Берлин А.Н. Цифровые сотовые системы связи (2007) (1151871), страница 20
Текст из файла (страница 20)
При этом используется один из двух алгоритмов: — глобальное квитирование (81оЬа1 сЬаИепйе), когда всем мобильным станциям передается в данный момент одно и то же псевдослучайное число„ вЂ” уникальное квитирование (пп(цие сЬа!1епйе), когда псевдослучайное число назначается при каждом запросе соединения. Мобильная станция и сеть ведут учет истории вызовов. Это обеспечивает возможность обнаружения незаконного использования мобильных телефонов или $1М-карт.
А-ключ может быть перепрограммируем, для чего должны быть изменены данные на мобильной станции и сетевом центре аутентификации. А-ключи могут быть перепрограммированы одним из следующих способов: а) на фирме-производителе; б) на месте продажи; систимд мовипьной связи на основа тихнопогии сомА в) абонентом по телефону; г) с помощью процедуры перепрограммирования по эфиру с использованием сервиса беспроводных услуг ОТАБЕК (Очег Тпе А1г Яегч1се Кергойгашш1пя) путем передачи информации по радиоканалу в зашифрованном виде. 3 1 ночкис' $ 1 $ ! ««««««««й 1 «й««е и $ 1 1 1 Рис. 2.14. Принцип аутентификации и шифрования информации в системе СОМА Замена А-ключа на мобильной станции через ОТАЖ обеспечивает простой способ быстрого отключения обслуживания нелегальному пользователю мобильной станции или инициирования ввода новых услуг легальному абоненту.
Мобильные станции используют общие секретные данные типа В (ЯЯЭ-В) и алгоритм САЪ'Е для генерирования маски частного длинного кода (рпча1е 1опя соде шаек). Эта маска позволяет создать режим частного характера связи. Он использует сотовый ключ алгоритма шифрования сообщений (СМЕА — Се11в1аг Меззайе Епсгур1юп А1йог111пп) — 64 бита, и ключ данных (Оа1а Кеу)— 32 бита. Маска частного длинного кода используется и в мобильной станции, н в сети для изменения характеристик длинного кода.
Измененный длинный код используется для скремблирования речи, которое обеспечивает дополни- главах тельный уровень секретности передачи по радиоинтерфейсу СОМА, Маска частного длинного кода не используется для шифрования информации, она просто заменяет известное значение, используемое при кодировании СПМА- сигнала частным значением, известным только в мобильной станции и сети. Поэтому при таком кодировании чрезвычайно трудно подслушивать сеансы связи, не зная маску частного длинного кода. Дополнительно мобильная станция и сеть используют ключ СМЕА вместе с усовершенствованным алгоритмом СМЕА — ЕСМЕА (Еппапсед СМЕА), чтобы зашифровать сообщения служебных сигналов, передаваемых по радиоканалу.
Отдельный ключ данных и алгоритм шифрования используются мобильной станцией и сетью, чтобы зашифровать и расшифровывать данные. 2.6. Мягкая передача вызова и управление мощностью в системах СОМА По характеру передачи соединения разделяют 122, 1П1: — жесткий хэндовер — пахд 'папдотег; — мягкий (межсотовый) хэндовер — зой (1шегсе11) папдотег; — более мягкий (межсекторный) хэндовер — зойег (пйегзесюг) папдочег.
При жесткой передаче соединения процесс переключения проводится без разрыва связи, но сопровождается ухудшением связи в момент переключения частот. Чаще всего прерывание и восстановление связи воспринимается абонентом как щелчок» в трубке. При жестком хэндовере осуществляется переход к новой базовой станции. При этом изменяются пилотные сигналы (используется новый набор, относящийся к новой соте), проводится подстройка кадров трафика под систему синхронизации новой соты.
Сценарии жесткого хэндовера включают: — хэндовер между базовыми станциями или секторами, имеющими разные несущие частоты СРМА; — хэндовер при замене одного пилот-сигнала на другой пилот-сигнал (непересекающиеся наборы активных пилот-сигналов); — хэндовер от СРМА к аналоговой системе и от аналоговой системы к СОМА. При мягкой передаче соединения предусматривается одновременная работа мобильной станции с более чем одной базовой станцией. В процессе хэндовера мобильная станция передает одну и ту же информацию обеим ба- СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ СОМА зовым станциям. Каждая базовая станция получает сигнал от мобильной станции с соответствующей задержкой распространения и затем передает его на устройство оценки качества и выбора кадров (ЯУ вЂ” ое!есГог Плй).
Другнмн словами, две копии одного и того же кадра передаются Я), которое выбирает лучший кадр и бракует другой. Переключение рабочего канала с одной базовой станции на другую происходит без ухудшения качества соединения. При этом используется пилот-сигнал из одного и того же набора пилот- сигналов соты. Такой процесс еще называют хэндовером с разнесением каналов (йчегзйу папдочег). Разнесение улучшает характеристики канала в сети с замираниями. Главное преимущество мягкого хэндовера — разнесение трасс для прямых и обратных каналов графика.
Оно делается для того, чтобы уменьшить интерференцию. Поэтому требуется меньший расход энергии для передачи информации. В результате требуется меньшая энергия для передачи сигналов от мобильных станций„что приводит к более длительному сроку использования заряда аккумулятора. При более мягкой передаче во время хэндовера между секторами одной соты мобильная станция передает одну и ту же информацию обоим секторам соты. Канальный комплект соты получает сигналы от этих секторов, объединяет оба входящих сигнала и передает Я) только один кадр. В этом случае не требуется задействовать несколько канальных комплектов, как зто требуется в случае мягкого хэндовера.
При мягком хэндовере такое объединение в одном канальном комплекте сигналов от двух сот не дает хорошего эффекта, поскольку сигналы от различных сот менее коррелированны, чем сигналы от секторов одной и той же ячейки. 2.5.1. Пилот-сигнал Термин «пилот-сигнал» в системе СОМА означает кодовую последовательность, передаваемую вместе с другими сигналами в общей полосе частот, Все пилот-сигналы передаются с помощью пилотного канала (Р1СИ), направленного от базовой станции к мобильной.
Пилот-каналы разделяются с помощью псевдослучайных последовательностей и передаются на одной и той же частоте. Они содержат указание обслуживаемой соты или сектора. Излучение пилот-сигнала осуществляется непрерывно в широковещательном режиме, чтобы его могли принять все мобильные станции, расположенные в зоне обслуживания данной базовой станции.
С помощью пилот-сигнала обеспечивается кадровая синхронизация и когерентное восстановление несущей (полностью совпадающее с исходной несущей). Мобильная станция различает четыре группы пилотных сигналов, рассмотренных ниже. ГЛАВА 2 Группа активных сигналов Она содержит пилот-сигналы, связанные с каналами трафика, идущими от базовой станции (разделенными с помощью функций Уолша).
Сигналы от этих трех разнесенных каналов (1пгее Ггпяегя) объединяются с помощью приемника (КАКЕ -приемник), суммирующего эти сигналы с соответствующими весовыми коэффициентами. Обычно в группе, объединяемой КАКЕ-приемником, содержится три пилот-сигнала, однако стандарт позволяет объединять до шести пилот-сигналов.
Базовая станция сообщает мобильной станции о содержании активной группы каналов, используя сообщение «назначение канала» (спаппе! аяярппепз). Активные пилот-каналы либо отслеживаются„либо используются для обслуживания соединений. Группа кандидатов на пилот-сигнал Эта группа содержит пнлот-сигналы, которые в данный момент не входят в активную группу. Однако эти пилот-сигналы поступают с достаточной интенсивностью, которая указывает на то, что связанные с ними прямые каналы трафика могут быль успешно приняты. Максимальный размер группы— шесть пилот-сигналов Группа соседних пилот-сигналов Эта группа содержит соседние пилот-сигналы, которые в данное время не входят ни в активную группу, ни в группу кандидатов на пилот-сигнал, но их использование вероятно при хэндовере.
Соседние пилот-сигналы — это сигналы всех сот (секторов), которые находятся в непосредственной близости от данной соты (сектора). Начальный список соседних пилот-сигналов передается мобильной станции в сообщении «системные параметры» по каналу вызова (РСН). Максимальный размер группы соседних пилот-сигналов — 20. Группа остальных пилот-сигналов Эта группа содержит все возможные пилот-сигналы, исключая сигналы, входящие в группы активных„кандидатов или соседних.
При поиске пилот-сигналов мобильная станция не ограничивается выбором номера псевдокода (РХ). Пилот-сигналы выбираются в пределах нескольких тактовых интервалов расширяющего сигнала с учетом различных ' КАКŠ— грабли. Название устройства происхоцит от условного обозначения, состоящего из нескольких входов (зубцов — бпйегя) лля приема разнесенных каналов и одной объединяющей шины. СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ СОМА факторов, возникающих из-за многолучевости. Другими словами, сигналы, возникающие из-за многолучевости, прибывают позже на несколько тактовых интервалов, поэтому мобильные станции при поиске каналов используют окно поиска. Это окно указывает возможные номера пилот-сигналов из группы активных, кандидатов и соседних, наиболее близких к многолучевому сигналу, поступившему раньше других.
При этом в окно поиска могут включаться остальные сигналы, не указанные в этих группах. Окна поиска Мобильные станции используют следующие три окна поиска, чтобы проследить за получаемыми пилот-сигналамн: — 8КСН %1Н А — устанавливает размеры для активных наборов и наборов кандидатов; — 8КСН %ЛХ Н вЂ” устанавливает размеры набора соседних пилот- сигналов; — 8КСН Ж1Х К вЂ” устанавливает размер набора остальных сигналов. Зйсн юлм А ЯКСН %ПЧ А — окно поиска, которое использует мобильная станция, чтобы проследить за наборами активных пилот-сигналов и кандидатов на пилот-сигнал. Это окно устанавливается согласно ожидаемой среде распространения.
Оно должно быть достаточно большим, чтобы фиксировать все используемые многолучевые сигнальные компоненты базовой станции, и в то же самое время оно должно быть как можно меньше, чтобы оптимизировать рабату по поиску. Пример 1. Определить размер окна мобильной станции, если сигнал распространяется в среде, которая имеет следующие параметры: — сигнал распространяется по прямому пути — 1 км; — при многолучевом распространении сигнал проходит до мобильной станции 5 км; — чнповая скорость, определяемая в стандарте 1-95, — 1,2288 Мчип/с; — скорость распространения сигнала — 300 10 м/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
