Перелік питань на модульний контроль №2

І.

1.Рухома станція. Класи рухомих станцій Рухома станція (англ. Mobile Station) це єдина частина системи GSM, яку бачить звичайний користувач, вона ще називається комірковим телефоном.

Існує кілька класів рухомих станцій, які відрізняються одна від одної потужністю передавача (що впливає на розміри станції, та час роботи акумуляторів), розмірами та можливостями взаємодії з пристроями передачі даних.

Класи рухомих станцій,які об’єднані в стандарті GSM як в діапазоні 900 мГц (GSM-900), так і діапазоні 1800мГц (система DCS-1800).

N	GSM 900		DCS 1800
	Потужність передавача	Типи станцій		Потужність передавача	Типи станцій
1	20 Вт (43 дБм)	возимі і носимі		1 Вт (30 дБм)	кишенькові
2	8 Вт (39 дБм)	возимі і носимі		0,25 Вт (24 дБм)	кишенькові
3	5 Вт (37 дБм)	кишенькові		---	---
4	2 Вт (33 дБм)	кишенькові		---	---
5	0,8 Вт (29 дБм)	кишенькові		---	---

2.Функції рухомої станції. Основні функції і необов’язкові функції.

При описі в попередньому пункті архітектури рухомої станції названо вже деякі функції, що виконуються рухомою станцією, в основному пов'язані з обробкою переданих і прийнятих: сигналів. Нижче описано функції, що виконуються рухомою станцією:

 ОБРОБКА ПРИЙНЯТИХ І ПЕРЕДАНИХ СИГНАЛІВ -

 ДОПОМІЖНІ ФУНКЦІЇ, ЩО ПОВ'ЯЗАНІ З ТРАНСМІСІЄЮ - скакання

по частотах, регулювання потужності, вимірювання якості прийнятого

сигналу (вимірювання ймовірності помилок) від власної “базової” станції,

вимірювання потужності прийнятих сигналів від “власної” і сусідніх

базових станцій;

 ФУНКЦІЇ ІНТЕРФЕЙСУ З КОРИСТУВАЧЕМ – дозволяють користувачу

зв'язатися з системою, використовуючи рухому станцію;

 ФУНКЦІЇ, ЩО ПОВ'ЯЗАНІ З ПЕРЕДАЧЕЮ ДАНИХ, ТОБТО

АДАПТИВНІ ФУНКЦІЇ, ТА ФУНКЦІЇ, ПОВ'ЯЗАНІ ІЗ СПОСОБОМ

ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ З АВТОМАТИЧНОЮ РЕТРАНСЛЯЦІЄЮ

ПОМИЛКОВИХ ПАКЕТІВ ARQ (aнгл. Automatic Repeat reQuest).

Допоміжні функції виконуються в аналоговій частині модулем синхронізації, побудованим на основі фазової петлі та кварцевим генератором.Подібно в цифровій частині знаходиться ще дві цифрові мікросхеми, що виконують, відповідно, функції управління та адаптивні (стикові) ТАF функціїдля передачі даних, а також зчитувач з модулю ідентифікації абонента SIM.Інтерфейс з користувачем складається з клавіатури, мікрофону і навушника тадисплея, необхідного, між іншим, для передачі коротких текстовихповідомлень.

3.Електричні параметри рухомої станції

Єдиною частиною системи GSM, яку бачить звичайний користувач є його рухома станція-MS (англ. Mobile Station). Вона називається просто комірковим телефоном.

Основною функцією, яка виконується рухомою станцією, є генерація правильного сигналу на радіочастоті та посилка його в канал. В зв'язку з тим, що кількість рухомих станцій та інших електронних пристроїв, які мають доступ до радіоканалу, може бути дуже великою, необхідним є дуже старанний нагляд за електричними параметрами випромінюваного сигналу. До параметрів МS відносяться :

• ПОТУЖНІСТЬ ПЕРЕДАВАЧА. Рухомі станції систем GSM-900 та DCS-1800 з точки зору максимальної потужності передавача рухомої станції. В GSM-900 потужність передавача від 0,8 Вт до 20 Вт, а в DCS-1800 – 0,25-1Вт . В системі GSM застосовано механізм управління потужністю (англ. power control). З наказу базової станції рухома станція повинна мати можливість регулювання рівня сигналу передачі від максимального рівня для свого класу, через 2 dB, до мінімального рівня +13 dВm. Це дозволяє динамічно регулювати потужність сигналу передачі в залежності від відстані між рухомою та базовою станціями. Побічним ефектом регулювання потужності рухомої станції є небажане випромінювання в сусідніх радіоканалах на частоті, вищій від несучої на 400 кГц.

• НЕБАЖАНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ ПОЗА ДІАПАЗОНОМ. Крім описаних вище обмежень, що стосуються максимальних рівнів небажаних сигналів, генерованих в діапазоні GSM, стандарт GSM об'єднує також обмеження на потужність небажаних сигналів на частотах, що лежать поза діапазоном GSM. Метою обмежень є уникнення інтерференції з електронним обладнанням, діючим в інших діапазонах частот. Обмеження стосуються максимальної величини потужності небажаного сигналу в діапазоні частот від 9 кГц до 12,75 ГГц. Ці величини становлять: -36 dBm для діапазону від 9 кГц до 1 ГГц (за винятком діапазону GSM) і –З0 dВm для діапазону від 1 ГГц до 12,75 ГГц.

• СТАБІЛЬНІСТЬ ЧАСТОТИ. Базова станція підстроює частоту рухомої станції на основі свого дуже точного еталону. Висока стабільність частоти в передавачах базових станцій (не менше 5·10-8) дозволяє застосувати відносно дешеві кварцеві генератори в рухомих станціях (їх стабільність приблизно рівна 3·10-6).

• ТОЧНІСТЬ МОДУЛЯЦІЇ. В системі GSM застосовано модуляцію GMSK з параметром ВТ=0.3. Постійна огинаючої сигналу GMSK дозволяє застосувати в рухомих станціях високопродуктивні нелінійні підсилювачі класу С. З метою забезпечення ефективного використання діапазону частот в стандарті GSM введено досить жорсткі вимоги щодо точності модуляції. Максимальне відхилення несучої частоти становить 90 Гц, а середньоквадратична величина шуму фази не може перевищувати 5%.

• ДИНАМІЧНИЙ ДІАПАЗОН. Мінімальні межі регулювання приймача рухомої станції становлять 94 dB (92 dB для кишенькових терміналів), що дозволяє рухомій станції приймати сигнали на відрізку від -10 до - 104 dBm (до -102 dBm для кишенькових терміналів).

• ЖИВЛЕННЯ. Живлення рухомих станцій є важливим параметром саме тоді, коли беремо до уваги прагнення створити щораз менші і легші термінали, в яких часто містяться акумулятори все меншої ємності. З іншого боку конструктори рухомих станцій прагнуть забезпечити своїм виробам хоча б 8-годинний “робочий день”. В цій ситуації широко використовуються елементи CMOS, бо мають малу споживану потужність. Шансом створення економічніших терміналів є розвиток напівпровідникових технологій, тобто створення елементів, що потребуватимуть щораз менших напруг живлення. Основним обмеженням в цьому випадку є, однак, аналогова радіо частина, яка потребує певної потужності для передачі сигналу в радіоканалі.

4. SIM—модуль і його основні функції.

В системі GSM впроваджено розподіл між характеристиками абонента і його обладнанням. Рухома станція була поділена на дві частини .В першій частині містяться всі функції запрограмованого обладнання, що пов'язані з обслуговуванням радіоінтерфейсу, а також стику із зовнішніми пристроями. В другій містяться ідентифікаційні дані користувача. Перша частина - це, практично, термінал системи GSM, який однак для своєї роботи потребує “ключа”, зв'язаного з абонентом, який його використовує. Цим ключем є так знаний ідентифікаційний модуль aбонента SIM (англ. Subscriber Identity Module). В стандарті GSM рухому станцію, позбавлену модуля SIM, називають рухомим обладнанням (англ. Mobile Equipment-ME). Стик між модулем SIM і рухомим обладнанням стандартизований ( так званий Інтерфейс SIM-ME).

Переваги відокремлення модуля SIM від решти функцій рухомої станції системи GSM такі. В типових аналогових коміркових системах залишення терміналу без нагляду давало неуповноваженим особам можливість доступу до засобів абонента, включно з веденням розмов за його рахунок, читанням повідомлень, що надходять до цього абонента, і т. д.

Модуль SIM може бути виконаний, як інтелектуальна карта (англ. Smart card), розмірами стандартної кредитної картки, що вкладається до зчитувача терміналу перед встановленням зв’язку і виймається після його закінчення. Незалежно від способу виконання, модуль SIM містить в собі мінікомп'ютер з пам'яттю ROM, EEPROM, RAM і процесор з пристроями вводу/виводу. Модулі такого типу, виконані в формі карт, використовуються все частіше в різних застосуваннях, від інтелектуальних телефонних карт до банківських карт, системи нагляду за доступом до закритих об'єктів і т. д.

Найважливіші функції модулю SIM такі:

• зберігання інформації, записаної оператором, і використання її в процедурах,, що пов'язані із захистом системи та генеруванням ключа Кс, який шифрує передачу в радіоканалі;

• зберігання оперативної інформації, згрупованої користувачем коротких повідомлень, що надходять до нього;

• захист доступу до даних за допомогою кодів доступу.

Модуль SIM охороняється від доступу неуповноважених осіб за допомогою коду доступу PIN (англ. Personal Identity Number). Код PIN записується в модулі SIM в момент реєстрації користувача в системі. Він становить від 4 до 8 цифр. Користувач має можливість зміни як самого коду, так і його довжини, може також виключити його з дії, використовуючи спеціальну функцію (англ. PINdisabling function). Триразове вписування помилкового коду PIN приводить до заблокування карти. В такій ситуації карта SIM може бути розблокована тільки після введення довшого розблуковуючого коду PUK (англ. Personal Unblocking Key).