Обзор системы GSM dnl2601

Обзор системы GSM

ГЛАВА 11 – Интеллектуальные Сети

Как было отмечено ранее (в Главе 8), основными преимуществами использования Интеллектуальных Сетей являются более широкий спектр услуг и упрощенная реализация существующих.

На рисунке ниже указаны основные элементы, входящие в Интеллектуальную Сеть.

Рис. 11.1 Пример Интеллектуальной Сети.

Всостав Интеллектуальной Сети входят:

•SSF (Service Switching Function) – функционал, выполняющий коммутацию в соответствии с предоставляемой IN услугой.

•SCF (Service Control Function) – функционал, осуществляющий управление предоставлением IN услуги.

•SDF (Service Data Function) – функционал, занимающийся хранением данных, связанных с предоставлением IN услуги.

•SRF (Special Resource Function) – функционал, предоставляющий специализированные ресурсы (например, автоответчики) для реализации IN услуги.

•SCE (Service Creation Environment) и SME (Service Management Environment) выполняют задачи по созданию и управлению услугами.

193

Глава 11 –Интеллектуальные сети

Из них только SSF и SCF являются обязательными, остальные – дополнительные.

11.1. Service Switching Function

SSF работает как стык между двумя сетями, например, GSM и IN. Элемент, выполняющий функции SSF называется Service Switching Point (SSP).

SSP выполняет необходимые для предоставления услуги функции, такие как коммутация, сигнализация, тарификация. Все действия SSP производит строго в соответствии с указаниями SCP.

Функции SSF:

•Инициирование IN услуги. Именно SSP распознает, что абонент запросил IN услугу (по цифрам номера или из абонентских данных).

•Обработка соединения и коммутация. SCP дает четкое указание куда проключить соединение и какой максимальной длительности оно может быть.

•Активация дополнительных ресурсов. Если SCP даст указание, то

SSP подключит автоответчик или приемник DTMF кода.

•Тарификация. SSP собирает всю информацию о соединении (дата, длительность, номер и т.д.).

•Связь с MSC/VLR и SCP.

Как правило, функционал SSF интегрируется в MSC/VLR.

11.2. Service Control Function

Элемент сети, выполняющий задачи SCF называется Service Control Point (SCP).

Основная задача SCP – это управление предоставлением услуги.

Функции SCF:

•Хранение скрипта услуги. Скрипт услуги – это алгоритм, ее реализации. Алгоритм этот создается при помощи SCE и хранится в

SCP.

194

Обзор системы GSM

•Реализация услуги. SCP управляет предоставлением услуги, запрашивая если нужно информацию в SSF и SDF, и, посылая указания на действия в эти элементы.

•Связь с SSF и SDF.

SCF, в зависимости от реализации производителя, может быть выполнен в виде отдельного узла, а может быть интегрирован как SSF в MSC/VLR.

11.3. Дополнительные элементы IN

Как было указано, задачей SDF является хранение данных. Обычно он выполняется в виде комбинированного с SCP элемента. Только в случаях большого трафика или большого количества услуг SDF может быть реализован отдельно.

SRF также очень редко встречается отдельно, т.к. большинство MSC оборудовано автоответчиками и приемниками DTMF кода.

SCE и SME очень часто называют SMS (Service Management System).

Выполнение этих функционалов не стандартизовано и, соответственно, реализуется по-разному у разных производителей.

11.4. Установление соединения в MIN.

Большинство соединений в Мобильной Интеллектуальной Сети происходят по следующему сценарию

Рис. 11.2 Установление соединения в MIN.

195

Глава 11 –Интеллектуальные сети

1.MSC/VLR узнает (как правило из абонентских данных), что соединение требует использования функций Интеллектуальной Сети и передает управление SSF.

2.SSF определяет какой SCF должен реализовать услугу, а также собирает все данные необходимые для предоставления услуги. После этого SSF запрашивает SCF указания на предоставление услуги.

3.SCF выполняет алгоритм (скрипт) предоставления услуги и запрашивает, если нужно, данные в SDF.

4.SCF посылает инструкции на установление соединения (реализацию сервиса) в SSF.

5.SSF вместе с MSC выполняет коммутацию в соответствии с указаниями SCF.

11.5.Стандартизация Интеллектуальных Сетей.

Как и многие услуги, IN зародился в стационарной телефонной сети. Для реализации сигнального обмена в Интеллектуальной Сети комиссией ITU в ОКС №7 была зарезервирована подсистема INAP.

При внедрении IN в мобильные сети столкнулись с проблемой роуминга абонентов, да и реализации INAP разных производителей оказались не совместимы. Решено было сделать свой стандарт, реализующий функции Интеллектуальной Сети в GSM.

Назвали этот стандарт CAMEL – Customized Application for Mobile

Enhanced Logic.

CAMEL был разработан ETSI, как и GSM, и стал поистине первым IN стандартом, не зависящим от производителя.

Как и все в связи, CAMEL бурно развивался. На сегодняшний день существует три основных фазы CAMEL и большое количество «наборов услуг» (Capability Set - CS).

Так, например, CAMEL фазы 2 поддерживает такие ключевые услуги:

•Pre-paid SIM;

•Virtual Private Network (VPN) - виртуальные выделенные сети;

196

Обзор системы GSM

•Operator and Location dependent routing (маршрутизация в зависимости от местоположения абонента и принадлежности оператору)

•и т.д.

Вфазе 3 CAMEL добавились такие услуги как:

•Pre-paid SMS;

•Pre-paid GPRS.

Как было отмечено раньше для сигнализации узлов Мобильной Интеллектуальной Сети в ОКС №7 зарезервировали отдельную подсистему –

CAMEL Application Part (CAP).

197

Глава 12 –Сотовое планирование

ГЛАВА 12

СОТОВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

198

Обзор системы GSM

ГЛАВА 12 – Сотовое планирование

12.1 Планирование

12.1.1Старт: анализ трафика и покрытия

12.1.1.1Стоимость системы

Стоимость проектируемой сотовой сети является одним из важнейших факторов. Вложенные в строительство сети средства должны окупаться в заданный период. При проектировании конкретной системы, группа специалистов по технической, финансовой, маркетинговой стороне проекта должны разработать бизнес-план, в котором, исходя из условий рынка, технических и финансовых возможностей оператора должны быть оценены объемы возможных затрат и объемы предполагаемой прибыли от реализации конкретного проекта.

12.1.1.2 Пропускная способность системы

На начальном этапе проектирования системы под пропускной способностью системы понимают предполагаемое количество обслуживаемых абонентов. Пропускная способность сети на этапе проектирования должна быть выбрана достаточной, для удовлетворения всей потенциальной емкости рынка мобильной связи в намеченном регионе.

12.1.1.3 Покрытие (зона обслуживания)

Зона радиопокрытия сети городской сотовой связи, должна охватывать всю территорию города, пригородных населенных пунктов и путей сообщений.

12.1.1.4 Вероятности блокировки вызовов

Вероятность блокировка вызовов или (GoS - Grade of Service) - процент неудачных попыток установления соединения, вызванных перегрузками в сети, вычисляется по формуле Эрланга Б и используется для расчета вероятности блокировки вызовов при заданной величине нагрузки и заданном количестве каналов трафика.

199

Глава 12 –Сотовое планирование

Вероятность поступления вызовов в момент, когда все каналы заняты, может быть рассчитана по формуле:

где, N – количество каналов трафика; A – обслуживаемая нагрузка, Эрланг;

Нагрузка на одного абонента может быть посчитана по формуле:

A = 3600n T

где, n - количество соединений за промежуток времени, например, 1 час или 3600 сек.; T- среднее время разговора в течение соединения, сек;

В соответствии с требованиями операторских лицензий, величина отказов внутри отечественных сотовых сетей общего пользования принимается на уровне Ротк ≤ 5%, а расчетная удельная нагрузка на одного абонента 0.015 Эрланг. Иногда, закладывая запас на проектирование, расчет трафика производят исходя из нагрузки (входящая + исходящая) на одного абонента в ЧНН равной 0.025 Эрл и вероятности блокировки 2%. Опыт работы сотовых сетей в России, показывает, что средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом колеблется на уровне (0.007 – 0.016) Эрл.

Для простоты расчетов, результаты вычислений по формуле Эрланга Б, принято представлять в виде таблицы Эрланга, таблица 12.1.

200

Обзор системы GSM

Таблица 12.1 - Таблица Эрланг

201

Глава 12 –Сотовое планирование

12.1.1.5 Анализ доступных частот

При анализе доступных для планирования частот, важнейшим пунктом является оценка электромагнитной совместимости (ЭМС) подсистемы базовых станций BSS. ЭМС рассматривается на двух уровнях:

•межсистемная ЭМС;

•внутрисистемная ЭМС.

В рамках требований межсистемной ЭМС рассматриваются вопросы, относящиеся к обеспечению совместной работы приемопередающего оборудования подсистем BSS с радиоэлектронными средствами (РЭС) гражданского и специального назначения, работающими в соответствующих частотных диапазонах и в пределах координационных расстояний. Основой для обеспечения межсистемной ЭМС является разделение частотного диапазона, определяемое Регламентом радиосвязи Российской Федерации.

Анализ межсистемной ЭМС проводится на этапе выдачи Государственным Комитетом по РадиоЧастотам разрешений на использование операторами связи радиочастот.

В рамках рассмотрения межсистемной ЭМС могут быть выделены вопросы обеспечения объектной ЭМС. Объектная ЭМС должна обеспечить совместную работу различных РЭС, устанавливаемых на одном объекте, и предусматривает отсутствие взаимных помех под воздействием излучаемых радиочастот, их гармоник и продуктов интермодуляции.

12.1.1.6 Качество связи

Качество в системах сотовой связи определяется множеством факторов. При проектировании учитывают:

•вероятность блокировки (GOS);

•RX Quality;

•SQI (Speech Quality Index).

12.1.1.7 Анализ абонентского распределения

На данном этапе анализируется:

• плотность застройки территории, ее неравномерность;

202