АНТИПЛАГИАТ (Разработка сети LTE в городе Могоча), страница 3

Увеличение скорости передачи[8]Ещ е одно преимущ ество - в отличие от WCDMA (требующ ей полосы в 5МГц), LTE способна работать с[15]Внедрение[15]различными [30]полосамичастот - от 1.5 МГц до 20 МГц.технологии LTE позволяет операторам уменьшить капитальные и операционные затраты, снизить совокупнуюстоимость владения сетью, расширить свои возможности в области конвергенции услуг и технологий, повысить доходы отпредоставления услуг передачи данных.[6]Сетьподдерживает MBSFN (MulticastBroadcast Single Frequency Network), чтопозволяет внедрять такие услуги, как мобильное ТВ в противовес DVB-H.Стандарт Rel.8 предусматривает возможность одновременной работы до 200 активных пользователей в каждой соте,использующей полосу в 5 МГц.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=15/2717.02.20162.1.1Антиплагиат[8]Экосистема LTE:- устройства;- подсистема радиодоступа LTE;- подсистема агрегац ии (транспорт);- пакетное ядро ЕРС;- платформы доставки услуг.Особенности э косистемы: беспроводный доступ нового поколения, скоростная и э ффективная IP-сеть, интеграц ия с сущ ествующ ейсетью, открытость.2.1.2Возможности, обеспечиваемые LTE:- высокая пропускная способность сети;-[8]большая чувствительность;- поддерж ка игровых прилож енийза счет низкого времени отклика;- высокая интерактивность;- более высокая скорость загрузки данных;- возможность передачи голоса по IP/IMS;- более высокое качество обслуживания;- больше каналов мобильного ТВ;- лучше качество изображения мобильного ТВ;- OFDMA на линии от базовой станции с-[9]полностью[8]модуляцией64ОАМ;IP e2e сеть;- ширина канала до 20 МГц;- TDD, и FDD профили;-[8]гибкая сеть доступа;- улучшенная техника антенн.Новые беспроводные сети, построенные по стандарту LTE, будут поддерж ивать самые современные прилож ения, которые сегоднядоступны для индивидуальных абонентов и корпоративных пользователей только через высокоскоростные проводные сети.

Помимобыстрого Интернет-доступа, ускоренной работы э лектронной почты и более качественных видеоуслуг, беспроводные пользователиполучат мобильный доступ к прилож ениям, которые ранее были доступны только для проводных домашних и офисных сетей. Ониполучат услуги роуминга LTE в глобальном масштабе и смогут работать с нуж ными данными и прилож ениями в любой точке нашейпланеты.Кроме того, LTE помож ет протянуть связь в удаленные сельские районы, где до сих пор отсутствует широкополосный доступ.

Инаконец , глобальная беспроводная сеть LTE смож ет подключить друг к другу множ ество потребительских э лектронных устройств иреализовать давнюю мечту о повсеместно доступных беспроводных соединениях.2.2 Архитектурасети[9]LTE[5]СетьLTE состоит из двух важнейших компонентов: сети радиодоступа E-UTRAN и базовой сети SAE (System ArchitectureEvolution) ( рисунок 2.1).Рисунок 2.1 - Взаимодействие сети радиодоступа E-UTRAN и базовой сети SAEОсновными требованиями проекта 3GPP к сети SAE[3]были: [32]максимальноисключение дублирующих функций сетевых протоколов,Сеть радиодоступа E-UTRAN[3]характерныхдля[18]возможное упрощение структуры сети исистемы UMTS.[3]рассмотрена в ряде технических спец ификац ий, согласно которым онасостоит только из[18]базовой станции eNB (evolved Node B). Базовые станции[5]eNB[18]являютсяэлементамиполносвязной сети E-UTRAN и соединены между собой по принципу «каждый с каждым» при помощи интерфейса X2.Интерфейс X2 поддерживает хэндовер мобильного терминала в состоянии LTE_ACTIVE.

Каждая базовая станция имеетинтерфейс S1 с базовой сетью[3]SAE, [5]построеннойпо принципу коммутации пакетов.Базовая сеть SAE, иногда называемая сетью EPS ( Evolved Packet Core), содержит узлы ММЕ/UPE, состоящие из логическихэлементов ММЕ и UPE. Логический элемент ММЕ (Mobility Management Entity) отвечает за решение задач управлениямобильностью абонентского терминала и взаимодействует с базовыми станциями eNB сети E-UTRAN с помощью протоколовплоскости управления C-plane (интерфейс S1-C). Логический элемент UPE (User Plane Entity) отвечает за передачу данныхпользователей согласно протоколам плоскости пользователя U-plane и взаимодействует с eNB посредством интерфейса S1U.Благодаря интерфейсу S1 базовые станции соединены с несколькими узлами ММЕ/UPE, что позволяет более гибкоиспользовать сетевой ресурс.

Такой интерфейс называют S1- [3]flex.2.2.1 Функц иональные отличия сети LTE от сетиUMTS:http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=16/2717.02.2016Антиплагиат[12]Базовыестанции eNB выполняют функции управления радиоресурсами (Radio Resource Management - RRM): управлениерадиоканалами (Radio Bearer Control), управление доступом (Radio Admission Control), управление мобильностью (Mobility Control), динамическое распределение ресурсов ([5]RadioConnection Resource Allocation).

Таким образом, в сетирадиодоступа E- UTRAN базовые станции eNB управляют протоколами радиоинтерфейса,[12]комбинируя выполнение функц ий базовых станц ий Node B и большинство функц ий контроллераRNC сети UMTS.Сетевой элемент управления мобильностью ММЕКроме того,[12]отвечаетза распределение сообщений вызова к базовым станциям eNB.[18]управляет протоколами плоскости управления: назначение идентификаторов абонентских терминалов, обеспечение безопасностисети, проверки подлинности сообщ ений абонентов и управление роумингом.Сетевой э лемент плоскости пользователя UPE выполняет сж атие заголовков протоколов, шифрование IP-потоков данных, терминацию пакетов данных плоскости пользователя, коммутацию пакетов данных при обеспечениимобильности пользователя.[12]Кроме того, UPE управляет протоколами пользовательского уровня, например, хранение текущ его статуса абонентского терминала(АТ),прерыванием состояния LET_IDLE на уровне абонентских терминалов.Основные протоколы интерфейса S1[12]плоскостей C- plane и U-plane сети LTE представленына рисунке 2.2.Рисунок 2.2 - Протоколы интерфейса S1 сети LTE[5]Однойиз важнейших задач управления в сети LTE является максимально эффективное использование радиоресурсов.Данная задача решается с помощью совокупности функций управления радиоресурсами RRM (управление радиоресурсамисети E-UTRAN, управление службой передачи данных в радиоканале,управлением мобильностью, управление доступом,динамическое распределение ресурсов) и с помощью протокола управления радиоресурсами RRC.Управление радиоресурсами сети E-UTRAN (Inter Cell RRM) обеспечивает управление ресурсами группы сот в целяхповышения эффективности использования частотного спектра и минимизации помехового взаимного влияния абонентскихтерминалов и базовых станций, a так же поддержку мобильности.Управление службой передачи данных в радиоканале (RB Control) реализовано в базовых станциях[3]eNB [5]сетиE-UTRAN иобеспечивает установление, поддержание и освобождение радиоканалов передачи данных с заданными параметрами в сетиE-UTRAN.

Основными задачами являются контроль и управление всеми активными сессиями передачи данных с учетомпараметров качества услуг (QoS) выделение ресурсов для вновь активируемых сессий.Управление мобильностью (Connection Mobility Control) позволяет выбирать обслуживающую базовую станциюмобильного терминала, передавать обслуживание мобильного терминала от одной базовой станции[3]eNB[3]eNB [5]для([5]хэндовер)кдругой. Выбор обслуживающей станции eNB осуществляется мобильным терминалом на основе собственных измерений всостоянии RRC_CONNECTED и сравнения полученных измерений с установленными пороговыми значениями. Хэндоверреализован на основе анализа измерений, как мобильно терминала, так и базовой станции[3]eNB,a[5]такжетекущейзагрузки обслуживающей и соседних сот, политикой оператора по регулированию трафика.Поддержку мобильности абонентского терминала в сети обеспечивает логический элемент.

Основными функциями являются:- управление мобильностью абонентского терминала, находящегося в состоянии RRC_IDLE ( Idle State Mobility Handling);- управление безопасностью мобильной связи (NAS Security) в соответствии с протоколами, относящимися к группепротоколов «уровня без доступа» и обеспечивающими, например, аутентификацию пользователей, управление ключамишифрования данных;- управление службой передачи данных сети SAE (SAE Bearer Control).[3]Параметрыфункции управлениярадиоканале (RB Control) и[5]радиоресурсамисети E-UTRAN (Inter Cell RRM), управление службой передачи данных в[3]управления [5]мобильностью(Connection Mobility Control)[3]могутбыть кастомизированы всоответствии с требованиями оператора.Основной задачей управления доступом является формирование решений о предоставлении доступа мобильному терминалу ксети E-UTRAN.

Данная задача решается на основе многокритериального анализа нагрузки сети радиодоступа, требованиймобильного терминала к параметрам QoS.Динамическое распределение ресурсов (Dynamic Resource Allocation; Scheduler) отвечает за планирование очередностипередачи пакетных данных и позволяет динамически выделять и перераспределять ресурсы сети радиодоступа, включаяканальные ресурсы, мощность излучения базовых станций, ресурсы буферизации при обработке пакетовпараметров[5]Протокол[5]данныхс учетом[3]QoS.управления радиоресурсами RRC плоскости C-plane обеспечивает:- вещание служебной информации в соответствии с протоколами, относящимися к группам протоколов «уровня с доступом»и «уровня без доступа» (соответственно AS - Access Stratum и NAS - Non-Access Stratum);- пейджинг мобильного терминала;- установление, поддержание и закрытие RRC-соединений между абонентским терминалом и сетью E-UTRAN;- управление ключами шифрования;- установление, поддержание и закрытие служб передачи данных в радиоканале типа «точка-точка» и «точка-многоточка» сhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=17/2717.02.2016Антиплагиатзаданными параметрами QoS;- мобильность абонентских терминалов.[3]Кроме того, протокол RRC обеспечивает выполнение ряда других функц ий.Протокол сходимости пакетных данных (Packet Data Convergence Protocol - PDCP) плоскостей U-plane и C-plane обеспечиваетустранение избыточности (сж атие) служ ебной информац ии, объем которой мож ет быть соизмерим с объемом полезной информац ии,передаваемой в пакетных данных, a такж е шифрование/дешифрование данных.Протокол управления радиоканалом (Radio Link Control - RLC) обеспечивает:- сегментацию и компоновку пакетов данных протоколов более высокого уровня (Protocol Data Unit - PDU) переменной длиныв меньшие блоки полезной нагрузки (Packet Unit - PU); размер блока PU определяется в соответствии со скоростью передачиинформации в радиоканале;- конкатенацию ( сочленение) коротких пакетов PDU верхнего уровня;- заполнение остатка поля данных блока PU, если сочленение неприемлемо;- передачу ��анных пользователя с подтверждением и неподтверждением приема в соответствии с параметрами QoS;- исправление ошибок методом повторной передачи (ARQ) пакетныхданных;- сохранение на более высоком уровне порядка доставки пакетов PDU при передаче данных с подтверждением приема;- обнаружение дублирования пакетов PDU для доставки их на более высокий уровень только один раз;- управление скоростью передачи данных;- контроль порядковых номеров пакетов.2.3 Архитектура базовой сети SAEАрхитектура базовой сети SAE позволяет осуществлять дальнейшую эволюцию сетей 3G в направлении получения болеевысоких скоростей передачи данных, обеспечения низких задержек, a также оптимизации передачи данных на основеразнообразных технологий радиодоступа.[3]Основным отличием базовой сети SAE от базовой сети системы UMTS является максимально упрощ енная структура и отсутствиедублирующих функций сетевых протоколов.Архитектура базовой сети SAE представляет собой PS-домен системы LTE, который предоставляет как голосовые услуги, таки всю совокупность IP-услуг на основе технологий пакетной коммутации данных.