Добавил:
Upload
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:GSM.doc
X
- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm
- •Обзор системы gsm Содержание
- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm 5
- •Глава 2 - Концепция беспроводной связи 24
- •Глава 8 - Идентификаторы сети gsm 92
- •Глава 8 - Идентификаторы сети gsm 92
- •Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm 44
- •Глава 4 - gprs Служба пакетной передачи данных по радиоканалам общего пользования 54
- •4.3.1 Центр аутентификации (auc) 55
- •Глава 5 - Система коммутации 63
- •Глава 5 - Система коммутации 63
- •Глава 9 - Варианты сценариев обслуживания вызовов 96
- •Глава 10 - Сотовое планирование 109
- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm
- •1.1. Мобильная связь
- •Глава 9 - Варианты сценариев обслуживания вызовов 95
- •Глава 10 - Сотовое планирование 108
- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm
- •1.1. Мобильная связь
- •1.2. История беспроводной связи
- •1.2. История беспроводной связи
- •1.3. Стандарты мобильной связи
- •1.3. Стандарты мобильной связи
- •1.4. Глобальная система для мобильной связи (gsm)
- •История gsm. Основные этапы развития стандарта gsm.
- •1.4. Глобальная система для мобильной связи (gsm)
- •История gsm. Основные этапы развития стандарта gsm.
- •1.4.2 Рекомендации etsi gsm
- •1.5 Фазы развития стандарта gsm
- •1.4.2 Рекомендации etsi gsm
- •1.5 Фазы развития стандарта gsm
- •1.6. Сокращения, применяемые в системах сотовой связи
- •1.6. Сокращения, применяемые в системах сотовой связи
- •1.7 Описание компонентов сети gsm
- •1.8 Состав системы коммутации ss
- •1.8.1 Центр коммутации мобильной связи (msc)
- •1.7 Описание компонентов сети gsm
- •1.8 Состав системы коммутации ss
- •1.8.1 Центр коммутации мобильной связи (msc)
- •Опорный регистр местоположения (hlr)
- •Визитный регистр (vlr)
- •Центр аутентификации (auc)
- •1.8.4.1 Регистр идентификации оборудования абонента (eir)
- •Опорный регистр местоположения (hlr)
- •Визитный регистр (vlr)
- •Центр аутентификации (auc)
- •Мобильная станция (ms)
- •1.10 Географическая структура сети gsm
- •1.10.1 Сота
- •1.10.2 Зона местоположения (la)
- •Зона обслуживания msc (sa)
- •1.9.3.2 Центр управления сетью (nmt)
- •Мобильная станция (ms)
- •1.10 Географическая структура сети gsm
- •1.10.1 Сота
- •1.10.2 Зона местоположения (la)
- •Зона обслуживания plmn
- •1.10.5 Зона обслуживания gsm
- •1.11. Частотный диапазон gsm
- •Зона обслуживания msc (sa)
- •Зона обслуживания plmn
- •1.10.5 Зона обслуживания gsm
- •1.12 Состояния мобильной станции
- •Глава 2 - Концепция беспроводной связи
- •2.1 Частотная концепция
- •1.11. Частотный диапазон gsm
- •2.1.1 Частота
- •2.1.2. Длина волны
- •2.1.3. Полоса пропускания
- •2.1.4. Каналы
- •Глава 2 - Концепция беспроводной связи
- •2.1 Частотная концепция
- •2.1.5. Дуплексный разнос
- •2.1.6. Канальное разделение
- •2.1.7. Ёмкость системы и повторное использование частот
- •2.1.8 Скорость передачи
- •2.1.3. Полоса пропускания
- •2.1.4. Каналы
- •2.1.9 Модуляция
- •2.1.10. Метод доступа: временное разделение каналов (tdma)
- •2.2 Аналоговая и цифровая передача
- •2.1.6. Канальное разделение
- •2.1.7. Ёмкость системы и повторное использование частот
- •2.1.8 Скорость передачи
- •2.3. Проблемы, возникающие при передачи радиосигналов
- •2.3.1. Потери на пути распространения радиосигналов (Path loss)
- •2.3.2. Затенения (Shadowing)
- •2.3.3. Многолучёвые замирания (Multipath fading)
- •2.3.4. Релеевские замирания сигналов (Rayleigh fading)
- •2.3.5. Временная дисперсия (Time Dispersion)
- •2.3. Проблемы, возникающие при передачи радиосигналов
- •2.3.6. Временное наложение (Time Alignment)
- •2.3.7. Комбинированные потери сигнала (Combined Signal Loss)
- •2.4 Решение проблем, возникающих при передаче сигнала
- •2.3.4. Релеевские замирания сигналов (Rayleigh fading)
- •2.3.5. Временная дисперсия (Time Dispersion)
- •2.4.1. Перемежение (Interleaving)
- •2.4.2. Разнесённый приём (Antenna Diversity)
- •2.4.2.1 Пространственное разнесение
- •2.3.7. Комбинированные потери сигнала (Combined Signal Loss)
- •2.4 Решение проблем, возникающих при передаче сигнала
- •2.4.2.2 Поляризационное разнесение
- •2.4.3. Адаптивная коррекция (Adaptive Equalization)
- •2.4.4. Перескоки по частоте (Frequency Hopping)
- •2.4.2. Разнесённый приём (Antenna Diversity)
- •2.4.2.1 Пространственное разнесение
- •2.4.5. Временная задержка (Timing Advance)
- •2.5 Процесс передачи в системе gsm
- •2.4.2.2 Поляризационное разнесение
- •2.4.3. Адаптивная коррекция (Adaptive Equalization)
- •2.4.4. Перескоки по частоте (Frequency Hopping)
- •2.5.1. Аналого-цифровое преобразование. (Analog To Digital (a/d) Conversion)
- •2.5.1.1 Дискретизация (Sampling)
- •2.5.1.2 Квантование (Quantization)
- •2.5.1.3 Кодирование (Coding)
- •2.5 Процесс передачи в системе gsm
- •2.5.2. Сегментация (Segmentation)
- •Речевое кодирование4 (Speech Coding)
- •2.5.1.1 Дискретизация (Sampling)
- •2.5.1.2 Квантование (Quantization)
- •2.5.1.3 Кодирование (Coding)
- •Канальное кодирование (Channel Coding)
- •Перемежение (Interleaving)
- •2.5.5.1. Первый уровень перемежения
- •2.5.5.2. Второй уровень интерливинга
- •Шифрование (Ciphering/Encryption)
- •Форматирование пакета (Burst Formatting)
- •Модуляция и передача
- •Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm
- •3.1. Физические и логические каналы
- •Шифрование (Ciphering/Encryption)
- •3.1.1. Логические каналы
- •3.1.1.1 Каналы управления
- •Модуляция и передача
- •Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm
- •3.1. Физические и логические каналы
- •3.1.1.2 Каналы для передачи трафика
- •3.1.2. Пакеты (Bursts)
- •3.1.1. Логические каналы
- •3.1.1.1 Каналы управления
- •3.1.2.1. Соотношения между временными интервалами и кадрами
- •3.2. Размещение логических каналов на физических каналах
- •3.2.1. Несущая «0», временной интервал «0»
- •3.2.2. Несущая «0», временной интервал «1»
- •3.2.3. Несущая «0», временные интервалы со второго по седьмой и все остальные временные интервалы других несущих той же самой соты
- •3.3. Пример обслуживания входящего вызова к ms
- •3.1.2.1. Соотношения между временными интервалами и кадрами
- •Глава 4 - gprs Служба пакетной передачи данных по радиоканалам общего пользования
- •4.1 Архитектура сети gprs
- •4.2 Система базовых станций (bss)
- •Система коммутации каналов (css)
- •3.3. Пример обслуживания входящего вызова к ms
- •4.3.1 Центр аутентификации (auc)
- •4.3.2Система коммутации пакетов (pss)
- •4.3.3 Терминалы ggsn
- •4.3.4 Другие объекты
- •Система коммутации каналов (css)
- •4.3.4 Другие объекты
- •Выбор ggsn
- •Функции gprs
- •4.5.1 Маршрутизация
- •4.5.2 Передача sms с помощью gprs
- •4.6 Шлюзовой узел поддержки gprs (ggsn)
- •4.7 Функции ggsn
- •4.8 Логические каналы
- •4.5.1 Маршрутизация
- •4.5.2 Передача sms с помощью gprs
- •4.9 Назначение каналов в системе gprs
- •4.6 Шлюзовой узел поддержки gprs (ggsn)
- •4.7 Функции ggsn
- •4.8 Логические каналы
- •Глава 5 - Система коммутации Введение
- •5.2. Центр коммутации подвижной связи/визитный регистр (msc/vlr)
- •5.2.1 Функции msc
- •4.9 Назначение каналов в системе gprs
- •5.2.2 Визитный регистр (vlr)
- •5.2.3 Шлюзовой центр коммутации (gmsc)
- •5.2.3.1 Функции gmsc
- •5.2.3.2 Реализация gmsc
- •5.2.4 Опорный регистр местоположения (hlr)
- •5.2.4.1 Функции hlr
- •5.2.2 Визитный регистр (vlr)
- •Межсетевой регистр ilr
- •5.2.5.1 Функции ilr
- •Центр аутентификации auc и регистр идентификации оборудования eir
- •5.2.6.1 Функции auc
- •5.2.4.1 Функции hlr
- •5.2.6.2 Функции eir
- •Интерфейс передачи данных
- •5.2.7.1 Функции dti
- •Центр обработки сообщений (mc)
- •5.2.8.1 Функции центра обработки сообщений mc
- •Глава 6 - Описание системы базовых станций
- •6.1 Введение
- •Контроллер базовых станций и транскодер
- •Базовые станции
- •Другое оборудование сетевого доступа
- •6.2 Транскодер
- •6.2.1 Функции транскодера trc
- •Транскодирование
- •Адаптация по скорости
- •6.3 Контроллер базовых станций (bsc)
- •6.3.1 Основные функции bsc
- •Управление радиосетью
- •Управление bтs
- •6.3 Контроллер базовых станций (bsc)
- •6.3.1 Основные функции bsc
- •Управление радиосетью
- •Управление trc
- •6.3.1.4 Управление сетью передачи информации
- •6.3.1.5 Функции внутреннего эксплуатационно-технического обслуживания bsc
- •6.3.1.6 Управление соединением с ms
- •6.3.1.5 Функции внутреннего эксплуатационно-технического обслуживания bsc
- •6.4 Базовые станции
- •6.4.1 Введение в bтs
- •6.4.2 Функции bts
- •6.4.2.1 Радиоресурсы
- •6.4.2.2 Обработка сигнализации
- •6.4 Базовые станции
- •6.4.1 Введение в bтs
- •6.4.2 Функции bts
- •6.4.2.1 Радиоресурсы
- •7.2.2.2 Обновление местоположения (Location updating)
- •7.2.2.2 Обновление местоположения (Location updating)
- •7.2.3 Активный режим (Active mode)
- •7.2.4 Функции сохранения энергии
- •7.2.4.2 Прерывистый приём (drx)
- •7.2.5 Классы мобильных станций
- •7.2.3 Активный режим (Active mode)
- •7.2.4 Функции сохранения энергии
- •7.2.4.2 Прерывистый приём (drx)
- •7.2.5 Классы мобильных станций
- •7.3 Идентификационный модуль абонента (sim)
- •7.3.1 Типы sim-карт
- •7.3.2 Функции обеспечения безопасности
- •7.3.3 Требования к информации, хранящейся в sim
- •7.3.3.1 Обязательные данные
- •7.3 Идентификационный модуль абонента (sim)
- •7.3.1 Типы sim-карт
- •7.3.2 Функции обеспечения безопасности
- •7.3.3 Требования к информации, хранящейся в sim
- •7.3.3.1 Обязательные данные
- •7.3.4 Абонентские данные ms
- •7.3.4.1 Контроль pin-кода
- •7.3.4.2 Блокирование/деблокирование sim
- •8.2.2 Интернациональный идентификатор мобильного абонента (imsi)
- •7.3.4 Абонентские данные ms
- •7.3.4.1 Контроль pin-кода
- •7.3.4.2 Блокирование/деблокирование sim
- •8.2.2 Интернациональный идентификатор мобильного абонента (imsi)
- •8.2.3 Временный идентификатор мобильного абонента (tmsi)
- •8.2.3 Идентификационный номер оборудования ms (imei)
- •8.2.4 Интернациональный идентификатор оборудования ms и номер программного обеспечения (imeisv)
- •8.3 Идентификаторы местоположения
- •8.3.1 Номер ms в роуминге (msrn)
- •8.3.2 Идентификатор местоположения (lai)
- •8.2.3 Временный идентификатор мобильного абонента (tmsi)
- •8.2.3 Идентификационный номер оборудования ms (imei)
- •8.2.4 Интернациональный идентификатор оборудования ms и номер программного обеспечения (imeisv)
- •8.3 Идентификаторы местоположения
- •8.3.1 Номер ms в роуминге (msrn)
- •8.3.2 Идентификатор местоположения (lai)
- •8.3.3 Глобальный идентификатор соты cgi
- •8.3.4 Идентификационный код бс (bsic)
- •8.3.5 Номер местоположения ln
- •8.3.6 Идентификатор локальной зоны абонирования (rszi)
- •8.3.7 Конфиденциальная процедура идентификации абонента
- •Глава 9 - Варианты сценариев обслуживания вызовов
- •9.1 Варианты сценариев обслуживания вызовов: ms в состоянии idle
- •9.1.1 Включение ms в сеть
- •8.3.3 Глобальный идентификатор соты cgi
- •8.3.4 Идентификационный код бс (bsic)
- •8.3.5 Номер местоположения ln
- •8.3.6 Идентификатор локальной зоны абонирования (rszi)
- •8.3.7 Конфиденциальная процедура идентификации абонента
- •Глава 9 - Варианты сценариев обслуживания вызовов
- •9.1 Варианты сценариев обслуживания вызовов: ms в состоянии idle
- •9.1.1 Включение ms в сеть
- •9.1.1.2 Обновление местоположение (lu), тип - imsi attach
- •9.1.2 Сетевой роуминг
- •9.1.2.1 Смена соты внутри la
- •9.1.2.2 Обновление местоположения внутри одного msc/vlr
- •9.1.2.3 Обновление местоположения при входе в зону обслуживания нового msc/vlr
- •9.1.2.4 Обновление местоположения, тип - периодическая регистрация
- •9.1.1.2 Обновление местоположение (lu), тип - imsi attach
- •9.1.2 Сетевой роуминг
- •9.1.2.1 Смена соты внутри la
- •9.1.2.2 Обновление местоположения внутри одного msc/vlr
- •9.1.2.3 Обновление местоположения при входе в зону обслуживания нового msc/vlr
- •9.1.2.4 Обновление местоположения, тип - периодическая регистрация
- •9.1.3 Отключение от сети
- •9.1.3.1 Отключение imsi (imsi Detach)
- •9.1.3.2 Полное отключение от сети (Implicit Detach)
- •9.1.3.3 Удаление из vlr информации о ms (ms Purging)
- •9.2 Варианты сценариев обслуживания вызовов: ms в активном режиме
- •9.2.1 Исходящий вызов ( ms – pstn)
- •9.1.3 Отключение от сети
- •9.1.3.1 Отключение imsi (imsi Detach)
- •9.1.3.2 Полное отключение от сети (Implicit Detach)
- •9.1.3.3 Удаление из vlr информации о ms (ms Purging)
- •9.2 Варианты сценариев обслуживания вызовов: ms в активном режиме
- •9.2.1 Исходящий вызов ( ms – pstn)
- •9.2.2 Входящий вызов (pstn - ms)
- •9.2.3 Хэндовер (Handover)
- •9.2.3.1 Процедура осуществления хэндовера (Locating)
- •9.2.2 Входящий вызов (pstn - ms)
- •9.2.3 Хэндовер (Handover)
- •9.2.3.1 Процедура осуществления хэндовера (Locating)
- •9.3 Международный вызов
- •9.3.1 Включение imsi (imsi Attach)
- •9.3.2 Вызов на ms
- •9.3.3 Процедура Dropback
- •9.3.4 Передача коротких сообщений
- •9.3 Международный вызов
- •9.3.1 Включение imsi (imsi Attach)
- •9.3.2 Вызов на ms
- •9.3.3 Процедура Dropback
- •9.3.5 Передача sms с ms
- •9.3.6 Мобильный прием sms
- •Глава 10 - Сотовое планирование
- •10.1 Планирование
- •10.1.1 Старт: анализ трафика и покрытия
- •10.1.1.1 Стоимость системы
- •10.1.1.2 Пропускная способность системы
- •10.1.1.3 Покрытие (зона обслуживания)
- •Вероятности блокировки вызовов
- •9.3.4 Передача коротких сообщений
- •9.3.5 Передача sms с ms
- •9.3.6 Мобильный прием sms
- •Анализ доступных частот
- •Качество связи
- •Анализ абонентского распределения
- •Прочие факторы
- •Номинальный сотовый план
- •Определение количества bs
- •10.1.1.2 Пропускная способность системы
- •10.1.1.3 Покрытие (зона обслуживания)
- •Вероятности блокировки вызовов
- •Анализ доступных частот
- •Составление карты номинального сотового плана
- •Расчет покрытия и интерференции
- •Распространение радиоволн
- •Качество связи
- •Анализ абонентского распределения
- •Прочие факторы
- •Номинальный сотовый план
- •Определение количества bs
- •Повторное использование частот
- •Интерференция
- •Формирование кластерной структуры сот в диапазоне gsm 900 и распределение частот
- •Составление карты номинального сотового плана
- •Расчет покрытия и интерференции
- •Распространение радиоволн
- •Выбор объектов размещения базовых станций.
- •Привязка к сетке номинального плана
- •Тип выбираемого объекта
- •Место размещения антенн
- •Повторное использование частот
- •Интерференция
- •Формирование кластерной структуры сот в диапазоне gsm 900 и распределение частот
- •Пространственное разнесение антенн
- •Существующие препятствия
- •Место размещения оборудования
- •Питание базовой станции
- •Транспортная сеть
- •Договор с арендодателем
- •Составление проекта
- •Выбор объектов размещения базовых станций.
- •Привязка к сетке номинального плана
- •Тип выбираемого объекта
- •Место размещения антенн
- •10.1.5 Строительство системы
- •10.2 Оптимизация
- •10.2.1 Проведение натурных измерений
- •Классификации измерений в сетях сотовой связи
- •Классификации измерительных систем
- •Пространственное разнесение антенн
- •Существующие препятствия
- •Место размещения оборудования
- •10.2.1.3 Описание измерительного комплекса tems Investigation
- •10.1.5 Строительство системы
- •10.2 Оптимизация
- •10.2.1 Проведение натурных измерений
- •Классификации измерений в сетях сотовой связи
- •Классификации измерительных систем
- •10.2.2 Анализ статистики и распределения трафика
- •10.3 Развитие
- •10.2.1.3 Описание измерительного комплекса tems Investigation
- •10.2.2 Анализ статистики и распределения трафика
- •10.3 Развитие
2.4.5. Временная задержка (Timing Advance)
Применение временной задержки связанно с тем, что иногда возникают проблемы с временным наложением. Данное опережение позволяет передавать свои кадры раньше, чем устанавливается соединение.
В системе GSM временная задержка интерпретируется в битах.
Известно, что первый этап установления соединения от MS к BТS осуществляется по направлению «Uplink» (направление от MS к BS). Данное соединение происходит в виде передачи пакета доступа (AB - access burst) по каналу параллельного доступа (RACH – random access channel).
Рис. 2.21. Временное опережение
Пакет доступа кроме первого этапа установления соединения используется при осуществлении хэндовера, при этом используется уже не канал RACH, а канал управления с быстрым доступом (FACCH – Fast Associated Common Control Channel).
Основной характеристикой пакета доступа является то, что кроме последовательности синхронизации (49 бит) и битов кодирования (39 бит) в нем передается информация о временной задержке распространения сигнала от MS к BТS. Информация о временной задержке предаётся в защитном интервале (GB - guard period), размер которого составляет 68.25 бит. А длительность - 252 мксек. Графическая интерпретация временных кадров представлена на рис. 2.22.
Рис. 2.22. Графическая интерпретация интервал доступа
На рис. 2.22 ТВ (tail bits )означает так называемые хвостовые биты, они предназначенные для выравнивания во временном кадре.
При первом установлении соединения MS не знает, на каком расстоянии она находится от BТS, и следовательно, не знает о величине временной задержки. Пакет доступа, который мобильная станция посылает со значением временной задержки «0» по отношению к ее внутренней временной базе, является достаточно небольшим по своим размерам и умещается во временном интервале 252 мксек, включая двойную максимальную задержку распространения сигнала по радиоканалу.
Использование временной задержки даёт возможность определять расстояние между мобильным абонентом и базовой станцией.
Максимальный радиус соты в стандарте GSM составляет 35 км. Это расстояние и определяется максимальной задержкой на распространение сигнала (63 бит).
Используя данные о значениях временной задержки, можно определить действующее расстояние между базовой станцией и подвижной станцией, которое может быть записано в виде произведения TA и множителя расстояния, формула 2.2.
(2.2)
где TA – временная задержка для обычного радиуса сот; DRT – расстояние от мобильной станции до базовой станции, которое определяется как
(2.3)
где
v
– скорость света
;t
= 1 бит
=
48/13 [мксек].
2.5 Процесс передачи в системе gsm
На рис. 2.23 представлен процесс передачи в системе стандарта GSM.
Рис 2.23. Процесс передачи в системе GSM
Условно процесс передачи в системе GSM можем разделить на несколько этапов.
Аналого-цифровое преобразование (АЦП):
Формирование выборки сигнала (дискретизация)
Квантование по уровням
Кодирование
Сегментация
Речевое кодирование
Канальное кодирование
Интерливинг (перемежение)
Шифрование
Форматирование кадров
Модуляция и передача
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]