5. АНАЛОГОВАЯ СОТОВАЯ СИСТЕМА ПОДВИЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ СТАНДАРТА NMT -450

5.1. Принципы организации ССПС стандарта NMT-450

Стандарт на аналоговые сотовые системы подвижной радиосвязи NMT-450 Скандинавских стран (The Nordic Telephone System) разработан совместно Администрациями связи Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции для организации совместной автоматической системы подвижной радиотелефонной связи общего пользования в Скандинавских странах.

Система снабжена четырьмя типами абонентских подвижных станций:

• обычные подвижные станции (мобильные);

• подвижные станции с приоритетом;

• портативные подвижные станции;

• таксофоны.

Система обеспечивает:

• вхождение в связь и регистрацию стоимости разговора как из подвижной станции, так и, наоборот, в автоматическом режиме;

• возможность организации связи между подвижной станцией и любым абонентом стационарной телефонной сети или с любой другой подвижной станцией, включенной в систему, независимо от страны;

• возможность автоматического поиска подвижного абонента в пределах объединенных сетей.

Принцип работы системы основан на взаимодействии с ТФОП. В состав сетей подвижной связи входят:

• ЦС - центральная станция (центр коммутации подвижной связи);

• БС - базовые станции;

• АС - подвижные абонентские станции.

ЦС обеспечивает управление системой подвижной радиосвязи и является интерфейсом между АС и ТФОП. Каждая ЦС обслуживает группу базовых станций. Совокупность БС, обслуживаемых одной ЦС, образует зону обслуживания.

Система спроектирована таким образом, что в зависимости от значимости абонентов она может им предоставить некоторые преимущества, например: сокращенный набор, приоритет и т.д.

На каждой базовой станции один канал используется как канал вызова, он маркируется специальным сигналом опознавания (маркер вызова). Один или несколько других каналов, когда они свободны, маркируются другим сигналом, показывающим, что канал свободен (маркер свободного канала). Подвижные станции, находящиеся в зоне действия базовой станции, постоянно работают на прием на канале вызова. Однако при определенных обстоятельствах, ЦС может допускать использование канала вызова для ведения разговора. Эта возможность может быть использована только в том случае, когда на базовой станции все каналы связи заняты.

В дополнении к сигналам, различающим каналы вызова и каналы связи, имеются сигналы, выделяющие зону обслуживания и страну, в которой находится подвижная станция, а также сигналы, обозначающие номер канала. Все служебные сигналы являются цифровыми, и передаются со скоростью 1200/ 1800 Бод FFSK модуляцией (ЧМ2/600) с периодом 166 э.п., где 15 э.п. – пусковые точки с f=600 Гц, 11 э.п. – последовательность Баркера вида:

X X X - - - X - - X -;

140 э.п. – информационная часть с рекуррентной проверкой, передаваемая до 4 раз. Оставшиеся 70 э.п. после снятия каждого второго бита рекуррентной проверки представляют собой код 4С421, информация передается с 7 бита. Таким образом, информационное поле занимает 64 бита (управляющий кадр), представляющие собой 16 знаков.

Так как общее количество радиочастот в системе ограничено, то для увеличения емкости системы предусматривается формирование малых зон связи («малые ячейки»). Однако, как следствие, увеличивается вероятность достижения абонентской станцией границ зоны обслуживания другой базовой станции, управляемой тем же радиотелефонным коммутатором. Более того, выходная мощность всех подвижных станций автоматически уменьшается по команде радиотелефонного коммутатора, когда станция входит в зону «малой ячейки».

Та же процедура уменьшения мощности используется для того, чтобы уменьшить помехи в случае, когда подвижные станции находятся близко от базовых станций с обычными зонами обслуживания.

Осуществление соединения.

Вызов подвижной станции.

Вызов всех типов подвижных станций посылается одновременно всеми базовыми станциями, расположенными в зоне действия системы, в которой предполагается работа подвижных станций. Когда подвижная станция приняла сигнал вызова, содержащий ее сигнал опознавания, она отвечает на вызов сигналом подтверждения на ответной частоте канала вызова, после чего ЦС передает канал связи той базовой станции, в зоне которой ответила на вызов подвижная станция. Подвижная станция принимает номер нужного канала и подключает к нему предоставленный ей канал связи.

Весь обмен сигналами между ЦС и подвижной станцией осуществляется по каналам связи. Канал вызова, на котором продолжают работать на прием все остальные подвижные станции, готов к немедленной передаче следующего вызова.

Вызов с подвижной станции.

Когда подвижной абонент дает вызов, подвижная станция находит и занимает свободный канал (маркер свободного канала), по которому передаются все служебные сигналы, и происходит разговор.

Нумерация и соединение.

Схема адресации выполняет следующие задачи:

а) дает возможность вызывающему абоненту информировать телефонную сеть о коде вызываемой подвижной станции;

б) служит для передачи информации в телефонную сеть;

в) идентификация АС;

г) дает возможность подвижной станции отвечать на вызов ЦС.

Во всех странах внутри подвижной радиотелефонной системы подвижные абоненты идентифицируются семизначным технологическим номером, и он присутствует во всех передачах между:

ЦС - ЦС;

ЦС - БС;

ЦС - АС.

Одним из основных требований является то, чтобы система позволяла вызывать перемещающегося абонента, то есть абонента, который находится в другой зоне связи. Это требование делает необходимым введение в ЦС регистра положения абонентов для того, чтобы можно было отслеживать путь своих абонентов. Когда подвижная станция перемещается из одной зоны связи в другую, она автоматически посылает на ЦС, контролирующую новую зону связи, сигнал об изменении местоположения. От новой ЦС информация об изменении адреса подвижной станции передается по ТФОП или по сети передачи данных на ЦС, где зарегистрирован абонент. Передача данных между АС и ЦС, в зону действия которой въезжает абонент системы, обычно не требует каких-либо действий этого абонента. В регистре, в который внесена подвижная станция на своей ЦС, делается поправка, и все вызовы этого подвижного абонента переадресовываются в зону действия новой ЦС.

Подвижная станция оборудована селектором страны, который препятствует перерыву связи в случае работы с базовыми станциями, отличными от базовых станций другой страны. Общая структура рабочего кадра показана на Рис. 7.

Во время подачи вызова базовая станция (по команде ЦС) постоянно излучает контрольный сигнал (тональный сигнал частотой около 4000 Гц) и посылает его в сторону подвижной станции, которая принимает его и вновь передает на базовую станцию. Принятый возвращенный сигнал детектируется и оценивается базовой станцией. Если качество передачи (отношение сигнал/шум, усредненное за определенный промежуток времени) делает это необходимым, то базовая станция принимает решение о подключении другой базовой станции или о разъединении вызова. Базовые станции посылают информацию о результатах оценки отношения сигнал/шум на ЦС.

В случае переключения разговора в процессе передачи, по команде ЦС, подчиненные ей базовые станции выполняют измерения напряженности поля сигнала от АС. Для измерения напряженности поля сигнала все базовые станции снабжены многоканальными приемниками - мониторами. Информация о результатах измерений дает возможность ЦС принять решение, какой базовой станции передать разговор.

Команда о начале измерений передается на базовые станции немедленно, как только начинает идти вызов, для того, чтобы определить, не превышает ли уровень принимаемого от подвижной станции сигнала заданный максимальный уровень и, если превышает, то ЦС дает подвижной станции команду уменьшить уровень излучаемой мощности.