Конструктивно-технологические особенности средств связи. Системы подвижной связи

Содержание

Слайд 2

Содержание

Содержание

Слайд 3

Литература З. Г. Закиров, А. Ф. Надеев, Р. Р. Файзуллин Сотовая

Литература
З. Г. Закиров, А. Ф. Надеев, Р. Р. Файзуллин Сотовая связь

стандарта GSM. Современное состояние, переход к сетям третьего поколения.
Берлин А.Н. Цифровые сотовые системы связи.
Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Юрчук А.Б. Сети мобильной связи LTE. Технологии и архитектура.
Ипатов В.П., Орлов В.К., Самойлов И.М., Смирнов В.Н. Системы мобильной связи.
Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1637280
Слайд 4

Определение сеть сотовой подвижной связи (сеть СПС) – совокупность аппаратно-программных средств,

Определение
сеть сотовой подвижной связи (сеть СПС) – совокупность аппаратно-программных средств, обеспечивающих

подвижным абонентам возможность представления услуг связи между собой и со стационарными абонентами телефонной сети общего пользования, а также возможность передачи данных от подвижного абонента к удаленному серверу или другому абоненту сети СПС
Слайд 5

Стандарты систем подвижной сотовой связи

Стандарты систем подвижной сотовой связи

Слайд 6

Аналоговые СПС AMPS (усовершенствованная мобильная телефонная служба, диапазон 800 МГц) –

Аналоговые СПС

AMPS (усовершенствованная мобильная телефонная служба, диапазон 800 МГц) –

широко используется в США, Канаде, Центральной и Южной Америке, Австралии; это наиболее распространенный стандарт в мире; используется в России в качестве регионального стандарта;
TACS (общедоступная система связи, диапазон 900 МГц) – используется в Англии, Италии, Испании, Австрии, Ирландии, с модификациями ETACS (Англия) и JTACS/NTACS (Япония); это второй по распространенности стандарт среди аналоговых;
NMT-450 и NMT-900 (мобильный телефон северных стран, диапазоны 450 и 900 МГц соответственно) - используется в Скандинавии и во многих других странах; третий по распространенности среди аналоговых стандартов мира; стандарт NMT-450 является одним из двух стандартов сотовой связи, принятых в России в качестве федеральных;
С-450 (диапазон 450 МГц) - используется в Германии и Португалии;
RTMS (Radio Telephone Mobile System - мобильная радиотелефонная система, диапазон 450 МГц) - используется в Италии;
Radiocom 2000 (диапазоны 170, 200, 400 МГц) - используется во Франции;
NTT (Nippon Telephone and Telegraph system - японская система телефона и телеграфа, диапазон 800-900 МГц) - используется в Японии.
Слайд 7

Цифровые СПС (2G) D-AMPS (Digital AMPS - цифровой AMPS; диапазоны 800

Цифровые СПС (2G)

D-AMPS (Digital AMPS - цифровой AMPS; диапазоны 800 МГц

и 1900 МГц);
GSM (Global System for Mobile communications - глобальная система мобильной связи, диапазоны 900, 1800 и 1900 МГц);
CDMA (диапазоны 800 и 1900 МГц);
JDC (Japanese Digital Cellular - японский стандарт цифровой сотовой связи).
Слайд 8

Сравнительные характеристики цифровых стандартов

Сравнительные характеристики цифровых стандартов

Слайд 9

Основные стандарты третьего поколения

Основные стандарты третьего поколения

Слайд 10

Слайд 11

Основные технические характеристики стандарта LTE:

Основные технические характеристики стандарта LTE:

Слайд 12

Эволюция СПС

Эволюция СПС

Слайд 13

ГОСТ 24375: обобщённая разбивка радиочастотного диапазона 1. Очень низкие частоты 3-30

ГОСТ 24375: обобщённая разбивка радиочастотного диапазона

1. Очень низкие частоты 3-30 кГц,

соответствует сверхдлинным волнам
2. Низкие частоты 30-300 кГц, соответствует длинным волнам
3. Средние частоты 300-3000 кГц, соответствует средним волнам
4. Высокие частоты 3-30 МГц, соответствует коротким волнам
5. Очень высокие частоты 30-300 МГц, соответствует ультракоротким (или метровым волнам)
6. Ультравысокие частоты 300-3000 МГц, соответствует дециметровым волнам
7. Сверхвысокие частоты 3-30 ГГц, соответствует сантиметровым волнам
8. Крайне высокие частоты 30-300 ГГц, соответствует миллиметровым волнам
9. Гипервысокие частоты 300-3000 ГГц, соответствует субмиллиметровым волнам
Слайд 14

Распределение частот

Распределение частот

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Частотные диапазоны сетей LTE После таблицы также представлен рисунок.

Частотные диапазоны сетей LTE

После таблицы также представлен рисунок.

Слайд 19

Общие принципы сотовой связи

Общие принципы сотовой связи

Слайд 20

Общие принципы функционирования сотовая структура макросоты: 1 - 35 км микросоты:

Общие принципы функционирования

сотовая структура
макросоты: 1 - 35 км
микросоты: 0,1

- 1 км
пикосоты: до 50 м
фемтосоты: до 10 м
принцип повторного использования частот
передача управления между базовыми станциями (хэндовер)
Слайд 21

Обобщенная структура сети сотовой связи Центр коммутации пакетов IP

Обобщенная структура сети сотовой связи

Центр коммутации пакетов

IP

Слайд 22

Сота является базовым элементом сотовой системы и определяется как область радиопокрытия,

Сота является базовым элементом сотовой системы и определяется как область радиопокрытия,

обеспечиваемого одной антенной одной базовой станции. Каждой соте назначается свой уникальной номер, называемый Глобальным идентификатором соты (CGI).
Зона местоположения (LA) определяется как группа сот. Местоположение абонента в пределах сети связано с той LA, в которой в данный момент находится абонент. Идентификатор данной LA (LAI) хранится в VLR.
Зона обслуживания MSC (SA) состоит из некоторого числа LA и отображает географическую часть сети, находящуюся под управлением одного MSC. Зона обслуживания также отслеживается и информация о ней записывается в базе данных (HLR).
Зона обслуживания PLMN представляет собой совокупность сот, обслуживаемых одним оператором и определяется как зона, в которой оператор обеспечивает абоненту радиопокрытие и доступ к своей сети.
Слайд 23

Слайд 24

Основные положения роуминга Роуминг – это функция или процедура предоставления услуг

Основные положения роуминга

Роуминг – это функция или процедура предоставления услуг системы

сотовой связи абоненту одного оператора в системе другого оператора
Виды роуминга
внутрисетевой
национальный
Международный
Идентификаторы сети
IMSI – международный код подвижной станции
MCC – код страны подвижной станции
MNC – код сети подвижной станции
Слайд 25

Что такое фемтосота? Фемтосота – это сетевое решение, включающее в себя

Что такое фемтосота?

Фемтосота – это сетевое решение, включающее в себя фемтостанцию

(Femtocell) и фемтошлюз (Femtocell Gateway)
Фемтосота характеризуется малым радиусом действия базовой станции сети подвижной связи и определенным способом ее подключения к сети связи.
Не зависит от технологий, на которых организуются сети подвижной связи (GSM, CDMA,3G)
Широкополосный доступ организуется на базе технологий xDSL/PON/Ethernet
Слайд 26

Слайд 27

Ключевые характеристики фемтостанции Фемтостанция может поддерживать один из следующих стандартов подвижной

Ключевые характеристики фемтостанции

Фемтостанция может поддерживать один из следующих стандартов подвижной связи
2G

(GSM, cdma2000)
3G (WCDMA, HSDPA, HSPA, EV-DO Rev. A)
4G (LTE, WiMAX)
Фемтостанция может обслуживать одновременно от 4 до 8 пользователей (одновременно или 4-8 телефонных вызовов, или 4-8 сессии передачи данных)
В сети подвижной связи возможно 125 млн. фемтостанций
Слайд 28

Типы каналов Таблица 2 –Существующие типы каналов Передача радиосигнала по направлению

Типы каналов

Таблица 2 –Существующие типы каналов

Передача радиосигнала по направлению к базовой

станции называется uplink,
а передача по направлению к мобильной станции – downlink.
Слайд 29

Методы множественного доступа FDMA - множественный доступ с частотным разделением Системы

Методы множественного доступа

FDMA - множественный доступ с частотным разделением
Системы с

множественным доступом по частоте (Frequency Division Multiple-Access, FDMA) или мультиплексированием по частоте получили в русском языке название системы множественного доступа с частотным разделением МДЧР. В них выделенный общий диапазон частот разделяется на отдельные стационарные частотные каналы. Каждый передатчик или приемник использует отдельную частоту.
TDMA - множественный доступ с временным разделением
Множественный доступ с временным разделением МДВР (Time Division Multiple Access, TDMA) или метод мультиплексирования с разделением по времени использует разделение пользователей по времени так, чтобы их приемопередатчики могли совместно использовать одну несущую частоту.
В отличие от систем частотного разделения, все абоненты системы TDMA работают в одном и том же диапазоне частот, но при этом каждый имеет временные ограничения по доступу в систему. Каждому абоненту выделяется временной промежуток или таймслот ТС (Timeslot), в течение которого ему разрешается передача информации. После того, как один абонент завершает передачу, разрешение дается другому, затем третьему и т.д. Если обслужены все абоненты, процесс начинается сначала.
Периодически повторяющаяся совокупность пронумерованных таймслотов образуют кадр или фрейм (Frame) радиоканала системы ССПО.
CDMA - множественный доступ с кодовым разделением
Множественный доступ с кодовым разделением МДКР или CDMA (Code Division Multiple Access) метод доступа, где множество пользователей могут работать одновременно на одной частоте или в одном частотном канале. Каналы трафика при таком способе разделения среды создаются присвоением каждому пользователю специфического кода, с помощью которого сигнал расширяется по всей полосе выделенного частотного канала. В данном случае не существует временного разделения, и все абоненты постоянно используют всю ширину канала, совместно используя один и тот же частотный ресурс.
Слайд 30

FDMA, TDMA, CDMA

FDMA, TDMA, CDMA

Слайд 31

Недостатки TDMA Одним из существенных недостатков TDMA является то, что каждый

Недостатки TDMA

Одним из существенных недостатков TDMA является то, что каждый пользователь

имеет предварительно заданный тайм-слот. Однако пользователи, переходящие в процессе разговора от одной сотовой ячейки к другой не имеют возможности сохранять назначенный тайм-слот. Таким образом, если все тайм-слоты в следующей соте в текущий момент времени оказываются занятыми, то разговор может быть прерван. Подобным же образом, если все тайм-слоты в конкретной соте, в которой пользователю случилось находиться в текущий момент времени, оказываются занятыми, пользователь не имеет возможности принять звонок.
Другой проблемой, связанной с TDMA, является то, что можно назвать многоканальным искажением. Сигнал, приходящий с вышки на мобильный телефон, может поступать с любого из нескольких направлений. До того, как сигнал достигнет абонента, он может успеть отразиться от нескольких зданий и объектов, что может вызвать интерференцию - помехи.
Одним из путей предотвращения такой интерференции является задание в системе ограничений по времени. Система будет принимать, обрабатывать и передавать сигнал в пределах строго определенного промежутка времени. После истечения назначенного предела времени система будет игнорировать сигналы. Однако надо иметь в виду, что все сотовые архитектуры, основаны ли они на микросотах или макросотах - имеют свой собственный уникальный набор проблем, влияющих на распространение сигнала.
Слайд 32

Общие принципы частотно-территориального планирования Общее количество базовых станций, определяется двумя параметрами:

Общие принципы частотно-территориального планирования

Общее количество базовых станций, определяется двумя параметрами:
обеспечение непрерывного

радиопокрытия;
обеспечение необходимой пропускной способности.
Группа сот с различными наборами частот называется кластером. Определяющим его параметром является количество используемых в соседних сотах частот.
Базовые станции, на которых допускается повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на расстояние D, называемое "защитным интервалом".
Слайд 33

Частотно-территориальное планирование Номиналы частот: - в диапазоне 800 МГц Fпрм =

Частотно-территориальное планирование

Номиналы частот:
- в диапазоне 800 МГц
Fпрм = 890 +0,2 х

n,
где n = 1,2,…, 124
Fпрд = F прм + 45 МГц;

- в диапазоне 1800 МГц
Fпрм = 1710,2 +0,2 х (n – 512) ,
где n = 512, 513,…, 885
Fпрд = F прм + 90 МГц;

Слайд 34

Параметры, учитываемые при планировании сети

Параметры, учитываемые при планировании сети

Слайд 35

Примерные размеры сот Эти величины являются ориентировочной мерой оценки необходимого количества

Примерные размеры сот

Эти величины являются ориентировочной мерой оценки необходимого количества BS

по критерию непрерывного покрытия.
В местах, где предполагается большое количество абонентов BS необходимо располагать несколько ближе друг к другу, чем в местах меньшей концентрации трафика.
Слайд 36

Зависимость числа базовых станций от используемого частотного диапазона

Зависимость числа базовых станций от используемого частотного диапазона

Слайд 37

Слайд 38

передача управления вызовом или эстафетная передача канала Основные процедуры ССПР:

передача управления вызовом или эстафетная передача канала

Основные процедуры ССПР:

Слайд 39

Архитектура системы сотовой связи

Архитектура системы сотовой связи

Слайд 40

Слайд 41

Типовой состав оборудования подсистемы базовых станций Контроллер базовых станций (BSC): центральный

Типовой состав оборудования подсистемы базовых станций

Контроллер базовых станций (BSC): центральный узел,

контролирующий работу транскодеров и базовых станций.
Транскодер (TRC): транскодер осуществляет функцию адаптации скорости. Адаптация скорости используется для того, чтобы преобразовывать скорость передачи информации между радиотрактом и MSC/VLR. Скорость передачи по радиотракту - 33.8 кбит/сек, а скорость передачи информации в MSC/VLR – 64 кбит/сек.
Базовые станции (RBS): Radio Base Station являются интерфейсом между MS и остальными сетевыми узлами. RBS обеспечивают функции радиочастотного покрытия, используя антенные системы.
Слайд 42

Базовые станции управляет распределением радиоканалов; контролирует соединения; обеспечивает режим работы с

Базовые станции

управляет распределением радиоканалов;
контролирует соединения;
обеспечивает режим работы с прыгающей частотой;
осуществляет модуляцию

и демодуляцию сигналов;
проводит кодирование и декодирование сообщений и речи;
обеспечивает адаптацию скорости передачи речи и данных.
Слайд 43

Контроллер базовых станций Управление соединением мобильной станции Управление радиосетью Концентрация трафика

Контроллер базовых станций

Управление соединением мобильной станции
Управление радиосетью
Концентрация трафика
Управление передачей БС
Транскодирование и

адаптация скорости передачи
Дистанционное управление БС
Слайд 44

Центр коммутации подвижной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды

Центр коммутации подвижной связи

обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений,

в которых нуждается в процессе работы подвижная станция;
обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами;
осуществляет эстафетную передачу каналов и передачу каналов при появлении помех или неисправностях;
формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи;
составляет статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети;
поддерживает процедуры безопасности, применяемые для управления доступами к радиоканалам;
регистрирует местоположение подвижных станций.
Слайд 45

База данных EIR содержит серийные номера абонентских аппаратов содержит также следующие

База данных EIR

содержит серийные номера абонентских аппаратов
содержит также следующие данные

об абонентском оборудовании сети:
“белый” список, содержащий номера IМЕI, о которых есть сведения о том, что они закреплены за санкционированными подвижными станциями;
“черный” список, содержащий номера IМЕI подвижных станций, которые украдены или которым отказано в обслуживании по другой причине;
“серый” список, содержащий номера IМЕI подвижных станций, у которых существуют проблемы, выявленные по данным программного обеспечения, что не является основанием для внесения в "черный список".
Слайд 46

HLR, VLR, AUC Регистры HLR и VLR представляют собой справочную базу

HLR, VLR, AUC

Регистры HLR и VLR представляют собой справочную базу данных

о постоянно прописанных в сети абонентах. В ней содержатся идентификационные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, состав услуг связи, специальная информация о маршрутизации. В них ведется регистрация данных о роуминге абонента, включая данные о временном идентификационном номере подвижного абонента.
С помощью VLR достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR. VLR содержит такие же данные, как и HLR, но эти данные содержатся в VLR только до тех пор, пока абонент находится в зоне, контролируемой VLR.
В центре аутентификации AUC каждый подвижный абонент на время пользования системой связи получает стандартный модуль подлинности абонента (SIM), который содержит международный идентификационный номер (IMSI), свой индивидуальный ключ аутентификации и алгоритм аутентификации, с помощью которых и с учетом данных регистре EIR, проверяются полномочия абонента и осуществляется доступ последнего к сети связи.
Слайд 47

Критерий выбора сот Пока MS находится в состоянии IDLE она постоянно

Критерий выбора сот

Пока MS находится в состоянии IDLE она постоянно вычисляет

параметр С1. Критерий выбора соты основывается на соотношении: С1>0.

Данный параметр определяется как:
где

Слайд 48

Перевыбор сот (Cell Reselection) MS постоянно контролирует все несущие BCCH близлежащих

Перевыбор сот (Cell Reselection)

MS постоянно контролирует все несущие BCCH близлежащих сот,

которые показаны в списке BA, и несущую BCCH обслуживающей соты, чтобы определить другую более подходящую соту (5 попыток)
Усреднение принятого уровня сигнала выполняется для каждой несущей для списка BA.
Сообщения системной информации, переданные на несущей BCCH, читаются один раз за 30 секунд.
MS пытается засинхронизироваться с системой, чтобы каждые 5 минут читать всю информацию, передаваемую по каналу BCCH.
Чтение информации осуществляется по каналам BCCH шести соседних сот, от которых прием идет с наиболее высоким уровнем сигнала. Список частот, а следовательно, и сот берется из списка BA.
MS пытается декодировать параметр BSIC для шести близлежащих сот, имеющих наиболее высокий уровень несущих (по крайней мере каждые 30 сек) чтобы подтвердить, что она ещё контролирует те же самые соты
Слайд 49

Причины перевыбора соты Обслуживающая сота становиться запрещённой. MS обнаруживает, что сигнал

Причины перевыбора соты

Обслуживающая сота становиться запрещённой.
MS обнаруживает, что сигнал в направлении

downlink неудовлетворительный.
Параметр С1 для обслуживающей соты меньше нуля (С1<0) в течение 5 секунд, это означает, что потери на трассе слишком большие и для MS требуется сменить соту.
Значение параметра С2 для близлежащих сот превышает это же значение для обслуживающей соты в течение 5 секунд;
MS уже пыталась войти в систему ограниченное количество раз (определяется оператором).
Слайд 50

Обновление местоположения Normal Location Updating Последний LAI и TMSI хранятся на

Обновление местоположения Normal Location Updating

Последний LAI и TMSI хранятся на SIM-карте
MS отслеживает

в широковещательном режиме новый LAI
После обнаружения нового LAI, MS посылает старые LAI и TMSI на VLR2, при этом VLR2 не знает IMSI
HLR посылает IMSI пользователя на VLR2 и удаляет данные из VLR1
VLR2 посылает новый TMSI на MS (SIM). Происходит Update Location
Слайд 51

Периодическая регистрация MS прослушивает системную информацию на несущей BCCH. Периодическая регистрация

Периодическая регистрация
MS прослушивает системную информацию на несущей BCCH.
Периодическая регистрация контролируется

параметром Т3212 в BSC ( устанавливается командой RLSBC)
Слайд 52

Требования, предъявляемые к 3G системам третьего поколения Скорости передачи до 2

Требования, предъявляемые к 3G системам третьего поколения

Скорости передачи до 2

Мбит/с
Изменяемая скорость передачи, позволяющая предоставлять ширину
полосы частот по требованию
Мультиплексирование услуг с различными требованиями к качеству
обслуживания для одного соединения, например, передача речи, видеоинформации и пакетированных данных
Требования по задержке, начиная от уязвимого в отношении задержек трафика, передаваемого в реальном масштабе времени, и кончая гибкой передачей пакетированных данных с наилучшим сервисом
Требования к качеству передачи от 10% вероятности появления ошибок в кадре, до вероятности ошибок по битам, равной 10‾6
Совместимость систем второго и третьего поколения в части межсистемной эстафетной передачи управления для увеличения зон охвата и балансирования нагрузки
Поддержка асимметричного трафика по восходящим и нисходящим каналам передачи, например, просмотр информации Web приводит к большей нагрузке в нисходящем канале, чем в восходящем
Высокая эффективность использования спектра
Наличие режимов FDD и TDD.
Слайд 53

Основные стандарты третьего поколения

Основные стандарты третьего поколения

Слайд 54

Cтандартизованные радиоинтерфейсы 3G

Cтандартизованные радиоинтерфейсы 3G

Слайд 55

3G Эволюция WCDMA

3G Эволюция WCDMA

Слайд 56

3G Развитие UMTS R99 Определяет универсальную наземную сеть радио доступа (UTRAN)

3G Развитие UMTS

R99
Определяет универсальную наземную сеть радио доступа (UTRAN) UMTS
К

существующей сети GSM/GPRS добавляется подсистема сети радиосвязи (RNS)
Базовая сеть (CN) - это существующая сеть GSM/GPRS с некоторыми усовершенствованиями
Rel-4
Версия 4 вводит шлюз среды (MGW), сервер центра коммутации подвижной связи (MSC) и шлюз сигнализации (SGW). Это позволит логически разделять пользовательские данные и информацию сигнализации в MSC
Проводятся усовершенствования UTRAN, которые включают поддержку высоких скоростей передачи данных даже в локальных областях, до 2 Мбит/с
Rel-5
Добавляется подсистема IP-мультимедиа (IMS)
Домашний регистр (HLR) заменяется/дополняется сервером собственных ("домашних") абонентов (HSS)
Вводятся усовершенствования UTRAN, обеспечивающие эффективные услуги мультимедиа на базе IP в UMTS
Введение IubFlex (обеспечивает контроллеры сети радиосвязи (RNC) для подключения более одного комплекта Узлов B)
Усовершенствование услуг по определению местоположения (LCS)
Универсальная IP-сеть, в конечном счете, становится реальностью
Версия 5 основана на протоколе IP версии 6 (IPv6)
Планируется версия 6 и выше со следующими особенностями: они касаются областей, подобных усовершенствованиям IMS, интеграции беспроводных локальных сетей (WLANI), конвергенции Интернета (касающейся протоколов и услуг), широковещательных/многоадресных мультимедийных услуг (MBMS) и эволюции в сети только в пределах области пакетной коммутации (PS).
Слайд 57

3G Архитектура UTRAN

3G Архитектура UTRAN

Слайд 58

Архитектура системы UMTS

Архитектура системы UMTS

Слайд 59

Архитектура сети и интерфейсы UMTS Мобильная телефонная станция, в системе UMTS

Архитектура сети и интерфейсы UMTS

Мобильная телефонная станция, в системе UMTS она называется UE

(User Equipment); 
базовая телефонная станция (по терминологии UMTS — узел B);
контроллер базовой станции (BSC) и центр коммутации мобильной связи (MSC).
В системе WCDMA вместо термина “BSC" применяется термин "контроллер управления радиосетью" (RNC — Radio Network Controller).
UE и UTRAN (сеть наземного доступа UMTS) работают в соответствии с полностью новыми протоколами, построение которых основано на потребностях новой технологии радиосвязи WCDMA. И наоборот, построение основной сети CN — Core Network — повторяет GSM.
По своим функциям сеть состоит из сети наземного радиодоступа (UTRAN — UMTS Terrestrial RAN), которая оперирует всеми функциями, относящимися к радиосвязи, и базовой сети (CN — Core Network). Они обеспечивают коммутацию и маршрутизацию вызовов и каналы передачи данных во внешние сети.
Другим способом группирования элементов сети UMTS служит деление их на подсети. Система UMTS является модульной в том смысле, что она может иметь несколько элементов сети одного и того же типа. В принципе, минимальным требованием для того, чтобы сеть работала и обеспечивала все свои функциональные возможности, является наличие по крайней мере одного логического элемента сети каждого типа. Такая сеть называется UMTS PLMN (наземная мобильная сеть общего пользования). Обычно одна PLMN  эксплуатируется одним оператором и может соединяться с другими PLMN так же, как и с другими типами сетей, например, ISDN, PSTN, Интернет(TCP/IP) и т. д.
Слайд 60

Пользовательское оборудование (UE) Пользовательское оборудование (UE) включает две части: подвижное оборудование

Пользовательское оборудование (UE)

Пользовательское оборудование (UE) включает две части:
подвижное оборудование (UE) —

радиотерминал, используемый для радиосвязи через интерфейс Uu;
модуль идентификации абонента UMTS-SIM (USIM- UMTS - Subscriber Identification Module), представляющий собой интеллектуальную плату, которая аналогично SIM-карте служит идентификатором абонента, выполняет алгоритм аутентификации и шифрования и содержит некоторые данные об услугах, которыми имеет право пользоваться абонент, необходимые при работе с терминалом.
Мобильная станция должна быть рассчитана на поддержку всех видов услуг сети третьего поколения. Она должна обеспечивать:
передачу речи с принятым для системы набором скоростей;
услуги службы видео — видеоконференции и приложения видеотелефонии, как основанные на коммутации каналов (от установок ISDN), так и использующие передачу пакетов (TCP/IP);
услуги сети Интернет со скоростями до 473,6 Кбит/с при работе в обычном режиме и в режиме best effort (с максимально возможной скоростью);
удаленный доступ к корпоративным локальным сетям с передачей для работы с файловыми серверами, базами данных приложений, для совместной работы;
приложения электронной почты.
UTRAN состоит из двух элементов:
Базовая станция (по терминологии 3GPP — узел B) преобразует поток данных между интерфейсами Iub и Uu. Она также участвует в управлении радиоресурсами. Базовая телефонная станция должна обеспечить пропускную способность базовых и управляющих каналов для поддержания этих служб;
Контроллер базовой станции (по терминологии 3GPP — контроллер радиосети — RNC) обеспечивает интерфейсы со станциями с коммутацией каналов — I-CS или пакетной коммутацией I-PS.
Слайд 61

UMTS Re’5 3G

UMTS Re’5

3G

Слайд 62

3G Архитектура универсальной наземной сети радио доступа (UTRAN) Для UMTS R99

3G

Архитектура универсальной наземной сети радио доступа (UTRAN)
Для UMTS R99 была введена

новая сеть радио доступа UTRAN. Сеть UTRAN основана на технологии WCDMA
Сеть UTRAN подключается к базовой сети GSM Этап 2+ через интерфейс Iu; интерфейс между UTRAN и доменом PS базовой сети (Iu-PS) используется для передачи данных методом коммутации пакетов, а интерфейс между UTRAN и доменом CS базовой сети (Iu-CS) используется для передачи данных методом коммутации каналов. Фактически существует третий домен - домен широковещательной передачи (BC), который может использоваться для трансляции короткого сообщения в заданной географической зоне ("зона обслуживания", состоящая из одной или более ячеек).
Подсистема сети радиосвязи (RNS)
Сеть UTRAN включает в себя одну или более RNS, подключаемых к CN через интерфейсы Iu. Каждая RNS состоит из контроллера сети радиосвязи (RNC) и одного или более Узлов B (Node B). Узлы B подключаются к RNC через интерфейс Iub. Узлы B обеспечивают радио доступ (т.е. антенны) к сети. Контроллеры RNC каждого RNS могут взаимодействовать через интерфейс Iur.
Слайд 63

3G

3G

Слайд 64

Основные различия между воздушными интерфейсами WCDMA и GSM

Основные различия между воздушными интерфейсами WCDMA и GSM

Слайд 65

Сравнение основных параметров UTRA FDD и TDD на физическом уровне .

Сравнение основных параметров UTRA FDD и TDD на физическом уровне

.

Слайд 66

5G 1) Массивные MIMO Технология MIMO означает использование нескольких антенн на

5G

1) Массивные MIMO
Технология MIMO означает использование нескольких антенн на приемопередатчиках.

Технология, успешно применяемая в сетях четвертого поколения, найдет применение и в сетях 5G. При этом если в 2014 году в сетях используется MIMO 2x2, то в будущем число антенн должно увеличиться. Эта технология имеет сразу два весомых аргумента для применения: скорость передачи данных возрастает практически пропорционально количеству антенн, при этом качество сигнала улучшается за счет приема сигнала сразу несколькими антеннами.
2) Переход в сантиметровый и миллиметровый диапазоны
На данный момент сети LTE работают в частотных диапазонах ниже 3 ГГц и считается, что переход в более высокие диапазоны будет совершен лишь в стандарте 5G. При повышении частоты, на которой передается информация, уменьшается дальность связи. Однако считается, что базовые станции сетей пятого поколения будут располагаться плотнее, чем сейчас, что вызвано необходимостью создать гораздо бОльшую емкость сети. Преимуществом диапазонов десятков ГГц является наличие большого количества свободного спектра.
3) Мультитехнологичность
Для обеспечения высококачественного обслуживания в сетях 5G необходима поддержка как уже существующих стандартов, таких как UMTS, GSM, LTE, так и других, например, Wi-Fi. Базовые станции, работающие по технологии Wi-Fi могут использоваться для разгрузки трафика в особо загруженных местах.
4) D2D (Device-to-device)
Технология device-to-device позволяет устройствам, находящимся неподалеку друг от друга, обмениваться данными напрямую, без участия сети 5G, через ядро которой будет проходить лишь сигнальный трафик. Преимуществом такой технологии является возможность переноса передачи данных в нелицензируемую часть спектра, что позволит дополнительно разгружать сеть. 
Слайд 67

Методы определения местоположения в системах подвижной связи

Методы определения местоположения в системах подвижной связи

Слайд 68

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Слайд 69

Частоты 3G в России: Частоты 3G для всех регионов России одинаковые:

Частоты 3G в России:
Частоты 3G для всех регионов России одинаковые: Uplink

1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 М
Частоты репитеров:
Если Вам нужна только голосовая связь, то выбирайте репитеры GSM с частотами 900 МГц или DCS 1800 МГц. Если нужен и интернет, то частота репитера должна совпадать с частотами 3G/UMTS.
Диапазон частот GSM:
GSM 900: uplink 890-915 МГц, downlink 935-960 МГц. Существует дополнительный диапазон частот GSM, так называемый E-GSM – это дополнительные 10 МГц. E-GSM: uplink 880-890 МГц, downlink 925-935 МГц. 
Всего 124 канала в GSM900. В каждой области России частоты GSM распределяются между сотовыми операторами индивидуально. 
Частоты GSM 1800:
Стандарт GSM 1800 правильнее называть DCS1800. Его частоты - Uplink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц.
Частота 3G МТС:
Uplink 1950 – 1965 МГц и Downlink 2140 – 2155 МГц. МТС как и другие сотовые операторы в 3G диапазоне имеет ширину 15 МГц.
3G мегафон частоты:
Мегафон в диапазоне 3G/UMTS работает на частотах: Uplink 1935 – 1950 МГц и Downlink 2125 – 2140 МГц
На какой частоте работает 3G:
3G работает на частотах UMTS - Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц. Например, сотовый оператор Билайн в Московском регионе тестирует свой 3G в частотном диапазоне GSM900. 
Гц
Частоты 3G модемов:
Как правило, все модемы 3G работают на частотах 3G/UMTS: Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц., и поддерживают частоты сетей 2G, то есть GSM900: uplink 890-915 МГц, downlink 935-960 МГц и DCS 1800 (он же GSM1800) Uplink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц.
Диапазон частот 3G:
3G – в России это CDMA450 (Скайлинк) и UMTS 2100. Частотный диапазон UMTS: Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц, a CDMA450 - uplink 453-457.5 МГц и downlink 463-467.5 МГц
Частота Скайлинк:
Существующая сеть CDMA450 - uplink 453-457.5 МГц и downlink 463-467.5 МГц. В Сентябре 2010 года Скайлинк получил лицензию на частоты 2100, а именно 1920 – 1935 МГц и Downlink 2110 – 2125 МГц.
Слайд 70

Сравнительные характеристики цифровых стандартов

Сравнительные характеристики цифровых стандартов

Слайд 71

2G GSM

2G GSM

Слайд 72

Распределение частот GSM 25000 кГц : 216 кГц = 124 частотных канала

Распределение частот GSM

25000 кГц : 216 кГц = 124 частотных канала

Слайд 73

Основные характеристики стандарта GSM

Основные характеристики стандарта GSM

Слайд 74

Услуги стандарта GSM Услуги телефонии (телефония, экстренные вызовы, короткие сообщения, факс)

Услуги стандарта GSM

Услуги телефонии (телефония, экстренные вызовы, короткие сообщения, факс)
Услуги по

доставке информации (асинхронная/синхронная передача данных, доступ к сети с пакетной передачей данных, переключение голос/данные)
Дополнительные услуги (переадресация вызова, удержание, ожидание, конференц-связь, определение номера, перевод совершенного звонка и пр.)
Функции сети (автоматический роуминг, CAMEL, обновление информации о местоположении и пр.)
Слайд 75

Структура каналов GSM Поскольку радиоспектр имеет ограниченные ресурсы, необходимо оптимально распределить

Структура каналов GSM
Поскольку радиоспектр имеет ограниченные ресурсы, необходимо оптимально распределить ширину

полосы между всеми возможными пользователями. Метод, применяемый с этой целью в GSM, - это комбинация методов множественного доступа TDMA и FDMA (Time- and Frequency-Division Multiple Access).
Полоса частот в 25 Мгц делится на полосы в 200 Кгц. Каждой станции соответствует своя полоса (или несколько полос). Абоненты полосы разделены во времени. Каждому абоненту соответствует один кадр. Восемь кадров объединяются во фрейм. 26 фреймов, в свою очередь, образуют мультифрейм, который повторяется циклически. Длина мультифрейма – 120 миллисекунд. На один кадр приходится 1/200 мультифрейма, т.е. около 0.6 миллисекунды.
 Каналы определяются числом и позицией соответствующих им цикличных кадров, и вся палитра повторяется приблизительно каждые 3 часа. Они делятся на предписанные каналы (dedicated channels), или каналы трафика, каждый из которых соответствует одной подвижной станции, и общие каналы (common channels), или каналы управления, используемые подвижными станциями в пассивном режиме.
Каналы трафика (TCH) применяются для переноса речевого потока и потока данных. Эти каналы для восходящего и нисходящего звеньев разделены во времени тремя кадрами, так, чтобы MS мог осуществлять прием и передачу информации в разное время. Это позволяет упростить электронное оборудование MS и сделать подвижный терминал более компактным.
Общие каналы используются свободными подвижными станциями при обмене сигнальной информацией, необходимой для перехода в режим занятости. Подвижные станции, находящиеся в режиме занятости, оповещают близлежащие базовые станции о перемещении в другую ячейку и передают необходимую информацию
Слайд 76

Структура ТDМА кадров и формирование сигналов в стандарте GSM В результате

Структура ТDМА кадров и формирование сигналов в стандарте GSM

В результате

анализа различных вариантов построения цифровых сотовых систем подвижной связи (ССПС) в стандарте GSM принят многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA).
Длина периода последовательности в этой структуре, которая называется гиперкадром, равна Тг = 3 ч 28 мин 53 с 760 мс (12533,76 с). Гиперкадр делится на 2048 суперкадров, каждый из которых имеет длительность Те = 12533,76/2048 = 6,12 с.
Суперкадр состоит из мультикадров. Для организации различных каналов связи и управления в стандарте GSM используются два вида мультикадров:
1) 26-позиционные TDMA кадры мультикадра;
2) 51-позиционные TDMA кадры мультикадра.
Суперкадр может содержать в себе 51 мультикадр первого типа или 26 миультикадров второго типа. Длительности мультикадров соответственно:
1) Тм= 6120/51 = 120 мс;
2) Тм = 6120/26 = 235,385 мс (3060/13 мс). Длительность каждого TDMA кадра Тк = 120/26 = 235,385/51 = 4,615 мс (60/13 мс).
Слайд 77

Слайд 78

- Предыдущая
Реактивное движение
Следующая -
Взаимодействие цвета и вещества

Похожие презентации

Уроки математики с любимыми героями
Механізм попередження дискримінації деяких категорій осіб
Понятие и признаки сделки
Медико – тактическая характеристика современных средств поражения
Понятие, структура и полномочия таможни (на примере Московской таможни) Выполнила студентка юб1404 Максимова И.А
Основные возможности использования IKT в когнитивной таксономии
Русская деревня (часть 3)
Модульное программирование. (Лекция 15)
Рыночное равновесие для менеджеров
The United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОССИЙСКАЯ ТАМОЖЕННАЯ АКАДЕМИЯ»
ВАША ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БАЗА. О проекте ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ПАРК «ОЗЁРЫ» – это комплекс с готовыми производственными, офисными и складс
Деревья
Василиса Премудрая - презентация для начальной школы
Обучение письменной речи Развитие коммуникативных умений: -заполнять бланки; -писать стандартные письма; -вести личную переписк
о финансовой системе
Теоретические основы и методика спортивной тренировки
Презентация на тему "Информационно-образовательная среда - важнейший компонент новой системы образования" - скачать презента
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МОУ ЛУГОВСКАЯ СОШ ЧТО ТАКОЕ ЗООПАРК? Подготовила учитель начальных классов Иваненко
Технологические размерные расчеты. (Тема 8)
Мониторинг радиационного загрязнения природной среды
Гидравлический расчет двухтрубных и однотрубных систем отопления
Презентация Функции социального обеспечения
Химиотерапия
Токовые защиты. Принцип действия и классификация токовых защит
Административная реформа Петра I
Управление в таможенной деятельности
Три стихии в один день
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть