45307

Система UMTS: архитектура, состав и назначение узлов UTRAN и CN. Контроллер радиосети RNC. Центр коммутации, типы каналов: логические, транспортные, физические. Частотный план, кодирование речи, управление мощностью

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Центр коммутации типы каналов: логические транспортные физические. UE должно обеспечивать: передачу речи с принятым для системы набором скоростей услуги служб видеоконференции и приложений видеотелефонии использующие как коммутацию каналов так и пакетов; услуги Internet со скоростями 4736 кбит с в обычном режиме и с mx возможной скоростью в режиме best effort негарантированное обслуживание с наилучшими из возможных в данный момент характеристиками; удаленный доступ к локальным сетям; приложения электронной почты. Контроллер...

Русский

2013-11-16

164.12 KB

25 чел.

  1.  Система UMTS: архитектура, состав и назначение узлов UTRAN и CN. Контроллер радиосети RNC. Центр коммутации, типы каналов: логические, транспортные, физические. Частотный план, кодирование речи, управление мощностью.

Архитектура:

CN – повтор GSM, значит можно без проблем подключиться к GSM-сетям.

Устройство пользователя и сеть наземного радиодоступа UMTS называется UTRAN, здесь используются совершенно новые протоколы.

Ориентировка на быстродействующие сети на основе ATM.

Систему UMTS можно разделить на подсети.

Узлы UMTS

Устройство пользователя UE состоит из радиотерминала и модуля идентификации абонента USIM (идентификатор абонента, выполняет алгоритмы аутентифкации и шифрования, данные об услугах). UE должно обеспечивать:

  1.  передачу речи с принятым для системы набором скоростей,
  2.  услуги служб видеоконференции и приложений видеотелефонии, использующие как коммутацию каналов, так и пакетов;
  3.  услуги Internet со скоростями 473,6 кбит/с в обычном режиме и с max возможной скоростью в режиме best effort (негарантированное обслуживание с наилучшими из возможных в данный момент характеристиками);
  4.  удаленный доступ к локальным сетям;
  5.  приложения электронной почты.

Узел B (базовая станция) преобразует поток данных между интерфейсами Iub иUu и участвует в управлении радиоресурсами.

Контроллер радиосети RNC выполняет следующие функции:

  1.  управление радиоресурсом, обработка принятых сигналов, мягкий хэндовер;
  2.  кодирование и декодирование сигналов;
  3.  прием и передачу информации от мобильных станций по интерфейсу Iub;
  4.  передачу информации к ЦК по каналам ATM со скоростью 155 Мбит/с по интерфейсу Iub;
  5.  передачу неструктурированных данных;
  6.  отсчет времени и синхронизация.

К одному RNC может быть подключено минимум 3 BTS

На рисунке представлена архитектура RNC. Транспортная емкость конфигурации составляет 160 мобильных станций. Каждое подключение коммутируется в MSC через ATM-коммутатор. В современных сетях ATM-коммутаторы заменяются на SoftSwitch.

В процессе мягкого хэндовера с одним UE могут работать 2 контроллера – один из них обслуживающий, а другой дрейфующий.

Центр коммутации MSC

Основные отличия от ЦК системы GSM:

  1.  адаптивная обработка пакетных данных;
  2.  взаимодействие с локальными компьютерными ATM-сетями;
  3.  IP-маршрутизация

Архитектура ЦК:

Каналы:

Данные, передаваемы по каналам, организуются в виде кадров, временных положений и каналов.

UMTS использует технологию CDMA как технология доступа, а также доп технологию временного разделения и соответственно, структуру кадра и временного положения для организации структуры каналов. Каналы разделяются на кадры 10мс, каждый из которых содержит 16 слотов длительностью 625 мкс.

Каналы классифицируются по 3 категориям:

  1.  Логические
  2.  Транспортные – эти 2 вида определяют  методы и пути передачи данных
  3.  Физические – переносят полезную нагрузку и обеспечивают физические характеристики сигналов.

Логические каналы

Широковещательный канал управления (ВССH Broadcast Control Channel) — канал от базовой станции к UE (DLdownlink). Этот канал широковещательно передает информацию к UE, например информацию о пилот-сигналах соседних сот.

Широковещательный управляющий канал оповещения (РССН Paging Control Channel) (от станции к абоненту). Этот канал связан с PICH (Paging Indication Channel), о котором будет сказано немного позднее. Он используется для уведомления и широковещательных передач вызова.

Выделенный канал управления (DCCH Dedicated Control Channel) (от станции к UE и обратно). Этот канал используется, чтобы доставить специализированную информацию управления в обоих направлениях.

Общий канал управления (СССН Common Control Channel) (от станции к UE и обратно). Этот двунаправленный канал используется, чтобы передать управляющую информацию.

Общедоступный канал управления канала (SHCCHShared Channel Control Clumnet) (двунаправленный). Этот канал используется только в режиме временного дуплексного разделения (TDDTime Duplex Division) WCDMA/UMTS для транспортировки общедоступной управляющей информации канала.

Специализированный канал трафика (DTCHDedicated Traffic Channel). Этот двунаправленный канал используется для доставки пользовательских данных или трафика. Общий канал трафика (СТСИ Common Traffic Channel) (от станции к абоненту). Этот однонаправленный канал используется для передачи специализированной пользовательской информации группе UE.

Транспортные каналы 

Транспортные каналы передают сообщения, обеспечивающие надежное и достоверное прохождение информации по сети.

Специализированный (выделенный) транспортный канал (DCH Dedicated transport Channel) представляет собой двунаправленный канал. Он используется для передачи данных конкретному UE. Каждый UE имеет свой собственный DCH в каждом направлении. Широковещательный канал (ВСН Broadcast Channel) (от станции к UE). Этот канал широковещательно передает информацию о соте в направлении к UE, чтобы дать возможность UE идентифицировать сеть и соту.

Канал прямого доступа (FACH Forward Access Channel) (от станции к абоненту). Этот канал передает данные или информацию к UE, которые зарегистрированы в системе. В соте может быть больше чем один FACH. Они могут доставлять пакеты данных.

Широковещательный канал коротких сообщений (канал вызова) (РСН Paging Channel от станции к абоненту. Этот канал может передавать аварийные сообщения UE, SMS-сообщения, данные о сеансах связи или о типе требуемого обслуживания, например, обеспечение процедуры перерегистрации станции.

Канал (связи) с произвольным доступом (RACH Random Access Channel) — канал связи от абонента к станции. Этот канал передает запросы на обслуживание от UE, обращающегося к системе.

Общий канал передачи пакетов (СРСH Common Packet Channel) — канал связи от UE к станции. Этот канал обеспечивает возможности, дополняющие RACH, а также сигналы быстрого регулирования мощности.

Канал совместного использования по направлению «вниз» (DSCH Downlink Shared Channel) — канал связи от станции к UE. Этот канал может быть разделен между несколькими пользователями и используется для данных, которые являются «взрывными» по природе, такие как служба просмотра web-браузеров, заявки, которые могут «взорваться» от события или по времени (например, во время чемпионата мира по футболу).

Физические каналы

Общий пилот-канал (CPICH Common Pilot Channel). Информация по этому каналу передается каждым узлом В для того, чтобы UE были способны поддерживать синхронизацию. Дополнительно эта информация должна быть использована для того, чтобы UE могли определить при перемещении в соту, имеющую наиболее высокий уровень сигнала.

Канал синхронизации (SCH Synchronizing Channel). Канал синхронизации используется UE с общим пилотным каналом (CPICH). Информация по этому каналу передается каждым узлом В для того, чтобы UE были способны поддерживать синхронизацию с точки зрения уровня сигнала. Как указывалось, дополнительно они могут использоваться как средство определения UE лучшей соты при перемещении.

Канал индикации вызова (PICH Paging Indication Channel) Этот канал обеспечивает информацией UE в неактивном состоянии и сохранность ресурсов батареи при слежении в этом режиме за широковещательным каналом вызова (РСН). PICH обеспечивает UE момент дезактивации.

Частотный план

В основном полоса частот выбирается около 2ГГц.

Для России разрешены следующие диапазоны: 1935-1950 МГц, 2010 – 2015 МГц, 2025 – 2240 МГц

При передаче информации от Узла B к UE со скоростью 3,84 Мчип/с.

При использовании модуляции QPSK – 2Mчип/с и увеличение до 7,68 Мчип/с.

Кодирование речи

Допускаются различные скорости и вокодеры. Предпочтение отдается адаптивной многоскоростной системе AMRS.

В стандарте UMTS введен спящий режим, что позволяет отключать несколько энергоемких элементов оборудования абонента. Переход в активное состояние происходит при получении широковещательного вызова.

Управление мощностью

2 метода управления мощностью:

  1.  По открытому циклу – используется перед установлением соединения между узлом B и мобильной станцией. Основан на измерении уровня сигнала, по которому принимается решение о мощности;
  2.  По закрытому циклу – после получения доступа к абонентской системе через узел B. В узле B проводятся измерения, к абоненту передается сигнал на пошаговое увеличение мощности (управление 1 повысить, 0 понизить)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65574. ЗАКОНОМІРНОСТІ ТЕПЛО-МАСООБМІННИХ ПРОЦЕСІВ ТА УДОСКОНАЛЕННЯ ГАЗОГЕНЕРАТОРУ ВИРОБНИЦТВА ВОДНЮ З ВОДИ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ СПЛАВІВ 537 KB
  Розширення сфер застосування водню повязують з якісними змінами що відбуваються у даний час в хімічній машинобудівній металургійній промисловості та енергетиці. На даний момент сировиною для отримання водню є вуглеводні.
65575. ВПЛИВ ГЕОДИНАМІЧНИХ ЗОН ВУГЛЕНОСНОЇ ТОВЩІ НА ФОРМУВАННЯ ГЕОЛОГО-ЕКОЛОГІЧНИХ УМОВ ПРИ ЛІКВІДАЦІЇ ШАХТ 1.6 MB
  Разом з тим, при вирішенні такої актуальної проблеми вуглевидобувних регіонів України, як достовірне прогнозування негативних геолого-екологічних явищ і процесів, обумовлених ліквідацією шахт, подібні дослідження не отримали широкого поширення.
65576. ПЕДАГОГІЧНІ УМОВИ ФОРМУВАННЯ ДИДАКТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНІХ ВИКЛАДАЧІВ ВИЩИХ АГРАРНИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ 213.5 KB
  Потреба в удосконаленні дидактичної компетентності власної педагогічної майстерності. Зовнішній чинник: потреба ВНЗ у викладачах з високим рівнем педагогічної майстерності Мета: сформувати дидактичну компетентність майбутніх викладачів аграрних ВНЗ Методологічні підходи...
65577. КОМП’ЮТЕРИЗОВАНА СИСТЕМА КОМЕРЦІЙНОГО ОБЛІКУ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ТА ЇЇ МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ 531 KB
  Зі створенням Оптового Ринку Електричної Енергії що складається з незалежних акціонерних компаній державні електричні компанії та державні акціонерні електричні компанії незалежного регулюючого органу Національна комісія з питань регулювання електроенергетики України...
65578. РЕГІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ ТРАНСКОРДОННОГО СПІВРОБІТНИЦТВА 536.5 KB
  Сучасний період світової історії що характеризується новітніми тенденціями євроінтеграції та глобалізації відзначився новим поглядом країн на потреби особливості та потенціал розвитку своїх територій.
65579. СИСТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ КЕРУВАННЯ РУХОМ ДИЗЕЛЬ-ПОЇЗДА 297 KB
  Тому розробка з метою автоматизації процесів керування системи підтримки прийняття рішень для машиніста дизельпоїзда вітчизняного виробництва з новим тяговим електроприводом на основі асинхронних двигунів є безсумнівно актуальним завданням що визначає напрямок...
65580. Обгрунтування параметрів землезберігаючих технологій при відкритій розробці розсипних родовищ титанових руд і бурштину 238.5 KB
  Карєри фабрики збагачення і хвостосховища будуються на значній відстані одне від одного що погіршує технікоекономічні показники підприємств. Метою роботи є обґрунтування параметрів землезберігаючих технологій відкритої розробки обводнених розсипних родовищ...
65581. СПІВВІДНОШЕННЯ РОЗСУДКУ І РОЗУМУ: ФІЛОСОФСЬКО-ПЕДАГОГІЧНИЙ КОНТЕКСТ 263 KB
  Чому власне співвідношення розсудку і розуму розглядається як філософсько-педагогічна проблема Наша освіта відчайдушно загрузла у болоті розсудкових форм і не менш розсудкових інноваційних симулякрів бездумних реформувань.
65582. Методи нечіткої кластеризації політематичних текстових документів 641.5 KB
  Вирішення таких задач можливе за допомогою методів кластеризації що дозволяють розбивати множину webсторінок на категорії залежно від характеристик даних документів. Слід зазначити що більшість web-сторінок є політематичними текстовими документами тобто одночасно...