- •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 45
- •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 8 - Идентификаторы сети gsm 92
- •Глава 8 - Идентификаторы сети gsm 92
- •Глава 9 - Варианты сценариев обслуживания вызовов 96
- •Глава 10 - Сотовое планирование 109
- •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)
- •1.9.3.2 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 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)
- •2.3. 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
- •6.3 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
- •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
- •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
- •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
-
Качество связи
Качество в системах сотовой связи определяется множеством факторов. При проектировании учитывают:
-
вероятность блокировки (GOS);
-
RX Quality
-
SQI (Speech Quality Index)
-
Анализ абонентского распределения
На данном этапе анализируется:
-
плотность застройки территории, ее неравномерность;
-
направление и загруженность автомобильных дорог в данном районе;
-
статистика загрузки существующих сетей PSTN или PLMN.
На основании полученных данных определяется топология сотовой сети. Топология подсистем базовых станций BSS строится на основе сотовых структур. Радиусы сот подбираются в соответствии с плотностью абонентской нагрузки и требованиями по пропускной способности. Различают 3 градации размеров сот:
-
макросоты радиусом (3.5 – 35) км;
-
микросоты6 радиусом (0.5 – 3.5) км;
-
пикосоты радиусом до 0.5 км.
Таким образом, адаптируется топология подсистемы базовых станций к величине, плотности и территориальному распределению абонентской нагрузки.
-
Прочие факторы
При строительстве PLMN важно так же учитывать:
-
возможность появления другого оператора в регионе. Если такой оператор уже существует, то оценивается его работа, ценовая политика, учитываются недостатки и достоинства его сети;
-
оценивается платежеспособность и материальное благосостояние населения.
А так же другие технические, экономические, социальные факторы, так или иначе влияющие на процесс планирования.
-
Номинальный сотовый план
Номинальный сотовый план это графическое изображение будущей сотовой сети и выглядит он как набор сот, нанесенный поверх географической карты. Но прежде чем определить расположение BS и сот на карте, необходимо произвести расчеты.
-
Определение количества bs
Общее количество базовых станций, определяется двумя параметрами:
-
обеспечение непрерывного радиопокрытия;
-
обеспечение необходимой пропускной способности.
На начальном этапе мы не можем предсказать, как и в каком количестве будет распределена нагрузка в системе. На данном этапе проектирования, нам необходимо обеспечить непрерывное радиопокрытие заданной территории. Необходимо выбирать расстояния между BS для того, чтобы в случае внедрения приемопередатчиков GSM 1800 в целях увеличения емкости, удовлетворялись требования по силе и качеству сигнала.
Что касается пропускной способности, то мы можем достаточно широко варьировать ее величиной за счет использования от 1 до 3-х приемопередатчиков и полускоростных каналов.
Оптимальное расстояние между соседними BS и радиус сот зависит от типа местности и от частотного диапазона. Данные величины рекомендованы компанией Ericsson при строительстве совмещенных сетей стандартов GSM 900/1800.
Таблица 10.2 – Оптимальные размеры сот
|
|
GSM 1800 |
GSM 900 |
||
|
Радиус соты, км. |
Расстояние между BS, км. |
Радиус соты, км |
Расстояние между BS, км. |
|
|
Город |
2.7 |
4.0 |
3.7 |
5.6 |
|
Пригород |
5 |
7.5 |
8.1 |
12.2 |
|
Открытая местность |
22 |
33 |
27 |
41 |
Эти величины являются мерой оценки необходимого количества BS по критерию непрерывного покрытия.
В местах, где предполагается большое количество нагрузки BS необходимо располагать несколько ближе друг к другу, чем в местах меньшей концентрации трафика.