를 창출하고 글로벌 기술기반이 될 것입니다. 정보 사회. 생명 공학 혁명은 세계 인구의 식량 공급 문제를 제거하고 양자 혁명은 새롭고 효율적이고 안전한 에너지원을 만들 것입니다.

정보 혁명(20세기 말 ~ 21세기 초)은 정보 통신의 면모를 크게 바꾸어 놓았습니다. 21세기 정보통신 발전의 주요 요인은 경제, 기술, 서비스입니다.

정보통신 기술과 서비스는 경제의 파생물입니다. 차례로 기술 및 서비스의 개발 수준은 과학 및 기술 진보의 수준과 구현 수준에 따라 달라집니다. 경제 수준, 우선 특정 정보 통신 서비스에 대한 인구의 용매 수요에 따라 다릅니다.

통신 네트워크 및 서비스의 역사적 발전에는 다섯 가지 주요 이정표가 있습니다(그림 1.3). 각 이정표에는 자체 개발 논리, 이전 및 후속 단계와의 상호 연결이 있습니다.

또한 각 이정표는 경제 발전 수준과 특정 국가의 국가 특성에 따라 다릅니다.

퍼스트 프론티어- 공중전화망 구축(PSTN, PSTN - 공중 전화 교환망).오랫동안 각 주는 자체적인 전국 아날로그 공중 전화망을 만들었습니다. 전화 통신은 인구, 기관, 기업에 권장되었으며 비교되었습니다. 단일 서비스- 언어 메시지 전송. 미래에는 모뎀을 사용하여 전화 네트워크를 통해 데이터 전송이 수행되기 시작했습니다. 그러나 오늘날에도 전화는 통신 사업자의 이익의 80% 이상을 가져오는 주요 통신 서비스로 남아 있습니다.

세컨드 프론티어- 전화 네트워크의 디지털화. 1970 년대에 선진국에서 통신 서비스의 품질을 향상시키고 수를 늘리고 제어 및 기술 장비의 자동화 수준을 높이기 위해 1 차 및 2 차 통신 네트워크의 디지털화 작업이 수행되었습니다. 통합 디지털 네트워크가 구축되었습니다. IDN(통합 디지털 네트워크),주로 디지털 교환 및 전송 시스템을 기반으로 전화 서비스를 제공합니다. 지금까지 많은 국가에서 디지털화 전화 네트워크사실상 끝났다.

제3의 국경- 서비스 통합. 통신망의 디지털화는 서비스의 질적 향상뿐 아니라 통합을 통한 서비스의 증가로 나아가고 있다. N-ISDN 서비스를 통합한 협대역 디지털 네트워크의 개념은 이렇게 탄생했습니다. (협대역 통합 Srsice 디지털 네트워크).이 네트워크의 사용자(가입자)에게는 기본 액세스(2B + D)가 제공되며 이를 통해 정보는 3개의 디지털 채널(2개 채널)을 통해 전송됩니다. 에 64kbps의 전송 속도와 16kbps의 속도로 채널 D를 사용합니다. 두 채널 에언어 메시지 및 데이터, 채널을 전송하는 데 사용 일- 패킷 교환 모드에서 신호 및 데이터 전송용. 더 많은 요구 사항이 있는 사용자의 경우 (30 B + D) 채널을 포함하는 기본 액세스가 제공될 수 있습니다. N-ISDN의 개념은 약 20년 동안 존재했지만 여러 가지 이유로 세계에서 널리 보급되지 않았습니다. 첫째, N-ISDN 장비는 주류가 되기에는 상당히 비쌉니다. 둘째, 사용자는 지속적으로 세 가지 비용을 지불합니다. 디지털 채널; 셋째, 서비스 목록 /U-/50L/은 대량 사용자의 요구를 초과합니다. 이것이 서비스 통합이 스마트 그리드 개념으로 대체되기 시작하는 이유입니다.

같은 기간 동안 PLMN 모바일 시스템( 공공 토지 모빌 네트워크) 및 회선 및 패킷 교환 기반 데이터 네트워크 서비스 기술: X.25, IP(Internet Protocol) , GR(프레임 릴레이), 1P- 전화, 이메일 등

네 번째 국경- 스마트 그리드 /N(지능형 네트워크).이 네트워크의 역사는 일반적으로 Bell System 회사(미국)가 "service-800"이라는 서비스를 개선하기 위한 작업을 수행한 1980년부터 계산됩니다. 이 서비스는 주로 발신 가입자에 대한 장거리 전화 요금을 부과하기 위한 것으로 서비스 및 무역 부문에서 광범위하게 적용되고 있습니다. 1993년부터 IN은 개념의 틀 안에서 발전해 왔습니다. TINA(통신 정보 네트워킹 아키텍처)클라이언트-서버 아키텍처를 유지합니다. 이 네트워크는 대량 사용자에게 빠르고 효율적이며 비용 효율적인 정보 서비스를 제공하도록 설계되었습니다. 필요한 서비스는 사용자가 필요할 때 필요한 시간에 제공됩니다. 따라서 그는 이 기간 동안 제공되는 서비스에 대해 지불할 의무가 있습니다. 따라서 서비스의 속도와 효율성은 비용 효율성을 제공합니다. 사용자가 훨씬 더 짧은 기간 동안 통신 채널을 사용하면 비용을 절감할 수 있기 때문입니다. 이것이 지능형 네트워크와 기존 네트워크의 근본적인 차이점, 즉 서비스 제공의 유연성과 비용 효율성입니다.

다섯 번째 국경- 광대역 B-ISND(Droadband 통합 서비스 디지털 네트워크) 1980년 이후 기술 기반 멀티미디어 서비스 개발 개척 ATM(- 고정 길이 패킷 스위칭(53바이트): 대화형, 정보형 및 분산형 검색. 대화 서비스는 정보 전달을 위한 서비스(전화 서비스, 음성 서비스, 화상 회의 등)를 제공합니다. 서비스 정보 검색(주문형 서비스)를 통해 사용자는 다양한 데이터 뱅크에서 정보를 얻을 수 있습니다. 정보 제공에 대한 사용자 제어 여부에 관계없이 배포 서비스는 하나의 공통 소스에서 액세스 권한이 있는 무제한의 가입자에게 정보(데이터, 텍스트, 동영상 및 정지 이미지, 사운드, 그래픽 등)를 보낼 수 있습니다. . 비즈니스 커뮤니케이션의 관행에는 전화 회의뿐만 아니라 화상 회의도 포함되기 시작하여 여행에 시간과 돈을 낭비하지 않고 정보를 교환할 수 있습니다.

차례로, 새로운 서비스에 대한 개별 사용자의 비용을 줄이면 그에 대한 수요가 증가해야 합니다. 즉, 서비스 제공자의 이익이 증가해야 합니다. 이에 상응하는 서비스 수요의 증가는 공급의 증가로 이어질 것입니다. 필요한 장비, 장비 공급자의 이익을 증가시킬 것입니다. 따라서 현대 기술을 사용하여 서비스를 제공할 수 있는 유연성은 사용자, 서비스 제공업체 및 장비 공급업체라는 세 당사자의 경제적 이익을 함께 가져옵니다.

시험 문제

1. 현 단계의 통신기술 발전의 특징을 기술하시오.

2. 커뮤니케이션 통합이란?

3. 다기능 단말 장치에 대해 설명하십시오.

4. 글로벌 정보 인프라를 정의합니다.

5. 글로벌 정보 인프라의 개념을 구현하기 위해 필요한 것은 무엇입니까?

6. Global Information Infrastructure 표준을 만들 때 고려해야 할 속성(특성)은 무엇입니까?

7. 글로벌 정보 인프라의 원칙과 목적을 설명합니다.

8. 글로벌 정보 인프라의 주요 특성을 지정합니다.

9. 정보 네트워크 구축의 특징을 나열하십시오.

10. 정보 네트워크의 구조를 설명하십시오.

11. 정보 네트워크의 자원을 설명하십시오.

12. 통신방식에 따라 통신시스템은 어떻게 구분되는가?

13. 정보 전송의 효율성을 나타내는 통신 네트워크의 지표는 무엇입니까?

14. 정보 네트워크에서 프로토콜 및 인터페이스의 개념을 정의합니다.

15. 통신 네트워크의 신뢰성은 무엇입니까?

16. 통신 생존 가능성의 개념을 설명합니다. 의존하는 요인을 나열하십시오.

17. 통신 네트워크의 대역폭을 설명하십시오.

18. 도전이란 무엇입니까?

19. 통신 네트워크에서 메시지라는 개념은 무엇을 의미합니까?

20. 정보의 양을 결정하는 매개변수는 무엇입니까?

21. 전화 부하와 그 강도의 측정 단위는 무엇입니까?

22. 메시지 흐름이란 무엇입니까? 예를 들어 주십시오.

23. 어떤 정보가 유용합니까? 다른 유형의 이름을 지정하십시오.

24. 메시지의 흐름을 특징짓는 것은 무엇입니까?

25. 통신 네트워크에서 순환하는 흐름의 이름을 지정하고 특성화하십시오.

26. 그들은 무엇이라고 부릅니까? 정보 흐름, 수신 시점과 메시지 양을 미리 알고 있다면? 예를 들어 주십시오.

27. 통신 네트워크에서 "중력"의 개념은 무엇을 의미합니까?

28. UNSSU, 우크라이나 연구소, 글로벌 정보 인프라에 대해 설명하십시오.

29. 통신 네트워크 및 서비스 개발의 주요 이정표를 설명하십시오.

30. B-ISDN 광대역 네트워크의 기능은 무엇입니까?