- •Глава I общие сведения о сетях подвижной связи
- •1.1. Назначение сетей подвижной связи
- •1.2. Сети сотовой подвижной связи
- •1.3. Сети транкинговой связи
- •1.4. Сети персонального радиовызова
- •1.5. Сети мобильной спутниковой связи
- •Глава 2 сети сотовой подвижной связи
- •2.1. История развития сотовых сетей
- •2.1.1. Основные даты
- •2.1.2. Поколения сотовой связи
- •2.2. Элементы сетей сотовой связи
- •2.2.1. Функциональная схема
- •2.2.2. Подвижная станция
- •2.2.3. Базовая станция
- •2.2.4. Центр коммутации
- •2.2.5. Интерфейсы сотовой связи
- •2.3. Основные стандарты сотовой связи
- •2.3.1. Аналоговые системы сотовой связи
- •2.3.2. Цифровые системы сотовой связи
- •2.4. Организация каналов доступа
- •2.4.1. Полосы частот сотовой связи
- •2.4.2. Пути повышения емкости системы сотовой связи
- •2.4.3. Принцип повторного использования частот
- •2.4.4. Методы множественного доступа
- •2.4.5. Многолучевое распространение
- •2.5. Процесс обслуживания вызова
- •2.5.1. Алгоритмы функционирования ссс
- •2.5.2. Инициализация и установление связи
- •2.5.3. Аутентификация и идентификация
- •2.5.4. Передача обслуживания
- •2.5.5. Роуминг
- •2.6. Сигнализация в сотовых сетях
- •2.6.1. Сигнализация в сетях стандарта gsm
- •2.7. Услуги сотовой связи
- •2.7.1. Службы сотовой связи
- •2.7.2. Дополнительные услуги
- •2.7.3. Пакетная коммутация в сетях подвижной связи
- •2.11.4. Служба передачи коротких сообщений sms
- •2.11.5. Мобильный доступ к сети Интернет
- •Глава 3
- •3.1. Классификация сетей транкинговой связи
- •3.2. Принципы построения транкинговых сетей
- •3.3. Услуги сетей транкинговой связи
- •3.5.3. Транкинговые сети стандарта tetra
- •Глава 4
- •4.1. Принципы организации пейджинговой связи
- •4.1.1. Классификация систем пейджинговой связи
- •4.1.2. Ведомственные пейджинговые сети
- •4.1.3. Городские пейджинговые сети
- •4.1.4. Региональные сети персонального радиовызова
- •4.1.5. Федеральные сети персонального радиовызова
- •4.1.6. Спутниковые системы персонального радиовызова
- •Глава 5
- •5.5.1. Классификация сетей спутниковой связи
- •5.3. Характеристика систем спутниковой связи
- •5.3.1. Низкоорбитальные системы спутниковой связи
- •5.3.2. Среднеорбитальные системы спутниковой связи
- •5.3.3. Геостационарные системы спутниковой связи
2.2.3. Базовая станция
Блок-схема БС приведена на рис. 2.5. Особенностью БС является использование разнесенного приема, для чего станция должна иметь две приемные антенны. Кроме того, БС может иметь раздельные антенны на передачу и на прием (рис. 2.5 соответствует этому случаю). Другая особенность - наличие нескольких приемников и такого же числа передатчиков, позволяющих вести одновременную работу на нескольких каналах с различными частотами.
Одноименные приемники и передатчики имеют общие перестраиваемые опорные генераторы, обеспечивающие их согласованную перестройку при переходе с одного канала на другой; конкретное число Л' приемопередатчиков зависит от конструкции и комплектации БС. Для обеспечения одновременной работы N приемников на одну приемную и N передатчиков на одну передающую антенну между приемной антенной и приемниками устанавливается делитель мощности на N выходов, а между передатчиками и передающей антенной -сумматор мощности на N входов.
Приемник и передатчик имеют ту же структуру, что и в ПС, за исключением того, что в них отсутствуют ЦАП и АЦП, поскольку и входной сигнал передатчика, и выходной сигнал приемника имеют цифровую форму. Возможны варианты, когда кодеки (либо только кодек речи, либо и кодек речи, и канальный кодек) конструктивно реализуются в составе ЦК, а не в составе приемопередатчиков БС, хотя функционально они остаются элементами приемопередатчиков.
Рис.
2.5. Блок-схема
базовой станции
Блок сопряжения с линией связи осуществляет упаковку информации, передаваемой по линии связи на ЦК, и распаковку принимаемой от него информации. Для связи БС с ЦК обычно используется радиорелейная или волоконно-оптическая линия, если они не располагаются территориально в одном месте.
Контроллер БС (компьютер) обеспечивает управление работой станции, а также контроль работоспособности всех входящих в нее блоков и узлов.
Для обеспечения надежности многие блоки и узлы БС резервируются (дублируются), в состав станции включаются автономные источники бесперебойного питания (аккумуляторы).
В стандарте GSM используется понятие системы базовой станции (СБС), в которую входит контроллер базовой станции (КБС) и несколько (например, до шестнадцати) базовых приемопередающих станций (БППС) - рис. 2.6. В частности, три БППС, расположенные в одном месте и замыкающиеся на общий КБС, могут обслуживать каждая свой 120-градусный азимутальный сектор в пределах ячейки или шесть БППС с одним КБС - шесть 60-градусных секторов. В стандарте D-AMPS в аналогичном случае могут использоваться соответственно три или шесть независимых БС, каждая со своим контроллером, расположенных в одном месте и работающих каждая на свою секторную антенну.
2.2.4. Центр коммутации
Центр коммутации - это автоматическая телефонная станция ССС. обеспечивающая все функции управления сетью. ЦК осуществляет постоянное слежение за ПС, организует их эстафетную передачу, в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении ПС из соты в соту и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностей.
На ЦК замыкаются потоки информации со всех БС, и через него осуществляется выход на другие сети связи - стационарную телефонную сеть, сети междугородной связи, спутниковой связи, другие сотовые сети. В состав ЦК входит несколько процессоров (контроллеров).
Блок-схема центра коммутации представлена на рис. 2.7.
К другим сетям связи
Рис. 2.7. Блок-схема центра коммутации
К базовым станциям
|
Гостевой регистр |
Домашний регистр |
|
|
Центр аутентификации |
Регистр аппаратуры |
Коммутатор подключается к линиям связи через соответствующие контроллеры связи, осуществляющие промежуточную обработку (упаковку/распаковку, буферное хранение) потоков информации. Управление работой ЦК и системы в целом производится от центрального контроллера. Работа ЦК предполагает участие операторов, поэтому в состав центра входят соответствующие терминалы, а также средства отображения и регистрации (документирования) информации. В частности, оператором вводятся данные об абонентах и условиях их обслуживания, исходные данные по режимам работы системы, в необходимых случаях оператор выдает требующиеся по ходу работы команды.
Важными элементами системы являются БД - домашний регистр, гостевой регистр, центр аутентификации, регистр аппаратуры. Домашний регистр (местоположения - Ноте Location Register, HLR) содержит сведения обо всех абонентах, зарегистрированных в данной системе, и о видах услуг, которые могут быть им оказаны. В нем фиксируется местоположение абонента для организации его вызова и регистрируются фактически оказанные услуги. Гостевой регистр (местоположения - Visitor Location Register, VLR) содержит сведения об абонентах-гостях (роумерах), т.е. об абонентах, зарегистрированных в другой системе, но пользующихся в настоящее время услугами сотовой связи в данной системе. Центр аутентификации (Authentication Center) обеспечивает процедуры аутентификации абонентов и шифрования сообщений. Регистр аппаратуры (идентификации - Equipment Identity Register), если он существует, содержит сведения об эксплуатируемых ПС на предмет их исправности и санкционированного использования. В частности, в нем могут отмечаться украденные абонентские аппараты, а также аппараты, имеющие технические дефекты, например являющиеся источниками помех недопустимо высокого уровня.
Как и в БС, в ЦК предусматривается резервирование основных элементов аппаратуры, включая источник питания, процессоры и базы данных. БД часто не входят в состав ЦК, а реализуются в виде отдельных элементов. Устройство ЦК может быть различным в исполнении разных компаний-изготовителей.