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

26302. Внешняя политика индепендентской республики. Ирландская и шотландская экспедиции Кромвеля 25.49 KB
  Бежавшие в Ирландию роялисты установили контроль над большей частью Ирландии которую они надеялись использовать как базу для вторжения в Англию. Армия прекрасно помнила опыт 1641 года когда в ответ на восстание ирландцев парламент издал указ о конфискации в Ирландии 2. Офицеры армии надеялись что и теперь завоевание Ирландии приведет к улучшению их благосостояния. Завоевание Ирландии Сразу же после высадки в Дублине войска республики начали систематическое завоевание страны.
26303. Протекторат Кромвеля и причины Реставрации 22.61 KB
  Эту конституцию одобрил Государственный Совет 16 декабря 1653 года; новый документ осуществил разделение власти между лордомпротектором Англии Шотландии и Ирландии Государственным Советом и парламентом; впервые в него вошли представители Ирландии на самом деле это были представители англичанпротестантов которые в то время проживали в Ирландии и Шотландии. Несмотря на заключение мира в Англии сохранялись обременительные налоговые обложения военного времени акцизы. Недовольство в Англии росло быстрыми темпами и кавалеры в своих...
26304. Англия в годы Реставрации Стюартов. «Славная революция» 1688 г. 31.58 KB
  Восстановление королевской власти в Англии произошло не вследствие того что феодалыкавалеры оказались сильнее буржуазии и сумели оружием навязать свою власть. объясняется усилением консервативных настроений в рядах самой английской буржуазии а также в среде английского нового дворянства удовлетворенного превращением своей феодальной земельной собственности в неограниченную буржуазную собственность и расширением своего землевладения в Англии и особенно в Ирландии. В Англии была полностью восстановлена государственная англиканская церковь в...
26305. Хронологические границы новой истории. Периодизация курса. Ключевые проблемы курса 15.12 KB
  Хронологические границы новой истории. Хронологические границы новой истории: НОВАЯ ИСТОРИЯ общепринятая в исторической науке название третьего периода всемирной истории которому предшествуют древний и средневековый. Это деление всемирной истории на древнюю средневековую и новую уже с XVII в. были приняты советской исторической наукой которая положила в основу периодизации всемирной истории марксистский тезис об изменениях общественноэкономической формации и революционного перехода от одной формации к другой.
26306. Политическая карта Европы в начале нового времени 32.49 KB
  Политическая карта Европы в начале нового времени. политическая карта Европы сложилась в следующем виде. Всю среднюю полосу Европы занимали территориально сильно раздробленные Священная Римская империя и Италия между которыми располагался Швейцарский Союз. На Севере Европы политическую карту определяли Дания с Норвегией и Исландией и Швеция с Финляндией.
26307. Экономика стран Западной Европы в период новой истории. Переход к капиталистическому хозяйству 25.36 KB
  XVI в. вторая треть XVIII в. На экономическое развитие западноевропейских стран периода разложения феодализма и зарождения капитализма решающее влияние оказали: великие географические открытия XV XVI вв. В XVI в.
26308. Причины великих географических открытий 16.73 KB
  Причины великих географических открытий Особое место в процессе зарождения рыночных отношений занимали Великие географические открытия конец XVXVII век благодаря которым удалось установить новые торговые пути вовлечь в мировой хозяйственный оборот огромные ресурсы других стран и континентов. главными из которых были открытие Америки и морского пути в Индию вокруг Африки. В XIIIXV веках все кратчайшие торговые пути туда были перекрыты: турки захватили Балканы и Ближний Восток арабы Северную Африку Русь находилась под гнетом монгол...
26309. Важнейшие открытия XV – середины XVII в 19.21 KB
  В 14821486 годах Диогу Кан Cao пересек экватор открыл устье реки Конго и прошел вдоль побережья Африки до мыса Кросс. В 14871488 годах Бартоломеу Диаш совершил новое беспримерное плавание на юг. В 15921504 годах он совершил четыре плавания через Атлантический океан открыл Большие Антильские и часть Малых Антильских островов побережье Южной и Центральной Америки. В 14971498 годах Васко да Гама на четырех судах обогнул Африку и с помощью арабских кормчих достиг настоящей Индии.
26310. Последствия Великих географических открытий 17.9 KB
  Важнейшим следствием открытия и колонизации новых земель явилась революция цен которая дала мощный импульс первоначальному накоплениюкапитала в Европе и ускорила формирование капиталистического уклада в хозяйстве. цен на сельскохозяйственные и промышленные товары. цены были в основном стабильными то за 70 лет с 30х годов XVI в. Такое движение цен современники связывали либо с большим притоком драгоценных металлов в Европу либо с их утечкой.