Книга является введением в область мобильных коммуникаций и посвящена вопросам цифровой передачи данных. В ней предпринимается попытка
охватить различные аспекты мобильной связи, причем с точки зрения компьютерных наук. Более того, в книге рассматриваются общие свойства различных
технических решений, показана интеграция услуг и приложений для стационарных сетей в сети, поддерживающие беспроводной доступ и мобильность
конечных систем.
Книга предназначена для студентов факультетов электроники и компьютерных наук, изучающих курс компьютерных сетей и коммуникаций, для инженеров,
работающих со стационарными сетями и интересующихся будущим сетевых технологий, а также для тех менеджеров, которые нуждаются в хорошем и
достаточно полном обзоре существующих средств мобильной связи.
Этот материал включает все иллюстрации, около 370 слайдов в формате PDF и PowerPointTM, список всех акронимов и множество ссылок на соответствующие Web-узлы. Кроме того, вопросы, приведенные в книге, студенты могут использовать для самоконтроля.
Книга предназначена людям, которые хотят знать, как работают системы мобильной телефонной связи, интересуются будущим спутниковых коммуникаций и влиянием мобильности на приложения, безопасность и компьютерные сети. Специалисты, работающие со стационарными сетями, найдут здесь описание путей перехода к смешанным стационарно-мобильным сетям.
В книге освещен широкий круг вопросов мобильной связи - от сигналов и протоколов доступа до требований к приложениям и безопасности. При этом не делается акцента на отдельных темах в ущерб всем остальным. Поскольку автор видит будущее за такими цифровыми системами, как CDMA, GSM, DECT, DAB, основное внимание сосредоточено на цифровых мобильных коммуникационных системах. Также рассмотрены новые и важные вопросы высших уровней связи, в частности, WAP - протокол, предназначенный для распространения информационных материалов по Internet.
В главе 1 рассмотрены основные понятия мобильной и беспроводной связи, представлена краткая история предмета и указаны вопросы, требующие дополнительных исследований. В главу также включен обзор рынка мобильных технологий, который иллюстрирует их потенциал. Глава 2 посвящена классическим аспектам коммуникационных систем и изложению основ беспроводной технологии с точки зрения компьютерных наук. Тема этой главы - распространение, уплотнение и модуляция сигналов. Хотя глубокие электротехнические знания здесь не потребуются, необходимо все же понимать основные принципы беспроводной передачи данных. В главе 3 представлено несколько схем сетевого доступа. Тут же объясняется, почему стандартные схемы стационарных сетей оказываются непригодными в беспроводном случае.
Главы 4-8 посвящены различным существующим беспроводным коммуникационным системам и их можно читать в любом порядке. Общей чертой упомянутых систем является возможность беспроводного доступа к сети и осуществление передачи произвольных данных. В главе 4 рассматриваются глобальная система мобильной связи (global system for mobile communication - GSM) как наиболее успешная на сегодняшний день система мобильной телефонной связи, радиомагистрали, беспроводные телефонные технологии и будущие разработки универсальной мобильной телекоммуникационной системы (universal mobile telecommunications system -UMTS). Спутниковые системы рассмотрены в главе 5, в главе 6 обсуждаются такие цифровые широковещательные системы, как DAB. Они могут быть частью большей системы связи, предоставляющей конечным пользователям массовые данные. Глава 7 посвящена беспроводным локальным сетям, позволяющим обойтись без
укладки кабеля в зданиях. Примерами здесь являются технологии IEEE 802.11, HIPERLAN и Bluetooth. В главе 10 рассмотрена тех
Большая часть главы 9 посвящена Mobile IP - расширению протокола Internet (IP) для мобильной связи. Также обсуждаются соответствующие эпизодические сети с их требованиями к специфическим протоколам маршрутизации. Следующий уровень, транспортный, рассмотрен в главе 10. Здесь обсуждаются несколько попыток приспособления известного протокола TCP к специфическим требованиям систем мобильной связи. И, наконец, в главе 11 представлен WAP - стандарт, позволяющий мобильным и беспроводным устройствам использовать ресурсы Internet.
Основой книги является курс, прочитанный в университете Карлсруэ, состоящий из 14 полуторачасовых лекций. Материал, изложенный в книге, практически используют уже больше 150 студентов. Еще раз напомним, что весь этот материал есть и в Internet.
Любые замечания и пожелания относительно книги или материала курса присылайте по адресу schiller@computer.org
. Я надеюсь, что книга читателям понравится и они простят мне некоторые упрощения. Дальнейшие исследования в области мобильных коммуникаций могут изменить многие упомянутые в книге детали и стандарты.
Об авторе
Йоган Шиллер (Jochen Shiller) получил ученую степень по вычислительной технике в Германии в университете Карлсруэ. Во время своей рабочей поездки в Швецию в университет Упсалы участвовал в европейском проекте HIPPARCH, занимаясь, в частности, обеспечением качества обслуживания (QoS) крупных WWW-серверов.
В настоящее время Йоган Шиллер работает в Институте Телематики (университет Карлсруэ), где проводит исследования телекоммуникационных информационных потоков и механизмов обратной связи для структур QoS и мобильных коммуникаций. Кроме того, является доцентом университета Карлсруэ, одного из ведущих технических европейских вузов, где читает лекции по компьютерным сетям и мобильным коммуникациям. Также д-р Шиллер преподает в университете Упсалы (Швеция), является членом IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) и консультирует несколько компаний по вопросам связи и сетей.
Благодарности
В первую очередь я хотел бы поблагодарить тех многочисленных студентов прочитанного мной курса мобильных коммуникаций, которые подтолкнули меня к написанию этой книги, требуя больше информации по беспроводной и мобильной связи. Студенческие вопросы во многом определили содержание данной книги.
Также я признателен многим моим коллегам по университету Карлсруэ за полезные замечания и предварительное обсуждение глав книги. Особенно я благодарен Марку Бехлеру (Marc Bechler), Стефану Дреслеру (Stefan Dresler), Йогану Сайтцу (Jochen Seitz) и Гюнтеру Шаферу (Gunter Schafer). Я в долгу перед Хартмутом Риттером (Hartmut Ritter), который взял на себя часть моей повседневной работы. На ранних этапах подготовки данного курса мне помогали Верена Роуз (Verena Rose) и Эльмар Дорнер (Elmar Dorner).
Я хочу поблагодарить Пэра Гуннингберга (Per Gunningberg) из университета Упсалы за многочисленные проницательные замечания. Я глубоко признателен Анжелике Райдер (Angelika Rieder) и Керстину Риссе (Kerstin Risse) за помощь с переводом книги на английский язык.
Я благодарен сотрудникам отделения издательства Addison-Wesley в Великобритании, и особенно Пенелопе Олпорт (Penelope Allport), Элисон Бертвел (Alison Birtwell) и Стиву Темблетту (Steve Temblett) за поддержку, оказанную мне при написании книги.
И, наконец, я хочу выразить благодарность директору Института Телематики проф. Герхарду Крюгеру (Gerhard Kruger) за предоставленную мне свободу и возможность подготовки курса в наиболее благоприятных условиях.