Дипломная работа на тему "Технология GPRS"

ГлавнаяКоммуникации и связь → Технология GPRS




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Технология GPRS":


Введение

Цифровые беспроводные и сотовые технологии берут свое начало в 1940-х, когда началось коммерческое использование мобильной телефонной связи.

В начале 80-х годов в Европе существовало несколько конкурирующих стандартов аналоговой сотовой связи. В Европе к тому времени уже двадцать лет как существовал вполне подходящий инструмент для решения подобных вопросов – CEPT. Конференция CEPT (Conference Europeenne des Administration des postes et des telecommunications, The Europ ean Conference of Postal and Telecommunications Administrations) была основана в 1959. Её деятельность в основном сводилась к урегулированию международных коммерческих и операционных вопросов и стандартизации в области связи.

В 1982 этом году CEPT создала Groupe Speciale Mobile для изучения будущей европейской системы сотовой связи. Встречаются упоминания о том, что эта группа была создана по предложению Nordic Telecom и Netherlands PTT. Позже аббревиатура GSM стала читаться как Global System for Mobile Communications.

Сегодня GSM-сети охватывают практически все густонаселённые районы земного шара. Стандарт успешно развивается, однако можно смело говорить о том, что эволюционный процесс в сети ещё не закончен. Разработчики заложили слишком много лазеек для роста GSM при его развитии. На данный момент сеть имеет определённый потенциал развития по абонентской базе, конкурентоспособности и предоставлению новых услуг.

Сети стандарта GSM умеют передавать данные. Изначально эта возможность закладывалась в них разработчиками в далеких 80-х годах прошлого века. Тогда никто и подумать не мог о развитии коммуникаций в ближайшие десятки лет. Сейчас GSM может предоставить вполне конкурентоспособные сервисы, которые выведут абонентов во Всемирную Паутину и позволят переслать факсимильное или е-mail сообщение. Сеть GSM даёт пользователю возможность вывести свой компьютер в Интернет, используя сотовый телефон как устройство передачи данных. Кроме этого, современный мобильный телефон сам является web-браузером, ICQ-клиентом и даже файл-сервером.

Современный сотовый мир развивается очень быстро, и уследить за всеми нововведениями порой просто невозможно. С другой стороны, только грамотные пользователи могут использовать сотовую связь с максимальной выгодой для себя. Предупреждён – значит вооружён.

1. Структура и развитие сети "GSM Казахстан"

ТОО "GSM Казахстан ОАО "Казахтелеком" – казахстанский оператор сотовой связи стандарта GSM 900 был основан 30 сентября 1998 года. Акционерами "GSM Казахстан" являются национальный оператор связи.

АО "Казахтелеком" и финская компания "FinTur". Основное направление деятельности – предоставление сотовой сети GSM900 и обеспечение высококачественной связи.

Коммерческий пуск сети "GSM Казахстан" состоялся 6 февраля 1999 года с торговой маркой "K'Cell". Запуск карточной сотовой "Activ", которая является ещё одной торговой маркой компании, состоялся 9 сентября 1999 года.

На сегодняшний день количество абонентов сети "GSM Казахстан" составляет более 3 миллионов человек. Сеть "GSM Казахстан" работает более чем в 194 населенных пунктах Казахстана. Компания предоставляет услугу международного автоматического роуминга с 224 операторами в 101 стране мира.

Покрыты трассы: Астана-Караганда протяженностью 250 км, Алматы-Георгиевка (трасса на Бишкек) 250 км, Алматы-Талдыкорган 250 км, Астана-Кокшетау 300 км, Алматы-Шымкент протяженностью 600-700 км, Астана-Павлодар 600 км, Балхаш-Караганда 200 км, Кокшетау-Костанай 600 км. В будущем покрытие дорог РК будет продолжено в соответствии с планами развития сети "GSM Казахстан", включая покрытие населенных пунктов, расположенных вдоль трасс.

Постоянно расширяется спектр дополнительных услуг, предлагаемых абонентам компании. В них входят гороскоп, курсы валют, погода, расписание кинотеатров, программа телевидения, логотипы, мелодии, графические открытки, словарь, шутки и многое другое.

23 ноября 2004 года первой среди отечественных операторов, компания "GSM Казахстан" осуществила революционный прорыв в сотовой связи Республики Казахстан и открыла для своих абонентов услуги, основанные на технологии "EDGE" (Enhanced Data for GSM Evolution). Ввод "EDGE" является существенным шагом на пути модернизации сети "GSM" в сеть связи третьего поколения. Внедрение технологии "EDGE" позволит "GSM Казахстан" поднять сервис мобильной связи на качественно новый уровень. Благодаря технологии "EDGE", в значительной мере увеличивающей скорость передачи данных (до 200Кбит/с., что в 2-3 раза быстрее GPRS), абоненты уже в ближайшем будущем смогут воспользоваться всеми преимуществами услуг третьего поколения.

Заказать написание дипломной - rosdiplomnaya.com

Актуальный банк готовых успешно сданных дипломных проектов предлагает вам приобрести любые работы по нужной вам теме. Высококлассное написание дипломных проектов на заказ в Туле и в других городах России.

Руководство компании ТОО "GSM Казахстан ОАО "Казахтелеком" базируется в городе Алматы. Там же сосредоточен основной административный и технический персонал.

В состав "GSM Казахстан ОАО "Казахтелеком" входят следующие департаменты:

- административный департамент;

- департамент Главного исполнительного директора;

- департамент маркетинга;

- департамент по работе с клиентами;

- департамент по управлению человеческими ресурсами;

- департамент продаж;

- департамент информационных технологий;

- технический департамент;

- финансовый департамент;

- юридический департамент.

Состав Технического департамента:

- отдел планирования сети;

- отдел сектора передачи данных;

- отдел инженеров базовых станций;

- отдел радио поддержки;

- отдел энергетиков;

- отдел инженеров климатического контроля.

"GSM Казахстан" использует коммутационное оборудование – "Ericsson". Сегодня сеть компании включает 2 HLR, 13 коммутаторов (MSC), 19 контроллеров базовых станций (BSC) и рассчитана на 3,5 миллиона абонентов. Причем, используется перспективная версия MSC Ericsson AXE-10.

Сеть Карагандинской области обеспечивает коммутационная система, состоящая из одного коммутатора MSC и двух контроллеров BSC.

Связь с коммутатором более высокого уровня, расположенного в Алматы осуществляется посредством арендуемых двухмегабитных каналов на оптическом волокне ОАО "Казахтелеком".

В качестве исследуемой области выберем сектор сети базовых станций "GSM Казахстан", расположенный на юго-востоке города Караганды.

На данный момент в секторе работают 7 станций Ericsson RBS2206, обеспечивающие покрытие описываемого района города.

В состав параметров станции входят:

- наименование станции – присваивается на стадии составления проекта новой базовой станции;

- координаты станции – в данном случае географические координаты расположения антенн сотовой связи;

- альтитуда – абсолютная высотная отметка земной поверхности на месте расположения объекта;

- высота здания или вышки над земной поверхностью, на которых установлены антенны сотовой связи;

- высота расположения секторных антенн базовой станции над земной поверхностью;

- конфигурация базовой станции – устанавливаемая приемо-передающая емкость на каждом из трех секторов покрытия базовой станции;

- высота подвеса радио релейных антенн – высота установки радио релейных антенн над земной поверхностью.

Координаты и альтитуды объектов, на которых установлены или планируется установить базовые станции, определяются с помощью ручных навигаторов GPS (Global Position System). В нашем случае это Garmin GPS 60 в соответствии с рисунком 1.1. После чего данные вносятся в персональный компьютер (ПК). Импорт данных, их обработку и визуализацию осуществляет компьютерная программа "Map Source". Интерфейс программы с местоположениями станций сотовой связи.

Данная программа дает представление о взаимоположении станций на карте, а также позволяет определить прямые расстояния между станциями и азимуты направления антенн сотовой связи.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.1 – Ручной навигатор Garmin GPS 60

Высота установки антенн сотовой связи замеряется ручным лазерным дальномером.

Все эти данные находят отражение в санитарном паспорте базовой станции "GSM Казахстан" при регистрации и получении разрешения на использование радиочастотного спектра.

На обследуемом секторе сети сотовой связи базовые станции работают с максимальной загрузкой, о чем свидетельствует рабочая конфигурация станций. В часы пик наблюдаются перегрузки, что свидетельствует о недостаточной емкости сотовой сети в данном секторе. Чтобы исправить создавшееся положение инженер отдела планирования составляет проект дополнительных станций сотовой связи, которые необходимо смонтировать в данном секторе сети. Благодаря этому в секторе повысится емкость по обслуживанию абонентов сотовой связи, а также улучшится и увеличится покрытие сектора сети.

Сеть передачи данных формируется из сегментов – Радио Релейных Линий (РРЛ), которые в свою очередь делятся на терминалы ближнего и дальнего конца.

Длина РРЛ определяется посредством программного приложения "Map Source". Диаметр антенны подбирается исходя из длины РРЛ. Основное применение в городских условиях получило оборудование, работающее на частотах 22-23 ГГц, которым соответствуют индексы используемых радиоблоков. Частоты, действующие на РРЛ, подбираются с помощью программного комплекса TEMS оптимизаторами сети передачи данных и регистрируются на основании заявки, подаваемой в Агентство информатизации и связи Республики Казахстан.

В связи с малой насыщенностью эфира частотами данного диапазона на сегодняшний день используется только вертикальная поляризация.

Емкость РРЛ определена в соответствии с потребностью на объем цифровых каналов действующих базовых станций.

1.1 Структура сети GSM900

Самая простая часть структурной схемы – переносной телефон, состоит из двух частей:

- Mobile Equipment – мобильное устройство;

- SIM (Subscriber Identity Module) – смарт-карта или модуль идентификации абонента, получаемый при заключении контракта с оператором.

Сотовый телефон имеет собственный номер – IMEI (International Mobile Equipment Identity – международный идентификатор мобильного устройства), который может передаваться сети по ее запросу. SIM, в свою очередь, содержит так называемый IMSI (International Mobile Subscriber Identity – международный идентификационный номер подписчика). Значит, IMEI соответствует конкретному телефону, а IMSI – определенному абоненту.

Типовая структурная схема и состав оборудования GSM сети соответствует рисунку 1.2.

"Центральной нервной системой" сети является NSS (Network and Switching Subsystem – подсистема сети и коммутации), а компонент, выполняющей функции "мозга" называется MSC (Mobile services Switching Center – центр коммутации). MSC в сети может быть и не один (в данном случае очень уместна аналогия с многопроцессорными компьютерными системами). MSC занимается маршрутизацией вызовов, формированием данных для биллинговой системы, также управляет многими другими процедурами.

Следующими по важности компонентами сети, также входящими в NSS, являются HLR (Home Location Register – реестр собственных абонентов) и VLR (Visitor Location Register – реестр перемещений). HLR представляет собой базу данных обо всех абонентах, заключивших контракт с данным оператором. В ней хранится информация о номерах пользователей (под номерами подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI, а во-вторых, так называемый MSISDN – Mobile Subscriber ISDN, т. е. телефонный номер в его обычном понимании).

В отличие от HLR, который в системе один, VLR-ов может быть и несколько – каждый из них контролирует свою часть сети. В VLR содержатся данные об абонентах, которые находятся на его территории (причем обслуживаются не только свои подписчики, но и зарегистрированные в сети клиенты роуминга). Как только пользователь покидает зону действия какого-то VLR, информация о нем копируется в новый VLR, а из старого удаляется. В HLR для каждого абонента постоянно присутствует ссылка на тот VLR, который с ним (абонентом) сейчас работает (при этом сам VLR может принадлежать чужой сети, расположенной, например, на другом конце Земли).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.2 – Типовая структурная схема

На рисунке 1.2 приняты обозначения:

- MSC (Mobile Switching Centre) – центр коммутации подвижной связи;

- BSS (Base Station System) – оборудование базовой станции;

- ОМС (Operations and Maintenance Centre) – центр управления и обслуживания;

- MS (Mobile Stations) – подвижные станции.

NSS содержит еще два компонента – AuC (Authentication Center – центр авторизации) и EIR (Equipment Identity Register – реестр идентификации оборудования). Первый блок используется для процедур установления подлинности абонента, а второй, как следует из названия, отвечает за допуск к эксплуатации в сети только разрешенных сотовых телефонов.

Исполнительной частью сотовой сети, является BSS (Base Station Subsystem – подсистема базовых станций). BSS состоит из нескольких BSC (Base Station Controller – контроллер базовых станций), а также множества – BTS (Base Transceiver Station – базовая станция). Каждый BSC контролирует целую группу BTS и отвечает за управление и распределение каналов, уровень мощности базовых станций и тому подобное. BSC в сети не один, а целое множество (базовых станций же вообще сотни).

Управляется и координируется работа сети с помощью OSS (Operating and Support Subsystem – подсистема управления и поддержки). OSS состоит из всякого рода служб и систем, контролирующих работу и трафик – дабы не перегружать читателя информацией.

1.2 Регистрация в сети

При каждом включении телефона после выбора сети начинается процедура регистрации. Рассмотрим наиболее общий случай – регистрацию не в домашней, а в чужой, так называемой гостевой, сети (будем предполагать, что услуга роуминга абоненту разрешена).

Пусть сеть найдена. По запросу сети телефон передает IMSI абонента. IMSI начинается с кода страны "приписки" его владельца, далее следуют цифры, определяющие домашнюю сеть, а уже потом – уникальный номер конкретного подписчика. По номеру IMSI VLR гостевой сети определяет домашнюю сеть и связывается с ее HLR. Последний передает всю необходимую информацию об абоненте в VLR, который сделал запрос, а у себя размещает ссылку на этот VLR, чтобы в случае необходимости знать, "где искать" абонента.

При регистрации AuC домашней сети генерирует 128-битовое случайное число – RAND, пересылаемое телефону. Внутри SIM с помощью ключа Ki (ключ идентификации – так же как и IMSI, он содержится в SIM) и алгоритма идентификации А3 вычисляется 32-битовый ответ – SRES (Signed RESult) по формуле:

SRES = Ki × RAND (1.1)

Точно такие же вычисления проделываются одновременно и в AuC (по выбранному из HLR Ki пользователя). Если SRES, вычисленный в телефоне, совпадет со SRES, рассчитанным AuC, то процесс авторизации считается успешным и абоненту присваивается TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity-временный номер мобильного абонента). TMSI служит исключительно для повышения безопасности взаимодействия подписчика с сетью и может периодически меняться (в том числе при смене VLR).

Теоретически, при регистрации должен передаваться и номер IMEI. При получении IMEI сетью, он направляется в EIR, где сравнивается с так называемыми "списками" номеров. Белый список содержит номера санкционированных к использованию телефонов, черный список состоит из IMEI, украденных или по какой-либо иной причине не допущенных к эксплуатации телефонов, и, наконец, серый список – "трубки" с проблемами, работа которых разрешается системой, но за которыми ведется постоянное наблюдение.

После процедуры идентификации и взаимодействия гостевого VLR с домашним HLR запускается счетчик времени, задающий момент перерегистрации в случае отсутствия каких-либо сеансов связи. Обычно период обязательной регистрации составляет несколько часов. Перерегистрация необходима для того, чтобы сеть получила подтверждение, что телефон по-прежнему находится в зоне ее действия. Дело в том, что в режиме ожидания телефон только отслеживает сигналы, передаваемые сетью, но сам ничего не излучает – процесс передачи начинается только в случае установления соединения, а также при значительных перемещениях относительно сети. В таких случаях таймер, отсчитывающий время до следующей перерегистрации, запускается заново. Поэтому при "выпадении" телефона из сети (например, был отсоединен аккумулятор, или владелец аппарата зашел в метро, не выключив телефон) система об этом не узнает.

1.3 Территориальное деление сети и Handover

Как уже было сказано, сеть состоит из множества BTS – базовых станций (одна BTS – одна "сота", ячейка). Для упрощения функционирования системы и снижения служебного трафика, BTS объединяют в группы – домены, получившие название LA (Location Area – области расположения). Каждой LA соответствует свой код LAI (Location Area Identity). Один VLR может контролировать несколько LA. И именно LAI помещается в VLR для задания местоположения мобильного абонента. Именно в соответствующей LA, а не в отдельной соте, будет произведен поиск абонента. При перемещении абонента из одной соты в другую в пределах одной LA перерегистрация и изменение записей в VLR/HLR не производится, но стоит ему (абоненту) попасть на территорию другой LA, как начнется взаимодействие телефона с сетью.

Разбиение сети на LA довольно непростая инженерная задача, решаемая при построении каждой сети индивидуально. Слишком мелкие LA приведут к частым перерегистрациям телефонов и, как следствие, к возрастанию трафика разного рода сервисных сигналов и более быстрой разрядке батарей мобильных телефонов. Если же сделать LA большими, то, в случае необходимости соединения с абонентом, сигнал вызова придется подавать всем сотам, входящим в LA, что также ведет к неоправданному росту передачи служебной информации и перегрузке внутренних каналов сети.

Рассмотрим очень красивый алгоритм так называемого handover`ра (такое название получила смена используемого канала в процессе соединения). Во время разговора по мобильному телефону вследствие ряда причин (удаление "трубки" от базовой станции, многолучевая интерференция, перемещение абонента в зону так называемой тени и т. п.) мощность (и качество) сигнала может ухудшиться. В этом случае произойдет переключение на канал (может быть, другой BTS) с лучшим качеством сигнала без прерывания текущего соединения. Handover`ра принято разделять на четыре типа:

- смена каналов в пределах одной базовой станции;

- смена канала одной базовой станции на канал другой станции, но находящейся под патронажем того же BSC;

- переключение каналов между базовыми станциями, контролируемыми разными BSC, но одним MSC;

- переключение каналов между базовыми станциями, за которые отвечают не только разные BSC, но и MSC.

В общем случае, проведение handover`а – задача MSC. Но в двух первых случаях, называемых внутренними handover`ами, чтобы снизить нагрузку на коммутатор и служебные линии связи, процесс смены каналов управляется BSC, а MSC лишь информируется о происшедшем.

1.4 Маршрутизация вызовов

Каким образом происходит маршрутизация входящих вызовов мобильного телефона? Рассмотрим наиболее общий случай, когда абонент находится в зоне действия гостевой сети, регистрация прошла успешно, а телефон находится в режиме ожидания.

При поступлении запроса, в соответствии с рисунком 1.3, на соединение от проводной телефонной (или другой сотовой) системы на MSC домашней сети (вызов "находит" нужный коммутатор по набранному номеру мобильного абонента MSISDN, который содержит код страны и сети).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.3 – Маршрутизация вызовов

MSC пересылает в HLR номер (MSISDN) абонента. HLR, в свою очередь, обращается с запросом к VLR гостевой сети, в которой находится абонент. VLR выделяет один из имеющихся в ее распоряжении MSRN (Mobile Station Roaming Number – номер "блуждающей" мобильной станции). Идеология назначения MSRN очень напоминает динамическое присвоение адресов IP при коммутируемом доступе в Интернет через модем. HLR домашней сети получает от VLR присвоенный абоненту MSRN и, сопроводив его IMSI пользователя, передает коммутатору домашней сети. Заключительной стадией установления соединения является направление вызова, сопровождаемого IMSI и MSRN, коммутатору гостевой сети, который формирует специальный сигнал, передаваемый по PAGCH (PAGer CHannel – канал вызова) по всей LA, где находится абонент.

2. Состав оборудования GSM сети

Основной поставщик оборудования сотовой связи GSM900 для ТОО "GSM Казахстан" является шведская компания "Ericsson".

В состав оборудования, на основе которого построена сеть сотовой связи, входят:

- коммутационная система AXE 10;

- сеть передачи данных Mini-Link;

- базовые станции RBS 2206.

2.1 Цифровая коммутационная система AXE-10

АТС AXE-10 представляет собой современную высокопроизводительную цифровую телефонную коммутационную систему, созданную фирмой "Ericsson".

Цифровая коммутационная система АХЕ является самой популярной коммутационной системой из всех когда-либо создававшихся. Начиная с 1994 года, эта система была успешно смонтирована в более чем 110 странах. Число установленных и заказанных линий превышает 94 миллиона.

AXE-10 – цифровая коммутационная система с программным управлением. Система АХЕ-10 характеризуется модульностью построения аппаратных и программных средств. Программные модули полностью независимы друг от друга и взаимодействуют между собой с помощью стандартизованных сигналов. Модульность аппаратных средств обеспечивает простое проектирование, производство, монтаж и техобслуживание.

АТС Ericsson AXE-10 предназначена для широкого спектра применений на телефонной сети и может функционировать как:

- местная "городская" телефонная станция;

- транзитная телефонная станция;

- станция сотовой и подвижной связи;

- узлы интеллектуальной и деловой сети.

Характеристика системы:

- емкость коммутационной системы до 40000 абонентских и до 60000 соединительных линий;

- емкость выносных концентраторов до 2048 абонентских и до 480 соединительных линий;

- пропускная способность 20000 Эрл в ЧНН;

- производительность управляющего устройства до 900 тысяч вызовов

в час;

- напряжение питания от 47В до 51В;

- потребляемая мощность до 2 Вт на абонентскую линию;

- станция обеспечивает возможность подключения абонентов ISDN;

- габаритные размеры стативов 2250 × 900 × 600 мм;

- условия эксплуатации: температура от 4 до 35 градусов, относительная влажность воздуха от 20 до 80 процентов.

Гибкость построения сети позволяет использовать АТС Ericsson AXE-10 в различных конфигурациях и с различными емкостями от небольших выносов на несколько сотен абонентов до глобальных телефонных систем крупных мегаполисов.

АТС Ericsson AXE-10 не имеет никаких ограничений для собственного развития благодаря уникальной гибкой системной архитектуре, называемой "функциональная модульность".

Новая версия оборудования АТС Ericsson AXE-10, с обозначением AXE 810, является новейшей разработкой в технологии коммутации. Оборудование АТС Ericsson AXE 810 состоит из магазинов GEM (Generic Ericsson Magazine), коммутационного поля GS 890, терминалов STM1

ET155-1, эхо-компенсаторов ECP 5, нового поколения транскодеров TRA R6.

Магазин GEM предоставляет возможность комбинировать коммутационное оборудование с устройствами обслуживания трафика в едином магазине. Групповой коммутатор GS890 является принципиально новым, неблокируемым распределенным коммутатором, включающим в себя также блоки синхронизации.

Плата ET 155-1, размещаемая в GEM магазине является терминалом STM-1. Плата поддерживает стандарты ITU-T и ANSI. Плата ECP5 – является новым поколением эхо-компенсатора, работающего в группе. Новое поколение плат транскодеров предназначено для применения в сетях 3G, GSM, TDMA, CDMA.

Основные характеристики АТС Ericsson AXE-10:

- единый коммутационный магазин GEM, в котором размещены почти все устройства обслуживания трафика;

- магазины GDM, используемые в настоящее время, возможно подключить к новому оборудованию AXE10;

- магазины GDM и GEM выполнены в конструктиве BYB 501;

- технология Plug&Play обеспечивает простую установку оборудования;

- на платах установлены новые управляющие процессоры RPI (Regional processor Integrated);

- обеспечена полная совместимость с оборудованием BYB 501;

- существующие узлы AXE10 на базе оборудования BYB 501 могут быть расширены с использованием нового оборудования AXE 810.

Функциональное сопряжение элементов системы осуществляется рядом интерфейсов. Все сетевые функциональные компоненты в стандарте GSM взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации МККТТ SS N 7 (CCITT SS. N7).

Центр коммутации подвижной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. MSC аналогичен ISDN коммутационной станции и представляет собой интерфейс между фиксированными сетями (PSTN, PDN, ISDN и т. д.) и сетью подвижной связи. Он обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. Кроме выполнения функций обычной ISDN коммутационной станции, на MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся "эстафетная передача", в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении подвижной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.

Каждый MSC обеспечивает обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны. MSC управляет процедурами установления вызова и маршрутизации. Для телефонной сети общего пользования (PSTN) MSC обеспечивает функции сигнализации по протоколу SS N 7, передачи вызова или другие виды интерфейсов в соответствии с требованиями конкретного проекта.

BSS – оборудование базовой станции, состоит из контроллера базовой станции (BSC) и приемо-передающих базовых станций (BTS). Контроллер базовой станции может управлять несколькими приемо-передающими блоками. BSS управляет распределением радиоканалов, контролирует соединения, регулирует их очередность, обеспечивает режим работы с прыгающей частотой, модуляцию и демодуляцию сигналов, кодирование и декодирование сообщений, кодирование речи, адаптацию скорости передачи для речи, данных и вызова, определяет очередность передачи сообщений персонального вызова.

В цифровых сотовых систем подвижной связи стандарта GSM рассматриваются интерфейсы трех видов: для соединения с внешними сетями; между различным оборудованием сетей GSM; между сетью GSM и внешним оборудованием.

Присоединение GSM сотовых операторов к телефонной сети общего пользования (ТФОП/PSTN). Соединение с телефонной сетью общего пользования осуществляется MSC по линии связи 2 Мбит/с в соответствии с системой сигнализации SSN7. Электрические характеристики 2 Мбит/с интерфейса соответствуют Рекомендациям МККТТ G.732.

Типовая схема присоединения GSM (MSC) сотового оператора к AXE-10 телефонной сети общего пользования (ТФОП) соответствует рисунку 2.1.

ЕТ155, SDH AXE/CME20 Ericsson терминал. В качестве оптимального решения для присоединения сети связи GSM оператора к сети электросвязи общего пользования компанией "РИМКО XXI" предлагается блок ЕТ 155 Ericsson, который соответствует рисунку 2.2.

ET155 Ericsson является 155 Мб/с STM-1 для 63 x 2 Мб/с потоков PDH (Плезиохронной цифровой иерархической системы) терминалом обмена SDH (Синхронной цифровой иерархической системы) поддерживающим стандарт ETSI (Системы ввода с разделением времени) и интегрированным в AXE/CME20. Блок ET155 является полностью интегрированной частью АХЕ/CME20, поэтому кроме физической интеграции в АХЕ/CME20, производится управление и техобслуживание также системой АХЕ/CME20. В результате этого, техническое обслуживание всей транспортной иерархии PDH и SDH, можно произвести из станции.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.1 – Схема присоединения MSC (GSM-MSC) к ТФОП

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.2 – ET155, SDH AXE/CME20 терминал

Присоединение между различным оборудованием сетей GSM. Интерфейс между MSC и BSS (А-интерфейс) обеспечивает передачу сообщений для управления BSS, передачи вызова, управления передвижением. А-интерфейс объединяет каналы связи и линии сигнализации. Последние используют протокол SS N7 МККТТ.

В соответствии с рисунком 2.3, ET155 AXE/CME 20 может быть применен в архитектуре GSM сети:

- BTS (Base Transceiver System) – BSC (Base Station Controller);

- BSC – Mobile Services Switching Centre (MSC);

- MSC – TE (Transit Exchange);

- MSC – ISC (International Switching Centre);

- MSC – LE (Local Exchange).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.3 – Применение ET155,SDH AXE/CME20 терминала в GSM сети

Преимущества Цифровой коммутационной системы AXE-10. Преимущества предложенного решения:

- сильно упрошенная архитектура GSM сети – телекоммуникационная система AXE/CME20 напрямую подсоединяется к SDH сети или к телекоммуникационной системе AXE ТФОП;

- значительное уменьшение аппаратных средств – 63 терминала, емкостью 2048 кбит/с, плюс магазины и шкафы заменяются на один блок ЕТ155;

- 126 (63 x 2) электрических кабелей емкостью 2048 кбит/с заменяются на два оптических, либо два электрических кабеля;

- большой цифровой кросс (DDF) заменяется на небольшой DDF, или на оптический кросс ODF для установления двух электрических, либо оптических связей;

- не требуются SDH мультиплексоры;

- ET155 связывает каналы для нагрузки между STM-1 155Мбит/с и Групповой Ступенью (ГИ) станции AXE/СME20;

- ET155 передает 63 сигнала 2048кбит/с преобразующихся в контейнерах SDH.

Базовая станция Ericsson RBS 2206. Базовая станция – RBS 2206 размещается внутри зданий и поддерживает до двенадцати трансиверов на один шкаф. Она может быть сконфигурирована с одним, двумя или тремя секторами в одном шкафу. RBS 2206 поддерживает повышенные скорости передачи данных для системы EDGE.

Основные характеристики:

- полная поддержка режима передачи данных: 14,4 кбит/с, HSCSD, GPRS;

- поддержка EDGE на 12 трансиверов во всех временных интервалах;

- поддержка всех речевых кодеков: HR, FR и EFR;

- расширенный радиус действия – 121 км;

- дуплексор и поддержка TMA для всех конфигураций;

- поддержка программно задаваемого увеличения мощности;

- четыре порта передачи, поддерживающие скорость до 8 Мбит/с.

Технические характеристики базовой станции RBS 2206 приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Технические характеристики станции RBS 2206

--------------------------------------------------

Диапазон частот

Передача

Прием

|

GSM 900

925-960 МГц

880-915 МГц

|

GSM 1800

1805-1880 МГц

1710-1785 МГц

|
---------------------------------------------------------
Размеры | 1900 х 600 х 400 мм |
---------------------------------------------------------
Вес | 230 кг при полном оснащении |
---------------------------------------------------------
Мощность, поступающая в фидер антенны |

35 Вт/45,5 дБм (GSM 900)

28 Вт/44,5 дБм (GSM 1800)

|
---------------------------------------------------------
Чувствительность приемника | -110 дБм (без TMA) |
---------------------------------------------------------
Электропитание |

120-250 В переменного тока, 50/60 Гц

-48 - -72 В постоянного тока,

+20,5 - +29 В постоянного тока

|
---------------------------------------------------------
Диапазон рабочих температур | +5°С - +40°С |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Сеть передачи данных Mini-Link Е. Применение Mini-Link Е в сети сотовой связи ТОО "GSM Казахстан". MINI-LINK E и E Micro обеспечивают микроволновую передачу точка-точка с пропускной способностью от 2 до 34+2 (17х2) Мбит/с в частотных диапазонах от 7 до 38 ГГц. Ниже дана краткая характеристика этих систем.

MINI-LINK E содержит модуль доступа, расположенный в помещении, и наружный радиоблок с антенной. Такая конструкция обеспечивает гибкость и достаточную пропускную способность, как на маленьких, так и на больших многотерминальных сайтах. Терминалы могут быть сконфигурированы для различных типов сетей: в виде звезды, дерева или кольца. Для обеспечения резервирования они могут быть сконфигурированы либо как системы 1+1, либо в виде кольца.

Мобильные сети связи в настоящее время являются наиболее обычной сферой использования MINI-LINK E и E Micro, в соответствии с рисунком 2.4, где они развертываются в сетях радиосвязи с невысокой производительностью.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.4 – Пример мобильной сети, в которой аппаратура MINI-LINK осуществляет связь базовых станций с центрами коммутации

В соответствии с рисунком 2.5, производится использование аппаратуры MINI-LINK E и E Micro в сетях различной топологии.

Несколько терминалов MINI-LINK E могут быть интегрированы в один общий модуль доступа, в соответствии с рисунком 2.6. Это позволяет сделать чрезвычайно компактными сайты сети, а также эффективно распределить между разными терминалами такие ресурсы, как мультиплексоры, интерфейсы служебных каналов и системы поддержки.

Состав оборудования многотерминальных сайтов соответствует рисунку 2.7.

Маршрутизация трафика и его переадресация в пределах сайта могут выполняться при минимальном количестве внешних кабелей. Маршрут трафика задается с помощью программного и конфигурируется во время установки станции. Терминал может быть сконфигурирован как нерезервируемый (1+0) или резервируемый (1+1); резервирование может быть также обеспечено сетью кольцевого типа. Каждый терминал обеспечивает скорость трафика до 17x2 (34+2) Мбит/с.

Конфигурация терминалов. Нерезервируемый терминал (1+0). Терминал типа 1+0 содержит как минимум:

- один радиоблок (RAU);

- одну антенну;

- один магазин модуля доступа (AMM 1U);

- один блок модема (MMU);

- один соединяющий коаксиальный кабель.

Для трафика со скоростью 8x2, 17x2 и 4x8 Мбит/с требуется также блок ключей/мультиплексоров (SMU). В магазин модуля доступа может быть также добавлен блок служебных каналов (SAU), что обеспечивает дополнительные интерфейсы для управления и аварийной сигнализации, служебных каналов и других специфических потребностей клиента.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.5 – Пример топологии сети

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.6 – Многотерминальный сайт MINI-LINK E

Резервируемый терминал (1+1). Терминал типа 1+1, как минимум, включает:

- два радиоблока (RAU);

- две антенны или одну антенну и делитель мощности;

- один магазин модуля доступа (AMM) с двумя MMU и одним SMU;

- два соединительных коаксиальных кабеля.

Радиоблоки могут иметь индивидуальные антенны или могут быть подключены к общей антенне. Если используется одна общая антенна, то два радиоблока подключаются волноводами к делителю мощности, установленному на антенне, имеющей одну поляризацию.

Автоматическое переключение может использоваться как при горячем, так и при рабочем резервировании (с разносом по частоте). Переключение приемников в системах с разносом по частоте обеспечивает бесперебойную передачу данных.

При горячем резервировании работает один передатчик, а второй находится в резерве (он не передает сигнала, но находится в состоянии постоянной готовности к передаче и включается при сбое в работе активного передатчика). Оба радиоприемника принимают сигналы. MMU выбирает наилучший сигнал в зависимости от приоритета неисправностей, подает его сначала на SMU для демультиплексирования, а затем к внешнему оборудованию.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.7 – Состав оборудования многотерминального сайта

Компоненты системы MINI-LINK E. MINI-LINK E состоит из располагаемого внутри помещения модуля доступа, находящегося снаружи радиоблока с антенной и монтажного комплекта. Радиоблок соединяется с внутренним оборудованием одним коаксиальным кабелем и может комбинироваться с разнообразными антеннами для раздельной и совместной установки.

Радиоблоки независимы от пропускной способности трафика, т. е. рабочая частота определяется только радиоблоком. Она устанавливается на сайте. Это осуществляется с помощью управляющего программного обеспечения или переключателя на находящемся в помещении модеме.

Радиоблок имеет защищенный от атмосферных воздействий корпус серого цвета с ручкой для переноски и подъема. Он подключается к волноводному порту антенного блока. Радиоблок имеет два крюка и захваты, что облегчает процедуры монтажа или съема блока при его совместном монтаже с антенной.

Радиоблоки доступны для работы в различных частотных диапазонах, рекомендуемых ITU-R и ETSI.

Частота контролируется синтезатором. Каждый радиоблок занимает некоторую полосу частот определенного частотного диапазона и имеет фиксированное дуплексное расстояние (разнос между излучаемой и принимаемой частотами). Ширина полосы, занимаемой той или иной версией радиоблока различна для разных частотных диапазонов, как показано в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Ширина полосы

--------------------------------------------------
Тип радиоблока | Частотный диапазон, ГГц | Ширина полосы, МГц |
---------------------------------------------------------
7-E | 7.1 – 7.7 | 60 |
---------------------------------------------------------
8-E | 7.7 – 8.5 | 89 |
---------------------------------------------------------
15-E | 14.4 – 15.35 | 110 |
---------------------------------------------------------
18-E | 17.7 – 19.7 | 300 |
---------------------------------------------------------
23-E | 21.2 – 23.6 | 560 |
---------------------------------------------------------
26-E | 24.5 – 26.5 | 450 |
---------------------------------------------------------
38-E | 37.0 – 39.5 | 280 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

В компании ТОО "GSM Казахстан" нашли применение следующие типы радиоблоков: 7-E, 15-E, 23-E.

Радиоблок состоит из корпуса, рамы, соединительного блока, микроволнового блока и фильтра.

Соединительный блок выполняет функции нижней части корпуса радиблока, на нем расположены индикаторы неисправностей (светодиоды), разъемы интерфейса трафика, заземления, источника постоянного напряжения, а также разъем порта юстировки антенны. Соединительный блок оборудован защитой от разрядов молнии.

Микроволновый блок представляет собой схемную сборку с радиоплатой и двумя MCM (многокристальными модулями, Multi-chip Module) передающей и принимающей частей радиоблока, в соответствии с рисунком 2.8. Высокочастотные компоненты MCM защищены алюминиевыми экранами. Кроме того, микроволновый блок имеет интерфейс кабеля, преобразователь DC/DC, компоненты для обеспечения функций управления и контроля и обработки сигнала промежуточной частоты.

Интерфейс кабеля к внутренним блокам представляет собой 50-омный разъем N-типа. Фильтр состоит из двух разветвляющих фильтров с

T-образными преобразователями импеданса, которые выполняют функции интерфейса антенны.

Микроволновый блок соответствует рисунку 2.9, его состав описан ниже.

Преобразователь DC/DC обеспечивает стабильные напряжения для радиоблока.

Интерфейс кабеля. От находящихся в помещении устройств поступает несколько видов сигналов, а именно: передаваемый сигнал ПЧ, сигнал управления и контроля, а также постоянное напряжение питания. Эти сигналы демультиплексируются интерфейсом кабеля и пересылаются далее для последующей обработки. Передаваемый сигнал ПЧ является модулированным сигналом с номинальной частотой 350 МГц. Передаваемый вверх сигнал управления и контроля – это амплитудно-модулированный сигнал с номинальной частотой 6.5 МГц. Подаваемое постоянное напряжение находится в диапазоне 45-60 В (на MMU подается постоянное напряжение с номиналом 24-60 В). Аналогичным образом интерфейсом кабеля мультиплексируются исходящие сигналы: принимаемый сигнал ПЧ и передаваемый вниз сигнал управления и контроля. Номинальная частота принимаемого сигнала ПЧ равна 140 МГц. Передаваемый вниз сигнал управления и контроля – это амплитудно-модулированный сигнал с номинальной частотой 4.5 МГц. Кроме того, интерфейс кабеля содержит схему защиты от перенапряжений.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.8 – Составные части радиоблока

Процессор системы управления и контроля радиоблока располагается на плате микроволнового блока. Его основные функции:

- сбор сигналов о неисправностях. Собранные сигналы о неисправностях и сигналы статуса радиоблока пересылаются на внутренний процессор MMU. Сводные сигналы статуса визуализируются светодиодами, расположенными на радиоблоке;

- выполнение команд управления. Выполняются поступающие от находящегося в помещении оборудования команды активации/дезактивации передатчика, установки частоты канала и уровня выходной мощности, а также команды на активацию/деактивацию ВЧ петель;

- управление радиоблоком и обработка сообщений. В дополнение к перечисленному выше, процессор управляет внутренними процессами в радиоблоке и петлями.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.9 – Блок-схема радиоблока

Обработка передаваемого сигнала ПЧ. Передаваемый сигнал ПЧ усиливается, ограничивается и демодулируется. Демодулированный сигнал усиливается, проходит через буферный усилитель и поступает в MCM передатчика, где он модулирует несущий ВЧ сигнал.

При определенном уровне выходного сигнала генерируется сигнал неисправности, указывающий, что уровень передаваемого сигнала ПЧ слишком низок из-за чрезмерных потерь в кабеле.

Входной усилитель имеет систему автоматической регулировки усиления, поэтому не требуется никакой корректировки на длину кабеля между находящимся в помещении и наружным оборудованием.

Блок передатчика состоит из следующих сегментов:

- генератор передатчика (MCM). Частота передатчика управляется фазочувствительной цепью обратной связи (PLL) (сигнал VCO частично отводится к делителю и далее поступает на программируемый фазовый детектор). При нарушении петли VCO генерируется сигнал о сбое частоты передатчика;

- умножитель (MCM). Сигнал VCO усиливается, и его частота умножается (в 2 или в 4 раза в зависимости от частоты канала);

- усилитель мощности (MCM). Выходная мощность передатчика регулируется установкой коэффициента усиления оконечного усилителя. Выходная мощность устанавливается с шагом 1 дБ с помощью системы управления и эксплуатации. Передатчик может быть включен или выключен переключением режима работы оконечного усилителя.

Контроль уровня выходной мощности. Уровень выходного сигнала от оконечного усилителя анализируется для того, чтобы проверить, лежит ли передаваемая мощность в пределах определенного диапазона (в противном случае подается сигнал о нарушении уровня выходной мощности).

Блок приемника. Полученный сигнал через входной разветвляющий фильтр поступает на малошумящий усилитель и далее преобразователем, понижающим частоту, конвертируется в первую промежуточную частоту, равную 974 МГц (MCM приемника). После фильтрации полосовым фильтром и усиления, частота сигнала еще раз конвертируется во вторую промежуточную частоту, равную 140 МГц (преобразователем ПЧ). Часть ее используется в RSSI. Сигнал с частотой 140 МГц, поступающий от преобразователя ПЧ, усиливается и передается на интерфейс кабеля. Двойное преобразование частоты с высокой первой ПЧ обеспечивает высокую избирательность в широком частотном диапазоне и эффективное подавление сигналов зеркальных частот и помех.

Генератор приемника и умножитель (MCM). Сигнал локального генератора, который используется на первом этапе понижения частоты, генерируется таким же образом, как и сигнал генератора для передатчика. Частота сигнала умножается (в 2 или 4 раза в зависимости от частоты канала) и усиливается.

Генератор ПЧ. Генератор состоит из VCO с фазочувствительной петлей обратной связи (PLL). Этот генератор используется для второго понижения частоты до 140 МГц. VCO используется также для настройки принимаемого сигнала с частотой 140 МГц (с помощью управляющего сигнала, задающего номер секции в PLL сигнала ПЧ).

RSSI. Сигнал с частотой 140 МГц подается также на откалиброванный детектор измерителя интенсивности принимаемого сигнала (RSSI - Received Signal Strength Indicator), который обеспечивает точное измерение уровня принимаемого сигнала на входе приемника. Измеренная величина доступна для наблюдения в аналоговой форме через порт юстировки антенны или в единицах дБм, используемых в системе управления и эксплуатации.

Фильтр. Петля ВЧ сигнала используется только для целей контроля. При замыкании этой петли частота передатчика устанавливается равной частоте приемника и сигнал возвращается в направлении приема. На передающей секторный сигнал подается в антенну через выходной разветвляющий фильтр. Сигнал из антенны передается в направлении приема через входной разветвляющий фильтр. Антенна связана с обоими фильтрами через

T- образные преобразователи импеданса.

Модуль доступа является устанавливаемой в помещении частью терминала. Он включает следующие типы внутреннего оборудования:

- магазин модуля доступа (AMM), где размещаются внутренние съемные блоки. AMM также обеспечивает механическую компоновку блоков и электрические связи между ними через системную шину магазина;

- блок модема (MMU) обеспечивает интерфейсы трафика, обработку сигналов и интерфейс для радиоблока (RAU);

- блок ключей/мультиплексоров (SMU) обеспечивает дополнительный интерфейс трафика 2 Мбит/с, мультиплексоры 2/8 и 8/34 Мбит/с, переключатели и функции управления для защищенных систем 1+1, а также интерфейсы для MMU.

Магазин модуля доступа (АММ) устанавливается в "19" стойках и кабинетах, кабинетах ETSI и BYB или непосредственно на столе/стене. Для различных применений доступны разнообразные стандартные типы AMM:

- AMM1U – для одиночного терминала с одним MMU;

- AMM 2U – 3 для одно - или двухтерминальных сайтов. В нем можно разместить один или два MMU, один SMU и один SAU;

- AMM 4U, в соответствии с рисунком 2.10, предназначен для более сложных многотерминальных сайтов. В нем может быть размещено до четырех MMU, два SMU и один SAU.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.10 – Внутренние блоки в АММ 4U

Взаимосвязь между блоками обеспечивается через системную плату на задней стенке AMM. Все внешние связи осуществляются через разъемы, расположенные на лицевых панелях блоков.

Охлаждение модуля доступа обеспечивается принудительным потоком воздуха. Охлаждающий воздух поступает с передней сектороны AMM, течет между блоками и выходит через отверстия на обратной сектороне магазина, расположенные по бокам системной платы.

Блок модема. MMU с фиксированными значениями пропускной способности трафика делятся на типы, в соответствии с рисунком 2.11.

- 2 x 2 Мбит/с;

- 4 x 2 или 8 Мбит/с;

- 2 x 8 Мбит/с;

- 34 + 2 Мбит/с.

Все из перечисленных выше типов модемов используются в сети передачи данных ТОО "GSM Казахстан".

MMU содержит следующие функциональные блоки:

- интерфейсы трафика и маршрутизатор;

- мультиплексор/демультиплексор 2/8 (только для MMU 4x2/8 Мбит/с);

- мультиплексор/демультиплексор радиофрейма для сигналов трафика, включения/извлечения данных служебных каналов, а также кодирования/ декодирования сигнала, которое обеспечивает упреждающую коррекцию ошибок (FEC);

- модулятор/демодулятор передаваемого и принимаемого сигналов;

- интерфейс кабеля для радиоблока;

- процессор системы управления и контроля;

- преобразователь DC/DC.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.11 – Блоки MMU

Ниже описаны отдельные блоки MMU с описанием блок-схем, в соответствии с рисунками 2.12 и 2.13.

Интерфейс трафика и маршрутизатор трафика. Входы и выходы каналов трафика к/от MMU подсоединяются на лицевой панели и через системную шину модуля доступа. Сигналы трафика, подводимые с лицевой панели MMU, проходят через цепь, регенерирующую форму импульсов. Генерируемые тактовые сигналы обеспечивают линейную декодировку сигнала в направлении передачи и линейную кодировку в направлении приема. Сигналы трафика, подводимые через системную шину, переадресуются другим MMU или SMU того же самого модуля доступа. Маршрутизация осуществляется без дополнительных кабелей. Взаимные связи устанавливаются с помощью MINI-LINK Netman или с помощью ПК, оснащенного Менеджером Обслуживания MINI-LINK (MSM).

Мультиплексор/демультиплексор 2/8 Мбит/с (только для MMU 4x2/8). Мультиплексирование и демультиплексирование сигнала 4x2 Мбит/с соответствует ITU-T Rec G.703 и G.742. В направлении мультиплексирования четыре основных входных сигнала 2 Мбит/с принимаются и декодируются. При этом извлекаются поступающие синхросигналы, а информация трафика считывается в буферную память. Коэффициент заполнения буферной памяти контролируется положительным выравниванием. Четыре синхронизированных сигнала вместе с указателями выравнивания и битами границ фрейма впоследствии мультиплексируются в сигнал 8 Мбит/с. В направлении демультиплексирования производится разборка фрейма, после определения границ фрейма четыре основные сигнала посылаются в устройство буферной памяти, при этом должны быть удалены показатели выравнивания и избыточные биты. Скорость считывания из буферной памяти контролируется кварцевым генератором; считанный сигнал фильтруется, чтобы уменьшить дрожание фазы (джиттер). В конечном счете, сигнал становится линейно-кодированным и переданным.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.12 – Блок-схема для конфигураций 2x2, 2x8 и 34+2 Мбит/с

Мультиплексор радиофрейма и Упреждающая Коррекция Ошибок (FEC). Три различных типа данных мультиплексируются в поток данных, передаваемых по каналу радиосвязи:

- трафик;

- данные служебного канала;

- данные служебного канала пролета (HCC).

Передача данных трафика. Передающиеся данные трафика сначала поступают в мультиплексор, чтобы обеспечить принятый темп передачи данных (заполнение канала). Если на входе нет корректных данных, то включается подача сигнала AIS, передаваемого с номинальной скоростью. Это означает, что трафик данных через пролет заменен единицами.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.13 – Блок-схема для конфигурации 4x2/8 Мбит/с

Передача данных служебного канала. Предусмотрены два независимых служебных канала. Аналоговые и цифровые служебные данные обрабатываются по-разному. SAU получает тактовые и синхронизирующие импульсы и данные из SAU подаются в мультиплексор. Цифровые данные и синхроимпульсы байтов вначале подаются в несинхронный буфер, а затем считываются в синхронном режиме, определяемом тактовой частотой. При этом формируются сигналы заполненности, обеспечивающие нормировку различимости данных.

Служебный канал пролета (HCC) используется для обмена управляющей и обслуживающей информацией между MMU на ближнем и дальнем концах пролета.

Три разных типа данных вместе с контрольными и ограничивающими фрейм битами передаются в составном формате данных, который определяется содержанием специального ОЗУ, содержащего параметры, определяющие формат фрейма. В начале фрейма помещаются 12 сигнальных битов. В составной фрейм включаются также биты, несущие информацию о его заполненности.

Шифровка и кодировка упреждающей коррекции ошибок (FEC). Синхронный шифровщик имеет объем 217-1 бит и синхронизируется каждым восьмым фреймом (суперфреймом). Биты FEC вычисляются с использованием схемы перестановок и включаются в позиции, которые определяются форматом фрейма.

Составной поток данных представляется фреймом длительностью 125 мкс, который включает все описанные выше типы данных.

В соответствии с рисунком 2.14 показана структура канала радиофрейма для 2x2 Мбит/с.

Используются следующие скорости передачи составного потока битовых данных:

- 4.5195 Мбит/с для канала 2x2 Мбит/с;

- 8.9316 Мбит/с для канала 4x2/8 Мбит/с;

- 17.6071 Мбит/с для канала 2x8 Мбит/с;

- 37.5369 Мбит/с для канала 34+2 Мбит/с.

Поставляется три различные версии SMU (SMU Sw, SMU 8x2 и SMU 16x2) для различных скоростей трафика.

Модулятор. Составной поток данных, обработанных мультиплексором радиофрейма, далее модулируется с использованием C-QPSK*. Импульс преобразуется из постоянного тока в переменный, после чего, с помощью фильтра Найквиста, импульсу придается форма, обеспечивающая оптимальный спектр передаваемого сигнала.

Модулятор содержит управляемый напряжением генератор (voltage controlled oscillator, VCO), генерирующий сигнал с частотой 350 МГц. Он смешивается с сигналом частотой 490 МГц, выделенный сигнал с частотой 140 МГц используется для целей контроля.

Демультиплексор радиофрейма и упреждающая коррекция ошибок (FEC). На получающей секторной поступающий составной поток данных демультиплексируется и FEC корректируется. Функция выравнивания фрейма ищет образцы битов выравнивания фрейма, которые есть в получаемом потоке данных и, соответственно, подстраивает приемник.

FEC выполняется с использованием битов четности FEC и результатов измерения качества передачи данных, поступающих от демодулятора. Дешифратор псевдослучайных последовательностей восстанавливает первоначальное состояние сигнала, позволяющее демультиплексору правильно распределять полученную информацию по соответствующим каналам.

Демультиплексирование выполняется согласно хранящемуся в памяти формату фрейма. Демультиплексор генерирует сигнал сбоя фрейма в том случае, если нарушена его синхронизация. Число ошибочных битов в потоке данных трафика измеряется с использованием битов четности. Они используются для определения уровня битовых ошибок (BER) и проверки качества функционирования. Биты контроля заполненности обрабатываются для каналов трафика и служебных каналов.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.14 – Пример структуры фрейма канала радиосвязи для 2x2 Мбит/с

На принимающей сектороне выполняются следующие процедуры для данных трафика:

- введение AIS (при потере сигнала или BER < 10-3);

- обнаружение AIS;

- гибкая буферизация и восстановление тактовых импульсов;

- измерение выровненности потоков данных и их согласование, необходимые для того, чтобы обеспечить переключение без сбоев в сигнале трафика (hitless switching);

- переключение без сбоев в сигнале трафика (в защищенных системах 1+1).

Для цифрового канала извлекаются данные и синхросигналы и, с использованием несинхронного буфера, восстанавливается тактовая частота. В аналоговом канале сигналы синхронизации и тактовые сигналы подаются вместе с сигналами данных.

Демодулятор. Полученный 140 МГц сигнал усиливается с использованием системы АРУ и фильтруется до преобразования в исходный I/Q сигнал. Затем этот сигнал пропускается через фильтр Найквиста с целью восстановления формы импульсов, детектируется и C-QPSK демодулируется.

Управление и контроль. Микропроцессорная система управления и контроля (CSS) встроена во все блоки модуля доступа. Ее основным назначением является сбор сигналов о неисправностях, управление установками и контроль. Неисправности индицируются светодиодами, расположенными на лицевых панелях блоков.

Процессор MMU обменивается данными с другими процессорами в модуле доступа по каналу NCC. Обмен данными управления и контроля в пролете производится по каналу HCC. Процессор также связан с ПК через интерфейс Управления и Эксплуатации.

Процессор MMU управляет сбором данных о битовых ошибках; с процессором радиоблока он связан каналом RCC.

Выполнение процедур локальной установки, выявление неисправностей и их локализация могут осуществляться с помощью дисплея и переключателей на MMU.

Преобразователь DC/DC. Изолированный преобразователь DC/DC обеспечивает стабильное напряжение для наружного радиоблока и вторичное питание для электроники MMU. После фильтрации напряжение питания также распределяется по находящимся в модуле доступа блокам SMU.

SMU – Блок ключей/мультиплексоров. SMU используется для обеспечения переключений в защищенной системе 1+1 и/или мультиплексирования/демультиплексирования каналов 2 Мбит/с.

В соответствии с рисунком 2.15, используются три различные версии SMU (SMU 8x2 и SMU 16x2) для различных скоростей трафика.

Функциональные блоки SMU 8x2 содержит:

- два независимых мультиплексора/демультиплексора,

- ключ для выбора MMU в системе 1+1.

К нему могут подводиться до 8 каналов трафика 2 Мбит/с. Блок-схема SMU 8x2 представлена на рисунке 2.16.

Функциональные блоки SMU 16x2 может оперировать с 16 каналами трафика 2 Мбит/с. Такой блок содержит:

- 4 независимых мультиплексора/демультиплексора 2/8 Мбит/с;

- один мультиплексор/демультиплексор 8/34 Мбит/с;

- ключ для выбора MMU в системе 1+1.

SMU 16x2 в сочетании с MMU 34+2 может оперировать с потоками 17x2 Мбит/с или 4x8+2 Мбит/с для одного терминала с конфигурацией 1+0 или 1+1.

SMU 16x2 в сочетании с двумя MMU 8x2 может оперировать с потоками 8x2 Мбит/с для двух терминалов с конфигурацией 1+0.

SMU 16x2 также может быть использован для обеспечения переключений в резервируемых системах 1+1 с трафиком 4x2 и 8x2 Мбит/c.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.15 – Блоки SMU

Функциональное описание, в соответствии с рисунками 2.16 и 2.17, описано ниже.

Интерфейс трафика и маршрутизатор трафика. Входы и выходы каналов трафика 2 или 8 Мбит/с подсоединяются к/от лицевой панели SMU и системной шине модуля доступа.

Сигналы трафика, проходящие через разъемы на лицевой панели, пропускаются через схему регенерации формы импульсов. При этом генерируются тактовые импульсы, и сигнал становится линейно кодированным.

Через системную шину осуществляется обмен сигналами трафика 2 или 8 Мбит/с с другими MMU или SMU того же модуля доступа.

Маршрутизация осуществляется без манипуляций с кабелями и ее можно устанавливать либо с помощью MINI-LINK Netman, либо с помощью ПК, оснащенного Менеджером Обслуживания MINI-LINK (MSM).

Мультиплексор/демультиплексор 2/8 Мбит/с. Четыре сигнала 2 Мбит/с мультиплексируются в сигнал 8 Мбит/с на передающей сектороне. На принимающей сектороне сигнал 8 Мбит/с демультиплексируется на четыре сигнала 2 Мбит/с. Мультиплексирование и демультиплексирование соответствуют ITU-T Rec G.703 и G.742.

Мультиплексор/демультиплексор 8/34 Мбит/с. Четыре сигнала 8 Мбит/с мультиплексируются в сигнал 34 Мбит/с на передающей сектороне. На получающей сектороне сигнал 34 Мбит/с демультиплексируется на четыре сигнала 8 Мбит/с. Мультиплексирование и демультиплексирование соответствуют ITU-T Rec G.703 и G.751.

Управление и контроль. Микропроцессорные системы управления и контроля (CSS) встроены во все блоки модуля доступа. Ее основными функциями являются сбор сигналов о неисправностях, управление установками и контроль. Неисправности индицируются светодиодами на лицевых панелях блоков.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.16 – Блок-схема SMU 8x2

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.17 – Блок-схема SMU 16х2

Процессор SMU связан с другими процессорами в модуле доступа служебным каналом узла (NCC). Процессор также связан с ПК через интерфейс Управления и Эксплуатации.

Процессор SMU также управляет переключениями в резервируемых системах 1+1.

Преобразователь DC/DC. Питание SMU осуществляется через один или несколько MMU. В SMU имеется преобразователь DC/DC, обеспечивающий вторичные напряжения для электроники SMU.

Переключение в защищенной системе 1+1. В защищенной радиосекции переключение передатчика и приемника, в соответствии с рисунком 2.18, осуществляется управляющим логическим устройством.

Это устройство управляется и контролируется локально или дистанционно.

Блок коммутаторов/мультиплексоров (SMU) содержит все логические устройства, управляющие переключением в резервируемых системах.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.18 – Переключение приемника в резервируемой системе 1+1

Переключение передатчика. Выбор передатчика осуществляется только в системах "горячего" резервирования. Выбор основывается на информации о неисправностях, поступающей из секции передатчика радиоблока или от MMU. Выбор также может быть сделан вручную с лицевой панели MMU или с помощью ПК. Сигнал о неисправности с высоким приоритетом аннулирует действие сигнала о неисправности с более низким приоритетом. Передачу сигнала осуществляет радиоблок, который имеет неисправность с более низким приоритетом.

Переключение приемника. Существует два типа переключений приемника: переключение из-за неисправностей аппаратуры и переключение без сбоев в сигнале трафика (hitless switching), которое инициируется затуханием сигнала. Функции переключения физически могут быть реализованы в переключателях двух различных видов – RMX и аппаратном переключателе. Выбор основывается на информации о неисправностях, поступающей из секции приемника радиоблока или от MMU. Однако переключение без нарушения трафика выполняется переключателем RMX. Выбор аппаратуры также может быть сделан вручную с лицевой панели MMU или с ПК. Сигнал о неисправности с высоким приоритетом аннулирует действие сигнала о неисправности с более низким приоритетом. ВЧ сигнал принимается радиоблоком, имеющим более низкий приоритет неисправности.

Неисправность цепи питания постоянным напряжением. Если в системе типа 1+1 нарушается подача постоянного напряжения через один MMU, то питание SMU и SAU (если этот блок необходим) обеспечивается другим MMU. Тем не менее, если система рассчитана на трафик 17x2 Мбит/с, то сигнал 2 Мбит/с, подводимый непосредственно к MMU с неисправной цепью постоянного тока, будет потерян. Другие сигналы (16x2 Мбит/с) все еще будут передаваться.

Маршрутизация трафика. Встроенное ПО управления связями между блоками, находящи

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Технология GPRS". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 482

Другие дипломные работы по специальности "Коммуникации и связь":

«Реклама и связи с общественностью», «Маркетинг»

Смотреть работу >>

Ремонт системы управления видеокамер аналогового формата

Смотреть работу >>

Теория электрических цепей

Смотреть работу >>

Роботизированные комплексы (РТК) предназначенные для технологического процесса сборки

Смотреть работу >>

Моделирование и методы измерения параметров радиокомпонентов электронных схем

Смотреть работу >>