- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm
- •Обзор системы gsm Содержание
- •Глава 1 – Введение в стандарт gsm 5
- •Глава 2 - Концепция беспроводной связи 24
- •Глава 3 – Концепция построения каналов в системе gsm 44
- •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
- •1.3. Стандарты мобильной связи
- •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
- •1.6. 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)
- •Опорный регистр местоположения (hlr)
- •Визитный регистр (vlr)
- •Центр аутентификации (auc)
- •1.8.4.1 Регистр идентификации оборудования абонента (eir)
- •Мобильная станция (ms)
- •1.10 Географическая структура сети gsm
- •1.10.1 Сота
- •1.10.2 Зона местоположения (la)
- •Зона обслуживания msc (sa)
- •Зона обслуживания plmn
- •1.10.5 Зона обслуживания gsm
- •1.11. Частотный диапазон gsm
- •1.12 Состояния мобильной станции
- •Глава 2 - Концепция беспроводной связи
- •2.1 Частотная концепция
- •2.1.1 Частота
- •2.1.2. Длина волны
- •2.1.3. Полоса пропускания
- •2.1.4. Каналы
- •2.1.5. Дуплексный разнос
- •2.1.6. Канальное разделение
- •2.1.7. Ёмкость системы и повторное использование частот
- •2.1.8 Скорость передачи
- •2.1.9 Модуляция
- •2.1.10. Метод доступа: временное разделение каналов (tdma)
- •2.2 Аналоговая и цифровая передача
- •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)
- •2.3.6. Временное наложение (Time Alignment)
- •2.3.7. Комбинированные потери сигнала (Combined Signal Loss)
- •2.4 Решение проблем, возникающих при передаче сигнала
- •2.4.1. Перемежение (Interleaving)
- •2.4.2. Разнесённый приём (Antenna Diversity)
- •2.4.2.1 Пространственное разнесение
- •2.4.2.2 Поляризационное разнесение
- •2.4.3. Адаптивная коррекция (Adaptive Equalization)
- •2.4.4. Перескоки по частоте (Frequency Hopping)
- •2.4.5. Временная задержка (Timing Advance)
- •2.5 Процесс передачи в системе gsm
- •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)
- •2.5.2. Сегментация (Segmentation)
- •Речевое кодирование4 (Speech 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
- •3.1.1. Логические каналы
- •3.1.1.1 Каналы управления
- •3.1.1.2 Каналы для передачи трафика
- •3.1.2. Пакеты (Bursts)
- •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
- •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)
- •4.3.1 Центр аутентификации (auc)
- •4.3.2Система коммутации пакетов (pss)
- •4.3.3 Терминалы ggsn
- •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
- •4.9 Назначение каналов в системе gprs
- •Глава 5 - Система коммутации Введение
- •5.2. Центр коммутации подвижной связи/визитный регистр (msc/vlr)
- •5.2.1 Функции msc
- •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
- •Межсетевой регистр ilr
- •5.2.5.1 Функции ilr
- •Центр аутентификации auc и регистр идентификации оборудования eir
- •5.2.6.1 Функции auc
- •5.2.6.2 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
- •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
- •6.4 Базовые станции
- •6.4.1 Введение в bтs
- •6.4.2 Функции bts
- •6.4.2.1 Радиоресурсы
- •6.4.2.2 Обработка сигнализации
- •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
- •7.3 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)
- •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
- •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)
- •9.2.2 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
- •9.3.5 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
- •Анализ доступных частот
- •Качество связи
- •Анализ абонентского распределения
- •Прочие факторы
- •Номинальный сотовый план
- •Определение количества bs
- •Составление карты номинального сотового плана
- •Расчет покрытия и интерференции
- •Распространение радиоволн
- •Повторное использование частот
- •Интерференция
- •Формирование кластерной структуры сот в диапазоне gsm 900 и распределение частот
- •Выбор объектов размещения базовых станций.
- •Привязка к сетке номинального плана
- •Тип выбираемого объекта
- •Место размещения антенн
- •Пространственное разнесение антенн
- •Существующие препятствия
- •Место размещения оборудования
- •Питание базовой станции
- •Транспортная сеть
- •Договор с арендодателем
- •Составление проекта
- •10.1.5 Строительство системы
- •10.2 Оптимизация
- •10.2.1 Проведение натурных измерений
- •Классификации измерений в сетях сотовой связи
- •Классификации измерительных систем
- •10.2.1.3 Описание измерительного комплекса tems Investigation
- •10.2.2 Анализ статистики и распределения трафика
- •10.3 Развитие
Глава 9 - Варианты сценариев обслуживания вызовов 95
9.1 Варианты сценариев обслуживания вызовов: MS в состоянии IDLE 95
9.1.1 Включение MS в сеть 95
9.1.2 Сетевой роуминг 96
9.1.3 Отключение от сети 97
9.2 Варианты сценариев обслуживания вызовов: MS в активном режиме 98
9.2.1 Исходящий вызов ( MS – PSTN) 99
9.2.2 Входящий вызов (PSTN - MS) 99
9.2.3 Хэндовер (Handover) 101
9.3 Международный вызов 104
9.3.1 Включение IMSI (IMSI Attach) 105
9.3.2 Вызов на MS 105
9.3.3 Процедура Dropback 105
9.3.4 Передача коротких сообщений 105
9.3.5 Передача SMS с MS 106
9.3.6 Мобильный прием SMS 106
Глава 10 - Сотовое планирование 108
10.1 Планирование 109
10.1.1 Старт: анализ трафика и покрытия 109
10.1.2 Номинальный сотовый план 111
10.1.3Выбор объектов размещения базовых станций. 119
10.1.4Составление проекта 121
10.1.5 Строительство системы 121
10.2 Оптимизация 122
10.2.1 Проведение натурных измерений 122
10.2.2 Анализ статистики и распределения трафика 125
10.3 Развитие 125
Глава 1 – Введение в стандарт gsm
1.1. Мобильная связь
Влияние технологий мобильной связи на нашу жизнь переоценить невозможно. Мобильная связь рассматривается в настоящее время как необходимость, а технологии мобильной связи являются наиболее востребованными и быстро растущими. Системы мобильной связи эволюционировали в очень короткое время. Рассматривая вопросы эволюции систем мобильной связи, мы приходим к понятию «поколений».
Системы первого поколения (1G) были аналоговыми, реализованными на достаточно надежных сетях, но с ограниченной возможностью предложения услуг абонентам. Кроме того, они не позволяли осуществлять роуминг между сетями.
Системы мобильной связи второго поколения (2G) являются цифровыми. Они привнесли существенные преимущества с точки зрения предложения абонентам усовершенствованных услуг, повышения емкости и качества. Система GSM относится к технологии 2G. Возросшая потребность в беспроводном доступе в Интернет привела к дальнейшему развитию системы 2G. Так появилась система, называемая 2.5 G. Примером технологии 2.5 G является GPRS (General Packet Radio Services) – стандартизованная технология пакетной передачи данных, позволяющая использовать оконечное устройство мобильной связи для доступа в Интернет. Другими появившимися со временем стандартными и опциональными свойствами цифровых сетей мобильной связи являются свойства Интеллектуальной сети (IN), свойства системы позиционирования (определения местоположения) подвижных объектов, SMS (услуги службы коротких сообщений) и разработки в программном обеспечении системы сигнализации и сетевого управления.
Поскольку в настоящее время существует несколько систем 2G, использующих несовместимые технологии и работающих в различных частотных спектрах, они не могут завоевать массовый рынок на долгосрочный период. Эти факторы привели к концепции систем третьего поколения (3G), которые позволят осуществлять связь, обмен информацией и предоставлять различные развлекательные услуги, ориентированные на беспроводное оконечное устройство (терминал). Развитие подобных услуг началось уже для систем 2G, но для поддержки этих услуг система должна располагать высокой емкостью и пропускной способностью радиоканалов, а также совместимостью между системами, для того, чтобы предоставлять прозрачный доступ по всему миру. Примером системы 3G является Универсальная система мобильной связи (UMTS).
Таким образом, GSM является основополагающей технологией, на которой росли технологии предыдущих и существующих систем мобильной связи и на которой будут отрабатываться будущие направления развития в области связи.