Ініціалізація і встановлення зв'язку

Термін трафік (від анг. traffic – інформаційний потік, потік транспорту) – це сукупність повідомлень, що передаються по лінії зв'язку, або сукупність вимог абонентів, які обслуговуються мережею зв'язку. Якщо обмежуватися розглядом передачі мови, то канал трафіку – це канал, тотожний каналу передачі мови.

ЦК і базові станції за рахунок резервування працюють цілодобово і безперервно, а рухливі станції працюють з перервами і відключеннями. У найпростішому випадку, коли РС працює в межах однієї комірки своєї (домашньої) системи передача обслуговування відсутня, в роботі РС можна виділити чотири етапи, якими відповідають чотири режими роботи:

1. включення РС і ініціалізація;

2. режим очікування;

3. режим встановлення зв'язку (виклику);

4. режим ведення зв'язку (телефонної розмови).

Розглянемо докладніше ці етапи.

1. Включення РС і ініціалізація. Після включення РС (замикання ланцюга живлення) проводиться ініціалізація, тобто початковий запуск РС, протягом якого відбувається настройка РС на роботу у складі системи по сигналах, які регулярно передаються базовими станціями по відповідних каналах управління, після чого РС переходить в режим очікування.

Конкретний зміст етапу ініціалізації залежить від використовуваного стандарту стільникового зв'язку. Так, в стандарті D-AMPS версії IS-54 РС починає сканувати виділені канали управління і вибирати зних канал з найсильнішим сигналом; потім за передаваною в цьому каналі інформацією РС визначає номери каналів виклику, знаходить серед них канал з найсильнішим сигналом, настроюється на його частоту і залишається в режимі очікування.

У версії IS-136 алгоритм настройки РС на цифровий канал управління більш складений і гнучкий – з метою найшвидшої настройки максимально використовується інформація про положення каналу управління, а саме: де він знаходився в минулому сеансі роботи, покажчик положення каналу управління, якщо він є, тощо.

В стандарті GSM РС сканує всі наявні частотні канали, настроюється на канал з найсильнішим сигналом і за наявності пачки корекції частоти визначає, чи передається в цьому частотному каналі інформація каналу ВССН. Якщо ні, то РС перебудовується на наступний по рівню сигналу частотний канал, і так продовжується доти, поки не буде знайдений канал ВССН. Потім РС знаходить пачку синхронізації, синхронізується з вибраним частотним каналом, розшифровує додаткову інформацію про БС і ухвалює остаточне рішення про продовження пошуку або про роботу в даній комірці.

2. Режим очікування. Перебуваючи в режимі очікування, РС відстежує:

– змінювання інформації системи, яке може бути пов'язане як із змінюванням режиму роботи системи, так і з переміщеннями самої РС, наприклад, з переходом її в іншу комірку;

– команди системи, наприклад, команду підтвердити свою працездатність (реєстрація в конкретній комірці);

– отримання виклику з боку системи;

– ініціалізацію виклику з боку власного абонента.

Дві останні ситуації – отримання або ініціалізацію виклику – будуть далі розглянуті докладніше.

Крім того, РС може періодично, наприклад раз на 10... 15 хвилин, підтверджувати свою працездатність, передаючи відповідні сигнали на БС (підтвердження реєстрації або уточнення місцеположення). В центрі комутації для кожної з рухливих станцій фіксується комірка, в якій вона зареєстрована, що значно полегшує організацію процедури виклику рухомого абонента. Якщо РС не підтверджує свою працездатність протягом певного проміжку часу, наприклад, пропускає 2 або 3 підтвердження реєстрації підряд, ЦК вважає її вимкненою, і поступає на її номер виклик не передається.

В стандарті GSM РС вимірює і періодично передає на БС такі параметри:

– рівень сигналу БС робочої (своєї) комірки і до 16 суміжних комірок, який вимірюється за сигналом мовного каналу управління;

– код якості сигналу, що приймається, в робочій комірці – функцію оцінки частоти бітової помилки по прийнятому сигналу перед канальним декодуванням.

В стандарті D-AMPS вимірювання рівня сигналу і частоти бітової помилки виконуються по команді з БС для забезпечення процедури передачі обслуговування.

3. Режим встановлення зв'язку (виклику). Якщо з боку системи поступає виклик номера рухомого абонента, ЦК направляє цей виклик на комірку тієї БС, в якій зареєстрована РС, або на декілька базових станцій в околиці цієї комірки – з урахуванням можливого переміщення абонента за час, що пройшов з моменту останньої реєстрації, а базові станції передають цей виклик по відповідних каналах виклику. РС, що перебуває в режимі очікування, отримує виклик і відповідає на нього через свою БС, передаючи одночасно дані, необхідні для проведення процедури аутентифікації. При позитивному результаті аутентифікації призначається канал трафіку, і РС повідомляється номер відповідного частотного каналу. РС настроюється на виділений канал і спільно з БС здійснює підготовку сеансу зв'язку. На цьому етапі РС настроюється на заданий номер слота в кадрі, уточнює затримку в часі, підстроює рівень випромінюваної потужності тощо.

В стандарті D-AMPS при виборі тимчасової затримки робота здійснюється укороченими пачками. Початкове значення затримки складає 88 біт; воно може зменшуватися на величину до 30 біт з кроком 1 біт (20,55 мкс).

В стандарті GSM при виборі затримки використовуються пачки доступу. Затримка регулюється в межах від 0 до 63 біт з дискретом 1 біт (3,69 мкс). Надалі БС відстежує змінювання відстані до РС і регулює величину затримки відповідними командами на РС. В стандарті GSM проводяться також прив'язка РС до БС по частоті з використанням пачки корекції частоти і тимчасова синхронізація РС з БС з точністю до 1/4 біта.

4. Режим ведення зв'язку (телефонної розмови). На цьому етапі БС повідомляє про подачу сигналу виклику (дзвінка), яка підтверджується РС, і абонент, який викликає іншого абонента, отримує сигнал виклику, відповідає на виклик натиском на відповідну кнопку на панелі управління мобільного телефону. Коли РС видає запит на завершення з'єднання, то після цього починається сеанс зв'язку – абоненти ведуть розмову.

В процесі розмови РС проводить обробку мовних сигналів, які передаються і приймаються, а також сигналів управління, які передаються одночасно з мовою. Після закінчення розмови відбувається обмін службовими повідомленнями між РС і БС (запит або команда на відключення з підтвердженням), після чого передавач РС вимикається і станція переходить в режим очікування.

Якщо виклик ініціюється з боку РС, тобто абонент набирає номер абонента, що викликається, переконується в правильності набору по відображенню на дисплеї і натискує відповідну кнопку ("виклик") на панелі управління, то РС передає через свою БС повідомлення з вказівкою номера, що викликається, і даними для аутентифікації рухомого абонента. Після аутентифікації БС призначає канал трафіку, і виконуються ті ж подальші кроки по підготовці сеансу зв'язку, як і під час вступу виклику з боку системи.

Рис.3.1. Спрощена схема встановлення зв'язку (первинний виклик; стандарт GSM):

БППС – базова приймально-передавальна станція; КБС – контроллер базової станції; ЦК – центр комутації; ТФМЗК – стаціонарна телефонна мережа загального користування (на рис. 3.1 – рос. мовою: телефонная сеть общего пользования (ТФОП))

Потім БС повідомляє на ЦК про готовність РС, ЦК передає виклик в мережу, а абонент РС дістає можливість стежити за ходом його виконання (чує сигнали виклик або зайнято). З'єднання завершується на стороні мережі.

Описана процедура схематично ілюструється рис. 3.1, де цифри позначають таку послідовність дій:

1. РС через канал випадкового доступу запрошує виділений закріплений канал управління для встановлення зв'язку.

2. Контроллер БС через канал дозволу доступу призначає виділений закріплений канал управління.

3. РС через призначений виділений закріплений канал управління проводить аутентифікацію і видає запит на виклик (з номером абонента, що викликається).

4. ЦК видає команду на призначення каналу трафіку.

5. ЦК видає номер, що викликається, на стаціонарну телефонну мережу, і після відповіді абонента, що викликається, завершує з'єднання.

Процес розмови і завершення сеансу зв'язку не відрізняються від попереднього випадку.

Якщо рухомий абонент розмовляє з іншим рухомим абонентом, то процедура встановлення зв'язку і проведення сеансу зв'язку практично такі ж самі.

Дата добавления: 2014-01-11