Структура стандартной подвижной станции GSM.

 

1. Дано число 11432.

· преобразовать его в строку;

· получить из нее строку “143”;

· вычислить количество символов в новой строке;

· преобразовать ее в число и увеличить его на 5.

 

Структура стандартной подвижной станции GSM.

Немного истории.

В 1947 году исследовательская лаборатория Bell Laboratories (принадлежащая компании AT&T) выступила с предложением создать мобильный телефон.
В 1957 году Л. И. Куприянович (СССР) создал экспериментальный образец мобильного телефона ЛК-1 весом 3 кг и базовую станцию к нему, связанную с ГТС. В последующих образцах 1958 года вес мобильных телефонов был снижен до 0,5 кг.
В 1966 году Болгария представила на выставке «Интероргтехника-66» промышленный образец прообраза микросотовых сетей — мобильные телефоны РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовую станцию РАТЦ-10 на 6 абонентов.
В 1973 году был выпущен первый прототип портативного сотового телефона — Motorola DynaTAC. Считается, что первый звонок по этому телефону был сделан 3 апреля 1973 г., когда его изобретатель, сотрудник Motorola Мартин Купер (en:Martin Cooper) позвонил конкуренту из AT&T Джоэлю Энгелю (en:Joel Engel). DynaTAC весил около 1,15 кг и имел размер 22,5х12,5х3,75 см. На его передней панели было расположено 12 клавиш, из них 10 цифровых и две для отправки вызова и прекращения разговора. У DynaTAC-а отсутствовал дисплей и не было никаких дополнительных функций. В режиме ожидания он мог работать до восьми часов, в режиме разговора около часа (по другим данным, 35 минут), заряжать его приходилось чуть более 10 часов. И все же это было революционное достижение в сфере коммуникаций!

Рассмотрим подвижную станцию – наиболее простой по функциональному назначению и устройству элемент системы сотовой связи, к тому же это единственный элемент системы, который реально доступен пользователю.

Блок-схема подвижной станции приведена на рис. 1.5. В ее состав входят:

- блок управления;

- приемопередающий блок;

- антенный блок.

Рис. 1.5. Блок-схема подвижной станции (абонентского радиотелефонного аппарата).

Наиболее прост по составу антенный блок: он включает собственно антенну (в простейшем случае четвертьволновой штырь) и коммутатор прием-передача. Последний для цифровой станции может представлять собой электронный коммутатор, подключающий антенну либо на выход передатчика, либо на вход приемника, поскольку подвижная станция цифровой системы никогда не работает на прием и передачу одновременно?.

Блок управления включает микротелефонную трубку – микрофон и динамик, клавиатуру и дисплей. Клавиатура (наборное поле с цифровыми и функциональными клавишами) служит для набора номера телефона вызываемого абонента, а также команд, определяющих режим работы подвижной станции. Дисплей служит для отображения различной информации, предусматриваемой устройством и режимом работы станции.

Приемопередающий блок значительно сложнее.

В свою очередь, включает передатчик, приемник, синтезатор частот и логический блок

В состав передатчика входят:

- аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – преобразует в цифровую форму сигнал с выхода микрофона, и вся последующая обработка и передача сигнала речи производятся в цифровой форме, вплоть до обратного цифро-аналогового преобразования;

- кодер речи осуществляет кодирование сигнала речи – преобразование сигнала, имеющего цифровую форму, по определенным законам с целью сокращения его избыточности, т.е. с целью сокращения объема информации, передаваемой по каналу связи;

- кодер канала – добавляет в цифровой сигнал, получаемый с выхода кодера речи, дополнительную (избыточную) информацию, предназначенную для защиты от ошибок при передаче сигнала по линии связи; с той же целью информация подвергается определенной переупаковке (перемножению); кроме того, кодер канала вводит в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающую от логического блока;

- модулятор – осуществляет перенос информации кодированного видеосигнала на несущую частоту.

Приемник по составу в основном соответствует передатчику, но с обратными функциями входящих в него блоков:

- демодулятор выделяет из модулированного радиосигнала кодированный видеосигнал, несущий информацию;

- декодер канала выделяет из входного потока управляющую информацию и направляет ее на логический блок; принятая информация проверяется на наличие ошибок, и выделенные ошибки по возможности исправляются; до последующей обработки принятая информация подвергается обратной (по отношению к кодеру) переупаковке;

- декодер речи восстанавливает поступающий на него с декодера канала сигнал речи, переводя его в естественную форму, со свойственной ему избыточностью, но в цифровом виде;

- цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует принятый сигнал речи в аналоговую форму и подает его на выход динамика;

- эквалайзер служит для частичной компенсации искажений сигнала вследствие многолучевого распространения; по существу, он является адаптивным фильтром, настраиваемым по обучающей последовательности символов, входящей в состав передаваемой информации; блок эквалайзера не является, вообще говоря, функционально необходимым и в некоторых случаях может отсутствовать.

(Для сочетания кодера и декодера иногда употребляют наименование кодек.)

Помимо передатчика и приемника, в приемопередающий блок входят логический блок и синтезатор частот.

Логический блок – это, по сути, микрокомпьютер со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющий управление работой подвижной станции.

Синтезатор является источником колебаний несущей частоты, используемой для передачи информации по радиоканалу. Наличие гетеродина и преобразователя частоты обусловлено тем, что для передачи и приема используются различные участки спектра (дуплексное разделение по частоте).

 

В ПС системы GSM предусмотрен специальный съемный модуль идентификации абонента (Subscriber Identity Module – SIM).), благодаря которой абонент работает с телефоном как с банкоматом, причем с помощью одной карточки можно звонить из разных аппаратов. После включения питания подвижная станция запрашивает PIN-код, трехкратный ошибочный набор которого приводит к полному отключению аппарата. До начала сеанса связи сеть через радиоканал проверяет "полномочия" подвижной станции с помощью процедуры аутентификации. Каждый терминал имеет уникальный международный идентификатор мобильного оборудования, SIM-карта содержит международный идентификатор мобильного абонента, секретный ключ для аутентификации,и другую информацию.

Подвижная станция системы GSM включает также так называемый детектор речевой активности (Voice Activity Detector), который в интересах экономного расходования энергии источника питания (уменьшения средней мощности излучения), а также сни­жения уровня помех, неизбежно создаваемых для других станций при работающем передатчике, включает работу передатчика на излучение только на те интервалы времени, когда абонент говорит. На время паузы в работе передатчика в приемный тракт дополнительно вводится так называемый комфортный шум. (В необходимых случаях в подвижную станцию могут входить отдельные терминальные устройства, например факсимильный аппарат, в том числе подключаемые через специальные адаптеры с использованием соответствующих интерфейсов.)

(Если представить блок-схему аналоговой подвижной станции, то она будет проще рассмотренной цифровой за счет отсутствия блоков АЦП/ЦАП и кодеков, но сложнее за счет более громоздкого дуплексного антенного переключателя, поскольку аналоговой станции приходится одновременно работать на передачу и на прием.)