Уголок связиста Четверг, 04 Июн 2020, 20:07
Приветствую Вас гость | RSS
Новые сообщения
  • Вопрос по для С... (0)
    13 Окт 2015 [borisenko2077]
  • Группы пользова... (4)
    10 Янв 2014 [Кикманэ]
  • GPRS (1)
    17 Июл 2013 [Кикманэ]
  • Для вновь прише... (5)
    05 Окт 2012 [Alex]
  • снятие "ул... (0)
    21 Май 2012 [stepakov]
  • Список дополнен... (0)
    20 Май 2012 [Alex]
  • Игра - "Я ... (19)
    01 Дек 2009 [vicksol]
  • Игра "АССО... (199)
    01 Ноя 2009 [vicksol]
  • Мобильник все-т... (4)
    28 Май 2009 [Alex]
  • Nod32 (2)
    28 Май 2009 [Alex]

  • Меню сайта

    Топ-пользоватлей
    1. Alex (388 - 53 - 70)
    2. natapin (62 - 0 - 0)
    3. vicksol (50 - 0 - 0)
    4. misterX (24 - 0 - 0)
    5. Olga (21 - 0 - 0)
    6. Lizard (18 - 0 - 0)
    7. genaha (11 - 0 - 0)
    8. Кикманэ (3 - 0 - 0)
    9. 345678 (2 - 0 - 0)
    10. megaeregi (1 - 0 - 0)

    Сегодня:

    Друзья сайта

    Форма входа

    Статистика

    [ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]


    • Страница 1 из 1
    • 1
    Наш форум » Уголок связиста » Статьи » Сотовые сети связи
    Сотовые сети связи
    AlexДата: Четверг, 18 Дек 2008, 16:57 | Сообщение # 1
    Главный админ
    Группа: Администраторы
    Город:
    Сообщений: 388
    Статус: отсутствует
    Стандарты сотовых систем связи

    Сотовые стандарты 1го поколения – аналоговые, расчитанные на передачу только каналов телефонии:

    · TACS– Total Access Communications System, (900 МГц), стандарт, принятый в Великобритании, ряде стран Европы и Британского содружества;

    · C-NET – Cellular Network, (450 МГц), аналоговый стандарт ФРГ;

    · NMT – Nordic Mobile Telephone System, (450 (900) МГц), аналоговый стандарт, разработанный скандинавскими странами и Финляндией;

    · AMPS– Advanced Mobile Phone System, (850 МГц), стандарт США, наиболее распространенный среди аналоговых стандартов в мире;

    · Первый европейский стандарт беспроводного телефона, СТ-1, был также аналоговым, последующие СТ-2 и СТ-3 – цифровыми.

    Аналоговые стандарты 1го поколения сотовой связи до 1991 г. определяли развитие коммерческой радиотелефонии. Благодаря им быстро оценили достоинство подвижной связи. Однако скоро проявились недостатки:

    * Аналоговых стандартов было много, но они имели несовместимые протоколы, что ограничивало свободу предвижения абонентов национальными границами;

    * В этих стандартах не было специальных каналов передачи данных, и поэтому аналоговые сотовые сети было невозможно подключить к различным сетям передачи данных.

    В 80е в Европе, США и Японии были разработаны универсальные цифровые стандарты сотовой связи 2го поколения:

    · PDC– Personal Digital Cellular System, (1500 МГц), (япония) ранее называющийся JDC;

    · GSM – Global System for Mobile Communications, (900, 1800, 1900 МГц), (общеевропейский);

    · CDMA – Code Division Multiple Access, (850, 1900 МГц), разработан американской фирмой Qualcomm и получившего коммерческое название cdmaOne;

    · D-AMPS – Digital AMPS, (850 МГц), (американский) пришедший на смену аналоговому AMPS.

    Эти стандарты позволяют передавать как телефонию, так и данные, организовать взаимодействие с сетями ISDN и пакетными сетями передачи данных, обеспечивают шифрацию передаваемых сообщений.

    Большое распространение получили цифровые стандарты беспроводного телефона 2го поколения:

    · DECT– Digital European (или Enhanced) Cordless Telecommunications, (1880 МГц), европейский стандарт, получивший наибольшее распространение;

    · PHS – Personal Handiphone System, (1900 МГц), Япония;

    · PACS – Personal Access Communications System, (1900 МГц), США.

    Прикрепления: 6860665.jpg(36.6 Kb)


     
    AlexДата: Четверг, 18 Дек 2008, 17:00 | Сообщение # 2
    Главный админ
    Группа: Администраторы
    Город:
    Сообщений: 388
    Статус: отсутствует
    Классификация ССПО

    Классификация наземных систем связи с подвижными объектами (ССПО) представлена на рисунке:

    Для ССПО общего пользования характерно, что значительная часть вызовов, исходящих от абонентов и приходящих к абоненту, приходится на ТфОП и сети передачи данных. Операторы ССПО общего пользования находятся в постоянном взаимодействии с оператором ТфОП и сети передачи данных.

    В транкиговых системах большинство вызовов адресовано абонентам той же транкиговой сети. Транкинговые системы главным образом обеспечивают служебную связь.

    Доля ССПО общего пользования в объеме услуг, предоставляемых сетями подвижной связи, достигает 75-80%. Основу ССПО общего пользования составляют сотовые системы. Также к ССПО общего пользования относятся системы беспроводного телефона и беспроводного доступа (например, система DECT). Сети радиодоступа являются удлинением с помощью радиоканалов существующих систем ТфОП и передачи данных. Эти сети гораздо дешевле сотовых, но абонентской станцией (АС) можно пользоваться только в ограниченной зоне.

    Особый класс ССПО общего пользования составляют системы персонального вызова (пейджинговые системы), где абонент получает сообщение в виде коротких текстов, приходящих на его пейджинговый приемник. Это недорогая, но, как правило, односторонняя связь.

    Прикрепления: 9186455.gif(4.8 Kb)


     
    AlexДата: Четверг, 18 Дек 2008, 17:02 | Сообщение # 3
    Главный админ
    Группа: Администраторы
    Город:
    Сообщений: 388
    Статус: отсутствует
    Особенности использования радиоканалов ССПО

    Первые ССПО использовали выделенный канал для каждого абонента. При такой связи радиочастотный ресурс используют нерационально, потому что абонент занимает канал ограниченное время, а паузы между сеансами связи превышают сам сеанс связи. Поэтому получили развитие системы с предоставлением каналов по требованию, т.е. абонент на время сеанса связи получает один из свободных в данный момент каналов из группы каналов, выделенных сети. Т.о. использование канального ресурса происходит в зависимости от трафика (объема передаваемой информации). Вероятность одновременной работы всех пользователей или их большей части достаточно мала, поэтому число пользователей гораздо превышает число каналов.

    Системы с предоставлением каналов по требованию строят по зоновому принципу. В центре зоны расположена базовая станция (БС), которая обеспечивает связь с абонентскими станциями (АС) расположенными внутри зоны. Рядом с базовой станцией устанавливают коммутатор (К) для связи абонентов, находящихся в зоне, друг с другом. Коммутатор может иметь выходы на телефонную сеть общего пользования к ТфОП. Площадь зоны обслуживания абонентов определяется мощностью передатчиков, характеристиками антенн АС и БС, и условиями распространения радиоволн в зоне.

    Развитием зоновых систем являлись многозоновые структуры, где несколько БС обеспечивают связь с АС в нескольких отдельных зонах, а коммутаторы, объединенные в единую сеть, связь абонентов, находящихся в разных зонах, друг с другом.

    К основным проблемам при построении сотовых телефонных сетей можно отнести:

    · защита сети от несанкционированного доступа (необходима аутентификация абонентов и идентификация оборудования);

    · организация абонентской базы данных из-за перемещения АС (организуются постоянная БД в сети и временные – в ЦК);

    · организация сигнализации (внутри сети и для связи с другими сетями).

    Транкинговыесистемы (trunk – «пучок» выделенных каналов, т.е. зоновые системы) вытеснили системы с выделенными каналами, которые продолжают применять в ограниченной мере для диспетчерской связи на транспорте, в милиции, пожарной службе и в армии.

    · Симплексный режим, когда передачу и прием сообщений ведут поочередно в одной и той же полосе частот;

    · Дуплексный режим с частотным разделением каналов передача идет одновременно в двух направлениях в разных частотных полосах, разнесенных друг от друга на ∆fдуп. АС→БС выделяют частоту на ∆fдуп ниже, чем в направлении БС→АС;

    · Полудуплексный режим, когда для каждого канала радиосвязи выделяют две полосы частот, однако АС работает на передачу и прием попеременно. (такой режим позволяет экономить энергию батареи АС, т.к. передатчик включается только во время передачи информации);


     
    AlexДата: Четверг, 18 Дек 2008, 17:06 | Сообщение # 4
    Главный админ
    Группа: Администраторы
    Город:
    Сообщений: 388
    Статус: отсутствует
    Преобразование пользовательской информации для передачи на радиоучастке

    Для передачи на радиоучастке, от передатчика до приемника, необходимо защитить информацию от потерь. Помехоустойчивое кодирование осуществляется за счет внесения в состав передаваемого сигнала определенного объема избыточности информации. В GSM помехоустойчивое кодирование реализуется в виде трех процедур:

    · блочного кодирования;

    · сверточногокодирования;

    · перемежения.

    Кодировщик речи выдает 260 битные блоки каждые 20 мс информации. В результате относительного тестирования было обнаружено, что несколько битов этого блока были более важны для восприятия качества речи, чем другие. Таким образом биты подразделяются на два класса:

    · Класс 1 – 182 бита, защищаемый помехоустойчивым кодированием:

    1а - 50 бит - более чувствительные к ошибкам биты (параметры фильтра кратковременного предсказания и часть информации о параметрах фильтра долговременного предсказания). Кодируется блочным кодом, обнаруживающим ошибки – укороченным систематическим цилическим кодом (53, 50);

    1б - 132 бита - умеренно чувствительные к ошибкам биты (часть информации о параметрах сигнала возбуждения и оставшаяся информация о параметрах фильтра долговременного предсказания);

    · Класс 2 – 78 бит - наименее чувствительные к ошибкам биты не подвергаются кодированию (оставшаяся информация о параметрах сигнала возбуждения).

    Биты класса 1а имеют 3-х битовый Цикличный Избыточный Код (Cyclic Redundancy Code), добавляемый для обнаружения ошибок. В случае обнаружения ошибки фрейм рассматривается как слишком поврежденный, чтобы быть понятым, и сбрасывается. Он заменяется слегка ослабленной версией предыдущего корректно полученного фрейма. Эти 53 бита, вместе с 132 битами класса 1б и четырьмя хвостовыми битами (tail sequence) - всего 189 бит - составляют вход в S скоростной спиральный шифровщик. Каждый входной бит шифруется как два выходных бита (подвергается сверточному кодированию), основываясь на комбинации предыдущих четырех входных битов. Спиральный шифровальщик, таким образом, выдает 378 бит, к которым добавляются 78 незащищенных бита класса 2. Таким образом, каждые 20 ms образец речи шифруется в 456 бит, т.е. обеспечивается скорость передачи 22.8 kbps (на выходе сверточного кодера). 456 бит = 8 блоков по 57 бит

    Перед выдачей в канал связи закодированная информация речи также подвергается перемежению. В стандарте GSM используется достаточно сложная схема блочно-диагонального перемежения: 456 бит информации одного 20 мс сегмента речи разбивается на 8 подсегментов, 57 бит одного подсегмента распределяются между смежными 8 подсегментами таким образом, что после перемежения смежными с каждым конкретным битом оказываются соответствующие ему по положению биты, отстовавшие от него до перестановки на 4 подсегмента. На четные и нечетные битовые позиции подсегмента ставятся биты из смежных сегментов. Алгоритм перемежения обладает свойствами квазислучайности, так что смежные биты исходной последовательности оказываются распределенными непостоянным числом битов, что позволяет более эффективно бороться с периодическими битовыми ошибками.

    На приемной стороне цифровой сигнал подвергается операции деперемежения. Сверточное декодирование информации класса 1 и при этом исправляются ишибки в пределах возможностей сверточного кода. По коду четности проверяется наличие остаточных ошибок в информации подкласса 1а и, если такие ошибки обнаруживаются, информация данного сегмента не идет в последующую обработку, а заменяется интерполированной информацией смежных сегментов.


     
    AlexДата: Четверг, 18 Дек 2008, 17:08 | Сообщение # 5
    Главный админ
    Группа: Администраторы
    Город:
    Сообщений: 388
    Статус: отсутствует
    Особенности планирования сотовых систем связи

    В основу технологии сотовых систем положен принцип повторного использования частот. Необходимость повторного использования частот вызвана тем, что число радиоканалов в сети всегда ограничено. Например, при 100 радиоканалах можно обеспечить связью 2000-3000 абонентов, в то время как в коммерческих системах подвижной связи речь идет о десятках, сотнях тысяч и даже миллионах абонентах, сконцентрированных в современных мегаполисах. Сотовые технологии позволяют при ограниченном частотном ресурсе в сотни и тысячи раз увеличивать трафик (теоретически неограниченно).

    Разработка плана осуществляется в два этапа:

    · создается идеальный план;

    · привязка идеального плана к местности.

    Основные исходные данные: емкость сети и распределение, охватываемая территория, стоимость, требуемое качество обслуживания вызовов, технические характеристики системы, географические особенности местности.

    В результате планирования определяется:

    · число узлов коммутации;

    · число БС, включаемых в один УК;

    · распределение частот между БС;

    · территория, охватываемая одной БС и одним УК;

    · географическое распределение БС и УК.

    План распределения частот. Для организации радиоканалов на БС используют два типа антенн:

    · всенаправленные охватывают зону в 360° (покрывает одну соту, устанавливается в центре соты);

    · направленные охватывают зону в 120° (используют три антенны, каждая из которых покрывает одну соты, а устанавливаются в центре трех сот).

    На практике широкое распространение получил второй вариант. Размеры соты определяются параметрами антенн и мощностью сигналов, но и номерной плотностью.

    В соответствии со стандартом GSM для передачи информации от БС к ПС используется диапазон частот 935-960 МГц, а в обратном направлении 890-915 МГц. Интервал между несущими соседних каналов составляет 200 кГц. В указанном диапазоне можно организовать 124 дуплексных радиоканала, каждый из которых используется для организации 8 физических каналов.

    При этом могут быть использованы различные планы распределения частот между БС, включаемых в один УК (3/9, 4/12, 7/21).

    В центре каждой соты расположена БС, организующая радиосвязь с АС, находящимися в соте. Структура из 3-х сот образует 3-сотовый кластер. Под кластером понимают объединение сот с неповторяющимися частотами. На рисунке показано, как кластеры, сцепляясь друг с другом, покрывают территорию, где развернута сотовая сеть. При этом в соседних сотах используют только разные частоты.

    Можно построить 4-сотовый кластер с 18 каналами в каждой соте и 7-сотовый кластер с 10 каналами в соте.

    При выборе кластера на практике важнейшими являются два следующих критерия:

    · обеспечение необходимого отношения сигнал/помеха (суммарная) в точке приема;

    · обеспечение требуемого трафика.

    Каждая АС может качественно работать только при определенном защитном отношении мощности принимаемого сигнала Рс к мощности суммарных помех Рпом, создаваемых мешающими станциями. В системе GSM должно выполняться условие Pс/Pпом > 9 ДБ, в системе NМТ-450 Рс/Рпом > 18 дБ.

    Для АС, находящейся в конкретной соте, помехи, прежде всего, создают БС, работающие на той же частоте в сотах соседних кластеров. Чем больше число сот в кластере, тем дальше находятся от АС мешающие БС. Поэтому с увеличением числа сот в кластере уровень соканальных помех уменьшается. Однако при возрастании числа сот в кластере сокращается количество каналов, приходящихся на одну соту, что приводит к снижению трафика.

    На практике в городах и областях со сплошным сотовым покрытием применяют кластеры с секторизованными сотами. В несекторизованых структурах наибольшие помехи создают БС соседних шести кластеров. В секторизованной структуре каждую соту делят пространственно на 3 сектора, используя антенны направленного излучения с шириной диаграммы направленности 120°. Таким образом, в центре каждой соты расположены три БС, каждая из которых работает на Nбс частотах и питает антенну с раскрывом 120°. Все три антенны закреплены на одной мачте. Структуры секторизованных кластеров 3/9, 4/12, 7/21 показаны на рисунке. В этих структурах из-за направленности излучения антенн существенные помехи создают только две БС соседних кластеров, что значительно увеличивает отношение Рс/Рпом в точке приема. В городах при планировании сетей GSM используют, как правило, кластеры 3/9 или 4/12, а при развертывании сетей NМТ-450 кластеры 7/21. Несекторизованные соты применяют на границах зон охвата сотовой связью, в вытянутых структурах вдоль шоссе и т.п.

    Использование секторизованных кластеров ведет к сокращению числа каналов в секторе и к снижению трафика. Так, в кластере 4/12 рассматриваемого примера на один сектор приходится всего 6 радиоканалов. Для увеличения плотности трафика можно уменьшать размеры (радиусы) сот. Однако для каждой системы сотовой связи существует минимальный радиус соты, с дальнейшем уменьшением которого эффективность работы системы падает. Это не связано с помеховой обстановкой, как можно подумать; с уменьшением радиуса соты снижают мощности передатчиков БС и АС, так что отношение Рс/Рпом не меняется. Ограничение минимального радиуса сот обусловлено необходимостью организации эстафетных передач (handover'а).

    Прикрепления: 5783807.jpg(6.9 Kb) · 9147840.jpg(11.4 Kb)


     
    Наш форум » Уголок связиста » Статьи » Сотовые сети связи
    • Страница 1 из 1
    • 1
    Поиск:
    FreeTechnologyCorp © 2020Конструктор сайтов - uCoz