CC BY
33
7 декабря 2011 г. 18:58
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Тенденции развития интерфейсов терминалов сетей связи общего пользования
Кривоногое В.М.,
Аспирант ФГУП ЦНИИС,
Определения.
Терминал или пользовательское оборудование: технические средства для передачи и (или) приема сигналов электросвязи по линиям связи, подключенные к абонентским линиям и находящиеся в пользовании абонентов или предназначенные для таких целей.
Сеть связи — технологическая система, включакхцря в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи или почтовой связи.
Сеть связи общего пользования предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю услугами связи на территории Российской Федерации и включает в себя сети электросвязи, определяемые географически в пределах обслуживаемой территории и ресурса нумерации и не определяемые геогро-фически в пределах территории Российской Федерации и ресурса нумерации, а также сети связи, определяемые по технологии реализации оказания услуг связи.
Сеть связи общего пользования представляет собой комплекс взаимодействующих сетей электросвязи в том числе сети связи для распространения программ телевизионною вещания и радиовещания.
Интерфе?йс (от англ. іп*е^осе — поверхность раздела, перегородка) - совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.
В зависимости от контекста, понятие применимо как к отдельному элементу (интерфейс элемента), так и к связкам элементов (интерфейс сопряжения элементов).
Этот термин используется практически во всех областях науки и техники. Его значение относится к любому сопряжению взаимодействующих сущностей. Под интерфейсом понимают не только устройства, но и правила (протокол) взаимодействия этих устройств.
В контексте отдельного элемента интерфейс элемента противоположен реализации элемента (внутреннему устройству и функционированию). Пользователю элемента незачем знать, как реализован используемый элемент, чтобы управлять им, но используемый элемент должен предоставить интерфейс управления. Например, водителю вовсе не обязательно знать, как устроен двигатель, чтобы управлять автомобилем, достаточно пользоваться интерфейсом автомобиля (рулем И педалями).
Классификация терминалов сетей связи общего пользования.
По степени мобильности: носимые; возимые; стационарные.
По использованию среды передачи: проводные; беспроводные.
По месту использования: наземные; спутниковые.
По дальности действия: до 10 м; до 300 м; до 1000м; более 1000 м.
По диапазону частот НЧ; ВЧ; СВЧ; оптический диапазон.
По способу представления информации: аналоговые и цифровые.
По типу сети доступа: с коммутацией каналов; с коммутацией пакетов; смешанные.
По типу связи: симплексные; полудуплексные; дуплексные.
Приведена классификация герминальных устройств сетей общего пользования и их интерфейсов. Рассмотрены проводные и беспроводные аппаратные интерфейсы, а также тенденции их развития в долгосрочной перспективе.
По типу передаваемой информации: для приема или приемопе-редачи голоса; для приема или приемопередачи видеоизображения и звука; для передачи данных; терминал для приемопередачи голоса, видеоизображения и звука и данных
Интерфейсы терминалов сетей общего пользования. Классификация интерфейсов.
Основной задачей интерфейса терминала является обработка входного сигнала и передача его на устройство, обрабатывающее информацию.
Классификация интерфейсов.
По способу реализации:
— аппаратный — неотъемлемая часть терминала, предназначенная для взаимодействия с другими терминалами или сетью связи, или для взаимод ействия других аппаратных составляющих терминала;
— программно-аппаратный — внешнее устройство, взаимодействующее с терминалом по средством аппаратного интерфейса, предназначенное обеспечить взаимодействие терминала с другими терминалами или сетью связи;
— программный — интерфейс взаимодействия программного обеспечения или взаимодействия терминала с пользователем.
По использованию среды передачи: проводные; беспроводные.
По диапазону частот. НЧ; ВЧ; СВЧ; оптический диапазон.
По типу связи: симплексные; полудуплексные; дуплексные.
По способу представления принимаемой (или) передаваемой информации: аналоговые; цифровые.
Аппаратные интерфейсы.
Проанализировав структурные и принципиальные схемы различных терминальных устройств можно отметить следующие:
Аппаратную составляющую терминала сети связи общего пользования можно условно разделить на 2 части:
— интерфейс взаимодействия с сетью связи или аппаратный интерфейс;
— устройство обрабатывающее информационный сигнал.
Следовательно, от аппаратною интерфейса зависит то, с какой
сетью связи сможет взаимодействовать терьмнал, и с какой скоростью принимать и обрабатывать информацию.
В современных терминальных устройствах применяются высокоскоростные сигнальные процессоры в качестве блока цифровой обработки сигнала (далее ЦОС) аппаратного интерфейса, а устройством, обрабатывающим информацию, является процессор или микроконтроллер (в зависимости от скорости и сложности выполняемых задач).
Тенденции развития интерфейсов терминалов сетей общего пользования.
Основными направлениями развития сетей связи общего пользования можно считать:
1 увеличение скорости передачи данных, что невозможно без увеличения быстрсдействия ТврМИНОЛЬНЫХ устройств (увеличение производительности центрального процессора и увеличение быстродействия сигнальных процессоров в блоках ЦОС).
Осенью 2009 г. был утвержден стандарт 802.11 п, поддерживающий скорость передачи данных до 600 Мбит/с. Рабочая группа 802.16 готовит к 2010 г утверждение релиза 2.0 стандарта 802.16.е с анонсированной скоростью передачи данных до 100
180
Т-Сотт, #7-2010
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Мбит/с. Так же готовиться к утверждению стандарт 802.1 б.т к 2011 г.; скорость передачи данных составит до 300 Мбит/с
2. Отказ от проводных сетей доступа. Повсеместное внедрение беспроводных локальных вычислительных сетей (далее ЛВС). Например, сети стандарта 802.11 и 802.16. Даже интерфейсы периферийных устройств перехсдят на беспроводную среду передачи. Пример: Создана рабочая группа 802.15.3 (Wireless USB — беспроводная универсальная последовательная шина).
3. Возможность работы терминальных устройств с различными сетями связи. Последнее возможно несколькими способами. Вот некоторые из них:
Использование дополнительных программно-аппаратных средств для обеспечения доступа терминальных устройств к сервисам сети
Когда только начали появляться персональные компьютеры (долее ПК), для объединения их в локально вычислительную сеть потребовалось использование модемов (периферийный программно-аппаратное средство). Позднее компания Intel интегрировала в наборы лотки материнских плат сетевую карту. В набор лотки для мобильных ПК компания Intel интегрирует кроме сетевой платы модем для взаимодействия с ТФОП. При появлении стандарта 802.11 устройства взаимодействия с этими сетями существовали только в виде периферийных программно — аппаратных средств. С 2005 года интерфейс 802.11 интегрируется в некоторые модели терминалов сотовых сетей. Для ПК и мобильных ПК поддержка работы с сетями 802.11 а/b/g и 802.16.е так и не была включена в набор лотки материнской платы. Кования Lenovo добавила модуль 3G сетей в нетбук IdeaPod S10-2-3G (построен на базе платформы Intel Atom, аппаратный интерфейс 3G не интегрирован в набор лотки).
Обеспечение поддержки доступа к сервисам сет средствами терминальных устройств, изменение или внесение изменений в интерфейс взаимодействия терминального устройства с другими устройствами или сетевыми компонентами.
Кования MediaTek анонсировала три новые микросхемы для работы с беспроводными сетями стандарта IEEE 802.16е WiMAX. Они полностью соответствуют всем требованиям спецификаций WiMAX Forum Vvbve2.
Использование дополнительных программно-аппаратных средств для обеспечения доступа терминальных устройств к сервисам сети
В связи с началом повсеместного распространения корпоративных, домашних и общественных беспроводных сетей, работающих в стандартах Wi-Fi, WiMAX и 3GPP (3rd Generation Partnership Project), возникает необходимость поддержки мобильными платформами связи в разных частотных д иапазонах и стандартах. Постоянная и повсеместная связь скоро станет неотъемлемой частью жизни конечных пользователей, которым необходимы коммуникаторы и другие мобильные устройства, чтобы предоставить им лучший в своем классе уровень сервиса. Для реализации этой концепции отрасль должна решить серьезные техн^еские проблемы, не самая последняя из которых — разработка техно лот й интеллектуального роуминга, которые позволят организовать "прозрачное" переключение как между точками доступа одной беспроводной сет, так и между разными беспроводными сетями.
Для непрерывного доступа необходима мобильность и поддержка переключения как в гомогенных, так и гетерогенных средах передачи. Гетерогенность заключается в возможности переключения между различными сетями — WLAN, WiMAX и сотовыми сетями. Гомогенность — это возможность "прозрачного" переключения между разными точками подключения одной сет (точками доступа беспроводной локальной сет или базовыми станциями WiMAX).
В случае переключения в гомогенной среде беспроводной локальной сет мобильные платформы в первую очередь должны ав-
томатически определять структуру беспроводной среды, в которой находится пользователь, и выбирать точку доступа с наилучшим качеством связи. Во-вторых, необходимо обеспечить доступ к ресурсам, чтобы предоставить гарантированное качество обслуживания, а также выполнить аутентификацию — или до, или в процессе переключения.
IEEE 802.11 к и 802.11 г — основные отраслевые стандарты, которые в настоящее время находятся в стадии разработки. Они должны обеспечить базовый набор сервисов (Basic Service Set, BSS) при "прозрачных" переключениях между точками доступа беспроводной локальной сет. Стандарт IEEE 802.11 к позволяет найти наилучшую из возможных точку доступа, а стандарт IEEE 802.11 г определяет механизмы обеспечения безопасности и бьклрого переключения между точками доступа в рамках одного и того же расширенного набора сервисов (Extended Service Set, ESS).
Стандарт IEEE 802.21 предназначен для того, чтобы обеспечить "прозрачное" переключение пользователей между разнь^и сетями. Он определяет функцию переключения, независимого от носителя (media independent handover, MIH), для уровней 2 и 3 модели протоколов передачи донных OSI (Open Systems Interconnection, взаимодействие открытых систем), что должно обеспечить мобильную связь в гетерогенных сетях Стандарт IEEE 802.21 предусматривает механизмы, позволяющие различным клиентским устройствам динамически переключаться между различными типами сетей — Wi-Fi, WiMAX и сотовыми сетями, а также выбирать оптимальный тип подключения, что может существенно повысить возможности мобильной связи. Для того чтобы обеспечить повсеместное распространение различных беспроводных сетей для передачи голоса, видео и цифровых донных корпорация Intel возглавила группу IEEE по разработке этих стандартов и сейчас занимается проектированием компонентов, которые должны предоставить непрерывный мобильный доступ к беспроводным сетям для мобильных платформ Intel.
Вывод На сегодняшний день тема исследования и разработки интерфейсов терминалов весьма актуальна, так как определяет возможности работы терминальных устройств с активно развивающимися сетями связи общего пользования.
Литература
1. ISO/IEC 27002 Information technology — Security techniques — Code of practice for information security management — Информаи*ю**<ые технологии. Технологии безопасности. Практические правила менеджмента информационной безопасности.
2. hlp://ksonline-ru/mainphp Технолога и средства связи — телекоммуникацией, цлрокапалосный доступ, телефотя, беспроводные сети, абонентский доступ, кабели связи.
3. hltp://www.compnets.narodju/content.hlml- Учебный курс: "Компьютерные сети".
4. Компыотерные сетм. Приняты, технологии, протоколы: Учебник дгтя вузов. 3-е над, / В. Г Олифер, К А Олифер — СПб.: Питер, 2008. — 958 с..
5. Сети UMTS Архитектура, мобильность, сервисы / Кааранен X, Ахтиа-нен А, Лаил*<ен Я, Намви С, Ниеми В. — М.: Техносфера, 2007. — 464 с.
6. Конвергенция сетей связи в российских условиях. / АА. Иванов, В А Соколов, ДС Терентьев, СМ. Ярлыкова Журнал Технологии и средства связи’ №5-2006.
7. NGN пр**гципы построения и орган изсн*1и /Под ред Ю.Н. Чернышова. — М.: Эко Трендо, 2008. — 400 с.
8. Системы и сети радиодоступа. / Григорьев В. А., Лагутенко О.И., Рас-паев Ю. А — Mj Эко-Трендз, 2005. — 384 с
9. Платформ для непрерывного мобильного доступа к беспроводным сетям. / Кейпил Суд (Ксф! Sood), Эмили X Кью (Emily К Qi), Вайвик Г Галта (Vrvek G. Gupla) — Журнал Technology@1nlel.
10. hl^>://wimax.Kvebusiness.nj/tags/802.16Е.
11. Федеральный закон о связи. 7 ноля 2003 г. — № 126-ФЗ.
T-Comm, #7-2010
181
