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

48880. Прогнозирование доходности московского рынка жилой недвижимости 235 KB
  Задачей данной работы является прогнозирование доходности жилой недвижимости Москвы. Рынок недвижимости практически во всех странах является одним из наиболее важных секторов экономики. Состояние рынка недвижимости отражает состояние экономики страны в целом риски экономики и ее возможности.
48881. Радіоелектронні пристрої системи та комплекси. Методичні вказівки 977.5 KB
  Список предметних скорочень АМ амплітудна модуляція; АССЗ аналогова система стільникового звязку; БПС буферний підсилювач сигналу; ГКН генератор керований напругою; ГОЧ генератор опорної напруги; ДВЧ дільник високої частоти; ДКМХ декаметрові хвилі; ДСТУ Державний стандарт України; ЄСКД Єдина система конструкторської документації; КГ кварцовий генератор; КІМ кодовоімпульсна модуляція; МХ метрові хвилі; НВЧ надвисокі частоти; ОМ односмугова модуляція; ПБТЗ передавач базової станції транкінгового звязку; ПЗКД ...
48882. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ 680.5 KB
  Краткое описание процесса преобразвания сигнала от источника сообщения. Источник сообщений выдает на выходе непрерывный сигнал t который предаётся в формирователь первичного сигнала для преобразования в первичный электрический сигнал bt. Количество уровней квантования L определяется исходя из ошибки квантования пикфактора сигнала и отношения сигнал шум. Далее сигнал bикмt передается в модулятор это преобразование цифрового сигнала в аналоговый ut.
48883. Расчет локальной сети по технологии FastEthernet 16.27 MB
  Необходимо объединить в локальную сеть по технологии FastEthernet компьютеры, которые находятся в квартирах трех домов. И осуществить соединение полученной локальной сети с Internet по оговоренной в задании WAN-технологии. Номера домов и квартир, количество компьютеров в квартире и WAN-технология зависят от варианта задания; расстояние между домами и габариты квартир...
48884. История делопроизводства в дореволюционной России. Учебное пособие 403 KB
  Определение документа интегрирующее все его аспекты дал советский документовед К. Вид это понятие употребляемое для обозначения группы документов одного наименования например: указ один вид грамота другой акт третий. При этом автором служебных документов являются учреждения. Формуляры различных документов складывались на протяжении веков.
48886. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ ИСХОДА ВЫБОРОВ В ПРЕЗИДЕНТЫ 1.6 MB
  Нейронные сети возникли из исследований в области искусственного интеллекта а именно из попыток воспроизвести способность биологических нервных систем обучаться и исправлять ошибки моделируя низкоуровневую структуру мозга. С практической точки зрения методика принятия решения обученной нейросети проста на входе задаются некоторые числовые данные и нейросеть ищет похожие в исторических данных на которых она обучалась. Другая существенная особенность нейронных сетей состоит в том что зависимость между входом и выходом находится в процессе...
48888. Использование нейронных сетей при анализе выбора супружеской пары 3.21 MB
  Искусственные нейронные сети прочно вошли в нашу жизнь и сейчас широко используются при решении самых разных задач и активно применяются там где обычные алгоритмические решения неэффективны или даже невозможны. цель моей работы: показать можно ли использовать нейронные сети и эффективно ли их применение в рамках отношений между людьми. Нейронные сети и нейрокомпьютеры это одно из направлений компьютерной индустрии в основе которого лежит идея создания искусственных интеллектуальных устройств по образу и подобию человеческого...