Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 11
Текст из файла (страница 11)
В отличие от дуплексных каналов — трафика и совмещенных каналов управления, размещаемых в канале графика эфирного интерфейса, — симплексные каналы управления ВССН и СССН размещаются в нулевом слоге кадров канала управления эфирного интерфейса на так называемых несущих ВССН, имеющихся в ячейке Сообщения канала ВАСН могут быть переданы в нулевом слоге любого кадра в пределах 51-кадрового мультикадра канала управления (рис.2.14). Сообщение ВАСН передается подвижной станцией раз в 235 мс, т.е. только в одном из кадров мультикадра, при этом используется структура слота, соответствующая пачке доступа. 4() Глава 2 Сообщения каналов ВССН и СССН, передаваемые от базовой станции к подвижным (прямой канал), размещаются в нулевых слотах 50 кадров мультикадра канала управления эфирного интерфейса; последний, 51-й, кадр мультикадра остается свободным.
Первые 50 кадров делятся на 5 блоков по 10 кадров: в начале каждого блока передается сообщение канала ЕССН (структура слота— пачка коррекции частоты), далее — сообщение канала ЗСН (структура слота — пачка синхронизации), затем в первом блоке передается четыре сообщения канала ВССН и четыре сообщения канала АОСН или канала РСН, а в остальных четырех блоках все восемь сообщений отводятся под канал АОСН или РСН. Сообщения логических каналов управления в большинстве случаев кодируются со значительной избыточностью с целью защиты от ошибок при передаче информации.
И в заключение еще раз отметим, что изложенные сведения о структуре и организации работы логических каналов управления весьма схематичны и не претендуют на исчерпывающую полноту. Более того, такие сложные и ответственные разделы, как организация каналов управления, имеют тенденцию совершенствоваться со временем, так что детальное знакомство с их работой требует изучения новейших версий стандартов, содержащих последние изменения.
2.3.2. Инициализация и установление связи Перейдем к рассмотрению организации основных режимов работы системы сотовой связи. Центр коммутации и базовые станции работают круглосуточно и непрерывно, без выключений. При возникновении в них неисправностей работоспособность поддерживается за счет предусмотренного конструкцией резервирования, с ремонтом (заменой) вышедших из строя элементов в ситуации, когда они находятся в положении резервных. В работе подвижных станций перерывы и отключения практически неизбежны, в том числе — для смены источников питания.
Рассмотрим сначала наиболее простой случай — работу подвижной станции в пределах одной ячейки своей («домашней») системы, без передачи обслуживания. В этом случае в работе подвижной станции можно выделить четыре этапа, которым соответствуют четыре режима работы: — включение и инициализация; режим ожидания; режим установления связи (вызова); — режим ведения связи (телефонного разговора). После включения подвижной станции, т.е.
после замыкания цепи питания, производится инициализация — начальный запуск. В течение этого этапа происходит настройка подвижной станции на работу в составе системы — по сигналам, регулярно передавае- Принципы построения н технические проблемы мым базовыми станциями по соответствующим каналам управления, после чего подвижная станция переходит в режим ожидания.
Конкретное содержание этапа инициализации зависит от используемого стандарта сотовой связи, В стандарте О-АМРВ версии (8-54 подвижная станция начинает со сканирования выделенных каналов управления и выбора канала с наиболее сильным сигналом; затем по передаваемой в этом канале информации подвижная станция определяет номера каналов вызова, находит среди них канал с наиболее сильным сигналом, настраивается на его частоту и остается в режиме ожидания.') В версии!8-136 алгоритм настройки подвижной станции на цифровой канал управления более сложен и гибок, прежде всего в интересах скорейшего завершения процесса настройки.
При этом рекомендуется в максимальной степени использовать всю имеющуюся информацию о положении канала управления (где находился канал управления в прошлом сеансе работы, указатель положения канала управления, если он имеется, и др.), а при прямом поиске со сканированием всех частотных каналов стандартом рекомендуется определенная последовательность сканирования групп каналов, в соответствии с вероятностью размещения в них цифровых каналов управления.
В стандарте ВЗМ подвижная станция сканирует все имеющиеся частотные каналы, настраивается на канал с наиболее сильным сигналом и по наличию пачки коррекции частоты определяет, передается ли в этом частотном канале информация канала ВССН. Если нет, то станция перестраивается на следующий по уровню сигнала частотный канал, и так до тех пор, пока не будет найден канал ВССН. Затем подвижная станция находит пачку синхронизации, синхронизируется с выбранным частотным каналом, расшифровывает дополнительную информацию о базовой станции (в частности, 6-битовый код идентификации базовой станции) и принимает окончательное решение о продолжении поиска или о работе в данной ячейке. Находясь в режиме ожидания, подвижная станция отслеживает: изменения информации системы — эти изменения могут быть связаны как с изменениями режима работы системы, так и с перемещениями самой подвижной станции, например с переходом ее в другую ячейку; *) Строго говоря, полная процедура инициализации, имеющая смысл при использовании двухрежимных (цнфро-аналоговых) подвижных станций и при работе в полной полосе частот, отведенной для сотовой связи, сложнее.
Сначала станция сканирует первичные выделенные каналы управления (в пределах полосы оператора А или В), настраивается на наиболее сильный канал и проверяет наличие возможности работы в цифровом режиме (по содержанию соответствующего бита сигнальной информации). Если такая возможность есть, станция остается в режиме ожидания в цифровом режиме на атом канале; если нет, то сканирует вторичные выделенные каналы управления, и т.д. В соответствии с изложенными ранее соображениями мы не описываем зту процедуру, как и практически все последующие, с такой стенанью подробности. 50 Глава 1 — команды системы — например, команду подтвердить свою работоспособность (»регистрация» в конкретной ячейке); получение вызова со стороны системы; — инициализацию вызова со стороны собственного абонента.
Две последние ситуации — получение или инициализацию вызова — мы рассмотрим подробнее несколько ниже. Кроме того, подвижная станция может периодически, например раз в 10...15 минут, подтверждать свою работоспособность, передавая соответствующие сигналы на базовую станцию (подтверждение «регистрации» или уточнение местоположения).
В центре коммутации для каждой из включенных подвижных станций фиксируется ячейка, в которой она «зарегистрирована», что облегчает организацию процедуры вызова подвижного абонента. Если подвижная станция не подтверждает свою работоспособность в течение определенного промежутка времени, например пропускает два или три подтверждения «регистрации» подряд, центр коммутации считает ее выключенной, и поступающий на ее номер вызов не передается. В стандарте 08М подвижная станция измеряет и периодически передает на базовую станцию следующие параметры: — уровень сигнала базовой станции рабочей («своей») ячейки и до 16 смежных ячеек, измеряемый по сигналу канала ВССН; — код качества принимаемого сигнала в рабочей ячейке функцию оценки частоты битовой ошибки (ВЕН вЂ” Вй Еггог Ва1е) по принятому сигналу перед канальным декодированием.
В стандарте 0-АМРВ измерения уровня сигнала и частоты битовой ошибки выполняются по команде с базовой станции для обеспечения процедуры передачи обслуживания. Рассмотрим процедуру установления связи. Если со стороны системы поступает вызов номера подвижного абонента, центр коммутации направляет этот вызов на базовую станцию той ячейки, в которой «зарегистрирована» подвижная станция, или на несколько базовых станций в окрестности этой ячейки — с учетом возможного перемещения абонента за время, прошедшее с момента последней «регистрации», а базовые станции передают его по соответствующим каналам вызова.
Подвижная станция, находящаяся в режиме ожидания, получает вызов и отвечает на него через свою базовую станцию, передавая одновременно данные, необходимые для проведения процедуры аутентификации; последняя, как представляющая самостоятельный интерес, будет рассмотрена подробнее в равд. 2.3.3. При положительном результате аутентификации назначается канал трафика, и подвижной станции сообщается номер соответствующего частотного канала.
Подвижная станция настраивается на выделенный канал и совместно с базовой станцией выполняет необходимые шаги по подготовке сеанса связи. На этом этапе подвижная станция настраивается на заданный номер слота в кадре, уточняет задержку во времени, подстраивает уровень излучаемой мощности и т.п. Приппипы построении и технические проблемы 51 Выбор временной задержки производится с целью временного согласования слогов в кадре (на прием в базовой станции) при организации связи с подвижными станциями, находящимися на разных дальностях от базовой. При атом временная задержка передаваемой подвижной станцией пачки регулируется по командам базовой станции.
В стандарте О-АМРЯ при выборе временной задержки работа осуществляется укороченными пачками. Исходное значение задержки составляет 88 бит; оно может уменьшаться на величину до 30 бит с шагом 1 бит (20,55 мкс). В стандарте ВВМ при выборе задержки используются пачки доступа. Задержка регулируется в пределах от 0 до 63 бит с дискретом ! бит (3,69 мкс). В дальнейшем базовая станция отслеживает изменение дальности до подвижной станции и корректирует величину задержки, выдавая соответствующие команды на подвижную станцию. При малых геометрических размерах ячейки, т,е, при малых величинах задержки (в пределах защитного бланка или защитного интервала), компенсация временной задержки может не производиться. В стандарте ВЗМ производятся также привязка подвижной станции к базовой по частоте с использованием пачки коррекции частоты и временная синхронизация подвижной станции с базовой с точностью до 1/4 бита, для чего в пачке синхронизации передаются номера четверти бита (Ой) — Очаг(ег Ьй Р)ц!пЬег, в пределах от 0 до 624), бита (ВМ вЂ” Вй 'гчогпЬег, в пределах от 0 до 156), слота (Тр( — Т(гпез(о1 р)игпЬег, в пределах от 0 до 7) и кадра (ГР( — Ргагпе й)игпЬег, в пределах от 0 до 2715648); одновременно в пачке синхронизации передаются 3-битовый код (код цвета — со!оиг со!)е) сети сотовой связи и 3-битовый код базовой станции, составляющие в совокупности уникальный 6-битовый идентификатор базовой станции (ВВ(С вЂ” Вазе 81абоп (г)еп(!1(ег Сот)е).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
