Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера

Развитие оптических сетей связи открывает возможности для создания новых информационных технологий в области удаленного взаимодействия мобильных пользователей. Одной из подобных технологий является обеспечение доступа к мультимедийным информационным ресурсам и взаимодействие мобильных пользователей...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2003
Автор:	Алишов, Н.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2003
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6378
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера / Н.И. Алишов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2003. — № 2. — С. 33-39. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6378
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63782025-02-09T12:18:25Z Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера Алишов, Н.И. Развитие оптических сетей связи открывает возможности для создания новых информационных технологий в области удаленного взаимодействия мобильных пользователей. Одной из подобных технологий является обеспечение доступа к мультимедийным информационным ресурсам и взаимодействие мобильных пользователей в реальном масштабе времени. С этой целью предлагается использовать беспроводную связь карманных компьютеров с оптическими сетевыми модулями(ОСМ), функционирующими в рамках каналов связи типа «оптоволокно к тротуару (к дому)». 2003 Article Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера / Н.И. Алишов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2003. — № 2. — С. 33-39. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1817-9908 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6378 004.72 ru application/pdf Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Развитие оптических сетей связи открывает возможности для создания новых информационных технологий в области удаленного взаимодействия мобильных пользователей. Одной из подобных технологий является обеспечение доступа к мультимедийным информационным ресурсам и взаимодействие мобильных пользователей в реальном масштабе времени. С этой целью предлагается использовать беспроводную связь карманных компьютеров с оптическими сетевыми модулями(ОСМ), функционирующими в рамках каналов связи типа «оптоволокно к тротуару (к дому)».
format	Article
author	Алишов, Н.И.
spellingShingle	Алишов, Н.И. Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
author_facet	Алишов, Н.И.
author_sort	Алишов, Н.И.
title	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
title_short	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
title_full	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
title_fullStr	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
title_full_unstemmed	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
title_sort	оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера
publisher	Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
publishDate	2003
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6378
citation_txt	Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера / Н.И. Алишов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2003. — № 2. — С. 33-39. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT ališovni optičeskaâmobilʹnaâsvâzʹnabazekarmannogokompʹûtera
first_indexed	2025-11-25T23:32:07Z
last_indexed	2025-11-25T23:32:07Z
_version_	1849807107944087552
fulltext	Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 33 Развитие оптических сетей связи открывает возможности для со- здания новых информационных технологий в области удаленного взаимодействия мобильных по- льзователей. Одной из подобных технологий является обеспечение доступа к мультимедийным ин- формационным ресурсам и вза- имодействие мобильных пользо- вателей в реальном масштабе времени. С этой целью предлага- ется использовать беспроводную связь карманных компьютеров с оптическими сетевыми модулями (ОСМ), функционирующими в ра- мках каналов связи типа «опто- волокно к тротуару (к дому)».  Н.И. Алишов, 2003 ÓÄÊ 004.72 Í.È.ÀËÈØÎÂ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÀß ÌÎÁÈËÜÍÀß ÑÂßÇÜ ÍÀ ÁÀÇÅ ÊÀÐÌÀÍÍÎÃÎ ÊÎÌÏÜÞÒÅÐÀ Постановка задачи. Интеграция в рамках карманного компьютера возможностей со- временных мультимедийных технологий и средств телекоммуникации для передачи ау- дио- видеоинформации и цифровых данных позволяет реализовать концепцию информа- тизации общества с точки зрения предостав- ления необходимой пользователям информа- ции во времени и в пространстве [1]. Для этого могут быть использованы последние мировые достижения в области создания оп- тических сетей предоставления каждому до- му необходимой полосы пропускания муль- тимедийной информации. Несмотря на постоянное взаимопроникно- вение технологий мобильной аудио- видео - связи и удаленного доступа к информацион- ным ресурсам в настоящее время эти техно- логии реализуются, как правило, разными средствами. Поэтому поиск путей интегра- ции различных средств передачи и взаимо- действия мультимедийной информации яв- ляется достаточно актуальной задачей. При этом все создаваемые средства должны быть разработаны с учетом современного состоя- ния телекоммуникации и сетей передачи данных. В данной статье обсуждаются воз- можности интеграции мобильных средств связи с оптическими средствами телекомму- никации и передачи данных на основе тех- нологий интеллектуальных сетей. Выбор оп- тических сетей в качестве средств интегра- ции обусловливается, прежде всего, широкой полосой пропускания оптических линий свя- зи и возможностью каналов связи типа «оп- товолокно к тротуару, к дому» и т.п. Н.И. АЛИШОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 34 Состояние проблемы. Цель предлагаемой концепции − технологическая и системная интеграция средств мобильной связи со средствами последней мили, реализуемых на базе сетевых оптических модулей. В настоящее время повсеме- стно предоставляются услуги мобильных связей с использованием GSM и ана- логичных систем. Мобильные средства связи постоянно интегрируются сетевы- ми технологиями типа Internet, Web и т.п. С другой стороны, бурно развиваемые мультимедийные средства карманных компьютеров скорее всего в недалеком будущем «поглотят» основные функции мобильной связи, интегрируя их с ко- лоссальными возможностями по обработке информации. Поэтому предлагаемая технология будет ориентирована на построение системы с использованием кар- манного компьютера. Независимо от развития этих двух технологий функции мобильной связи всегда будут неотъемлемой частью человеческой деятельно- сти. Если к этому добавить грядущие возможности мобильного телевидения, то значимость интеграционных технологий трудно переоценить. Развитой мобильной связью, интегрированной с современными сетями пе- редачи данных, является технология LMDS (Local Multipoint Distribution Service - Локальная Многоточечная Распределительная Система). Архитектура сети для LMDS аналогична сетям операторов сотовой связи и осуществляется с по- мощью сот, расположенных на расстоянии нескольких километров друг от дру- га. Так как LMDS занимает полосу 1,3 ГГц К - диапазона, цифровая связь осу- ществляется с невероятной скоростью − более 1Гбит в секунду. LMDS передает звуковые и видеопрограммы, а также цифровые данные, используя микровол- новой сигнал в полосе 27,5 - 31,3 ГГц. Сотовое телевидение предоставит дополнительные телефонные каналы, по- может принять участие в международных телеконференциях, соединяющих абонентов по видеосвязи, позволит смотреть передачи, предварительно выбрав нужный язык. Новая система затронет и Internet. С ее помощью можно будет получить высокоскоростной доступ в мировую компьютерную сеть. Работать в Internet станет легко и приятно: с нарушениями связи и длительной загрузкой будет покончено [2]. Безусловно, как современная мобильная связь, так и мобильная связь на базе LMDS имеют ряд недостатков. Главные из них − большой расход полосы про- пускания эфирного пространства и дороговизна предоставляемых услуг и уста- навливаемого оборудования (по крайней мере, в ближайшие годы). Альтернативным вариантом реализации мобильной связи, интегрированной с мультимедийными компьютерно-сетевыми средствами, является использова- ние возможностей оптоволоконных средств телекоммуникации общего пользо- вания. Появление интеллектуальных сетей предоставления массовых услуг на базе систем типа SONET, ATM, Ethernet не только способствует развитию со- временных технологий, но и обусловливает необходимость создания новых се- тевых решений для эффективной утилизации колоссальных возможностей опти- ческих сетей связи. Существующие возможности решения проблемы последней мили за счет пассивных оптических сетей позволяют «протянуть» к каждой ОПТИЧЕСКАЯ МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ НА БАЗЕ КАРМАННОГО КОМПЬЮТЕРА Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 35 улице и к каждому дому оконечные устройства на базе оптических сетевых мо- дулей. Стандартизация и унификация этой технологии гарантирует массовое внедрение оптических сетей. Концепция создания здания новой технологии оптической мобильной связи. Сегодня радио - и спутниковая связь составляют основу телефонных переговоров мобильных пользователей. Безусловно, постепенная интеграция этого вида связи с сетями передачи данных открывает широкие возможности для будущих технологий. Кажется, что альтернативой для «эфирной» связи не может быть по определению, так как нет альтернативного варианта для самого «эфира». Однако, если заглянуть на 10 или 15 лет вперед, то можно заметить, что примерно к 2015 – 2020 гг. мы станем свидетелями становления сетей, пол- ностью основанных на волоконной оптике. Некоторые авторы считают, что бу- дет достигнута нирвана в информационных технологиях, так как вместо пре- вращения сигналов из оптической формы в электрическую и наоборот весь тра- фик будет осуществляться исключительно в виде световых волн. Производи- тельность сетей возрастет на несколько порядков [3]. В течение, приблизительно, пяти следующих лет наступит эпоха интеллек- туальных оптических сетей. Старые системы SDH/SONET постепенно вытес- нятся оптической инфраструктурой, в которой для передачи данных будет ис- пользоваться световое излучение. С оптическим механизмом будет тесно связан протокол TCP/IP – комбинация протокола управления передачей/ протокола Internet (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). При поступлении новых запросов на IP-обслуживание конфигурация сети будет изменяться автоматиче- ски. Вместо каналов, на создание которых ранее могло уйти несколько недель, придут каналы, создаваемые в течение нескольких минут, которые обеспечат именно те параметры трафика и сроки исполнения заказа, которые требуются для данного сеанса передачи . Безусловно, практический эффект от подобных технологий будет только тогда, когда оптоволокно «войдет» в каждый дом, в каждое здание по доступной цене. Уже сегодня во многих крупных городах мира оптоволокном «окутаны» множество улиц и кварталов с возможностью разветвления их между пользова- телями (кстати, в Киеве тоже начата прокладка аналогичных кабелей). Таким образом, становится неизбежным то время, когда в больших городах вместо ста- рых медных кабелей повсюду будут проложены оптоволоконные кабели. В настоящее время самым дорогостоящим участком оптоволоконных сетей является участок от абонентов (от домов) до ближайшего оператора связи (этот участок приято назвать «последняя миля»). Одним из решений проблемы по- следней мили оптическими средствами являются пассивные оптические сети, которые используют три типа активных устройств: оптические сетевые терми- налы, оптические сетевые модули и оптические линейные терминалы. Набор этих устройств совместно с оптоволоконными кабелями, ответвителями, атте- нюаторами и соединителями позволяют реализовать всевозможные схемы под- ключения пользователей к магистральным сетям. Н.И. АЛИШОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 36 Таким образом, появление оптоволоконной связи может создать конкурен- цию радио- и спутниковой связи в мегаполисах и в больших городах. Поэтому создание альтернативной мобильной связи заключается в использовании воз- можностей оптических сетей передачи данных и современных информацион- ных технологий. Архитектура предлагаемой технологии оптической мобильной связи. В на- стоящее время предлагаемая архитектура может быть реализована посредством аппаратно-программной и системной интеграции трех современных техноло- гий, которые в последние годы начали бурно развиваться: 1) интеллектуальная транспортная сеть передачи данных на базе сверхско- ростных Ethernet технологий (1 Гб/с, 10 Гб/с); 2) пассивные оптические сети Ethernet для последней мили (EPON – техно- логия); 3) технология беспроводной Ethernet на базе международного стандарта IEEE 802.11xх для мобильных пользователей (или другие аналогичные средства беспроводной связи с оконечными модулями оптических сетей передачи дан- ных). Кроме того, концепция основывается на инвариантных относительно метода передачи данных технологиях, таких как «оптоволокно к дому» (FTTH), оптово- локно к зданию» (FTTB), « оптоволокно к тротуару» (FTTC). И, наконец, основ- ным составляющим интегрируемой среды является карманный компьютер (или аналогичное устройство), оснащенный средствами беспроводной мобильной связи с оконечными модулями оптических сетей передачи данных. В настоящее время Ethernet с производительностью 10 Гбит/с принят в ка- честве основы для расширения региональных сетей общего пользования. На рис.1 показана обобщенная схема транспортной сети на базе технологии Ethernet. 1 Гб /с 10 Гб /с 3Com 3Com 3Com Траспортная сеть EPON ОСТ ОСМ FTTB FTTH FTTC РИС. 1 ОПТИЧЕСКАЯ МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ НА БАЗЕ КАРМАННОГО КОМПЬЮТЕРА Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 37 Место оптической мобильной связи среди других видов телефонной связи показано на рис. 2, на котором отражено современное состояние интеграции различных видов телефонной связи, с учетом предлагаемой технологии. Так как первое время оптические мобильные связи должны внедряться в больших горо- дах, охваченных оптоволоконными линиями, то для связи мобильных пользова- телей с абонентами за пределами городов предусматривается интеграция с су- ществующими средствами дальней связи (с АТС или радио- , или со спутнико- выми каналами). Кстати, аналогичная интеграция реализуется в современной мобильной связи. В будущем по трассе магистральных оптических каналов мо- гут быть установлены соответствующие повторители, коммутаторы или мосты для дальней связи. Радио связь АТС ОСТ ОСТ Блок доступа к среде ТХ RХ МАТС МСС ММ МРДВ МРС 802.11 Блок доступа к среде ТХ RХ ММ МРДВ 802.11 ОСМ ОСМ ОСМ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 8 # Ethernet 10 Гб/с Ethernet 1 Гб/с Разделитель РИС. 2 Структурная организация «разводки» оптоволоконных линий для решения проблемы последней мили предполагает наличие корневых активных мультип- лексоров (оптических сетевых терминалов – ОСТ), соединенных с высокоскоро- стными сетями передачи данных. ОСТ мультиплексирует передаваемые данные между N оптическими сетевыми модулями (ОСМ), соединенными с пользова- тельскими терминалами. Разнообразие вариантов структурной организации взаимодействия ОСТ, ОСМ, оптических разветвителей и т.п. позволяет реализо- вать сетевую среду предоставления необходимых услуг. Н.И. АЛИШОВ Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 38 Каждый ОСТ и/или ОСМ оснащается также модулем беспроводной связи для мобильных пользователей. В данном примере этим модулем является мо- дуль 802.11хх (см. рис. 2). Расположение ОСМ и ОСТ должно обеспечивать полное покрытие территории (с точки зрения требований беспроводной связи, например 802.11хх). При этом в качестве единицы территории может быть взята площадь охватываемой одним или несколько ОСТ. Гибкость средств позволят организовать множество вариантов структурной организации беспроводной свя- зи (в том числе сотовой связи). Модуль 802.11хх обеспечивает беспроводную связь с мобильными пользо- вателями, у которых в качестве терминального устройства используется карман- ный компьютер. Модуль АТС (МАТС) предназначен для передачи данных меж- ду модулем 802.11хх и телефонными сетями общего пользования (АТС). Мост между средствами оптический мобильной связи и радио - или спутниковыми средствами связи может быть реализован соответствующими модулями МРС (модуль радио связи) и МСС (модуль спутниковой связи). Причем, МРС, МСС и МАТС являются факультативными и выбираются при необходимости обеспе- чения соответствующей связи. Кроме того, существует модуль моста (ММ), обеспечивающий расширение диапазона видимости между модулями 802.11хх. ММ гарантирует нахождение мобильного пользователя в рамках города в диапа- зоне видимости ближайших модулей 802.11хх: если между двумя ОСМ види- мость беспроводной связи не обеспечивается, то либо на ОСМ, либо на ОСТ ус- танавливаются ММ. Таким образом, обеспечивается охват территории, где на- ходится в данный момент мобильный пользователь. Рассмотрим обобщенную структуру средств оптической мобильной связи. Высокоскоростная транспортная сеть осуществляет передачу мультимедийной информации между сетями доступа, которые обеспечиваются каналом передачи данных до 1Гб/с (в данном случае). Сети доступа доставляют этот трафик для конечных пользователей, для чего реализуется EPON технология. Оптические сетевые терминалы через оптические сетевые модули передают данные непо- средственно пользователям. Так как каждый расчетный ОСМ содержит модули беспроводной связи, то мобильный пользователь через модуль 802.11хх, встро- енный в карманный компьютер, направляет запрос на установление соединения. Этот запрос принимается модулем 802.11хх ближайшего ОСМ и по оптической сети перенаправляется вызываемому абоненту. Полученное от абонента под- тверждение на установление соединения через транспортную сеть и EPON по- ступает мобильному пользователю. В случае, когда вызываемый абонент нахо- дится за пределами оптической мобильной связи (за городом), в процесс уста- новления соединения включаются соответствующие модули (МСС, МРС, МАТС). Взаимодействие ОСТ и ОСМ для «доставки» оптических данных по сети осуществляется мультиплексорами разделения длин волн. Практические особенности реализации оптической мобильной связи. Вышеописанные модули оптических сетей должны быть разработаны с учетом ОПТИЧЕСКАЯ МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ НА БАЗЕ КАРМАННОГО КОМПЬЮТЕРА Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2003, №2 39 современных технологических возможностей создания компьютерно-сетевых средств. С развитием этих средств и аппаратной интеграции базовых модулей оптических сетей возможны и другие технические решения. Однако предложен- ные архитектурные решения для создания оптической мобильной связи являют- ся инвариантными решениями относительно функционального и технологиче- ского уровня развития оптических средств связи. Основополагающим фактором для новой и перспективной технологии является интеграция двух развитых тех- нологий: средств мобильной связи и оптических сетей передачи данных. На уровне интерфейса (стыка) этих двух технологий могут быть созданы самые со- временные технологии с учетом текущего уровня развития соответствующих аппаратно-программных средств (например, мобильное телевидение, мобильная аудио-, видео-телеконференция, информирование населения, компьютерная ви- деотелефония, мобильная глобальная система навигации и определения положе- ния и др.). Что же касается использования в качестве пользовательского терминала карманного компьютера, следует отметить, что выбор сделан для предоставле- ния пользователям возможностей по обработке информации аналогичных воз- можностям настольных компьютеров. Это обусловлено еще тем, что уже к на- стоящему времени некоторые модели карманных компьютеров по своим функ- циональным характеристикам приравниваются к настольным компьютерам типа Pentium III. При этом мультимедийные возможности карманных компьютеров более совершенные: они оснащаются микромобильными телефонами, модулями беспроводной связи и голосового управления, распознавания речи и т.п. В целом предложенные архитектурные, технические и технологические возможности оптической мобильной связи позволяют постепенно предоставлять те услуги информационных технологий и удаленного управления ресурсами и объектами, которые необходимы мобильным пользователям исходя из их дея- тельности во времени и в пространстве. 1. Алішов Н.І. Технології створення мультимедійних видань для кишенькових комп’ютерів // Актуальні проблеми економіки. – 2002. – №9. – С. 11-17. 2. Серебряков Ф. Будущее с LDSM http://mobilenews.ru/mn1/connect3.phtml. 3. Девид Гринфилд. Оптические сети. – М. – Санкт-Петербург – Киев: «Диасофт», 2002. – 244 с. Получено 15. 06. 2003

Оптическая мобильная связь на базе карманного компьютера

Репозитарії

Схожі ресурси