20274

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Примитивы ввода Спецификацией GSM предусмотрен следующий набор элементарных процедур ввода: 1 2 то же что и ABC 3 то же что и DEF 4 то же что и GHI 5 то же что и JKL 6 то же что и MNO 7 то же что и PQRS 8 то же что и TUV 9 то же что и WXYZ 0 то же что и SELECT ACCEPT SEND END для ввода номера в международном формате Код Страны Номер Процедура выбора страны PLMN Процедура ввода дополнительных данных о вызове голос факс данные синхронный асинхронный режим передачи и т. Индикатор...

Русский

2013-07-25

82.5 KB

2 чел.

ЛЕКЦИЯ 2

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ

С точки зрения пользователя, MS является средством предоставления некоторых услуг. Эти услуги предоставляются через обращения к сетевым службам (services), в терминах которых и описывается взаимодействие пользователя с сетью. Рассмотрим базовые службы, ориентированные на передачу информации непосредственно от человека (пользователя) или к нему (это службы голосовой связи и коротких сообщений), относящиеся к ним дополнительные службы и процедуры взаимодействия с собственно мобильной станцией, использующиеся для установления соединения с сетью и поддержки сетевых служб. Описание интерфейса пользователя и станции ведется в терминах логических процедур, на самом низком уровне представляющих из себя последовательность примитивов ввода (каждый такой примитив может соответствовать, например, нажатию одной кнопки) и вывода (индикации данных пользователю). Не все процедуры детально описаны в стандарте GSM.

Примитивы ввода

Спецификацией GSM предусмотрен следующий набор элементарных процедур ввода:

· 1

· 2 то же, что и ABC

· 3 то же, что и DEF

· 4 то же, что и GHI

· 5 то же, что и JKL

· 6 то же, что и MNO

· 7 то же, что и PQRS

· 8 то же, что и TUV

· 9 то же, что и WXYZ

· 0

· +

· *

· # то же, что и SELECT

· ACCEPT

· SEND

· END

· + для ввода номера в международном формате (+ Код Страны Номер)

· Процедура выбора страны/PLMN

· Процедура ввода дополнительных данных о вызове (голос/факс/данные, синхронный/асинхронный режим передачи и т.д.).

Примитивы вывода

Примитивами вывода являются индикаторы (т.е. функции индикации пользователю определенных данных), реализация которых оставлена на усмотрение производителя мобильной станции.

Спецификацией предусмотрен следующий набор индикаторов:

· Индикатор номера вызываемого абонента.

· Индикатор коротких сообщений.

· Индикатор стоимости. Используется для отображения стоимости текущего соединения, максимально допустимой суммарной стоимости соединений, и текущей суммарной стоимости.

· Индикатор страны/PLMN.. Используется для информирования о текущей PLMN (после регистрации) и доступных странах/PLMN при выборе PLMN для регистрации (если установлен режим ручного выбора).

· Индикатор наличия обслуживания, т.е. радиосвязи и регистрации (service indicator).

· Индикатор поставщика услуг (service provider).

· Индикатор состояния вызова.

Процедуры взаимодействия с SIM-картой

В документах GSM описаны следующие процедуры:

· Смена пароля (PIN). Пароль содержит от четырех до восьми десятичных цифр.

· Смена второго пароля, если он поддерживается (PIN2). Область действия второго пароля содержит ряд необязательных для реализации процедур и не пересекается с областью действия основного пароля.

· Разблокирование заблокированного пароля (PIN или PIN2). Пароль блокируется, если последние три раза он был введен неправильно.

Разблокирование производится с помощью ключа разблокировки (свой для каждого пароля). Каждый ключ разблокировки содержит 8 десятичных цифр. Если ключ был неправильно введен десять раз подряд, он блокируется. Заблокированный ключ не может быть разблокирован.

· Запись номера абонента (или маски номеров) в телефонную книжку под определенным номером и их воспроизведение.

· Установка максимальной стоимости звонков - по достижении суммарной стоимости совершенных звонков данного числа, дальнейшие вызовы со стороны пользователя (кроме чрезвычайных), а также звонки к нему за его счет не допускаются. Производится с использованием PIN2.

· Увеличение текущей суммарной стоимости звонков. Производится с использованием PIN2.

· Организация режима фиксированных номеров.

· Индикация статуса SIM-карты (два байта, возможно - с расшифровкой) для диагностики.

Процедуры взаимодействия с аппаратурой мобильной станции

Стандартом определена одна процедура этой группы - индикация идентификатора оборудования мобильной станции (IMEI) - 14 цифр IMEI, контрольная цифра и, возможно, номер версии программного обеспечения. IMEI используется операторами PLMN для запрещения доступа к сети несовместимого оборудования, а также для запрещения или ограничения доступа или отслеживания действий конкретной станции, не зависимо от идентификатора ее текущего пользователя. Производитель аппаратуры может добавлять в группу свои процедуры. Процедура установления доступа к мобильной станции (MS access) Данная процедура содержит действия пользователя по начальной инициализации мобильной станции, включая вставку SIM-карты, ввод пароля (PIN) и т.д.. Процедура описана графом переходов между состояниями, реализация которого не фиксирована (при этом производители станций могут зафиксировать некоторый маршрут в графе, добавить новые состояния и т.д.).

Регистрация пользователя в сети

Для получения доступа к сетевым службам после установления радиосвязи с какой-либо PLMN (VPLMN), пользователь должен быть зарегистрирован в одной из PLMN. После регистрации пользователь получает все множество услуг, предоставляемых ему данной PLMN (если это PLMN той же страны, что и VPLMN), или его подмножество, определенное соглашением между зарегистрировавшей его PLMN и VPLMN. Пользователь может запустить процедуру регистрации в любой момент времени. Если попытка зарегистрироваться на какой-либо PLMN оканчивается безуспешно из-за того, что идентификатор пользователя (IMSI) некорректен или неизвестен, то станция не будет производить новые попытки регистрации до следующего включения питания или вставки SIM. Если станция включена, но не зарегистрирована, и не происходит процедура регистрации, то станция должна выдавать пользователю сообщение "Нет обслуживания" ("No service").

Выбор PLMN для регистрации может проходить в автоматическом или ручном режиме по выбору пользователя.

В автоматическом режиме станция перебирает доступные разрешенные PLMN в следующем порядке:

HPLMN

PLMN из списка "PLMN Selector", хранящегося в SIM, в указанном там же порядке.

Прочие PLMN, в случайном порядке.

PLMN называется разрешенной, если она не содержится в списке "Запрещенных PLMN", хранящемся в SIM. PLMN попадает в этот список, если в ответ на запрос регистрации на ней станция получает сообщение "PLMN запрещена", и удаляется из него после успешной регистрации в ручном режиме.

Если станция зарегистрировалась в автоматическом режиме на PLMN своей страны, отличной от HPLMN, то она делает попытки зарегистрироваться на HPLMN с периодом, хранящимся в SIM (его устанавливает service provider ). Этот период может составлять от 6 минут до 8 часов и кратен 6 минутам. Специальное значение периода указывает, что такие попытки не должны производиться. В ручном режиме станция предлагает пользователю PLMN для регистрации в том же порядке, но запрещенные PLMN не исключаются из общего списка. Если регистрация на выбранной PLMN прошла безуспешно, но не из-за запрещенности PLMN или некорректности идентификатора пользователя, то при изменении Location Area станция должна вновь попытаться зарегистрироваться на выбранной PLMN.

Классы доступа

Все мобильные станции случайным образом разделены на десять равноправных классов доступа, с номерами от 0 то 9. В случае перегрузки сети или других чрезвычайных ситуаций станциям одного или нескольких классов может быть запрещен доступ в сеть, в том числе и для чрезвычайных звонков. Кроме того, станция может быть членом одного или нескольких из пяти специальных классов доступа, с номерами от 11 до 15:

Класс 15 - Руководство PLMN;

Класс 14 - Аварийные службы;

Класс 13 - Общественные службы;

Класс 12 - Служба безопасности;

Класс 11 - Для использования PLMN.

Мобильной станции разрешен доступ к сети, если станция принадлежит хотя бы к одному из классов, применимому в данной PLMN, доступ членам которого к сети разрешен. Применимость классов определяется следующим образом:

Классы 0 - 9 применимы ко всем PLMN.

Классы 11 и 15 применимы только к HPLMN.

Классы 12 - 14 применимы ко всем PLMN своей страны.

Кроме того, существует еще один специальный класс доступа - класс 10, принадлежность к которому дает возможность осуществлять чрезвычайные звонки, если станция не принадлежит к одному из разрешенных классов или не имеет идентификатора пользователя (IMSI). Принадлежность к одному из специальных классов доступа также означает предоставление такого права. Информация о принадлежности станции тем или иным классам хранится в SIM-карте.

Организация вызова

Для осуществления вызова (с целью установления голосовой связи с другим абонентом сети, голосовой службой и т. д.) пользователь должен ввести вызываемый номер (для чрезвычайных звонков принят номер 112, в отдельных PLMN могут существовать дополнительные номера для этой цели) и выполнить процедуру SEND. В процессе установления соединения, до получения какого-либо ответа, вместо тишины сеть может транслировать "Поддерживающие звуки" - музыку и т.д., чтобы уведомить пользователя, что процесс установления соединения продолжает идти.

Режим фиксированных номеров

В данном режиме мобильная станция (если она его поддерживает) позволяет звонить только по тем номерам, которые хранятся в списке фиксированных номеров в SIM-карте (в списке могут присутствовать маски номеров). Вход и выход из режима, а также редактирование списка производится только при вводе PIN2. В нормальном режиме работы станции список может использоваться как телефонная книжка (без права записи).

Служба коротких сообщений

Задача данной службы состоит в передаче коротких сообщений пользователю (обязательно для реализации) и от него другим пользователям (может быть не реализовано). Короткое сообщение представляет из себя строку (в общем случае - алфавитно-цифровую) и должно принадлежать к одному из двух классов - личных или широковещательных сообщений. Для каждого посылаемого через сеть сообщения отправитель указывает, в какой момент времени попытки переслать сообщение адресату должны быть прекращены (если последний его не получил), по умолчанию это 24 часа.

Личное сообщение может содержать до 160 символов и считается переданными после получения его мобильной станцией (независимо от того, прочитано оно или нет).

Широковещательное сообщение может содержать до 93 символов и может быть послано только поставщиком услуг (service provider). Станция должна извещать пользователя о получении сообщения, а также о невозможности его получения из-за переполнения списка уже хранящихся в ней непрочитанных сообщений. Пользователь может отключить прием широковещательных сообщений, если они его не интересуют.

Взаимодействие с дополнительными службами

Ниже перечислены пять видов запросов, с которыми пользователь может к ним обращаться, в скобках после названия запроса указан его формат: Регистрация (* КодСлужбы Данные # или ** КодСлужбы Данные #): ввод необходимой информации для разрешения подмножества операций службы. Для некоторых служб регистрация может вызвать активацию, в то время как для других регистрация может производиться в активной фазе.

Очистка (## КодСлужбы Данные #): удаление информации, хранимой службой в результате регистрации.

Вопрос (* #КодСлужбы Данные #): может быть следующих типов:

Проверка состояния - в ответ на такой вопрос сеть сообщает, в каком из состояний (не поддерживается, не активна, активна и бездействует, активна и действует) находится служба.

Проверка данных - сеть сравнивает вводимые пользователем данные с хранящимися в ней и выдает результат (равно/не равно).

Запрос данных - сеть принимает вводимые пользователем данные и посылает ему подтверждение. В ответ на запрос пользователь может получить состояние службы (например - "не активна").

Активация (* КодСлужбы Данные #): разрешение запускать процессы, обеспечивающие предоставление услуг, как и когда того требует концепция данной службы.

Деактивация (# КодСлужбы Данные #): выход из активного состояния.

Где КодСлужбы состоит из двух или трех цифр, Данные - это пустая строка или * Параметр1 * Параметр2 * Параметр3, при этом любая из строк Параметр1, Параметр2, Параметр3 может быть пустой.

Аббревиатуры:

  •  CLIP Определение вызывающего номера.
  •  CLIR Ограничение на вызывающие номера.
  •  CoLP Определение подключенного номера.
  •  CoLR Ограничение на подключенные номера.
  •  CFU Безусловная переадресация.
  •  CFB Переадресация при занятости.
  •  CFNRy Переадресация при отсутствии ответа.
  •  CFNRc Переадресация при недосягаемости.
  •  CW Служба ожидающих звонков.
  •  HOLD Служба прерванных звонков.
  •  MPTY Служба конференций.
  •  CUG Служба закрытых групп пользователей.
  •  AoCI Информация о текущим состоянии счета.
  •  AoCC Оплата.
  •  BAOC Запрещение всех исходящих звонков.
  •  BOIC Запрещение исходящих международных звонков.
  •  BOIC-exHC Запрещение исходящих международных звонков кроме звонков в свою страну.
  •  BAIC Запрещение всех входящих звонков.
  •  BIC-Roam Запрещение всех входящих звонков при нахождении за пределами своей страны

Отдельно описывается запрос на смену пароля для службы (пароль представляет из себя последовательность из четырех цифр):

* 03 * КодСлужбы * СтарыйПароль * НовыйПароль * НовыйПароль #

или

* 03 * КодСлужбы * СтарыйПароль * НовыйПароль * НовыйПароль #

КодСлужбы может быть опущен, в таком случае процедура применяется к общему для всех служб паролю.

Использование дополнительных служб во время звонка

Существуют три службы - служба ожидающих звонков, служба прерванных звонков и служба конференций, для доступа к которым (если они активны) введены следующие процедуры:

  •  0 SEND Завершить все прерванные звонки или установить сигнал "Занято" для всех ждущих звонков.
  •  1 SEND Завершить все активные звонки (если они есть) и принять другой (прерванный или ждущий звонок).
  •  1 N SEND Завершить звонок N.
  •  2 SEND Прервать все активные звонки, если они есть, и принять другой (прерванный или ждущий звонок).
  •  2 N SEND Прервать все активные звонки кроме звонка N.
  •  3 SEND Добавить прерванный звонок к активным.
  •  Номер SEND Прервать все активные (если они есть) звонки и осуществить вызов по Номеру.
  •  END Завершить все звонки (кроме, возможно, ждущих).

Примечание: если одновременно имеются и прерванные и ждущие звонки, производится действие над ждущими.


АСПЕКТЫ РАДИОСОЕДИНЕНИЯ

Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (ITU - International Telecommunication Union), который кроме всего прочего занимается выделением частот радиоспектра для различных коммуникационных целей, выделил полосу 890-915 MHz для исходящих сигналов (от мобильной станции к базовой), и полосу 935-960 MHz для входящих сигналов (от базовой станции к мобильной) для мобильных сетей в Европе.

Множественный доступ и структура канала

По причине ограниченности ресурсов радио соединения, предоставляемых в совместное использование большому количеству пользователей, метод управления радиоресурсами должен позволять разделять радиоресурсы на максимально возможное количество частей. Метод, избранный GSM, представляет из себя комбинацию методов разделения времени и частоты (Time-Division Multiple Access и Frequency-Division Multiple Access - TDMA/FDMA). Часть FDMA включает в себя разделение по частоте полосы, шириной до 25 Mhz, на 124 несущих полосы, разделенных между собой полосами по 200 kHz. Одна или несколько несущих частот приписываются к каждой базовой станции. К каждой из этих несущих частот применяется механизм разделения времени, используя схему TDMA. Основной единицей времени в схеме TDMA является период пакета (burst period) - промежуток времени равный 15/26 ms (что составляет приблизительно 0.577 ms). Восемь таких промежутков времени группируются в TDMA фрейм (frame - 120/26 ms или 4.615 ms), который является основной единицей для определения логических каналов. Физическим каналом является собственно пакет (burst period) в TDMA фрейме. Каналы определяются по номеру и расположению соответствующего пакета. Все эти определения цикличны, с циклом, примерно составляющим 3 часа. Каналы могут быть подразделены на две основные группы: выделенные (dedicated channels) - динамически выделяемые для каждой мобильной станции, и общего назначения (common channels) - используемые мобильной станцией в пассивном состоянии.

Трафик каналы или каналы пользовательских данных

Трафик канал (traffic channel - TCH) - используется для передачи речи и данных. Трафик канал представляет из себя состоящий из 26 TDMA фреймов мультифрейм. Длина этого мультифрейма - 120 ms. Двадцать четыре фрейма - используются для собственно трафика, один - для Медленного Ассоциированного Управляющего Канала (SACCH - Slow Associated Control Channel) и один - пока не задействован (2nd). Трафик каналы для исходящих и входящих данных разделяются по времени периодом времени в три пакета (burst period), таким образом, каждая сторона не должна осуществлять прием и передачу одновременно, что, в свою очередь, упрощает электронику. В дополнение к этим полно скоростным (full-rate) каналам также существуют полу скоростные (half-rate) TCH. Полу скоростные каналы призваны повысить возможности системы по передаче данных примерно в два раза (т.е. кодирование речи в 7kbps, вместо 13kbps). Также специфицированы и восьмискоростные TCH, но они служат для обмена сигналами. В рекомендациях они называются Отдельно стоящими Выделенными Управляющими Каналами (SDCCH - Stand-alone Dedicated Control Channels).

Управляющие каналы

Каналы общего назначения используются мобильной станцией как в пассивном (idle mode), так и в выделенном (dedicated mode) состояниях. Управляющие каналы используются мобильной станцией в пассивном состоянии для обмена сигнальной информацией, необходимой для перехода в выделенное состояние. В выделенном состоянии мобильные станции занимаются мониторингом "видимых" базовых станций с целью получения разного рода информации, в том числе и информации, необходимой для осуществления перемещения между сотами и смены каналов (handover). Для каналов общего назначения длина мультифрейма составляет 51 фрейм.

Основные типы каналов общего назначения:

Широковещательный Управляющий Канал (BBCH - Broadcast Control Channel). Существует постоянно. В случае входящих сообщений информация включает в себя идентификатор базовой станции (Base Station Identity), выделение частот (frequency allocation) и наборы переходов по частотам (frequency-hopping sequences).

Канал Коррекции Частоты (FCCH - Frequency Correction Channel) и Канал Синхронизации (SCH - Synchronisation Channel). Используются для синхронизации мобильной станции со структурой тайм слотов ячейки (time slot structure), посредством определения границ пакетов (burst periods) и нумерации тайм слотов. Каждая ячейка в сети GSM передает только один FCCH и один SCH, которым по определению приписывается тайм-слот номер 0 (в TDMA фрейме).

Канал Случайного Доступа (RACH - Random Access Channel). Слоттированный канал Алоха, используемый мобильной станцией для запросов доступа к сети.

Канал Пейджинга (PCH - Paging Channel). Используется для предупреждения мобильной станции о вызове.Канал Дозволения Доступа (AGCH - Access Grant Channel). Используется для того, чтобы получить выделенный канал -SDCCH и продолжить запрос RACH.

Структура пакета

Существуют четыре различных типа пакетов, используемых при передаче в GSM. Нормальные пакеты используются для передачи данных и, в большинстве случаев, обмена сигналами. Общая длина нормального пакета составляет 156.25 bits: два информационных блока по 57 битов (data bits), 27-битовая (training sequence) подготовительная последовательность (используется для выравнивания), один "ворованный" (stealing bit) бит (используется для FACCH), по три хвостовых бита (tail bits) с каждого конца и 8.25 битов (guard bits) сохранности. 156.25 битов передаются за 0.577 ms, определяя скорость передачи в 270.833 kbps. F-пакет (F burst), используемый в FCCH и S-пакет (S burst), используемый в SCH, имеют такую же длину, что и нормальный пакет, но другую внутреннюю структуру. Пакет доступа (access burst) - короче, чем нормальный пакет и используется только в RACH.

Кодирование речи

GSM является цифровой системой, и следовательно, аналоговая речь, поступающая в систему, должна быть оцифрована. В ISDN, в современных телефонных системах для мультиплексирования голосовых линий при передаче по высокоскоростным магистралям и оптоволоконным линиям используется метод Импульсно-Кодовой Модуляции - ИКМ (PCM - Pulse Coded Modulation). Скорость выходного потока PCM - 64 kbps слишком велика, чтобы быть реализованной через радио соединение. 64 kbps сигнал, хотя достаточно прост для реализации, достаточно избыточен. Группа GSM изучила несколько алгоритмов кодирования с точки зрения относительного качества речи и сложности алгоритма (относительной стоимости, задержек в обработке, потребляемого напряжения в случае реализации) перед тем, как выбрать Regular Pulse Excited-Linear Predictive Coder (RPE-LPC) с Long Term Predictor циклом. В нескольких словах, алгоритм заключается в следующем: несколько фрагментов речи, которые изменяются не очень быстро, используются чтобы определить актуальный фрагмент; коэффициенты линейной комбинации предыдущих фрагментов вместе с кодированной разницей (отличиями между определенным и актуальным фрагментами) представляют собой сигнал. Речь разделяется на 20 миллисекундные фрагменты, каждый из которых кодируется в 260 битов, давая суммарную скорость передачи 13 kbps.

Кодирование канала и модуляция

По причине естественной и искусственной электромагнитной интерференции шифрованная речь или данные, передаваемые через радио интерфейс, должны быть защищены от ошибок. GSM использует для этих целей спиральное шифрование (convolutional encoding) и чередование блоков (block interleaving). Детальные алгоритмы кодирования речи и разных типов передачи данных (по скорости) - различаются. Метод, использованный для блоков речи, будет описан далее.Напомним, что кодировщик речи выдает 260 битные блоки каждые 20 ms образца речи. В результате относительного тестирования было обнаружено, что несколько битов этого блока были более важны для восприятия качества речи, чем другие. Таким образом биты подразделяются на три класса:

  •  Класс 1а - 50 бит - более чувствительные к ошибкам биты.
  •  Класс 1б - 132 бита - умеренно чувствительные к ошибкам биты.
  •  Класс 2 - 78 бит - наименее чувствительные к ошибкам биты.

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

Дополнительная защита против ошибок пакетов - общая для радио интерфейса - чередование фрагментов. 456 битовый выход спирального шифровальщика разделяется на восемь блоков по 57 бит, которые передаются в восемь последовательных тайм-слот пакетов. Так как каждый пакет является носителем двух блоков по 57 бит, каждый пакет содержит данные из двух различных фрагментов речи.

Напомним, что каждый тайм-слот пакеты передаются со скоростью 270.833 kbps. Этот цифровой сигнал модулируется на аналоговую несущую частоту с использованием Фильтруемой по Гауссу Минимальной Манипуляции (GMSK - Gaussian-filtered Minimum Shift Keying). Этот метод был выбран из соображений компромисса между спектральной эффективностью, сложностью передачи и ограничениями ложной эмиссии. Сложность передатчика определяет потребление энергии, которое должно быть минимизировано для мобильной станции. Ложная радио эмиссия, вне назначенной полосы, должна быть строго контролируема, так же как и интерференция с соседними каналами, и должна позволять сосуществовать GSM с более старыми аналоговыми системами.

Переходы по частотам (Frequency hopping)

Мобильная станция всегда должна быть "частотноподвижна", т.е. вcегда должна быть в состоянии свободно двигаться между передающим, принимающим и контролирующим тайм слотами внутри одного TDMA фрейма, который обычно "размазывается" по разным несущим частотам. Алгоритм переходов по частотам обычно передается по Широковещательному управляющему каналу. Поскольку эффекты усиления/ослабления сигнала зависят от несущей частоты, медленные переходы по частотам позволяют помочь в разрешении проблемы. В дополнение к вышесказанному заметим, что межканальная интерференция начинает, в сущности, носить более случайный характер.

Прерываемая передача (Discontinuous transmission)

Минимизация межканальной интерференции является целью любой сотовой системы, поскольку в зависимости от степени решения проблемы можно улучшить качество услуг для ячейки данного размера, использовать более мелкие ячейки, таким образом повысив возможности системы в целом. Прерываемая передача (DTX) представляет из себя метод, который основывается на том факте, что за все время разговора человек говорит менее 40% времени. Соответственно, существует возможность выключения передатчика на время пауз в разговоре. Дополнительным преимуществом DTX является экономия электроэнергии.

Таким образом, наиболее важной компонентой DTX является Детектор Активности Голоса (Voice Activity Detector). Он должен отличать собственно голос от фонового шума (весьма нетривиальная задача). Если голосовой сигнал будет интерпретирован как шум, то принимающая сторона будет вынуждена выслушивать очень надоедливые "вырезки" (chipping) из разговора. С другой стороны, фоновый шум очень часто интерпретируется как голос. Это приводит к снижению эффективности DTX. Другой фактор, о котором не следует забывать, это необходимость генерации комфортного шума для принимающей стороны во время отключения передатчика передающей. Комфортный шум создается на основе некоторого набора характеристик фонового шума передающей стороны.

Прерываемый радиоприем (Discontinuous reception)

Для экономии расходуемой мобильной станцией энергии также используется метод прерываемого радиоприема. Пейджинговый канал, используемый базовой станцией для оповещения о входящем вызове, структурируется в подканалы. Каждой мобильной станции нужно слушать только свой собственный подканал - т.е. определяется период времени общения с базовой станцией. В оставшиеся периоды времени мобильная станция входит в режим "спячки", когда энергия не расходуется вообще.

Управление напряжением

В соответствии с максимальной мощностью передатчика, существуют пять классов мобильных станций: на 20, 8, 5, и 0.8 ватт. Для минимизации межканальной интерференции и экономии электроэнергии, мобильная и базовая станции работают в наиболее низком (по мощности) из возможных (приемлемом в смысле качества сигналов) уровне напряжения. Уровни напряжения могут повышаться/понижаться отрезками по 2 dB от максимального для данного класса напряжения до не менее чем 13 dBm (20 милливатт).

Мобильная станция измеряет силу сигналов или их качество (основываясь на пропорциях ошибок - Bit Error Ratio) и передает информацию Контроллеру Базовой Станции, который решает должен ли быть изменен уровень напряжения, и если должен, то когда. Управление напряжением должно осуществляться очень осторожно, поскольку существует большая вероятность достижения нестабильности в работе. Большие проблемы возникают, например, при попытке мобильной станции повысить свой уровень напряжения в ответ на повышенную межканальную интерференцию, вызванную повышением напряжения другими мобильными станциями.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3529. Исследование свободных колебаний пружинного маятника 36 KB
  Исследование свободных колебаний пружинного маятника Цель работы: исследование свободных колебаний пружинного маятника. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ: прямые измерения числа колебаний за определенный промежуток времени, а также измерение амплитуды колебания позво...
3530. Права граждан Европейского Союза 116 KB
  Первые договоры о создании Европейских Сообществ, подписанные в 1951 и 1957 гг., означали старт интеграции в экономической сфере шести стран Европы – Франции, Германии, Италии, Нидерландов, Бельгии и Люксембурга. Данные договоры содержали и часть вопросов социальной защиты, однако они в большей степени носили декларативный характер. Явный приоритет среди социальных прав отдавался праву на труд.
3531. Математический маятник 52.48 KB
  Математический маятник. Математическим маятником называется материальная точка, подвешенная на нерастяжимой невесомой нити, совершающая колебательное движение в одной вертикальной плоскости под действием силы тяжести. Составляющая веса, перпендикуля...
3532. Определение постоянной Планка 57 KB
  Определение постоянной Планка. Задача: проградуировать монохроматор по излучению ртутной лампы, построить график, из которого найти длину волны, соответствующую границе спектра поглощения. Приборы и принадлежности: универсальный монохроматор, ртутна...
3533. Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе 49 KB
  Исследования внешнего фотоэффекта на вакуумном фотоэлементе. 1.Цель работы. Экспериментальная проверка основных законов внешнего фотоэффекта, определения постоянной Планка. 1. Указания по организации самостоятельной работы. Внешний фотоэффект принадлежит ...
3534. Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца 51.5 KB
  Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца. Цель работы. Опытное подтверждение дискретности уровней энергии атомов, определения потенциалов возбуждения и понизации. Указания по организации самостоятельной работы....
3535. Основные признаки политических прав и свобод человека в Российской Федерации 122.84 KB
  Институт прав и свобод является центральным в конституционном праве. Он закрепляет свободу народа и каждого человека от произвола государственной власти. Это сердцевина конституционного строя. Каждый индивид вправе требовать от государства ...
3537. Проблема рассказчика у А.С. Пушкина и Н.В. Гоголя, признанных мастеров слова 477 KB
  Для ценителя и исследователя литературы различие категорий "автор", "образ автора", "лирический герой", "образ рассказчика" очевидно. И все же в нашей работе важно сразу определить данные понятия. Действительно, категории "образ автора", "л...