АНТИПЛАГИАТ (Разработка сети LTE в городе Могоча), страница 5

C помощ ью функц ии маршрутизац ииосущ ествляется определение маршрута передачи и транспортировка пакетов данных как внутри одной сети мобильной связи, так имеж ду несколькими сетями. Маршрут транспортировки пакетов данных устанавливается на основе таблиц ы маршрутизац ии ипредставляет собой перечень сетевых узлов: исходящ ий узел, промеж уточные узлы и узел назначения. Используются следующ иечастные функц ии:a) функц ия сж атия IP-заголовка предназначена для оптимизац ии использования пропускной способности и ресурсов сетирадиодоступа за счет уменьшения объема передаваемых служ ебных данных путем применения спец иальных механизмов сж атия;б) функц ия проверки (сканирования) пакетов данных позволяет сети выполнять проверку типа IP-адреса, используемого мобильнымтерминалом.- управление мобильностью абонентского терминала (Mobility Management).

C помощ ь данной функц ии обеспечивается отслеж иваниерасполож ение мобильного терминала в сети E-UTRAN с точностью до одной зоны местополож ения​терминала (Tracking Area - TA) либогруппы зон местополож ения в соответствии с перечнем зон местополож ения (Tracking Area List - TAL). Функц ия включает в себянесколько частных функц ий:a) функц ия управления мобильностью терминала в реж име ЕСМ-IDLE. Реж им ЕСМ-IDLE (EPS Connection Management IDLE)характеризуется отсутствием активного соединения мобильного терминала с сетью LTE, при котором обеспечивается передачапакетов данных пользователя;б) функц ия управления перечнем зон (треков) местополож ение мобильного терминала в сети U-ETRAN позволяет базовой сети SAEзапоминать и актуализировать не одну зону местополож ения мобильного терминала ТА, a группу зон местополож ения в зависимостиот накопленной статистики перемещ ения абонента, что в конечном счете позволяет уменьшить частоту выполнения проц едурыобновления данных о местополож ении TAU;в) функц ия управления хэ ндовером в сети E-UTRAN позволяет обеспечить непрерывность IP-сессии пользователя при перемещ ениимобильного терминала меж ду базовыми станц иями eNB;г) функц ия управления меж сетевым хэ ндовером в сетях 3GPP позволяет обеспечить непрерывность IP-сессии пользователя приперемещ ении мобильного терминала​меж ду сетями 3GPP.д) функц ия уменьшения трафика сигнализац ии (Idle mode Signalling Reduction - ISR).

Позволяет уменьшить объем служ ебныхсообщ ений при обеспечении дискретной мобильности терминала («перевыбора» соты) меж ду сетями E-UTRAN и GERAN/UMTS одногооператора.e) функц ия ограничения мобильности позволяет ограничить мобильность терминала и выполняется следующ ими э лементами сети LTE:мобильным терминалом, сетью радиодоступа E-UTRAN и базовой сетью SAE;ж ) функц ия индикац ии поддерж ки мультимедийных речевых услуг подсистемы IMS выполняется сетью мобильной связи и позволяетпередавать мобильному терминалу идентификатор поддерж ки пакетной передачи речи с помощ ью подсистемы IMS.- обеспечение безопасности (Security).

При выполнении данной функц ии в сети LTE решаются основные задачи, такие как:a) защ ита от несанкц ионированного использования услуг сети LTE с помощ ью аутентификац ии пользователя и подтверж дениявозмож ности оказания запрошенной услуги;б) обеспечение конфиденц иальности аутентификац ии абонента с помощ ью использования временных идентификаторов и ключейшифрования;в) обеспечение конфиденц иальности абонентских данных с помощ ью шифрования;г)​обеспечение аутентификац ии данных, передаваемых в сообщ ениях сигнализац ии;д) обеспечение аутентификац ии сети мобильным терминалом;e) идентификац ия мобильного терминала.- управление радиоресурсами сети (Radio Resource Management).

Функц ия управления радиоресурсами связана с распределениемресурсов сети E-UTRAN меж ду мобильными терминалами. Стратегия сети E-UTRAN по управлению радиоресурсами основывается наинформац ии о конкретных типах абонентов, мобильных терминалов и прилож ений.- управление сетью (Network Management). Эта функц ия выполняется системой поддерж ки э ксплуатац ии сети (ОАМ&P) и включает всебя несколько частных функц ий:a) функц ия распределения нагрузки меж ду модулями ММЕ обеспечивает возмож ность переправлять управление абонентскимтерминалом с одного модуля ММЕ на другой для распределения нагрузки меж ду модулями;б) функц ия управления перегрузками в модуле ММЕ определяет механизмы, позволяющ ие избегать возникновение перегрузок в сети.- выбор функц иональных э лементов сети.

Эта функц ия включает в себя следующ ие частные функц ии:a) функц ию выбора шлюза P-GW;б) функц ию выбора обслуж ивающ его шлюза S-GW;в) функц ию​выбора модуля ММЕ;г) функц ию выбора сетевого узла SGSN;д) функц ию выбора функц ионального э лемента PCRF.- функц ии, связанные с использованием в сети IP-протокола.

Имеет следующ ие частные функц ии:a) функц ия доменных имен (Domain Name System - DNS) позволяет устанавливать соответствие меж ду логическими именами шлюза PGW и его IP-адресом;б) функц ия динамической конфигурац ии хостов (Dynamic Host Configuration Function - DHCP) позволяет выделять мобильнымтерминалам динамические IP-адреса.3 Технология ​MIMO (Multiple Input Multiple Output)MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход) – это технология, используемая вбеспроводных системах связи, позволяющая значительно улучшить спектральную эффективность системы, максимальнуюскорость передачи данных и емкость сети. Главным способом достижения указанных выше преимуществ является передачаданных от источника к получателю через несколько радио соединений, откуда данная технология и получила свое название.3.1[1]Распространение радиоволнРаспространяющ ийсясигнал от источника к получателю после встречи с многочисленными препятствиями разбивается на множество волн, лишьhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=110/2717.02.2016часть изАнтиплагиаткоторых достигнетприемник.Каждаяиздошедших доприемникаволн образуеттакназываемый путьраспространения сигнала.

Причем из-за того, что разные волны отражаются от разного числа препятствий и проходят разноерасстояние, различные пути имеют разные временные задержки.Рисунок 3.1 - Пример многолучевого распространения сигналаВ условиях плотной городской постройки, из-за большого числа препятствий, таких как здания, деревья, автомобили и др.,очень часто возникает ситуация когда между абонентским оборудованием (MS) и антеннами базовой станции (BTS)отсутствует прямая видимость. В этом случае, единственным вариантом достижения сигнала приемника являютсяотраженные волны. Однако многократно отраженный сигнал уже не обладает исходной энергией и может прийти сзапозданием.

Особую сложность также создает тот факт, что объекты не всегда остаются неподвижными и обстановка можетзначительно измениться с течением времени. В связи с этим возникает проблема многолучевого распространения сигнала –одна из наиболее существенных проблем в беспроводных системах связи.3.2[1]Преимущ ества многолучевого распространенияДля борьбы с многолучевым распространением сигналов применяется несколько различных решений. Одной из наиболеераспространенных технологий является Receive Diversity – разнесенный прием. Суть его заключается в том, что для приемасигнала используется не одна, a сразу несколько антенн (обычно две, реже четыре), расположенные на расстоянии друг отдруга. Таким образом, получатель имеет не одну, a сразу две копии переданного сигнала, пришедшего различными путями.Это дает возможность собрать больше энергии исходного сигнала, т.к.

волны, принятые одной антенной, могут не бытьпринятыми другой и наоборот. Также сигналы, приходящие в противофазе к одной антенне, могут приходить к другойсинфазно. Эту схему организации радио интерфейса можно назвать Single Input Multiple Output (SIMO), в противовесстандартной схеме Single Input Single Output (SISO). Также может быть применен обратный подход: когда используетсянесколько антенн на передачу и одна на прием. Благодаря этому также увеличивается общая энергия исходного сигнала,полученная приемником. Эта схема называется Multiple Input Single Output (MISO). В обеих схемах (SIMO и MISO) несколькоантенн устанавливаются на стороне базовой станции,​т.к.

реализовать разнесение антенн в мобильном устройстве надостаточно большое расстояние сложно без увеличения габаритов самого оконечного оборудования.[1]Рисунок 3.2 – Принц ип организац ии схем SIMO (слева) и MISO (справа)Врезультатедальнейших рассуждений мы приходим ксхемеMultipleInputMultipleOutput(MIMO).В этом случаеустанавливаются несколько антенн на передачу и прием.

Однако в отличие от указанных выше схем эта схема разнесенияпозволяет не только бороться с многолучевым распространением сигнала, но и получить некоторые дополнительныепреимущества. За счет использования нескольких антенн на передаче и приеме каждой паре передающей/приемной антеннеможно сопоставить отдельный тракт для передачи информации. При этом разнесенный прием будет выполняться оставшимисяантеннами, a данная антенна также будет выполнять функции дополнительной антенны для других трактов передачи.3.3 Принцип работы MIMOКак уже отмечалось выше, для организации технологии MIMO необходима установка нескольких антенн на передающей и наприемной стороне. Обычно устанавливается равное число антенн на входе и выходе радио соединения, т.к. в этом случаедостигается максимальная скорость передачи данных.Для работы технологии MIMO необходимы некоторые изменения в структуре передатчика по сравнению с обычнымисистемами.