Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Блок сопряжения с линией связи осуществляет упаковку информации, передаваемой по линии связи на центр коммутации, и распаковку принимаемой от него информации. В качестве линии связи базовой станции с центром коммутации обычно используется радиорелейная или волоконно-оптическая линия, если базовая станция и центр коммутации не располагаются территориально в одном месте, Контроллер базовой станции, представляющий собой достаточно мощный и совершенный компьютер, обеспечивает управление работой станции, а также кбнтроль работоспособности всех входящих в нее блоков и узлов. / Принпипы построения н технические проблемы К центру коммутации Рис.2.7. Блок-схема базовой станции Для обеспечения достаточной степени надежности многие блоки и узлы базовой станции резервируются (дублируются), в состав станции включаются автономные источники бесперебойного питания (аккумуляторы).
Поскольку аппаратура базовой станции потребляет значительную мощность, и соответственно выделяет заметное количество тепла, в ней предусматриваются специальные устройства охлаждения. Все эти элементы, как и ряд других, не являющихся в известном смысле существенными для пояснения принципов работы станции, на схеме рис.2.7 не показаны.
2.2.4. Центр коммутации Центр коммутации является мозговым центром и одновременно диспетчерским пунктом системы сотовой связи, на который замыкаются потоки информации со всех базовых станций и через который осуществляется выход на другие сети связи — стационарную телефонную сеть, сети междугородной связи, спутниковой связи, другие сотовые сети. В состав центра коммутации входит несколько процессоров (контроллеров), и он являешься типичным примером многопроцессорной системы. Блок-схема центра коммутации представлена на рис.2.8. Собственно коммутатор осуществляет переключение потоков информации между соответствующими линиями связи.
Он может, в частности, направить поток информации от одной базовой станции к дру~ой, или от базовой станции к стационарной сети связи, или наоборот — от стационарной сети связи к нужной базовой станции. зо в вг" чзг Глава 2 К другим сетям связи К базовым станциям Рис.2.8. Блок-схема центра коммутации Коммутатор подключается к линиям связи через соответствующие контроллеры связи, осуществляющие промежуточную обработку (упаковку/распаковку, буферное хранение) потоков информации.
Общее управление работой центра коммутации и системы в целом производится от центрального контроллера, который имеет мощное математическое обеспечение, включающее перепрограммируемую часть (зоГПзгаге). Работа центра коммутации предполагает активное участие операторов, поэтому в состав центра входят соответствующие терминалы, а также средства отображения и регистрации (документирования) информации. В частности, оператором вводятся данные об абонентах и условиях их обслуживания, исходные данные по режимам работы системы, в необходимых случаях оператор выдает требующиеся по ходу работы команды. Важными элементами системы являются базы данных — домашний регистр, гостевой регистр, центр аутентификации, регистр аппаратуры (последний имеется не во всех системах). Домашний регистр (домашний регистр местоположения — Ногпе (.оса1)оп Вед1з1ег, Н(Я) содержит сведения обо всех абонентах, зарегистрированных в данной системе, и о видах услуг, которые могут быть им оказаны (при заключении договора на обслуживание для разных абонентов может быть предусмотрено, вообще говоря, оказание различных наборов услуг).
Здесь же фиксируется местоположение абонента для организации его вызова и регистрируются фактически оказанные услуги. Гостевой регистр (гостевой регистр местоположения — Ч!зйог (.оса1)оп Вед)з1ег, ЧЫ) содержит примерно такие же сведения об абонентах-гостях (ромерах), т.е. об абонентах, зарегистрированных в другой системе, но пользующихся в Приикипы построения и технические проблемы настоящее время услугами сотовой связи в данной системе. Организацию процедуры роминга мы рассмотрим в разделе 2.3.б. центр аутентификации (Ац1)чеп1)са1(оп Сеп1ег) обеспечивает процедуры аутентификации абонентов и шифрования сообщений.
Регистр аппаратуры (регистр идентификации аппаратуры Еоц)рпчеп1 Ыеп((1у Вед)в1ег), если он существует, содержит сведения об эксплуатируемых подвижных станциях на предмет их исправности и санкционированного использования. В частности, в нем могут отмечаться украденные абонентские аппараты, а также аппараты, имеющие технические дефекты, например являющиеся источниками помех недопустимо высокого уровня. Как и в базовой станции, в центре коммутации предусматривается резервирование основных элементов аппаратуры, включая источник питания, процессоры и базы данных.
В заключение этого раздела еще раз отметим, что структура, показанная на рис,2.б, весьма схематична. В частности, базы данных часто не входят в состав центра коммутации, а реализуются в виде отдельных элементов. Кроме того, устройство центра коммутации может быть существенно различным в исполнении разных компаний-изготовителей. Если интерфейс между центром коммутации и базовыми станциями не соответствует общепринятому стандарту, или такой общепринятый стандарт вообще отсутствует, возникает необходимость использовать базовые станции и центр коммутации одной и той же компании-изготовителя.
2.2.5. Эфирный интерфейс 2.2.5.1. Интерфейсы сотовой связи и их стандартизация В каждом стандарте сотовой связи используется несколько интерфейсов, в общем случае различных в разных стандартах. Так, предусмотрены свои интерфейсы для связи подвижной станции с базовой, базовой станции — с центром коммутации (а в стандарте 68М вЂ” еще и отдельный интерфейс для связи приемопередатчика базовой станции с контроллером базовой станции), центра коммутации — с домашним регистром, с гостевым регистром, с регистром аппаратуры, со стационарной телефонной сетью и другие, Все интерфейсы подлежат стандартизации для обеспечения совместимости аппаратуры разных фирм-изготовителей, что не исключает, однако, возможности использования различных интерфейсов, определяемых разными стандартами, для одного и того же информационного стыка.
В некоторых случаях используются уже существующие стандартные интерфейсы, например, соответствующие протоколам обмена в цифровых информационных сетях. Из всех интерфейсов, используемых в сотовой связи, один занимает особое место — это интерфейс обмена между подвижной и базовой станциями.
Он носит наименование эфирного интер- зг Глава 2 фейса (английский термин а(г югег1асе) и для обоих основных стандартов цифровой сотовой связи — 0-АМР8 и 68М вЂ” иногда обозначается одинаково — Огл, хотя организован совершенно поразному. Эфирный интерфейс обязательно используется в любой системе сотовой связи, при любой ее конфигурации и в единственном возможном для своего стандарта сотовой связи варианте. Последнее обстоятельство позволяет подвижной станции любой фирмы- изготовителя одинаково успешно работать совместно с базовой станцией той же или любой другой фирмы, что удобно для компаний-операторов и практически необходимо для организации роминга, в том числе международного. Стандарты эфирного интерфейса отрабатываются весьма тщательно, чтобы обеспечить возможно более эффективное использование полосы частот, выделенной для канала радиосвязи. В двух следующих разделах мы рассмотрим эфирные интерфейсы стандартов 0-АМР8 и 68М и в дальнейшем неоднократно будем ссылаться на приведенные в этих разделах сведения и рисунки.
Дополнительные сведения по организации работы эфирного интерфейса мы приведем в равд. 2.3П. 2.2.5.2. Эфирный интерфейс системы 0-АМРВ Начнем со стандарта )8-54. Временная структура его эфирного интерфейса отличается сравнительной простотой (рис.2. 9), Передача информации в канале трафика организуется следующими один за другим кадрами (английский термин 1гагле; иногда и в русском языке употребляется наименование фрейм) длительностью 40 мс, Каждый кадр состоит из шести временных интервалов — слогов; длительность слота (б,б? мс) соответствует 324 битам, т.е.
длительность одного бита составляет 20,55 мкс. При полноскоростном кодировании (английское 1иИ га1е соШпд) на один речевой канал в каждом кадре отводится два слота, т.е, 20- миллисекундный сегмент речи упаковывается в один слет, длительность которого втрое меньше. При полускоростном кодировании (английское па)1 га1е сог)1пд) на один речевой канал отводится один слот в кадре, т.е, упаковка сигнала речи оказывается вдвое более плотной, чем при полноскоростном кодировании; однако, хотя полускоростное кодирование и предусмотрено стандартом, в настоящее время оно еще не реализовано. Слет имеет несколько различную структуру в прямом канале трафика (английское г(омт)1пК) — от базовой станции к подвижной и в обратном канале графика (английское ир11л)г) — от подвижной станции к базовой.
В обоих случаях на передачу информации собственно речи отводится 2б0 бит. Еще 52 бита занимает управляющая и вспомогательная информация, назначение которой будет , ~онятно из последующего изложения. Принципы построения п техипчесяие проблемы 33 Кадр (6 слетов; 40 мс) Слог прямого канала графика (6,67 мс] Слот обратного канала графика (6,67 мс) Слет с укороченной пачкой (4,23 мс) Рис.2.9. Структура кадра и слота системы с)-АМРЗ (канал графика; стандарт )8-54): Оа1а — инйюрмация речи, Зупс (Зс) — синкронизирующая (обучающая) последовательность, ЗАССН вЂ” информация медленного совмещенного канала управления, Ссусс (СС) — кодированный цифровой код подтверждения цвета; О— защитный бланк (Еоагс Пгпе], Я вЂ” интервал фронта импульса передатчика (яагпр ор 1лпе), У, Уу, Х, У вЂ” щестнадцатеричные нули, яез — резерв Пока отметим лишь, что она включает: 28-битовую обучающую последовательность, используемую для идентификации слота в пределах кадра, синхронизации слота во времени и настройки эквалайзера; 12-битовое сообщение сигнализации (контроля и управления) канала ЗАССН (З)оьу Лззос)а1ес) Соп1го! С)1аппе! — медленный совмещенный канал управления); 12-битовое поле кодированного цифрового кода окраски (СОЧСС вЂ” Сос)ес) С))9)1а! Чег)т)сат)оп Со)ог Сос)е), служащего длй идентификации подвижной станции при приеме ее сигнала базовой станцией (код назначается базовой станцией индивидуально для каждого канала, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
