2.2 Концепция различных типов зон обслуживания в современных сспо

Пригородная/сельская зона обслуживания

+обслуживание относительно больших областей со средней плотностью пользователей и их средней (до 120 км/час) или высокой (до 500 км/час) подвижностью.

+должны быть обеспечены скорости передачи до 384 кбит/с для пользователей со средней подвижностью и до 144 кбит/с для высокой подвижности

+используется для обслуживания жителей пригородов и сельской местности с достаточно высокой плотностью населения.

+Радиус зоны обслуживания макросот составляет нескольких километров - то есть, обеспечена

+образуется из макросот

Городская зона обслуживания

+Предоставляются скорости передачи до 2 Мбит/с для абонентов с малой подвижностью, имеющих максимальную скорость до 10 км/час

+Состоит из микросот

+Предоставляются скорости передачи до 480 кбит/с для абонентов со средней подвижностью, максимально 120 км/час

+Используется для обслуживания так называемых горячих точек

+Радиус зоны обслуживания микросот находится в пределах нескольких сотен метров, то есть обеспечиваются относительно маленькие области с высокой плотностью пользователей и абоненты с малой или средней подвижностью

Внутренняя зона обслуживания

+ Радиус зоны обслуживания пикосот составляет несколько десятков метров

+ используется для обслуживания больших офисов, жилых комплексах, и т.д.

+ При ограниченной подвижности обеспечиваются высокие требования к скоростям передачи данных, до 2 Мбит/с

+ формируется из пикосот

+Обеспечены маленькие области с высокой плотностью пользователей и малой подвижностью - максимальная скорость 10 км/час.

Глобальная зона обслуживания

+глобально покрывает все малонаселенные, труднодоступные области, не покрытые зонами третьего типа: пустыни, океаны, горные и приполярные области

+должна поддерживаться самая высокая скорость перемещения пользователей, составляющая 1000 км/час, при скоростях передачи данных до 144 кбит/с.

+могут обеспечивать покрытие для областей, располагаясь от несколько десятков километров к областям с радиусом до нескольких тысяч километров

+Обслуживают мобильные спутниковые система MSS

2.3. Организация функционирования сспо

Частотные каналы связи:

+В выделенном для функционирования систем базовом диапазоне частот организуется некоторое количество частотных каналов

+характеризуемых используемым в канале номиналом несущей частоты и номером канала

+Для передачи информации от одного абонента используется один частотный канал

+стандартом на систему связи оговаривается разнос частот между соседними каналами

Каналы управления в системах связи

+передаваемая по каналам информация предназначена, прежде всего для организации функционирования сети связи

необходимы для передачи данных пользователей

+необходимы для передачи служебной информации

необходимы для передачи речи

Мультиплексирование:

+Для совместного использования канала применяется мультиплексирование по частоте, времени, коду, и пространству

+Используется для упорядочения (разделения) различных пользователей частотно-временного ресурса.

+В большинстве современных систем связи используется комбинация этих основных методов мультиплексирования

+РЧ спектр – это исходный ресурс, который должен быть разделен между пользователями, с использованием определенных процедур, иногда называемых мультиплексированием

+При этом для каждого из пользователей могут быть установлены определенные ограничения (правила) использования выделенного РЧ спектра и во времени

Каналы связи:

Каналы связи, используемые в системе для передачи информации от базовой станции к мобильной, называют восходящими

+Каналы связи, используемые для передачи информации от мобильной к базовой станции называют “каналы связи вверх”

Каналы связи, используемые для передачи информации от мобильной к базовой станции называют нисходящими

+Каналы связи, используемые в системе для передачи информации от базовой станции к мобильной, называют “каналы связи вниз”

Баланс бюджета каналов связи вверх и вниз

+В каналах связи чувствительность приемников и мощность передатчиков должны быть согласованы

+Чрезмерная выходная мощность передатчиков БС в больших сотах обеспечивает необходимое зоновое покрытие только в одном направлении

+Максимальная выходная мощность передатчиков абонентских устройств может быть слишком мала, чтобы обеспечивать необходимый уровень сигнала на входе приемника базовой станции

+Чрезмерное увеличение выходной мощности БС может привести лишь к увеличению помех в соседней соте

Методы множественного доступа в системы связи

+Всякий раз, когда ряд пользователей должен совместно использовать ограниченный диапазон частот, необходимо установить для этого правила

+Поскольку радиоспектр имеет ограниченные ресурсы, необходимо оптимально распределить его между всеми возможными пользователями

+Оговоривают методы множественного (многостанционного) доступа к каналам передачи информации

Множественный доступ с кодовым разделением МДКР или CDMA

+метод доступа, где множество пользователей могут работать одновременно на одной частоте или в одном частотном канале.

+В данном случае не существует временного разделения,

+все абоненты постоянно используют всю ширину канала совместно используя один и тот же частотный ресурс.

+Каналы трафика при таком способе разделения среды создаются присвоением каждому пользователю специфического кода, с помощью которого сигналрасширяется по всей полосе выделенного частотного канала.

Множественный доступ с частотным разделением

+Позволяет выделить требуемую ширину полосы частот на канал

Метод позволяет нескольким пользователям совместно использовать определенный выделенный частотный канал

+Каждому активному пользователю выделяется определенный РЧ канал или несущая частота, который он может использовать постоянно

+Номинал несущей частоты каждого канала имеет сдвиг по частоте от соседних каналов на величину, равную разносу каналов

Множественный доступ с частотным разделением (1,3)(1,2,3,4)(1,3,4)(1,4) (4) (3,4) (3) (1,2,3) (1) (2) (2,3,4) (1,2) (2,3) (2,4) (-)

Выделенный общий диапазон частот разделяется на отдельные стационарные частотные каналы

Метод позволяет нескольким пользователям совместно использовать определенный выделенный радиоспектр

Каждый передатчик или приемник использует отдельную частоту

Это - мультиплексирование по частоте

Множественный доступ с временным разделением МДВР

+Иначе называют метод мультиплексирования с разделением по времени

+Все абоненты системы TDMA работают в одном и том же диапазоне частот, но при этом каждый имеет временные ограничения по доступу в систему

+Приемопередатчики совместно используют одну несущую частоту или один рабочий частотный канал.

+Стандарт TDMA активно используется в современных цифровых системах подвижной связи

+Каждому абоненту выделяется временной промежуток или таймслот ТС, в течение которого ему разрешается передача информации

Дуплексная связь с временным разделением (TDD):

+Свободные таймслоты, т.е. не занятые непосредственно процессами приема и передачи слоты, могут использоваться устройствами для проведения различного рода измерений - мониторинга окружающей радиосреды.

+Для этого каждой паре БС-МС периодически выделяется определенные временные интервалы, называемые обычно таймслотами для организации прямых и обратных каналов.

+Метод, позволяющий пользователю одновременно посылать и получить информацию с использованием одного и того же РЧ канала, путем деления канала на временные интервалы или таймслотыдля передачи и таймслоты для приема.

+В системах информация от мобильных станций и базовых станций циклически передается сначала в одном направлении, затем – в другом, на одной и той же радиочастоте

Дуплексная связь с разделением по частоте FDD:

+Каналы связи вверх отличаются по частоте от каналов связи вниз

+Прямые и обратные каналы разделены по частоте промежутком, называемым дуплексным сдвигом или дуплексным разносом

Каналы связи вверх разделены по времени от каналов связи вниз

+Это метод организации двухсторонней связи, когда связь МС-БСпроизводится на частоте, отличающейся от частоты, используемой для связи БС-МС

Линия связи вверх и линия связи вниз организуются с использованием различных таймслотов

Кадр или фрейм радиоканала системы ССПО

+Блок данных, который состав карту к кадру радио (10 временного интервала MS) может также быть упомянут как кадр радио [3G TR 25.990].

+Кадр Радио; кадр радио - маркируемый временной интервалпродолжительности 10 MS, используемых для передачи данных на радио физический канал.

+Кадр радио разделен в 15 интервалов времени продолжительности 0.666 MS.

+Периодически повторяющаяся совокупность пронумерованных таймслотов

Формирование сигналов в системах доступа с кодовым разделением МДКР или CDMA (1,2,3,4)(2,3,4)(2,3)(1,2,3)(-)

В системах связи сильный сигнал (возможно прерывистый) передается в узком диапазоне.

+С помощью этого кода исходный информационный сигнал расширяется (размазывается) по всему используемому диапазону частот.

+При этом используются методы формирования сигнала с расширением спектра, позволяющие многим пользователям совместно использовать один общий диапазон частот, назначая каждому активному пользователю уникальный код.

+В системах CDMA передаются слабые, но очень широкополосные сигналы.

В системах с дуплексированием по частоте FDD в качестве устройств разделения трактов используются:

Несколько антенн

Дуплексные фильтры

+Входные РЧ модули

+Дуплексеры

В системах множественного доступа с временным разделением МДВР

+Каждому абоненту выделяется временной промежуток или таймслот

+Передача информации разрешается устройству только в течение выделенного таймслота

+Кадры TDMA должны маркироваться циклически повторяющимся номером кадра

+Таймслоты внутри TDMA кадра маркируются, и каждый слот определяется номером таймслота ТС

+После того, как один абонент завершает передачу, разрешение дается другому, затем третьему и т.д

Прием сигналов в системах доступа с кодовым разделением МДКР или CDMA

+Теоретически, уровень сигнал может быть более слабым, чем уровень шума.

+Передаваемые сигналы абонентов накладываются друг на друга, но поскольку их коды отличаются, они могут быть легко разделены на приеме.

+На приемном конце используется тот же самый уникальный код, чтобы восстановить сигнал, отделив его от шума и помех.

+В системе CDMA может быть организован очень устойчивый и безопасный канал связи даже при использовании чрезвычайно маломощного сигнала.

Каналы трафика TCH:

+служат для передачи речи

+служат для передачи данных пользователей

служат для передачи служебной информации, необходимой для организации работы сети

+служат для передачи основной информации в системе

Физические каналы системы связи

все доступные устройству частотные каналы

+все доступные устройству таймслоты на различных частотных каналах

все доступные устройству таймслоты

Логические каналы системы связи

+Происходит как бы вложение логических каналов в частотно-временную структуру физических каналов

+Размещаются в физических каналах.

+Каждый логический канал решает вполне определенную задачу

Информационный пакет TDMA систем

+Пакет - это определенный период РЧ несущей частоты, промодулированной потоком данных.

+Описывает группу битов или другой информации, переданной системой.

+Базовые и мобильные станции передают пакеты периодически

+Этот термин также относится к времени, когда передатчик включен и излучает РЧ энергию.

+Пакет представляет собой физическое содержание таймслота Природа TDMA передачи - та РЧ энергия испускается в импульсном режиме, а не непрерывно

Защитный интервал:

+В это время в информационном пакете размещаются синхропоследовательности

+В это время в информационном пакете размещаются обычно так называемые фиктивные или холостые биты

+Используется для переключения абонентов

+Используется двумя абонентами

+Не может использоваться для передачи информации

Защитный интервал:

+Передаваемый в каждом таймслоте систем TDMA информационный пакет заканчивается защитным интервалом

+Сигнал пользователя следующего таймслота должен достичь номинальной мощности до того, как в таймслоте закончитсязащитный интервал

+В это время уровень мощности пакета должен быть уменьшен от номинального до минимального значения

+Пользователь следующего таймслота в течение этого защитного интервала должен начать передачу

Защитный временной интервал:

+Временной промежуток между пакетами, передаваемыми в соседних таймслотах, называется

+Этот защитный интервал требуем для датчика, чтобы физически привести мощность передачи(пропускания)

+Каждый пакет закончен другим набором битов хвостовой части и так называемого защитного интервала

+Защитный интервал - особенно длинный (длительный) для пакета доступа, допускать мобильным станциям, которые являются далеко от BTS и следовательно испытывают задержки распространения к также доступу BTS