Технологии цифровой сотовой связи и телевещания Лекция 1 История сотовой связи и её стандартизация. Обзор современных стандартов. - презентация

1 Технологии цифровой сотовой связи и телевещания Лекция 1 История сотовой связи и её стандартизация. Обзор современных стандартов.

2 ИСТОРИЯ СОТОВОЙ СВЯЗИ

3 История сотовой связи Первые мобильные телефоны 1946 г. в США, в городе Сент-Луис компания AT&T Bell Laboratories начала эксплуатацию опытного сервиса телефонной связи из автомобиля. В том же году в СССР Г. Шапиро и И. Захарченко провели успешные испытания автомобильного радиотелефона своей системы с дальностью действия до 20 км г. сотрудники американской фирмы Bell Дуглас Ринг и Рей Янг предложили принцип шестиугольных сот для мобильной телефонии г. в Стокгольме, Гётеберге и Мальмо (Швеция) запущена первая очередь автоматической автомобильной телефонной сети Mobile System A (MTA).

4 История сотовой связи Мобильная связь в СССР 1957 г. инженер Л. И. Куприянович из Москвы создал и публично продемонстрировал первый опытный носимый мобильный телефон ЛК-1 весом 3 кг, радиусом действия 2030 км и временем работы без смены батарей 2030 часов и базовую станцию к нему. Решения аппарата запатентованы (а.с от ) г. Л. И. Куприянович создаёт опытные образцы компактных мобильных телефонов весом всего 500 г и размерами с папиросную коробку г. в СССР начато создание гражданского (ведомственного) сервиса автомобильных телефонов «Алтай» г. начата опытная эксплуатация сервиса автомобильных телефонов «Алтай» в Москве, к 1970 году ей охвачено более 30 советских городов.

5 История сотовой связи Первый сотовый телефон 3 апреля 1973 года Мартин Купер позвонил с мобильного телефона модели «DynaTAC», весом в 1,15 килограмма, размерами 22,5х3,75х12,5 сантиметра. В нём было 2 тысячи деталей. Заряда аккумулятора хватало на 20 минут разговора. 6 марта 1983 компания Motorola выпустила первый в мире коммерческий портативный сотовый телефон аппарат DynaTAC 8000X, на который было потрачено более 100 млн $ и 15 лет разработок. Телефон весил 794 грамма и имел размеры 33×4,4×8,9 см. Заряда аккумуляторов хватало на 8 часов работы в режиме ожидания или на один час в режиме разговора. В розницу телефон стоил 3995 долларов США.

6 История сотовой связи US Mobile Communication System, Bell, 1970 US Cellular radiotelephone system structured for flexible use of different cell sizes, Bell, 1979

7 1G – аналоговая связь В 1981 в качестве единого стандарта для Швеции, Финляндии, Норвегии, Дании, Исландии и Саудовской Аравии был принят NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) с рабочей частотой 450 МГц. Ericsson. В 1983 году в США исследовательский центр Bell Laboratories ввёл в эксплуатацию систему связи на базе стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Позднее система распространилась в Северной Америке, Австралии, Китае. Ширина канала 30 кГц. В 1985 году в Великобритании в качестве национального стандарта принята система TACS, основанная на технологии AMPS, но с шириной канала 25 кГц. В 1987 – ETACS (Enhanced Total Access Communications System) – Motorola увеличила втрое ёмкость AMPS, создав систему N- AMPS, поддерживающую до 3-х абонентов в канале 30 кГц

8 2G – цифровая связь В 1990 году в США утверждён новый национальный стандарт цифровой связи IS-54 (D-AMPS), разработанный ассоциацией TIA/EIA – ETSI стандартизует GSM в США Qualcomm начала исследования нового вида связи, основанного на технологии кодового разделения сигналов по частоте, CDMA (Code Division Multiple Access) начало эпохи GSM, в Германии запущена в коммерческую эксплуатацию система связи на основе этой технологии ETSI стандартизует DECT – стандарт беспроводной цифровой телефонии на небольшие расстояния год в Китае заработала первая в мире система связи стандарта CDMAOne (IS-95). Сам стандарт IS-95 разработан TIA/EIA в 1993, а его продвинутая версия IS-95А – в Основной вклад принадлежит Qualcomm

9 2.5G – цифровая связь IS-95B – стандартизована служба передачи данных с коммутацией пакетов. Скорости до 64к. Первая сеть запущена в Корее в GPRS (General Packet Radio Servise) – аналогичная служба для GSM. Скорость до 115к. EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution)- Скорость до 384к

10 3G, 3.5G, 3.9G, 4G …

11

12 Эволюция сотовых технологий

13 Принцип действия сотовой связи GSM

14 СТАНДАРТИЗАЦИЯ СОТОВОЙ СВЯЗИ

15 Определения Техноло́гия (от греч. téchne искусство, мастерство, умение и греч. логия - изучение) - совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; способ преобразования данного в необходимое Информационные технологии (ИТ, англ. information technology, IT) - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки информации Стандарт - документ, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации Протоко́л набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя или несколькими устройствами

16 Стандартизация сотовой связи. ITU - International Telecommunications Union не делает стандарты связи утверждающая организация (также как и ISO)

17 Стандартизация сотовой связи. 3GPP 3GPP – объединение 6 комитетов по стандартизации различных стран (ETSI, ATIS, ARIB, CCSA, TTA, TTC) для создания стандартов мобильной связи 3G и выше. ETSI (European Telecommunications Standards Institute) – основной партнер и инициатор.

18 Стандартизация сотовой связи. 3GPP Выпуск спецификаций организован в виде релизов. Release 8 – LTE (3G, декабрь 2008 год) Release 10 – LTE-advanced (4G, март 2011 года) Release 12 – pre 5G, предполагаемая дата июнь 2014 года)

19 Как делаются релизы в 3GPP Релиз – это набор технических спецификаций. В спецификациях, входящих в релиз могут быть описаны несколько технологий. Каждая спецификация описывает конкретную часть одной из технологий («функциональность» в терминах 3GPP). Например, физический уровень LTE. Мотивацией для выпуска нового релиза чаще всего является стандартизация новой технологии. РелизСпецификация Набор «Функциональностей» PHY LTEMAC UMTS

20 Как делаются релизы в 3GPPs (2/2) 1)Новая функциональность может быть добавлена в существующую спецификацию 2)Для новой функциональности может быть создана новая спецификация v0.0.0 v v4.0.0

21 Что кроме сотовых сетей? Транкинговая связь (TETRA, APCO-25, …) Телевизионное вещание (DVB, …) Цифровое радиовещание (DRM, …) Спутниковая связь (SDR, DVB-S, …) Сети беспроводной передачи данных (Wi-Fi, WiMAX, …) Сенсорные сети (ZigBee, …) RFID

22 СПАСИБО