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

69155. СТРЕЛОВИДНЫЕ КРЫЛЬЯ 740.5 KB
  Нормальные нервюры могут устанавливаться перпендикулярно к оси крыла рис. вдоль хорд фактического обтекания крыла потоком рис. Если они поставлены по потоку то форма профиля в плоскости фактического обтекания крыла выдерживается лучше.
69156. Устройства, улучшающие взлетно-посадочные характеристики самолета 354 KB
  Устройства улучшающие взлетно посадочные характеристики самолета повысить несущие свойства крыла cyS можно обычными средствами механизации или энергетическими которые обеспечивают увеличение подъемной силы за счет силовой установки. Средства механизации повышают несущие свойства крыла.
69157. ИСТОРИЯ РАЗИТИЯ САМОЛЕТОВ. ЭТАПЫ ИХ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ 385.5 KB
  Полет на аппаратах легче воздуха называется воздухоплаванием а на аппаратах тяжелее воздуха авиацией от латинского vis птица. Процесс развития самолетов обусловлен взаимным влиянием и взаимодействием между наукой производством и эксплуатацией самолетов.
69158. КОНСТРУКЦИЯ САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 1.55 MB
  Основные агрегаты самолета Самолеты относятся к летательным аппаратам тяжелее воздуха им характерен аэродинамический принцип полета. У самолетов подъемная сила Y создается за счет энергии воздушного потока омывающего несущею поверхность которая неподвижно закреплена относительно...
69159. НАГРУЗКИ САМОЛЕТА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МАНЕВРОВ 884 KB
  В полете на самолет действуют: рис.1: тяга двигателя Р; аэродинамические силы подъемная сила Y и лобовое сопротивление Q; сила тяжести G. Эти силы показаны для самолета рассматриваемого в виде материальной точки. В общем случае силы действующие на самолет не находятся в равновесии.
69160. НАГРУЗКИ САМОЛЕТА ПРИ ПОЛЕТЕ В НЕСПОКОЙНОМ ВОЗДУХЕ 2.03 MB
  Турбулентность атмосферы Перегрузки от действия неспокойного воздуха возникают при движении воздуха направление которого не совпадает с направлением полета самолета или при турбулентных пульсациях воздуха. На высотах которые больше 1000 м эти потоки затухают и полет...
69161. НОРМЫ ПРОЧНОСТИ САМОЛЕТОВ. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СЛУЧАИ НАГРУЖЕНИЯ САМОЛЕТА 729 KB
  В странах СНГ в настоящее время эксплуатируется большое количество самолетов, которые проектировались и изготавливались в соответствии с Едиными Нормами летной годности гражданских самолетов (ЕНЛГС). Они действовали до распада СССР.
69162. НАЗНАЧЕНИЕ КРЫЛА И ТРЕБОВАНИЯ К НЕМУ 1.53 MB
  Крыло — несущая поверхность самолета, которая служит для создания аэродинамической подъемной силы, необходимой для обеспечения полета и маневров самолета на всех режимах, предусмотренных ТТТ. Крыло принимает участие в обеспечении поперечной устойчивости и управляемости...
69163. Внешние нагрузки на крыло самолета и их распределение 1.13 MB
  На крыло самолета действуют следующие нагрузки: распределенные аэродинамические силы qаэр; распределенные массовые силы конструкции крыла qкр; сосредоточенные силы от грузов агрегатов находящиеся внутри или вне крыла gгр.