Берлин А.Н. Цифровые сотовые системы связи (2007)

УДК 621.396.931(024) ББК 32.884.1 Б.49 А.Н. Берлин Б.49 Цифровые сотовые системы связи. — М.: Эко-Трендз, 2007. — 296 с.: 18ВХ 978-5-88405-087-7 Изложены основы, принципы построения и функционирования цифровых сотовых систем второго (стандарты ОБМ, системы мобильной связи на основе технологии СРМА), третьего (система ПМТБ) поколений и системы «мобильный %(МАХ» (стандарт 1ЕЕЕ 802.16е). Рассмотрена архитектура этих систем, протоколы и основные алгоритмы работы (регистрация, хэндовер, аутентификация и др.). Особое внимание уделено системам и методам доступа: многостанционному с кодовым разделением (С1ЭМА), ортогональному с частотным разделением (ОЕЭМА), новой системе наземного радиодоступа 1)ТКАХ.

Для каждой из технологий детально рассмотрены принципы кодирования, протоколы сигнализации, процесс хэндовера и его разновидности, характеристики систем, а также новые технические решения. Прослеживается эволюция систем при переходе к новым поколениям. Рассмотрение основных направлений технической реализации систем мобильной связи позволяет оценить принимаемые в настоящее время решения по внедрению новых систем и технологий в этой области.

Для специалистов в области мобильных систем радиосвязи, студентов и аспирантов соответствующих специальностей. ББК 32.884.1 1ЯВ1Ч 978-5-88405-087-7 © А3 Е Берлин, 2007 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ..... 75 77 .. 80 ..... 80 ..81 Глава 1. СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ СТАНДАРТ ОБМ . 1.1. История ПЗМ. 1.2. Услуги, обеспечиваемые системой ОЗМ........................,........... 1З. Архитектура сети ОЗМ.

1.3.1. Мобильная станция... 1.3.2. Подсистема базовых станций .. 1.3.3. Коммутационная полсистема сети ................................... 1.4. Основные принципы организации сети ПЗМ ............................ 1.4.1. Внутренние интерфейсы ОВМ. 1.42. Интерфейсы с внешними сетями......,............................... 1,4.3.

Географические зоны сети ОЗМ ........... 1.4.4. Повторное использование частот..................................... 1.4.5. Секторизованная сота. 1.4.6. Задачи, выполняемые каналами в системе 08М ............ 1 4.7. Каналы сигнализации радиоинтерфейса ......................... 1.4.8. Некоторые примеры работы сети ПАЕМ ........................... 1.5.

Протоколы сети ОЗМ. 1.5.1. Общая структура .. 1.5.2. Подсистемы сигнальных протоколов .............................. 1.5.3. Сигнальные протоколы третьего уровня......................... 1.6. Частотный план в стандарте ОБМ. 1.7. Структура кадров в стандарте СБМ 1.7.1. Структура кадров графика .. 1.7.2.

Структура кадров управления . 1.7.3. Организация физических каналов...............................,.... 1.8. Преобразование речи. 1.8.1. Речевое кодирование .. 1.8.2. Канальное кодирование и модуляция .............................. 1.8.3. Перестановка/деперестановка. Шифрование/дешифрование. 1.9. Методы улучшения качества передачи сигналов ......................

Глава 2. СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ СОМА. 2.1. Многостанционный доступ с кодовым разделением ... 2.1.1. Функции Уолша 10 10 11 13 15 15 16 24 24 26 26 28 29 30 34 36 46 46 48 53 62 64 64 65 68 70 71 72 СОДЕРЖАНИЕ 2.1.2. Корреляция и ортогональные функции Уолша ............. 2.1.3. Неортогональные псевдослучайные функции ............... 2.1.4. Ортогональное расширение с использованием функций Уолша ..83 ..86 .. 87 .91 ...... . 92 .

96 . 96 .. 100 ....... 10 1 .. 101 2.2. Сети на основе СОМА 2.2.1. Общие положения ... 2.2.2. Архитектура сети. 2.2.3. Каналы графика и управления.............. Кодирование ..... 2.3.1. Кодирование в прямом канале 2.3.2. Кодирование в обратном канале Некоторые примеры работы сети СОМА .....,.................... 2.4.1.

Регистрация в сети ........................................... 2.4.2. Обмен сипталами между мобильной и базовой приемопередающей станциями ............................... 2.4.3. Аутентификация и шифрование.................,............ Мягкая передача вызова и управление мощностью в системах СОМА. 2.5.1. Пилот-сигнал 25.2.

Параметры хзндовера. 2.5.3. Процедура совмещенного мягкого хэндовера ....... Управление мощностью ..... 2.6.1. Управление мощностью обратной линни связи,... 2.6.2. Управление мощностью прямой линии связи ....... Борьба с многолучевостью,. ....... 102 ....... 104 .. 106 .. 107 .. 112 ....... 1 16 .. 120 ....... 1 21 ....... 13 1 .. 132 Глава 3. СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ ТРЕТЬЕГО ПОКО 3„1. Стандарты третьего поколения 3.2. Типы систем третьего поколения ЗЗ.

Система 11МТ8 3.4. Общая модель протоколов ОМТ8 .. 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1.1. Пути эволюции систем третьего поколения 3.1.2. 1МТ-2000, 3.1.3. Сервисные требования .. 3.1.4. Требования к спектру. 3.1.5. Совместимость ... ЗЗ.1. Архитектура системы. 3.3.2. Пользовательское оборудование .......... З.ЗЗ. Архитектура контроллера радиосети... 3.3.4. Центр коммутации мобильной связи... 3.3.5.

Каналы... ЛЕНИЯ........ 134 .. 134 ............................. 134 .. 137 .. 144 .. 146 .. 147 .. 155 .. 155 ............................. 1 57 ............................. 158 . .......................... 160 .. 163 .. 167 СОДЕРЖАНИЕ . 169 .... 171 ,. 176 .... 178 . 184 . 186 .. 187 ....... 189 ....... 190 .. 192 .. 193 .. 197 ....... гоо ..

201 ....... 203 ....... 205 3.10. Физический уровень |ЗМТЗ Глава 4. СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА 802.1бе. МОБИЛЬНЫЙ УУ)МАХ . 4.1. Основные характеристики и свойства.................................... 4.2. Основы ортогонального многостанцнонного доступа с частотным разделением каналов — ОНЗМА ..................... 4.3.

Структура и формирование ОНЭМА-подканалов ................ 4.3.1. Наращиваемый ОНЭМА.. .. 214 ....... 21 5 ....... 218 ....... 220 222 3.5 3.6 3.7 3.8 Интерфейсы отдельных участков. 3.5.1. Уровень управления радиоресурсами......................... 3.5.2. Прикладные пропжолы. 35.3. Протоколы различных уровней в системе 13МТ8 .....

Процедуры сигнализации 1)ТКАН .... . 180 3.6.1. Протоколы прикладного уровня сети раднодоступа................ 181 3.6.2. Прикладной протокол взаимодействия базовых станций ....... 183 3.6.3. Процедуры и сообщения прикладной подсистемы радиосети . 3.6.4. Нотация сигнальных процедур................................ 3.6.5. Процедура широковещательной передачи информации ......... 186 3.6.6. Процедуры оповещения . 3.6.7. Установление сигнального канала для передачи с помощью системы, ие разделенной на уровни ...... 3.6.8. Установление соединения ККС с использованием специализированного транспортного канала............ Процедуры мягкого хэндовера 3.7.1. Дополнение радиоканала 3.7.2.

Удаление радиоканала... .. 194 3.7.3. Одновременное дополнение и удаление соединений ..........,... 196 Процедуры жесткого хэндовера ........................................................... 197 3.8.1. Жесткий хэндовер между контроллерами одной основной сети. 3.8.2. Хэндовер с использованием интерфейса 1ш ............. 3.8.3. Хэндовер с использованием специализированных транспортных каналов интерфейса 1пг. Организация каналов ПСН... 3.8.4. Хэндовер с коммутацией на основной сети .............. Изменение местоположения... 3.9.1. Изменение местоположения соты с изменением обслуживающего КИС ........................

3.9.2. Хзндовер между базовой станцией системы ОЗМ и сетью наземного радиодосгупа $3МТЗ (1)ТКАЧ)................................ 206 СОДЕРЖАНИЕ 4.3.2. Формирование подканала с полным использованием поднесущих частот в направлении «вниз»...„„... „,. 4.3.3. Распределение поднесущих с частичным использованием в направлении «вниз» ....................,................ 223 4.3.4. Распределение подиесуших в направлении «вверх»................ 224 4.3.5, Распределение поднесущих с помощью смежных перестановок ................................................................ 226 4.3.6.

Зоны переключения .........................,........................................... 226 4.3.7. Структура кадра ТОР ....,........ 227 4.4. Основные процедуры %1МАХ. . 229 4.4.1. Процедуры физического уровня....................,............................ 229 4.4.2. Управление доступом к среде...............................,..................... 232 4.4.3. Обеспечение качества обслуживания ......................,................. 232 4.4.4.

Служба планирования управления доступом к среде.............. 234 4.45. Управление мощностью ... . 234 4.4.6. Инициализация вызова н запрос полосы................................... 235 4.4.7. Передача вызова (хэндовер) . 236 4.4.8. Безопасность................... . 237 4.5. Современные технологии мобильного»У~МАХ .................................. 238 4.5.1. Технологии интеллектуальной антенны.................................... 238 4.5.2. Частичное повторное использование частоты .......................... 245 4.5.3. Групповая доставка и широковещательное обслуживание.....