ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Высокоскоростной пейджинговый стандарт FLEX

Высокоскоростной пейджинговой стандарт FLEX (Flexible Wide-area Protocol) разработан в 1993 г. специалистами компании Motorola с целью повышения пропускной способности радиоканалов. Благодаря рациональ­ному распределению информационных пакетов во времени передача сооб­щений осуществляется на трех скоростях: 1600, 3200,6400 бит/с, что позво­ляет увеличить количество абонентов в одной системе до 3,5 млрд. Максимальная скорость передачи сообщений в стандарте FLEX составляет 6400 бит/с.

В протоколе стандарта FLEX предусматривается синхронная передача сооб­щений пакетами фиксированной длины, каждый из которых имеет свое кон­кретное положение во времени (рис. 2.16). За 1 мин передается 32 пакета (1,875с на один пакет), за полный цикл— 128, что занимает 4 мин. Следова­тельно, за 1 ч повторяется 15 циклов сообщений.

Помимо уникального адреса, для каждого пейджера сети устанавливается оп­ределенный номер (Ноте Frame) пакета (0 — 127). При получении номера сво­его пакета и маски сжатия пакетов (Pager Collapse Value) пейджер определяет, какие именно пакеты ему необходимо получить за полный цикл передачи сооб­щений. Маска сжатия пакетов представляет собой восьмиразрядное двоичное число, обозначающее частоту активизации пейджера для приема информации. Например, маска сжатия 0 заставит пейджер декодировать все 128 пакетов, маска 1 — каждый 2-й пакет, маска 2 — каждый 4-й и т. д.

Так, при базовом номере пакета 0 и маске сжатия 1 пейджер будет сканировать в поисках информации, отправленной на его адрес, 0, 2, 4, 6,126-й пакеты. При значении базового номера 1 и маске сжатия 1 пейджер будет анализиро­вать 1, 3, 5,127-й пакеты. А при базовом номере 1 и маске сжатия 2 — соот­ветственно 1,5,9.....125-й пакеты. Таким образом, появляется возможность не только значительно продлить жизнь элемента питания пейджера, но и исполь­зовать «пустые» временные интервалы для передачи информации по другим протоколам (например, по широко известному POCSAG).

Каждый пакет (см. рис. 2.16) состоит из блока синхронизации и 11 информа­ционных блоков. Структура пакета определяется структурой блока синхро­низации, который содержит информацию об уровнях модуляции, используемых в пакете, о номере текущего цикла, номере пакета, поддержке роуминга и т. д. Блок синхронизации включает в себя информацию о пакете в целом и может содержать:

-8 кодовых слов (32 бита каждое) при двухуровневой фазовой манипуляции

-16 кодовых слов (32 бита каждое) при 2- или 4-уровневой манипуляции

-32 кодовых слова (32 бита каждое) при 4-уровневой манипуляции

Информационный блок (рис. 2.17) включают в себя несколько полей. Первое из них — поле информации о блоке (Block Information Field), которое состоит из набора стандартных кодовых слов и содержит информацию о структуре блока, начале адресов, количестве приоритетных адресов, поле векторов, флаге про­должения сообщений, системной маске сжатия пакетов и т. д.

Далее следует поле адресов, состоящее из последовательности адресов пейд­жеров, которым передается информация, содержащаяся в поле сообщений (Message Field). Адрес может быть двух форматов — короткого или длинного. Короткий формат адреса (Short Address) позволяет подключать к одной систе­ме 2 млн пейджеров, в то время как длинный формат (Long Address) — 3,5 млрд. За полем адресов следует поле векторов.

Расположение компонентов поля векторов в точности соответствует структуре адресного поля. В поле векторов кодируется длина передаваемых сообщений, информация об их типе и т. п.

В последнем поле, передаваемом в информационном блоке, заключено сооб­щение, состоящее из кодовых слов. В протоколе FLEX различают три вида сооб­щений: буквенно-цифровые, чисто цифровые и двоично-шестнадцатиричные. Информация о том, какой из типов сообщений используется, находится в при­нятом ранее поле векторов.

В протоколе FLEX кодовое слово представляет собой последовательность сим­волов из 32 бит, из которых 11 младших разрядов используются при исправле­нии ошибок. Они позволяют осуществлять коррекцию 16 разрядов при скоро­сти 1600 бит/с, 32 — при скорости 3200 бит/с и 64 — при скорости 6400 бит/с. Остальные 21 бит содержат сведения о структуре информационных блоков.

 

9. Покоління систем стільникового рухомого радіозв´язку та етапи їхнього розвитку. Аналогова система мобільного радіозв´язку NMT – 450/900.

Перша аналогова система мобiльного радіозв'язку з частотною модуляцією HCMTS (Hіgh-Capacіty Mobіle Telephone System – система рухомої телефонії великої ємності) почала працювати в 1978р. Вона втілила в собі ряд розробок, які багато років виконувалися в області технологій мобільного радіозв'язку. Система працювала в діапазоні 850МГц. Подальший розвиток цієї системи було реалізовано в США у стандарті аналогової системи мобільного радіозв'язку AMPS (Advanced Mobіle Phone Servіce – поліпшена послуга мобільного телефонного зв'язку), якій було виділено дві ділянки по 20МГц у діапазоні 850МГц. Перші випробування система AMPS пройшла в 1979р., а в експлуатацію вона надійшла в 1983р.

Паралельно з AMPS в країнах Європи і Японії було розроблено декілька стандартів аналогових мобільних систем зв'язку. У скандинавських країнах була розроблена і в 1981р. вступила в експлуатацію система NMT-450 (Nordіc Mobіle Telephone), призначена для роботи в діапазоні 450МГц. На базі стандарту NMT-450 було розроблено і в 1986р. введено в експлуатацію систему NMT-900, що працює в діапазоні 900МГц. В NMT-900 істотно збільшена абонентська ємність і розширені функціональні можливості систем стандарту NMT.

У Великобританії була розроблена на основі AMPS і в 1985р. введена в експлуатацію система TACS (Total Access Communіcatіons System – система зв'язку загального доступу). Пізніше її трансформували в систему ETACS (Enchanted – "розширений" TACS).

У Німеччині і Португалії в ці ж роки вступила в експлуатацію система С-450 (діапазон 450МГц), в Італії – RTMS (Radіo Telephone Mobіle System – радіотелефонна мобiльна система) діапазон 450МГц, у Франції – Radіocom 2000 (діапазони 170, 200, 400МГц), в Японії – NTT (Nіppon Telephone and Telegraph – японська система телефону і телеграфу).

Подальший розвиток мобільного зв'язку ішов шляхом створення цифрових стандартів, причому, країни Європи і США йшли різними шляхами.

В 1982 році почалися роботи з розробки єдиного європейського стандарту цифрового мобільного зв'язку в діапазоні 900МГц. В результаті роботи з'явився стандарт GSM (Global for Mobіle Communіcatіons – глобальна система для мобільного зв'язку) несумісного з аналоговими системами. Перша досвідчена мережа стандарту GSM-900 з'явилася лише в 1990 році, через рік – в 1991 році – з'явилася система стандарту DCS-1800 (Dіgіtal Cellular System 1800МГц – цифрова стільникова система 1800МГц). В експлуатацію перша система мобільного зв'язку стандарту GSM була введена в 1992 році в Німеччині.

В 1990 році в США був затверджений стандарт цифрового зв'язку D-AMPS (цифрова AMPS). У мережі D-AMPS дворежимна абонентська станція може працювати як в аналоговому, так і у цифровому режимах. Одночасно американська компанія Qualcomm почала розробку нового стандарту мобільного зв'язку, заснованого на технології шумоподібних сигналів і кодовому поділі каналів CDMA (Code Dіvіsіon Multіple Access – множинний доступ з кодовим поділом). Перша мобільна система, заснована на цьому стандарті (ІS-95), вступила в експлуатацію в 1995 році в Гонконгу.

Впровадження цифрових систем (мобільних систем зв'язку 2-го покоління – 2G) на світовому ринку проходило за нетривалий час і розвивалося винятково шляхом "витиснення" старих технологій аналогових систем, з якими не передбачалося забезпечення сумісності.

Швидко зростаючі потреби в мультимедійних послугах (передача відео, мобільний доступ до Іnternet та ін.) призвели до створення систем 3-го покоління, реалізованих на базі трьох різновидів технології CDMA: cdma 2000, WCDMA і TDMA/CDMA. Північноамериканський стандарт cdma 2000 являє собою подальший розвиток системи cdma One (ІS-95), технологія WCDMA – об'єднана пропозиція, що надійшла від Японії (WCDMA) і Європи (UMTS) та ін., технологія TDMA/CDMA – об'єднана пропозиція UTRA TDD (Європи) і TD-SCDMA (Китай).

До теперішнього часу в Європі вироблена політика переходу до систем 3G на основі базового стандарту UTMS з технологією радіоінтерфейсу UTRA-FDD (WCDMA).

Паралельно із впровадженням систем 3G ведуться активні роботи зі створення мобільних систем зв'язку 4-го покоління (4G). Ці системи повинні забезпечувати гарантовану якість (QoS), швидкість передачі на рівні 115Мбіт/с, тобто в тисячу разів швидше, ніж дозволяє кожна із сучасних технологій. У результаті можливість високоякісної передачі великого обсягу різноманітної інформації істотно зростає.

Стандарт NMT-450 розроблений спільно Адміністрація­ми зв'язку Данії, Норвегії, Швеції і Фінляндії для забезпе­чення автоматичним рухомим радіотелефонним зв'язком Скандинавських країн.

Абонентські станції в стандарті NMT-450 цілком сумісні з усіма базовими станціями системи незалежно від країни. Усі рухомі абоненти мають можливість працювати в кожній із країн, що входять у систему. Після введення в експлуатацію система набула такої популярності, що незабаром стала пере­вантаженою. Для збільшення числа каналів був розроблений на базі стандарту NMT-450 удосконалений варіант цієї сис­теми — NMT-900. Для неї були виділені ширші смуги час­тот (по 25 МГц) у діапазоні 900 МГц. У результаті число каналів істотно збільшилося (до 1999) порівняно з числом ка­налів у системі NMT-450 (180 каналів). До теперішнього часу обидві системи NMT широко використовуються в багатьох краї­нах світу. З'явилася модернізована система NMT-450i, в якій ускладнений несанкціонований доступ до мережі. Основні тех­нічні характеристики стандартів NMT-450 і NMT-900 наве­дені в таблиці.

 

Стандарт
Характеристика NMT-450 NMT-900
Рік впровадження в експлуатацію
Діапазон частот на передачу, МГц від БС від АС 463-467,5 453-457,5 935-960 890-915
Смуга частот кожного піддіапазону, МГц 4,5
Рознесення дуплексних каналів, МГц
Ширина смуги частот каналу, кГц 25;20 12,5
Загальна кількість дуплексних каналів 180;225
Розмірність кластера 7;9;21 7;9;21
Радіус стільника, км 1-40 0,5-20
Макс, потужність БС, Вт
Номінальна потужність АС, Вт 15/2 6/1
Час перемикання каналів на межі стільників, мс
Мін. величина вхідного відношення сигнал/шум, дБ

 

Структурна схема типової мережі стільнико­вого зв'язку стандарту NMT-450 наведена на рисунку.

До складу мережі входить центр комутації рухомого зв'яз­ку (ЦКРЗ), базові станції (БС), абонентські станції (АС).

Базові станції з'єднані з ТМЗК через центри комутації рухомого зв'язку. ЦКРЗ є інтерфейсом між базовими станція­ми і ТМЗК. Сукупність базових станцій, що з'єднані з ЦКРЗ і обслуговуються ним, утворює зону обслуговування ЦКРЗ. Уся територія (регіон), на якій організовується стільниковий зв'язок, розділяється на зони обслуговування. ЦКРЗ кожної з цих зон обслуговування зв'язуються між собою по міжмісь­ких каналах, що дозволяє організувати роумінг.

У системах стандарту NМТ-450 можуть використовува­тися стільники двох видів: малі (радіус 2...5 км) і великі (радіус 5...20 км). наприклад, маленькі стільники обслугову­ють центр міста, а великі — приміську зону й автодороги.

На першому етапі організації зв'язку створюється мережа великих стільників, якою покривається вся територія обслу­говування. Зі збільшенням навантаження усередині великих стільників розміщуються маленькі стільники. Старі стільни­ки не ліквідуються, а перепрограмовуються в ЦКРЗ і функціо­нують сумісно з маленькими, що дозволяє збільшити ємність системи зв'язку.

БС у межах одного кластера працюють на різних частотах. На кожній БС один канал використовується як канал керуван­ня (канал виклику в напрямку на АС і доступу — у зворотно­му), а інші канали є робочими. Тип каналу маркується від­повідним кодом у форматі сигналізації. Це означає, що канал керування може тимчасово використовуватися як розмовний, а у випадку несправності каналу керування будь-який робо­чий можна перетворити на канал керування шляхом простої заміни канального коду. Абонентські станції в черговому режимі настроєні на прийом сигналів, що надходять кана­лом виклику.

Крім сигналів, що визначають вид каналу зв'язку (робо­чий канал, канал керування), формуються службові сигна­ли, що визначають номер каналу, номер зони обслуговуван­ня і країну, в якій знаходиться АС. Усі службові сигнали є цифровими і передаються двійково-десятковим кодом зі швид­кістю 1200 Бод з використанням швидкої частотної маніпу­ляції (FFSК). Цифровий сигнал, визначений як логічна одиниця, є одним періодом коливання частотою 1200 Гц, а сигнал логічного нуля — 1,5 періоду коливання частотою 1800 Гц.

Передача службових сигналів здійснюється 166-ти роз­рядними кадрами. Кожному переданому службовому сигна­лу відповідає визначений робочий кадр, структура якого на­ведена на рисунку.

Перші 15 бітів (розрядів) кадру використовуються для передачі сигналів тактової синхронізації, наступні 11 бітів — для сигналів циклової синхронізації. Зміст службової інфор­мації переноситься десятковими цифрами від 0 до 9, що ко­дуються двійково-десятковим кодом (кожна цифра від 0 до 9 кодується чотирирозрядним двійковим кодом). Обсяг служ­бової інформації складає 16 десяткових цифр, для передачі яких двійково-десятковим кодом необхідно 64 бітів. До складу переданої інформації входять: номер радіоканалу, тип кад­ру, код зони трафіка (код обслуговування ЦКРЗ), номер АС (яка викликається або викликає). Для підвищення правиль­ності передачі інформаційні біти двійково-десяткового коду доповнюються бітом парності, в результаті формується по­слідовність контрольних 76 бітів.

До складу системи NМТ-450 входить устаткування ЦКРЗ, БС, АС.

ЦКРЗ забезпечує керування і контроль за роботою всіх БС і АС. У пам'яті ЦКРЗ зберігаються дані про рухомі об'єк­ти і стан мережі в цілому. ЦКРЗ виконує такі основні функції: встановлення з'єднань між АС; контроль за якістю зв'язку; перемикання АС на новий канал у процесі естафетної пере­дачі; пошук АС на території, що обслуговується, (роумінг); діагностику стану системи; тарифікацію.

Центри комутації побудовані на базі типової електронної телефонної станції з програмним керуванням БХ-200(МТХ) і її модифікаціях. Функції ЦКРЗ можуть виконувати цифро­ві АТС типу ЕWSD і 5ESS.

До складу ЦКРЗ входять такі підсистеми:

■ цифрове комутаційне поле (КП);

■ кінцеві лінійні комплекти (КЛК) і обладнання лінійно­го тракту (ОЛТ), що забезпечують передачу інформації з напрямків ЦКРЗ-БС, і ЦКРЗ-ТМЗК по цифровому тракту 2048 кбіт/с (ЦСП ІКМ-30);

■ інтерфейс із базовими станціями (ІСБС);

■ блок сигналізації радіоканалами (БСР), блок лінійної сигналізації (БЛС), блок багаточастотних прийомопередавачів (БЧПП), тональний генератор (ТГ), автоінфор-матор (АІ);

■ підсистема керування, що є фактично спеціалізованою обчислювальною мережею, яка, у свою чергу, склада­ється з керуючих комп'ютерів-блоків БСР, блока зага­льних каналів сигналізації (БЗКС), блока лінійної сиг­налізації (БЛС), блока регістрів (БР), блока статистики (БСТ), блоків центральної пам'яті (ЦП) і маркера (М);

■ комп'ютерно-технічної експлуатації (КТЕ) з пристроєм введення/виведення (ПВВ);

■ робочі місця персоналу, різноманітні пристрої введен­ня, виведення і збереження інформації;

■ система синхронізації, що формує і розподіляє по бло­ках ЦКРЗ усі необхідні послідовності імпульсів. Для спрощення на схемі ЦКРЗ ця система не зображена.

Стандарт NМТ передбачає централізовану комутацію і ке­рування з'єднаннями з використанням багатостанційного доступу з частотним розділенням каналів, тому до складу БС входить радіообладнання з окремими передавачами (Пер) і приймачами (Пр) для кожного з індивідуальних радіокана­лів. Антени можуть бути з круговими чи секторними ДСА. Прийом однократний. Крім того, до складу БС входять:

■ блок об'єднання каналів (БОК) і блок виділення кана­лів (БВК), що забезпечують роботу всіх канальних пе­редавачів і приймачів БС на загальне навантаження (за­гальну антену);

■ пристрій керування і контролю каналів (ПККК). За командами від ЦКРЗ цей пристрій вмикає і вимикає радіоканал, вмикає в прямий канал (від БС) передавач контрольного сигналу частоти 4 кГц, а у зворотний канал (від АС) вмикає приймач сигналу 4 кГц (ПВРС); транслює сигнал 4 кГц від цього приймача до пристрою контролю рівня сигналу (ПКРС); формує і передає до ЦКРЗ за допомогою передавача 1200 Бод сигнали під­твердження прийнятих команд і дані від ПКРС. ПККК бере участь у перемиканні виходу передавача на ВЧ шлейф (ШВЧ), по якому сигнал радіоканалу поверта­ється на вхід приймача, надходить на ЦКРЗ, що дозво­ляє контролювати весь тракт. ПКРС забезпечує постійний контроль у працюючих (ак­тивних) каналах відношення сигнал/шум на частоті 4 кГц. Якщо це відношення зменшується до 15 дБ, повідомляє ЦКРЗ про погіршення зв'язку у відповідному каналі;

■ приймач-вимірник рівня сигналу (ПВРС) за команда­ми із ЦКРЗ настроюється на вказаний індивідуальний радіоканал, оцінює рівень контрольного сигналу (4 кГц) у цьому каналі і за допомогою ПККК і ПКРС інформує ЦКРЗ про результати вимірів.

Із сукупності індивідуальних дуплексних радіоканалів БС один використовується як канал виклику (KB), а інші використовуються як розмовні канали (РК);

■ обладнання лінійного тракту (ОЛТ) цифрової системи передачі (зокрема ЦСП ІКМ-30), що забезпечує зв'язок БС з ЦКРЗ. В окремих випадках можливе використання фізичних ліній, тоді ЦСП і ОЛТ на БС не встановлюються. До складу АС входять передавач (Пер), приймач (Пр), блок логіки і керування (БЛК), панель керування (ПКу), антенний розподільник (АР).

Блоки передавача і приймача здатні забезпечувати переда­чу і прийом мовної і службової інформації на кожному з 180 частотних каналів системи NMT-450. Для формування час­тотних каналів до складу приймально-передавального облад­нання входить синтезатор частот.

Блок логіки і керування побудований на базі сучасної мікропроцесорної техніки і, отже, забезпечує програмне ке­рування всім процесом сигналізації між АС і ЦКРЗ. Він та­кож обробляє сигнали, що надходять з панелі керування і ви­даються на панель керування.

Панель керування складається з клавіатури (номеронабірника) зі знакогенератором, мінідисплеєм, мікрофоном і телефоном.

Антенний розподільник забезпечує розподіл трактів пе­редачі і прийому при їхній роботі на одну приймально-пере­давальну антену.

 

10. Структура систем цифрового мобільного радіозв´язку стандарту GSM (основні блоки і їх визначення). Зрівняння параметрів систем мобільного радіозв´язку GSM та NMT – 450i.

На рис. показано функціональну схему типової системи GSM, можна поділити її на такі частини:

• комплект базових станцій (англ. Base Station Subsystem - BSS);

• комутаційно-мережна частина (англ. Network and Switching Subsystem - NSS);

• рухомі станції (англ. Mobile Station - MS);

• комплект експлуатації та обслуговування (англ. Operation and Maintenance Subsystem - OMS).

Ансамбль базових станцій в системі GSM має двохрівневу структуру. На рівні, ближчому до комутаційно-мережної частини, знаходяться блоки управління базовими станціями (контролери базових станцій). На нижчому рівні в кожній комірці знаходиться базова станція.

• БАЗОВА СТАНЦІЯ (англ. Base Transceiver Station - BTS) має зв'язок з рухомими станціями через радіоінтерфейс. Кожна з комірок має одну базову станцію, на яку надходять всі розмови (з'єднання) з даної комірки. Базова станція складається з передавача і приймача радіосигналів, антени та пристроїв перетворення сигналів, що характерні для радіоінтерфейсу. Базова станція є інтерфейсом між стаціонарними лініями (кабельні, оптичні, або стаціонарні радіолінії) до контролера базових станцій та радіолінії до рухомих станцій.

 

 

• КОНТРОЛЕР БАЗОВИХ СТАНЦІЙ (англ. Base Station Controller - BSC) з'єднаний з одного боку з кількома або кількома десятками базових станцій, виконують відносно них функції управління. Контролер базових станцій керує такими функціями як перемикання каналів (англ. handover) та управління потужністю рухомої станції (англ. power control). З іншого боку контролер базових станцій під'єднаний до територіальної комутаційної системи MSC (англ. Mobile Switching Centre).

Описана вище структура ансамблю базових станцій відповідає поділу на обладнання, яке виконує трансмісійні функції (базові станції) та обладнання, яке виконує функції управління (контролери базових станцій). Всі згадані інтерфейси стандартизовані. Інтерфейс між рухомими станціями і базовими носить назву радіоінтерфейсу, стик між базовими станціями та контролерами базових станцій названо інтерфейсом A-bis, а стик контролерів базових станцій з MSC названо інтерфейсом А. Стандартизація стиків дає можливість взаємодіяти в рамках однієї системи різним модулям, що виготовлені різними виробниками.

В комутаційно-мережній частині реалізуються основні комутаційні функції системи GSM. Разом з MSC в ній є база даних, в якій знаходиться інформація про зареєстрованих користувачів системи, і вся інформація, яка необхідна для управління "рухливістю" абонентів (англ. mobility management) та реєстр даних, які перевіряються в момент ідентифікації і контролю прав користувача. Комутаційно-мережній частині надані функції, що необхідні для взаємодії з іншими телекомунікаційними мережами.

Центральним модулем комутаційно-мережевої частини є автоматична комутаційна станція (АКС) коміркової системи. АВТОМАТИЧНА КОМУТАЦІЙНА СТАНЦІЯ РУХОМОЇ СИСТЕМИ - MSC (англ. Mobile Switching Centre) виконує комутаційні функції між двома абонентами системи GSM, або між абонентом системи GSM та абонентами інших телекомунікаційних систем. Це може бути, наприклад, стаціонарна телефонна мережа, така як ISDN, мережа передачі даних, інша коміркова система і т. п. З одного боку MSC має зв'язок через інтерфейс А з контролерами базових станцій, а через них з рухомими станціями. З іншого боку, MSC з'єднана з іншими MSC даної системи GSM, втому числі транзитною автоматичною комутаційною станцією GMSC, яка дозволяє встановити зв'язок з іншими системами. При цьому використовують модуль узгодження IWF (англ. Inter Working Functions). Цей модуль може бути непотрібним у випадку, коли послуги, що надаються системою GSM, узгоджуються з послугами, які надають стаціонарні системи. На відміну від АТС, які працюють в стаціонарній телефонній мережі, комутаційна станція MSC виконує додаткові функції, що випливають з "рухомого" характеру абонентів, такі як: реєстрація місця знаходження абонента, посилка виклику абонентам, передача криптографічних параметрів з метою шифрування трансмісії і т.п

Комутаційно-мережна частина системи GSM реалізує деякі функції, що пов'язані з рухливістю абонента. Проблема є відносно простою, якщо рухомий абонент дзвонить до абонента зі стаціонарної мережі, місце знаходження якого відоме. Якщо ж абонент, якого викликають є рухомим, то система GSM повинна спочатку визначити актуальне місце перебування рухомої станції, яку викликають. Викликаючий абонент часто не має інформації про місце знаходження абонента, якою він викликає. Отже необхідною є система, яка б слідкувала за рухом абонента на території, яку охоплює мережа GSM. З цією метою створені дві бази даних, які називаються реєстрами HLR та VLR.

• РЕЄСТР ВЛАСНИХ СТАНЦІЙ - HLR (англ. Home Location Register). В кожному районі, що обслуговується даним оператором системи GSM є один або кілька реєстрів HLR. В момент реєстрації абонента в оператора системи (викупу абонемента), до реєстру власних станцій HLR вносяться дані нового абонента. Вони стосуються прав абонента, в них знаходиться інформація, що дозволяє ідентифікувати користувача та інформація про актуальне місце перебування даної рухомої станції. В останньому випадку це є адреса MSC, на території якої зараз знаходиться рухома станція. Ця інформація змінюється зі зміною місця перебування рухомої станції.

• РЕЄСТР ГОСТЬОВИХ СТАНЦІЙ - VLR (англ. Visitors Location Register) - це другий реєстр, який бере участь в процесі слідкування за зміною положення рухомої станції. Реєстр VLR містить інформацію про абонентів, які зараз знаходяться на території, що обслуговується спорідненою MSC. Як тільки рухома станція перетинає межі нової території реєстр VLR, який має зв'язок з обслуговуючою цей район MSC, вимагає від реєстру HLR, в якому чужа станція зареєстрована постійно, даних про нового для себе користувача. Одночасно реєстр HLR отримує від реєстру VLR і запам'ятовує інформацію про нове місце перебування рухомої станції. В реєстрі VLR знаходяться набагато конкретніші дані про локалізацію рухомої станції ніж дані з реєстру HLR. У випадку коли описана нами рухома станція вимагатиме з'єднати її з ким-небудь, реєстр VLR буде вже мати всю інформацію, потрібну для порівняння, без необхідності звертатися в кожному випадку до реєстру HLR.

В системі GSM функціонують два типи комутаційних станцій - звичайні MSC, описані раніше, та транзитні GMSC.

• ТРАНЗИТНА КОМУТАЦІЙНА СТАНЦІЯ - GMSC (англ. Gateway Mobile Switching Centre) є перехідною між системою GSM та іншими телекомунікаційними системами. У випадку, коли абонент стаціонарної мережі викликає рухомого абонента, АТС стаціонарної мережі спочатку встановлює з'єднання з найближчою транзитною станцією GMSC. Часто нею є одна зі звичайних станцій, але обладнана в додатковими модулями спряження -IWF. Транзитна станція GMSC відіграє важливу роль в правильному ході виконання з'єднань до абонентів системи GSM. Спочатку вона від материнського реєстру HLR комутаційної станції MSC одержує дані про актуальне місце знаходження абонента, якого викликають. Далі транзитна станція GMSC керує з'єднанням безпосередньо від абонента, якого викликають до саме його комутаційної станції MSC. Коли сигнали з'єднання надійдуть до потрібної комутаційної станції MSC, взаємодіючий з нею реєстр VLR видасть точну інформацію про знаходження рухомої станції, яку викликають і з'єднання відбудеться.

• ЦЕНТР ІДЕНТИФІКАЦІЇ - AuC (англ. Authentication Centre)-цe модуль, що взаємодіє з реєстром власних станцій HLR і реалізує функції, що пов'язані з захистом системи від несанкціонованого доступу. Тут іде мова як про протидію спробам виконання з'єднань за рахунок інших абонентів, так і про неможливість підслуховування розмов в радіоканалі. В модулі AuC є параметри, які необхідні для ідентифікації абонентів, так звані шифрувальні ключі, а також самі алгоритми шифрування і генератор випадкових чисел.

• РЕЄСТР ІДЕНТИФІКАЦІЇ ОБЛАДНАННЯ - EIR (англ. Equipment Identity Register) - це база даних, яка використовується для ідентифікації рухомих станцій. На відміну від аналогових коміркових систем, в системі GSM права абонента не зв'язані з терміналом, що ним використовується, а лише із спеціальним модулем, який є його власністю. Ідентифікація абонента проводиться окремо від ідентифікації терміналу. Реєстр EIR з'єднаний з комутаційною станцією MSC за допомогою сигналізаційного каналу. Рухома станція, яка не отримала дозволу від MSC (напр., повідомлено в систему, що вона вкрадена) може бути заблокована.

Рухомі станції MS (англ. Mobile Station) виконують роль інтерфейсу абонента з системою GSM. Існують різні типи рухомих станцій, які відрізняються одна від одної потужністю передавача, а це впливає на розміри і ємність акумуляторів. Розрізняють найменші кишенькові рухомі станції (англ. handheld), більші, носимі станції (англ. portable), возимі та безпровідні виносні і безпровідні абонентські станції.

Комплект експлуатації і обслуговування в системі GSM (англ. Operation and Maintenance Subsystem OMS) дає можливість оператору бачити роботу системи та управляти нею: видача абонементів, введення і актуальність даних про абонентів, локалізація і усунення пошкоджень, вимірювання телекомунікаційного руху і ведення статистики, нарахування оплат і т. п. З одного боку комплект експлуатації і обслуговування зв'язаний за допомогою протоколу Х.25 з комутаційно-мережною частиною системи, а за її посередництвом з базовими станціями і рухомими. З іншого боку, комплект OMS, через інтерфейс типу людина-машина взаємодіє з особами, які беруть участь в обслуговуванні системи. Комплект експлуатації і обслуговування складається найчастіше з певної кількості з'єднаних між собою, так званих, центрів експлуатації і обслуговування ОМС (англ. Operation and Maintenance Centre), які спільно, в розпорошеній структурі, реалізують його функції.

Система GSM не функціонує відірвано від зовнішнього світу. її можна вважати частиною широкомасштабної телекомунікаційної системи: однієї країни, континентальної чи взагалі загальносвітової телекомунікаційної мережі. Контакт системи GSM з зовнішнім світом реалізується за допомогою трьох наступних інтерфейсів:

• ІНТЕРФЕЙС МІЖ СИСТЕМОЮ GSM І КОРИСТУВАЧЕМ. Користувачі, ними можуть бути і люди і пристрої, які бажають скористатися послугами системи, зв'язуються з нею за допомогою рухомих станцій. Рухома станція, обладнана інтерфейсом типу "людина-машина", є часто тільки одним елементом системи, який бачить звичайний користувач.

•ІНТЕРФЕЙС МІЖ СИСТЕМОЮ GSM І ІНШИМИ ТЕЛЕКОМУКАЦІЙНИМИ МЕРЕЖАМИ. Це може бути традиційна стаціонарна телефонна мережа, мережа з інтеграцією послуг ISDN або інша коміркова система, аналогова чи цифрова. З цієї точки зору система GSM являє собою мережу доступу, яка робить можливим виконання з'єднань між абонентами GSM і абонентами інших телекомунікаційних систем.

•ІНТЕРФЕЙС МІЖ СИСТЕМОЮ GSM І ОПЕРАТОРОМ. Цей інтерфейс злокалізований в описаному вище комплекті експлуатації і обслуговування

ОМС.

Кожна телекомунікаційна мережа повинна мати відповідну структуру, яка дасть можливість скерування з'єднань, що надходять, до відповідної комутаційної станції того абонента, якого викликають. В системах рухомої радіокомунікації, рухливість користувачів, яка впливає на принципи побудови системи приводить до того, що порівняно з телекомунікаційними системами загального користування їхня просторова структура має набагато важливіше значення. Ієрархічна структура мережі дає можливість швидко і якісно локалізувати рухомих абонентів. Далі будуть описані окремі рівні телекомунікаційної системи GSM, починаючи від мережі GSM як найвищого рівня аж до рівня окремої комірки.

• МЕРЕЖА GSM (англ. GSM Network Area або Service Area) - це ціла територія, яка охоплена дією послуг GSM. Географічно вона відноситься до всіх країн (операторів), в яких функціонує система GSM. Зв'язок між мережею GSM і телефонною мережею загального користування відбувається через одну з транзитних станцій GMSC. Можливою є також ситуація, в якій мережа ISDN або інші коміркові системи встановлюють зв'язок з мережею GSM за допомогою стаціонарної телефонної мережі загального користування.

• СИСТЕМА GSM (англ. PLMN service area) - це радіус дії мережі GSM, керований одним оператором. В країні, де працюють кілька операторів, існують одночасно кілька систем GSM, які взаємодіють між собою за посередництвом телефонної мережі загального користування.

• РАДІУС ДІЇ КОМУТАЦІЙНОЇ СТАНЦІЇ (англ. MSC service агеа)- це частина системи GSM, яка обслуговується однією комутаційною станцією MSC. Сигнали виклику, що надходять до рухомої станції направляються до Центральної станції MSC, яка працює в тій комірці, де зараз знаходиться дана рухома станція. Реєстр власних станцій HLR зберігає інформацію відносно місця знаходження рухомої станції з точністю до радіусу дії комутаційної станції.

• ЗОНА ВИКЛИКІВ (англ. Location Area LA)-цe частина радіусу дії комутаційної станції, в рамках якої мобільна станція не повинна передавати в систему даних про своє місце знаходження. В випадку надходження сигналу виклику до рухомої станції це буде та зона системи, всередині якої передається інформація про виклик (англ. paging message), метою якого є виклик абонента, що розшукується. Розмір цієї зони є компромісом між частотою змін місця знаходження рухомої станції (тим більша, чим менша зона викликів) та радіусом дії сигналів виклику, що викликають тільки одну рухому станцію і зв'язану з ними ефективність використання радіоканалів. Зона викликів часто охоплює своїм радіусом дії невелику кількість комірок, що обслуговуються одним або кількома контролерами базових станцій. Всі комірки даної зони викликів повинні знаходитись в тому самому радіусі дії комутаційної станції. Перехід рухомої станції з однієї зони викликів в іншу, в рамках однієї комутаційної станції MSC, приводить до зміни запису в реєстрі VLR даної центральної станції. Зміна зони викликів на іншу, що належить до іншої центральної станції MSC, приводить до потреби зміни запису в реєстрі HLR.

• КОМІРКА (англ. cell) - це найменший фрагмент системи GSM. Група комірок створює зону викликів. Кожній комірці відповідає одна базова станція.

 

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти