Эволюция беспроводных сетей связи

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Беспроводные сети связи прошли эволюционный путь развития, в котором нарастали их географические масштабы и расширялось количество предоставляемых услуг.

Первым и самым важным этапом эволюции беспроводных сетей, как и всей области телекоммуникаций, является переход от передачи аналогового сигнала к цифровому сигналу. Изменение технологии передачи на цифровую позволило повысить качество передачи сигнала и увеличить скорость передачи информации. Путь развития цифровых беспроводных сетей начал от сетей с коммутацией каналов (КК) и дошел до сетей с коммутацией пакетов (КП). Это объясняется тем, что пакетные технологии обладают возможностью предоставления мобильным пользователям разнородных, в том числе интегральных услуг, и обеспечивают более эффективное использование частотных и сетевых ресурсов [2].

Рис. 1.1 - Эволюция технологий беспроводных систем связи

На рис. 1.1 показано развитие беспроводных сетей с примерами стандартов, соответствующих поколениям этих систем связи. В начале развитие этих технологии все системы беспроводной связи были аналоговыми и использовали технологию коммутации каналов как в первом и втором поколениях. Реализация этих технологии была аппаратной. Продолжалось развитие технологии беспроводной связи и с 2.5 поколения переходили на цифровые системы с использованием коммутации пакетов, а реализация этих системы стало программным. В третьем поколении появились когнитивные системы с программной реализацией.

Следует отметить, что самое пристальное внимание производителей при разработке, органов стандартизации при утверждении и очень короткое время внедрения у операторов связи сейчас имеют технологии 4G (рис. 1.1), т.е. подходящие под требования IMT-Advanced - WiMAX и LTE относятся к сетям масштаба города. Это происходит в связи с наибольшей коммерческой выгодой, которая, в свою очередь, происходит как из-за подходящей под запросы пользователей скорости передачи и возможности мобильности пользователей, так и из-за значительной зоны охвата - выгодной в большей степени операторам.

С момента публикации первой версии стандарта IEEE 802.11 в 1997 г. появилось множество новых задач, которые требовали обеспечения бесперебойной работы движущихся станций и расширения зоны покрытия сети. Расширение зоны покрытия сети означает, что некоторые станции связной сети связи находятся вне зоны радиоприема друг друга, поэтому для доставки пакетов между ними требуется ретрансляция пакетов через промежуточные станции [3].

Кроме увеличения зоны покрытия, новые стандарты беспроводных сетей связи становятся более усложненными с точки зрения функционирования. В настоящий момент широко применяются радиосистемы с программируемыми параметрами (Software-defined radio - SDR). Сам термин был введен «отцом» SDR и беспроводных когнитивных систем - Джозефом Митулой III. Системы SDR позволяют радиоустройствам, работать на разных частотах, с разными видами сигналов, по разным технологиям беспроводной связи. Используя технологии цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), SDR-устройства позволяют работать и с GSM, и с CDMA-сигналом. По мере развития технологий беспроводной связи, системы SDR становятся всё сложнее и интеллектуальнее. Простейшим примером современных SDR-систем являются современные мобильные телефоны и планшетные компьютеры, имеющие возможность передавать данные как по технологии Wi-Fi, так и по UMTS.

Дальнейшее развитие технологий беспроводной связи будет вести к созданию гибридных технологий, использующих каждую из технологий, показанных на рис. 1.2.

Рис. 1.2 - Эволюция технологии построения беспроводной связи

На рис.1.2. показан пут развития технологии построения беспроводной связи, где в 1940 появились цифровые радиосистемы и продолжалось их развитие до появления радиосистемы с программируемыми параметрами в 1980г. В 2000г появилось новая технология под называнием когнитивное радио, самая современная технология.

К сожалению, в данный момент, ввиду своей сложности, внедрение принципиально новой элементной базы задерживается, поэтому возможная организация гибридных технологий пока не изучена.

Вместе с усложнением технологий построения беспроводных средств связи развиваются и методы управления беспроводными сетями. В данный момент, передовым в этой области выглядит функционирование когнитивных беспроводных сетей. Основные преимущества использования когнитивных технологий при построении беспроводных сетей - меньшая зависимость от регулируемых диапазонов используемого частотного спектра, адаптивность к постоянно изменяющейся среде передаче данных, а также к изменениям внутри беспроводной сети передачи данных (БСПД). Примером таких сетей является стандарт IEEE 802.22. Сеть функционирует в спектре телевизионных частот, относится к WRAN - беспроводным региональным сетям [3].

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒