3) Системы связи третьего поколения.

В начале 90-х годов международный комитет по телекоммуникациям ITU-R сформировал основные требования к системам 3G. В настоящее время системы 3G получили название IMT-2000 (UMTS в Европе).

В рамках систем IMT предложено 15 различных радиоинтерейсов. 5 из которых были взяты в качестве международных стандартов. В разработке участвовали ETSI (Европа), ITA (США), ARIB (Япония).

Классификация существующих стандартов представлена на рисунке.

Структурная схема сетей 3G.

Согласно концепции 3G архитектура сети разделяется на 3 части:

1.Система радиодоступа к сети (RAN - Radio Access Network).

2.Базовая сеть (CN – Core Network).

3.Оборудование пользователей (UE – Users Equipment).

RAN – управляет всеми функциями, относящимися к радиосвязи.

CN – обеспечивает коммутацию маршрутизацию вызовов и каналов, CN – представляет собой комбинацию из 2-ух доменов CS и DS.

На рисунке:

Node B – БС,

RNS – Radio Network Subsystem,

MSK – центр коммутации,

GSGP – сервисный центр GPRS.

От 2G отличается только подсистемой БС.

Основные характеристики 3G систем:

1.Универсальный стек протоколов для радиосигнализации в доменах с коммутацией пакетов и коммутацией каналов.

2.Максимальная совместимость с системой GSM – на уровне базовой сети.

3.Использование транспортного протокола АТМ в качестве основного.

4.Поддержка ассиметричного трафика.

5.Высокая достоверность передачи данных (10^-6).

6.Возможность одновременного предоставления услуг разно типа одному соединению.

Режимы функционирования МС в СПРС.

1)Инициализация МС в сети и ее регистрация,

2)Дежурный прием – ожидание вызова, прием информации о сети,

3)Установление сеанса связи,

4)Ведение сеанса связи,

5)Передача обслуживания МС,

6)Роуминг,

7)Завершение сеанса связи,

8)Выключение МС.

Режим регистрации МС в сети

Диаграмма режима регистрации МС в сети

Порядок регистрации МС в сети:

1)Поиск специальных КУ (несущей BCCH),

2)Идентификация сети,

3)Определение списка доступных каналов доступа,

4)Передача заявки на регистрацию по одном из каналов доступа.

Режим ожидания вызова(дежурный прием)

В режиме ожидания вызова МС отслеживает состояние сети по несущей BCCH и сканирует каналы вызова.

Действия выполняемые МС:

1)Прием общей информации о сети,

2)Принудительная регистрация МС,

3)Периодическая регистрация МС, доступ к сети,

4)Вызов МС,

5)Синхронизация МС.

Режим установления сеанса связи

1. Прием/передачи сигнала вызова (PCH / RACH SDCCH)

2. Аутентификация и идентификация МС (SDCCH).

3. Согласование параметров связи (SDCCH):

   1. уточнение временной задержки – сетевая синхронизация;

   2. проверка качества канала связи;

   3. подстройка уровня мощности излучения;

4. Передача информации о вызываемом абоненте (исходящий вызов) (SDCCH).

5. Назначение канала трафика (SDCCH).

6. Передача номера вызывающей МС (TCH).

7. Подключение голосового тракта на выделенный канал трафика (TCH).

Режим ведения связи

В режиме ведения связи МС постоянно настроена на выделенный ей канал трафика. Для поддержания устойчивого соединения требуется выполнение дополнительных задач.

1. Периодическая синхронизация (частотная FCCH, тактовая, слотовая и кадровая SCH).

2. Подстройка уровня излучаемой мощности (SACCH).

3. Определение и подстройка момента начала передачи – сетевая синхронизация (SACCH).

4. Уведомление БС (ЦКПС) о качестве соединения (SACCH).

5. Сбор статистики о качестве приема сигналов других БС и ее передача в ЦКПС (SACCH).

6. Организация передачи обслуживания (FACCH).

Режим передачи обслуживания

Осуществляется исключительно в режиме ведения связи, условием передачи обслуживания является более высокое качество связи в зоне обслуживания новой БС.

В системах связи 1-го поколения ПО осуществлялась исключительно центром коммутации подвижной связи (ЦКПС) без участия МС в сетях 2-го поколения при совместном участии МС и ЦКПС.

Роуминг

Это функция системы, позволяющая предоставлять услуги связи в сети других операторов.

Условия роуминга:

1)Наличие 1-го стандарта,

2)Роуминговое соглашение между операторами.

Основы энергетического расчета систем подвижной радиосвязи. Понятие и классификация замираний. Числовые характеристики многолучевых каналов связи. Меры борьбы с замираниями.

Энергетический расчет связан с преодолением основных негативных особенностей канала связи:

- зависимость уровня сигнала от местных условий;

- постоянное изменение помеховой обстановки;

- присутствие многолучевого приема (замирания);

- возникновение межсимвольной и соканальной интерференции.

Основная цель энергетического – определение уровня излучаемой мощности, чувствительности приемника, в общем ОСШ для обеспечения заданной вероятности битовой ошибки на требуемое расстояние. Основной характеристикой энергетического расчета является расчет бюджета канала связи.

Введение декодера вводит дополнительный расход полосы частот, но может снизить ОСШ, при котором приемник будет нормально работать, а следовательно можно снизить мощность излучения.

Особенности:

Применение избыточного помехоустойчивого кодирования позволяет снизить требования к ОСШ и мощности излучения. Избыточное канальное кодирование требует обязательного перемежения данных.

Для использования избыточного кодирования существует пороговое ОСШ:

Использование помехоустойчивого кодирования требует существенного расширения полосы частот.