45282

Основные принципы организации сети GSM (интерфейсы, географические зоны, использование частот)

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Основные принципы организации сети GSM интерфейсы географические зоны использование частот. Внутренние интерфейсы GSM Внутренние интерфейсы показаны и перечислены в таблице Таблица 1. Типы внутренних интерфейсов сети GSM Тип Связь между устройствами MSCBSS bis BSCBTS B MSCVLR C MSCHLR D HLRVLR E MSCMSC O BSCOMC M BSCTCE Um MSBTS X OMCOMC Примечание: Xинтерфейс предназначен для связи OMC различных GSM Аинтерфейс. Интерфейс между MSC и BSS подсистема базовых станций –BSC BTS обеспечивает передачу сообщений для управления...

Русский

2013-11-16

251 KB

14 чел.

8. Основные принципы организации сети   GSM (интерфейсы, географические зоны, использование частот).

Внутренние интерфейсы GSM

Внутренние интерфейсы показаны  и перечислены в таблице

Таблица 1.4. Типы внутренних интерфейсов сети GSM

Тип

Связь между устройствами

A

MSC-BSS

Abis

BSC-BTS

B

MSC-VLR

C

MSC-HLR

D

HLR-VLR

E

MSC-MSC

O

BSC-OMC

M

BSC-TCE

Um

MS-BTS

X

OMC-OMC

Примечание: X-интерфейс предназначен для связи OMC различных GSM

А-интерфейс. Интерфейс между MSC и BSS (подсистема базовых станций –BSC- BTS) обеспечивает передачу сообщений для управления BSS, передачи вызова (хэндовер), управления при изменении местоположения. А-интерфейс объединяет каналы связи и линии сигнализации. Последние используют протокол ОКС № 7 МККТТ.

Abis-интерфейс. Интерфейс служит для связи между BSC с BTS и определен для процессов установления соединений и управления оборудованием, передача осуществляется цифровыми потоками со скоростью 2,048 Мбит/с. Возможно использование физического интерфейса 64 Кбит/с.

В-интерфейс. Интерфейс между MSC и VLR. Когда MSC необходимо определить местоположение подвижной станции, он обращается к VLR. Если подвижная станция инициирует процедуру изменения местоположения, то MSC информирует свой VLR, который заносит всю изменяющуюся информацию в свои регистры. Эта процедура происходит всегда, когда MS переходит из одной области в другую. В случае если абонент запрашивает специальные дополнительные услуги или изменяет некоторые свои данные, MSC также информирует VLR, который регистрирует изменения и при необходимости сообщает о них HLR.

С-интерфейс. Интерфейс используется для обеспечения взаимодействия между MSC и HLR. MSC может послать сообщение HLR в конце сеанса связи для того, чтобы абонент мог оплатить разговор. Когда сеть фиксированной телефонной связи не способна выполнить процедуру установления соединения подвижного абонента, MSC может запросить HLR с целью определения местоположения абонента, чтобы послать вызов MS.

D-интерфейс. Интерфейс между HLR и VLR используется для расширения обмена данными о положении подвижной станции и управления процессом связи. Основные услуги, предоставляемые подвижному абоненту, заключаются в возможности передавать или принимать сообщения независимо от местоположения. Для этого HLR должен пополнять свои данные. VLR сообщает HLR о положении MS, управляя ею и изменяя информацию в процессе обновления местоположения, а также посылает все необходимые данные для обеспечения обслуживания подвижной станции.

Е-интерфейс. Интерфейс обеспечивает взаимодействие между разными MSC при осуществлении процедуры handover — "передачи" абонента из зоны в зону при его движении в процессе сеанса связи без ее перерыва.

О-интерфейс. Интерфейс между BSC и ОМС предназначен для связи BSC с ОМС, используется в сетях с пакетной коммутацией МККТТ Х.25.

M-интерфейс. Внутренний BSC-интерфейс контроллера базовой станции обеспечивает связь между различным оборудованием BSC и оборудованием транскодирования (ТСЕ); использует стандарт ИКМ-передачи 2,048 Мбит/с и позволяет организовать из четырех каналов со скоростью 16 Кбит/с один канал на скорости 64 Кбит/с.

Um-радиоинтерфейс. Интерфейс между MS и BTS

X-интерфейс. Сетевой интерфейс между ОМС разных сетей и так называемый управляющий интерфейс между ОМС и элементами сети.

Соединение сети с ОМС могут обеспечиваться системой сигнализации МККТТ ОКС №7 или сетевым протоколом Х.25. Сеть Х.25 может соединяться с объединенными сетями или с PSDN в открытом или замкнутом режимах.

GSM-протокол управления сетью и обслуживанием также должен удовлетворять требованиям Q.3 интерфейса, который определен в ETSI/GSM Рекомендациях 12.01.

Интерфейсы с внешними сетями

Соединение с PSTN

Соединение с телефонной сетью общего пользования осуществляется MSC по линии связи 2 Мбит/с в соответствии с системой сигнализации ОКС № 7.

Соединение с ISDN

Для соединения с создаваемыми сетями ISDN предусматриваются четыре линии связи 2 Мбит/с, поддерживаемые системой сигнализации ОКС №7. Система сигнализации ОКС № 7 будет рассмотрена в дальнейшем.

Соединения с международными сетями GSM

В настоящее время обеспечивается подключение сети российской сети GSM к общеевропейским сетям GSM. Эти соединения осуществляются на основе протоколов систем сигнализации ОКС№7 четвертого уровня (SCCP — Signaling Connection Control Part) и межсетевого коммутационного центра мобильной связи (GMSC — Gateway MSC). Центр представляет узловую станцию, осуществляющую объединение сети GSM с одной или более наземными сетями. В ее функции входит преобразование форматов сигналов, конвертирование сетевых протоколов, а также взаимодействие с ТфОП.

1.4.3. Географические зоны сети GSM

Сеть GSM составлена из географических областей. Как показано на рисунке, эти области включают ячейки, зоны местоположения (LA's — Location Areas), зоны обслуживания MSC/VLR и мобильную наземную сеть общего пользования (PLMN — Public Land Mobile Network).

Сота — область радиоохвата одного приемопередатчика одной BTS. Сеть GSM определяет каждую соту с помощью опознавательного кода глобального идентификатора соты (CGI — Cell Global Identity), номера, который назначается каждой соте.

Зона местоположения (LA — Location Area) — группа сот. Это область, в которой вероятнее всего может в данный момент перемещаться абонент.


Рис. 1.2.  Географические зоны системы GSM

Каждая зона местоположения обслуживается одним или более контроллерами базовых станций и только единственным центром коммутации мобильной связи — MSC (см. рис. 1.2). Каждой зоне местоположения (LA) назначен идентификатор зоны нахождения абонента (LAI — Location Area Identification).

Зона обслуживания MSC/VLR представляет собой часть сети GSM, которая обслуживается одним MSC и зарегистрирована в VLR данного MSC (рис. 1.3).

Мобильная наземная сеть общего пользования (PLMN — Public Land Mobile Network) — это совокупность зон обслуживания, принадлежащих одному сетевому оператору.


Рис. 1.3.  Зона местоположения (LA)


Рис. 1.4.  Мобильная наземная сеть (PLMN)

Повторное использование частот (Frequency reuse)

Повторное использование частот — способ организации связи, при котором одни и те же частоты многократно используются в разных зонах обслуживания . Применение частотно-территориального планирования с повторным использованием частот позволяет увеличить пропускную способность при ограниченном количестве частотных каналов.

Расстояние повторного использования частот (Frequency reuses distance) — расстояние между центрами двух удаленных сот, начиная с которого допускается повторное использование. В общем случае оно определяется по формуле , где N — число ячеек в кластере, R — радиус ячейки (радиус окружности, описанной вокруг гексагональной ячейки).

Кластер (cluster). Кластер — это группа из близко расположенных сот, в пределах которых недопустимо повторное использование из-за опасности превышения уровня взаимных помех. Размер кластера N определяется по формуле:

Из этой формулы видно, что кластер может содержать только определенное число сот.

При:

 i=0, j=1, N=1;

 i=1, j=1, N=3;

 i=1, j=2, N=4; и т. д.

       

Приведенное соотношение для D показывает, что чем меньше радиус ячейки R, тем выше коэффициент повторяемости частот (1/N), а следовательно, и эффективность использования выделенного диапазона частот. Отношение  называется коэффициентом снижения внутриканальных помех и характеризует степень взаимного влияния удаленных сот, в которых используются одни и те же частотные каналы. Для приведенных выше значений N значение k равно:.

Пример распределений частот при повторном использовании показан на рис. 1.5 (4-элементный кластер) и рис. 1.6 (7-элементный кластер).


Рис. 1.5.  Повторное использование частот при 4-элементном кластере

нарисовать
Рис. 1.6.  Повторное использование частот при 7-элементном кластере

1.4.5. Секторизованная сота

Сота, в которой обслуживание абонентов осуществляется базовой станцией с секторной антенной, называется секторизованной сотой. При этом зона покрытия антенны разделяется на секторы. Секторизация позволяет повысить пропускную способность системы сотовой связи без уменьшения размеров зоны покрытия или снижения мощности, излучаемой базовой станцией. Ширина направленности секторной антенны соответствует угловому размеру сектора. В системах сотовой связи обычно используют антенны с шириной диаграммы направленности 120° (трехсекторная антенна). Обычно применяются кластеры размерностью 3/9, 4/12, 7/21, где первая цифра обозначает число сот в кластере, а вторая — число секторов. На рис. 1.7-а показан пример применения 3-секторной антенны для кластера 3/9. В этом примере распределяются 9 групп частот и применяются шестисекторные антенны — с шириной диаграммы направленности 60°. На рис. 1.7-б показана разработанная корпорацией Motorola сотовая сеть с шириной одного из вариантов диаграммы направленности 60° и 12 группами несущих частот [22]. Этот кластер содержит 4 элемента и 6-секторную антенну (размер кластера 4/24).


Рис. 1.7.  Повторное использование частот в: а) 3-секторной соте; б) 6-секторной соте


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8542. Философия как феномен культуры 18.4 KB
  Философия как феномен культуры. Понятие мировоззрения. Исторические типы мировоззрения Философия как наука. Предмет, объект и основные направления философии как науки Философия как феномен культуры. Философия (древнегреч...
8543. Философия древнего мира 22.65 KB
  Философия древнего мира Культурологические предпосылки возникновения философии. Философия Др.Индии и Китая Античные натуры философии Античные философии классического периода Философия периода эллинизма Предпосылки...
8544. Философия средних веков и эпохи Возрождения 21.52 KB
  Философия средних веков и эпохи Возрождения Основные принципы и проблемы средневековой философии. Философия периода патристики Философия периода схоластики Общая характеристика и основные проблемы философии эпохи Возрождения...
8545. Гносеология и этика И. Канта. 31.91 KB
  Гносеология и этика И. Канта. Родоначальником немецкой классической философии является Иммануил Кант. Основой своей философии он сделал гносеологию, в которой совершил переворот, аналогичный коперниканскому перевороту в астрономии. Впервые в филосо...
8546. Западная философия 20 века, важнейшие школы, идеи, представители 31.99 KB
  Западная философия 20 века, важнейшие школы, идеи, представители. Русская философия - одна из важнейших составных частей как отечественной, так и мировой культуры. В ней воплотились творческие поиски русского народа, проявились своеобразные черты на...
8547. Предмет и функции философии 33.56 KB
  Предмет и функции философии Жизнь с ее сложной паутиной коллизий, наука и культура в целом (куда входят все науки, виды искусства, религия и, разу-меется, философия) с их гигантскими достижениями требуют от нас, и прежде всего от молодежи, совершенс...
8548. Теория познания Ф. Бекона 40.71 KB
  Теория познания Ф. Бекона Родоначальником эмпиризма является английский мыслитель Фрэнсис Бэкон (1561-1626 гг.). Он выдвинул доктрину естественной философии, опирающейся на опытное познание, и преследовал цель способствовать человечеству с помощью...
8549. Педагогика и психология высшей школы. Учебное пособие 920.03 KB
  В учебном пособии раскрываются актуальные проблемы высшего образования: тенденции развития высшего образования в России, его содержание, технологии обучения, методы формирования системного профессионального мышления, подготовка широкопрофильного специалиста XXI в. и воспитание его гармоничной, креативной и гуманной личности....
8550. Генезис сознания. Сознание и отражение 39.5 KB
  Генезис сознания. Сознание и отражение Проблема генезиса сознания получила разработку в рамках социокультурной стратегии его исследования, в частности, в диалектико-материалистической философии. Предпосылками становления сознания выступают: - э...