Материал: конспект-лекций

276

Рисунок 2.27 – Підключення модуля для передачі даних (а) і голосу (б)

Характерні риси модуля: ГКН-генератор, керований напругою, є частиною системи ФАПЧ.

У ньому ж здійснюється модуляція. Фільтр петлі ФАПЧ забезпечує фільтрацію управляючої на-

пруги ГКН. Контролер моносмугового сигналу виконаний на основі чипа ARM7. Крім зв'язку за допомогою одного з інтерфейсів USB або UART він також забезпечує зв'язок за допомогою інтер-

фейсу для передачі мови PCM й інтерфейсу I2C. Flash-пам’ять використовується разом з контро-

лером. Блок стабілізаторів формує з напруги живлення VCC, рівного 3,3 В, дві напруги: 2,8 В та

2,2 В. Генератор системи синхронізації стабілізований кварцовим резонатором на частоту 13 МГц,

що забезпечує погрішність частоти не гірше ±0,002 %. Вузол контролера пов'язаний з радіомоду-

лем за допомогою інтерфейсу управлiння основним пристроєм або хостом - HCI (Host Control

Interface). При цьому забезпечується передача пакетів трьох типів:

пакетів команд від хоста до модуля Bluetooth;

пакетів повідомлень від модуля Bluetooth до хосту;

пакетів даних - в обох напрямках.

Організація з'єднання не вимагає використання всього набору команд і повідомлень - вико-

ристаються тільки необхідні.

Інтерфейс UART забезпечує швидкість обміну даними від 300 до 460800 біт/с. Сигнали Tx

й Rx інтерфейсу являють собою потік даних, а сигнали RTS й CTS управляють потоками даних.

Мовний інтерфейс PCM має частоту дискретизації 8 кГц (PCM_SYNC). Частота синхроні-

зації сигналу PCM може змінюватися в межах від 200 кГц до 2,0 МГц. Дані PCM можуть бути лі-

нійними (13-16 біт), m-типу (8 біт) або А-типу (8 біт).

Інтерфейс USB забезпечує швидкість обміну даними 12 Мбіт/с. Обмін ведеться через дво-

спрямовані порти D+ й D-.

Для управління з ноутбуку використовуються додаткові сигнали Wake_up й Detach. Основ-

ні електричні характеристики модуля наведені в табл.2.7

277

Таблиця 2.7 - Основні характеристики модуля ROK 101 007

Розробка пристроїв на основі модуля ROK 101 007 проста, однак вимагає знання системних

і профільних специфікацій Bluetooth v1.0B. Зовнішній вигляд модуля представлений на рис.

2.28.

278

Рисунок 2.28 – Сучасний компактний Bluetooth-контролер зовні й усередині. Розміри -

33х17х3,65 мм

2.2 Технологія DECT

Стандарт DECT (Digital European Cordless Telecommunications), розглянутий в рекомендації

ETS 300 175, є стандартом високоякісного радіодоступу до існуючих телекомунікаційних мереж.

Якість послуг телефонного зв'язку, що надаються устаткуванням стандарту DECT, не поступаєть-

ся якості проводових телефонних систем, зокрема ISDN, завдяки адаптивній диференціній ІКМ для перетворення мови в цифровий потік зі швидкістю 32 Кбіт/с.

Захист від несанкціонованого підключення забезпечується тим, що базові станції мають спеціальний код, без знання якого неможливо зареєструвати абонентську станцію в системі. Кож-

на абонентська станція при включенні також запрошує персональний код. Потокове шифрування всієї інформації надійно захищає сеанс зв'язку від прослуховування.

Технологія DECT була розроблена для покриття невеликих площ з високою щільністю ко-

ристувачів. DECT Стандартом передбачається можливість обслуговування абонентів з сумарним трафіком до 10 000 Ерл/км2. Така місткість мережі досягається за рахунок використання стільни-

кової структури і множинного доступу з тимчасовим розділенням каналів.

Стандарт DECT вже завоював визнання у всьому світі, а необхідний для нього частотний діапазон виділений більш ніж в 110 країнах. При цьому найбільші західні телекомунікаційні ком-

панії поставляють широкий асортимент сумісного між собою обладнання для систем цього стан-

дарту, що дозволяє використовувати в одній системі обладнання різних фірм і оптимізувати його за критерієм ціна/якість.

Зараз багато крупних західних виробників мобільних телефонів виробляють двохстандарт-

ні телефони DECT/GSM, що є кроком у напрямі реалізації концепції фіксировано-мобільного зв'я-

зку FMS. Такі телефони надають абоненту додаткові зручності в користуванні одним терміналом в декількох мережах - поза офісом телефон працює в мережі GSM, а в офісі він перемикається на мережу DECT підприємства, що дозволяє економити на оплаті вартості розмов. Один з прикладів такого телефону - Sagem 853 (рис.2.29)

279

Рисунок 2.29 – Приклад двохстандартного DECT/GSM телефону Sagem 853

2.2.1. Основи роботи на фізичному рівні

Організація фізичних каналів. Для організації зв'язку між абонентською і базовою станці-

ями у виділеному для функціонування DECT систем діапазоні частот 1880-1900 МГц передбачено

10 частотних каналів (МС, Multi Carrier) [5]. Базовий частотний діапазон DECT є узгодженим для всієї Європи, і загальноєвропейські закони вимагають, щоб кожна країна в Європі зробила ці час-

тоти доступними для використання DECT системами. Цей частотний діапазон спільно використо-

вують всі DECT аплікації: домашні, офісні та загального користування. Загальний частотний діа-

пазон дає можливість створення об'єднаного ринку DECT виробів та застосування одних і тих са-

мих пристроїв в різних аплікаціях, наприклад, в офісі та вдома.

У базовому діапазоні 10 частотних каналів знаходяться на відстані один від одного на 1,728 Мгц, з несучими 1881,792...1897,344 МГц (рис. 2.30).

Діапазон використовуваних частот в деяких країнах відрізняється від базового:

Китай: 1902,528...1918,080МГц;

держави Латинської Америки: 1912,896...1928,448 Мгц.

Чутливість приймача : -83 дБм (-86 дБм для GAP)

280

Рисунок 2.30 – Організація базового частотного діапазону DECT

Інформація передається на кожній несучій частоті DECT із швидкістю 1152 кбіт/с. На кож-

ній несучій частоті формуються регулярні часові цикли по 24 часових інтервалу (Timeslot), що по-

вторюються кожні 10 мс та називаються кадром (Frame) або фреймом (рис. 2.31). Тривалість пов-

ного циклу складає 11520 біт. У базовому DECT часовий кадр в 10 мс розділяється на дві полови-

ни по 12 часових слотів. Часові слоти використовуються або для передачі, або для прийому. Про-

тягом перших 12 часових слотів кадру базова станція передає інформацію для абонентського при-

строю, 12 часових слотів, що залишилися, абонентський пристрій використовує для передачі ін-

формації базової станції. Кожен слот передачі має в кадрі відповідний слот прийому, відстань між ними 12 слотів, або 5 мс.

Така схема організації зв'язку, називається дуплексом з розділенням за часом (TDD, Time Division Duplex), і дозволяє абонентському пристрою і базовій станції спілкуватися одне з одним при використанні тільки однієї несучої частоти. Таким чином, при використанні базового DECT

принципу MC/TDMA/TDD кожному пристрою DECT в будь-який момент доступний загальний набір з 120 дуплексних частотно-часових каналів (10 частотних каналів по 12 дуплексних часових каналів). Завдяки такому підходу навіть недороге устаткування з одним приємо-передавачем, що працює тільки в одному частотному каналі, може забезпечити підключення до 12-ти мобільних абонентів.