Сети сотовой связи поколения 2,5G - краткий обзор

Переключение внутри ячейки (максимальный радиус - 35,0км) в GSM

возможно из-за узкополосных помех.

В этом случае BSC подсистемы BSS может изменить несущую частоту и переключить соединение на этот канал.

.

.

.

.

.

Переключение ячеек в зоне действия одного контроллера BSC в GSM –

самое распространенное переключение: MS переходит из одной ячейки в другую, но находится в зоне управления одного и того же BSC, который осуществляет переключение, выделяет радиоканал в новой ячейке и освобождает прежний радиоканал.

Переключение контроллеров BSC в зоне действия одного мобильного центра коммутации MSC связано с тем, что BSC управляет ограниченным числом ячеек. Это переключение осуществляет MSC.

Переключение мобильных центров коммутации MSC осуществляется в том случае, когда требуется переключение двух ячеек, относящихся к разным MSC.

В этом случае переключение осуществляется обоими MSC.

BTS и MS периодически измеряют качество (уровень сигналов и количество ошибок за единицу времени) исходящего и нисходящего каналов соответственно, усредняет эти величины, сравнивает их с пороговыми значениями с некоторой задержкой во избежание эффекта "пинг-понга" - исключения процессов переключения каналов при очень кратковременных помехах.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Сети сотовой связи поколения 2,5 G - 3G - разрабатываются с целью получения высокоскоростных беспроводных средств не только для передачи речи, но также и для пакетов данных и видео.

По инициативе МСЭ-Т (ITU-T) определена следующая концепция возможностей систем сотовой связи третьего поколения:

- Высокое качество речи, сравнимое с качеством речи в ТфОП (телефонной сети общего пользования) и прежде всего обеспечение нормативов на задержку при передаче-приеме речи (25,0мс - фиксированная связь, 260,0мс - спутниковая связь).

- Высокая скорость (свыше 120,0км/час) передвижения MS, которым доступна скорость передачи данных 14,4÷115,0кбит/с (системы CDMA-One), в пределах больших зон доступа. Для стоящих или медленно передвигающихся - 384,0÷1500,0кбит/с;

- Скорость передачи данных для MS в офисах - 2,048мбит/с (CDMA 2000).

- Передача данных может быть симметричной и асимметричной (универсальность).

- Поддержка связи с коммутацией пакетов и с коммутацией каналов (универсальность).

- Наличие адаптивного интерфейса с Интернет, который позволяет эффективно отразить асимметрию трафика: исходящего (от BTS к MS) и нисходящего

(от MS к BTS).

- Эффективное использование всего допустимого спектра частот.

- Поддержка многообразия мобильного оборудования (универсальность).

- Гибкость системы при внедрении новых услуг и технологий (универсальность).

Универсальность - главная черта современных телекоммуникационных технологий:

- один счет на оплату любых телекоммуникационных услуг по всему миру;

- один абонентский терминал с удобным доступом к любой телекоммуникационной системе, службе, услуге;

- единый код доступа в любую открытую систему связи т.д.

Эти концепции глобальной мобильной связи - GSM называются персональными службами связи - PCS и персональными сетями связи - PCN, а их реализация - является задачей сотовых систем поколений 2,5 - 3G.

Мобильные станции системы PCS должны иметь мéньшую мощность и быть относительно маленькими и легкими.

Одной из ключевых особенностей системы GSM является автоматическая всемирная идентификация (навигация) пользователей: системе всегда известно, где находится MS пользователя, поэтому телефонные номера действительны в любой точке земного шара. Для обеспечения такой услуги в системе GSM информация о местонахождении пользователя периодически обновляется, даже тогда, когда MS, находящаяся всегда в активном состоянии, не используется. MS (при наличии в ней SIM-модуля, или карты) остается зарегистрированной в сети GSM.. Данные о текущем местонахождении MS постоянно содержатся в регистре HLR, а с помощью регистра VLR, отвечающего за местоположение MS, учитывается изменение ее местоположения. Когда MS попадает в зону действия другого регистра VLR, последнему передаются необходимые данные из регистра HLR.

GPRS-General Packet Radio Service - сервис пакетной радиосвязи (общая пакетная радиослужба) в сетях сотовой связи поколения - 2,5G

Стандарт GPRS - определенный институтом ETSI (спецификации 1998а, 1998в и требования к ним) сервис, который используется для передачи пакетов данных в GSM - сетях небольшими объемами информации (например, запросы пользователей MS в Web-сервер) или редкой передачи больших объемов пакетной информации (например, ответы пользователю MS из Web-сервера).

По сравнению с существующими службами передачи данных, в системе GPRS пакетные приложения используют сетевые ресурсы более эффективно. Пользователям службы GPRS обеспечивается возможность выбора параметров качества обслуживания. Кроме того, в отличие от GSM, GPRS предоставляет широковещательные услуги, а также услуги многоадресной и одноадресной передачи данных.

Цель создания GPRS - обеспечение более эффективной и, следовательно, менее затратной, службы с пакетным режимом передачи данных. Эта служба особенно необходима приложениям Интернет, использующим пакетный режим передачи данных. Поставщики сетевых услуг взимают оплату не за время соединения, как это делается в службах передачи данных GSM, а за объем переданной информации.

Разработка и внедрение системы GPRS в первую очередь была обусловлена стремительным развитием пакетно-ориентированной Интернет, а также новыми приложениями и моделями информационного обмена.

Однако системы GPRS требуют дополнительных сетевых элементов: программного обеспечения и технических устройств.

Так, например, для объединения каналов в системе GPRS не достаточно только обновления программного обеспечения.

Система GPRS основана на следующих идеях (ETSI, 1998в):

- Для новых радиоканалов GSM может выделить от одного до восьми временных интервала кадра с временным разделением каналов TDMA;

- Временные интервалы распределены не фиксированным образом, а управляются запросами;

- Все временные интервалы распределяются между мобильными станциями MS пользователей в зависимости от текущей нагрузки (трафика) и предпочтений Оператора связи, а исходящие (от MS к BTS) и нисходящие (от BTS к MS) каналы рассматриваются отдельно;

- В зависимости от принципов кодирования (шифрования) данных, скорость передачи может достигать 171,2кбит/с. Эта скорость не зависит от характеристик и типа канала: информационного или управления (сигнального) и ограничивается только транспортными возможностями системы GSM.

Например, при использовании кодирования каналов с пропускной способностью 14,4кбит/с и выделении всех восьми временных интервалов получится канал с пропускной способностью:

14,4кбит/с · 8 = 115,2кбит/с;

Все службы GPRS можно использовать одновременно с традиционными службами.

Система GPRS первого поколения предоставляет услугидвухточечной передачи пакетов данных -PTP (ETSI,1998в).

.

.

Первая из предлагаемых версий двухточечной передачи пакетовданных: сетевая служба PTP ориентирована на установление соединения (PTP-CONS) и представляет собой виртуальное устройство, необходимое для изменения ячеек в сети GSM, соответствует всемирно известному протоколу для пакетной передачи данных с коммутацией каналов Х.25.

Вторая из предлагаемых версий двухточечной передачи пакетов данных: сетевая служба PTP действует без установления соединения (PTP-CLNS), поддерживает приложения, основанные на протоколе IP.

Многоточечная многоадресная передача - PTM - многоточечная служба - обеспечивается системой GPRS второго поколения 2G.

Пользователи системы GPRS могут самостоятельно выбирать качество обслуживания, которое включает следующие характеристики:

- приоритет службы (высокий, средний, низкий);

- класс задержки передачи;

- пропускную способность канала пользовательских данных.

Радио ресурсы распределяются таким образом, чтобы удовлетворить требования пользователей в полном объеме. Пакеты (модули) данных службы (SDU - Service Data Unit) могут дублироваться или следовать в неправильном порядке, потеряться или исказиться. Для разных классов надежности (их всего три) - разные вероятности допустимости ошибок:

- для первого класса 10^-9 - для приложений, чувствительных к ошибкам;

- для второго класса 10^-4 - 10^-6 - для приложений более устойчивых к ошибкам;

- для третьего класса 10^-2 - 10^-5 - для приложений практически не чувствительных к ошибкам.

Кроме задержки доступа к каналу в стационарной и беспроводной сети GPRS, существуют задержки передачи.

Технология накопления (буферизации) пакетов в сетях GPRS отличается от технологии буферизации в сетях с промежуточным накоплением данных и не приводит к дополнительным задержкам, т.к. при использовании технологии GPRS пакеты переадресовываются чрезвычайно быстро.

Дата добавления: 2014-01-11