Берлин А.Н. Цифровые сотовые системы связи (2007) (1151871), страница 19
Текст из файла (страница 19)
2.11. глава я ПСП1 ПСПг Речь Рис. 2.12. Структурная схема приема прямого канала на мобильной станции 2.3.2. Кодирование в обратном канале В обратном канале использован другой алгоритм формирования сигналов, поскольку сигналы от удаленных терминалов достигают базовой станции по различным путям. Пользовательские данные также сгруппированы во фреймы длительностью 20 мс. Структура схемы формирования сигнала передатчика обратного канала (от мобильной станции к базовой) аналогична, показанной на рис.
2.11. Отличия заключаются в следующем. В обратном канале применяется сверточное кодирование со скоростью кодирования !/3. Это повышает скорость передачи данных с базовой скорости 9,6 до 28,8 кбит/с, и перемежение в пакете производится на интервале 20 мс. После перемежеиия выходной поток разбивается на слова по шесть битов в каждом. Шестибитовому слову можно поставить в соответствие один из 64 кодов Уолша, порядковый номер которого соответствует двоичному числу, выражаемому этими шестью битами.
Таким образом, каждый абонентский терминал использует весь их набор. После этой операции скорость потока данных повышается до 307„2 кбит/с. ((28,8/6)х64 = 307,2). Далее поток преобразуется с помощью длинного кода„аналогичного коду, используемому базовой станцией. На этом этапе происходит разделение пользователей. Абонентская емкость системы определяется обратным каналом. Для ее увеличения применяется регулирование мощности в обратном канапе„методы пространственного разнесения приема на базовой станции и др. система мовильной связи иа основе технологии сома звт Окончательное формирование потоков данных происходит таким же образом, как и в базовой станции, за исключением дополнительного элемента задержки на 1/2 длительности символа в О-канале для реализации смещенной ОРЯэ.. Структурная схема приемника обратного канала аналогична схеме, приведеннной на рис.
2.12. Однако, в приемнике обратного канала принимается объединенный поток от нескольких мобильных станций (в едином частотном спектре). Там же происходит разделение абонентских сигналов в соответствии с кодом Уолша. Все базовые станции используют для кодирования каналов один и тот же короткий 15-разрядный код, но со сдвигом с шагом б4 чипа. Таким образом, возможно 511 сдвигов по отношению к коду с нулевым сдвигом. 2.4. Некоторые примеры работы сети СОМА Работа сети СОМА в части выполнения этапов и по составу сигналов похожа на другие сети подвижной связи и, в частности, на рассмотренную ранее сеть ОБМ, однако она имеет свои особенности, связанные с кодированием сигналов, шифрованием.
Наиболее заметными отличиями являются: возможность проведения мягкого хэндовера и принципы управления мощностью, которые будут рассмотрены далее. 2.4.1. Регистрация в сети После включения мобильная станция настраивается на рабочую частоту сети и ищет сигнал базовой станции (в сети используется общий для всех базовых и подвижных станций короткий код). Вероятно, что МБ обнаружит несколько сигналов от разных базовых станций, которые можно различить по временному сдвигу псевдопоследовательности. Подвижная стшщия выбирает сигнал с ббльшим уровнем и таким образом получает когерентную опору для осуществления последующей демодуляции сигнала синхронизации. Этот сигнал передается по каналу ЯСН, которому поставлена в соответствие последовательность Уолша %32 (см. рис. 2.10).
В нем передается информация о будущем содержании 42-разрядного регистра сдвига, используемого для формирования длинного кода. Эта информация посылается с опережением относительно информационного канала на 320 мс. Поэтому подвижная станция имеет достаточно времени для декодирования сообщения и загрузки информации Котерентиая опора (коэффициент когереитноети) — величина, характеризующая совпадение сигналов при их иепользовани в процессе молуляции и демодуляции. ГПАВА 2 в регистр. Таким образом достигается синхронизация с сетевым временем.
После этого подвижная станция начинает мониторинг одного из каналов вызова. Если абонент пытается войти в сеть, то его станция будет пытаться осуществить соединение с базовой по одному из каналов доступа. Е этом случае для формирования длинного кода используется двоичная маска, параметры которой индивидуальны для каждой базовой станции сети. Если одновременно несколько пользователей пытаются осуществить соединение, то возникает конфликт. Когда базовая станция не подтверждает попытку соединения по каналу вызова, абонентская выжидает произвольное время и делает следующую попытку. 2.4.2.
Обмен сигналами между мобильной и базовой лриемопередающей станциями Порядок обмена при соединении от МЯ (исходящее сообщение) и к МЯ (входящее сообщение) показан на рис. 2.13 114, бО). Он во многом совпадает с уже рассмотренным выше для системы ОБМ. Однако для передачи используются другие каналы и другое содержание сигналов. Ниже даются некоторые комментарии к рисунку. 1.
Базовая станция передает мобильной станции вызов (запрос на соединение). 2. Мобильная станция передает ответ на запрос (сигнал «запрос назначения канала»), сообщая свой идентификационный номер (М1Х вЂ” МоЬ11е Ыепгжсагюп ХшпЬег), электронный серийный номер оборудования (ЕБХ вЂ” Е1есггопгс Бег(а1 ХшпЬег). 3. Базовая станция принимает «запрос назначения канала», определяет и назначает канал графика, выбирая общий для всех каналов данной базовой станции длинный код. После этого посылает сообщение о назначении прямого канала.
4. Мобильная станция выполняет процедуру назначения конкретного канала и высылает базовой станции преамбулу, которая содержит, наряду со стандартными данными (код отправителя, код назначения), данные для настройки на конкретно выбранный канал для того, чтобы базовая станция могла настроиться и выбрать канал обратного графика. 5.
Базовая станция выбирает канал обратного графика и передает для МЯ по прямому каналу номер этого канала и запрос на аутентификацию. б. Мобильная станция проводит процедуру аутентификации абонента (рассматривается далее) и передает ответ на аутентификацию. 7. Базовая станция передает на исходную станцию сигнал о включении зуммера посылки вызова и передаст мобильной станции сигнал готовности к СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ СОМА обмену, содержащий информацию о номере вызывающего абонента (С1Ь1— Са1йпд 1оеп611саг1оп Ь1отпЬег).
8.Мобильная станция передает сигнал на посылку вызова входящему абоненту и выводит на табло информацию С1Х. Далее мобильная станция ждет сигнала ответа абонента. После получения этого сигнала абонент передает сигнал на снятие сигнала посылки вызова и передает на базовую станцию сигнал подтверждения готовности к обмену (окончание соединения). 9. Базовая станция включает приборы разговорного тракта в положение «обмен» и передает подтверждение соединения на базовую станцию. 10. Далее происходит обмен речевой информацией или данными. Вищкщее Рис.
2дз. Порядок обмена сигналами для входящего и исходящего соединения в системе СОМА ГЛАВА 2 Порядок обмена сигналами от ВТБ к МЗ следующий: — мобильная станция при поступлении вызова абонента передает сигнал запроса о назначении канала. Этот сигнал, как и в п. 2, содержит идентификационный номер М1И и электронный номер оборудования Е81 1; — после принятия этого сигнала обмен сигналами повторяет предыдущий алгоритм.
2.4.3. Аутентификация и шифрование Безопасность связи обеспечивается также применением процедур аутентификации и шифрования сообщений. Принцип выполнения этих процедур показан на рис. 2.14. В системе СОМА используется стандартный алгоритм аутентификации и шифрования речи в сотовой связи (САЧЕ, СеПв)аг Аи1Ьеп11- сайоп апд Чо1се Епсгур1юп) 11231 для генерации ключа длиной 128 битов, называемый «общие секретные данные» (88Π— БЬагед Бесге1 Расе). Эти данные генерируются на основе А-ключа, который хранится в мобильной станции, и полученного от сети псевдослучайного числа.
Алгоритм САЧЕ генерирует общие секретные данные. Они разделяются на две части: 88О-А длиной 64 бита, используемую для создания цифровой подписи, и ББО-В (б4 бита)— для генерации ключей при шифровании речи. 88О могут быть использованы при роуминге поставщиками услуг для местной аутентификации. Новые общие секретные данные могут быть сгенерированы, когда мобильная станция перемещается к чужой сети или возвращается к домашней сети. Цифровая подпись генерируется длиной 18 битов и посылается базовой станции с целью проверки принадлежности абонента к данной системе, установления его прав и полномочий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
