Основные характеристики GSM связи

Структурная схема GSM связи.

Впервые в России была внедрена в Нижнем Новгороде.

ЦКПС – центр коммутации подвижной связи (цифровая АТС)

ТСОП – телефонная сеть общего пользования.

СПД – система передачи данных.

ПССК – подсистема сети коммутации.

ГР - гостевой регистр.

ДР – домашний регистр.

ЦА – центр аутентификации.

РИО - регистр идентификации оборудовния.

ТК – транскодер (он формирует цифровой поток).

ПБС – подсеть базовых станций.

КБС – контроллер БС.

Коммутатор-обычная цифровая АТС

В соответствии с рекомендацией СЕРТ 1980 г., касающейся использования спектра частот подвижной связи в диапазоне частот 862-960 МГц и 1800 МГц, стандарт GSM на цифровую общеевропейскую (глобальную) сотовую систему наземной подвижной связи предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот: 890-915 МГц (для передатчиков подвижных станций - MS), 935-960 МГц (для передатчиков базовых станций - BTS).

В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB ТDМА). В структуре ТDМА кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих.

Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.

Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс.
Система синхронизации рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233 мкс (определяется трафиком и пропускной способностью заны), что соответствует максимальной дальности связи или максимальному радиусу ячейки (соты) 35 км (70 км туда и обратно).

В стандарте GSM выбрана гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным импульсным возбуждением/долговременным предсказанием и линейным предикативным кодированием с предсказанием (RPE/LTR-LTP-кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала - 13 кбит/с.

В стандарте GSM достигается высокая степень безопасности передачи сообщений; осуществляется шифрование сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (RSA).

В целом система связи, действующая в стандарте GSM, рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставляет пользователям широкий диапазон услуг и возможность применять разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, вызывных и аварийных сигналов; подключаться к телефонным сетям общего пользования (PSTN), сетям передачи данных (PDN) и цифровым сетям с интеграцией служб (ISDN).

1 сота – 128 каналов = 128 пар абонентов = 256 человек могут разговаривать в одной зоне.

Замена програмного обеспечения зачастую выходит дороже, чем новое оборудование!

СМС передаются через канал управления.

Когда разговор не идет устройство (моб. телефон) настроено на 1-ю заданную основную частоту БС, которая обслуживает абонента(на 0-е временное окно).

Входящая связь:

При вызове (“посылается” посылка туда, где находится абонент) мобильный телефон получает вызов. При поднятии трубки посылается сигнал(выделяется радиоканал на частоте f3 например, т.е. 3-ий time-slot) мобильный телефон перестраивается на f3 и идет вызов.

Исходящая связь:

При исходящем вызове посылается по обратному каналу сообщение(выделяется сигнал на 16-ой частоте, например, 2-ое временное окно), и идет вызов. Тот кому идет вызов(отвечающий), говорит по каналу со сдвигом на 2 time-slot.

СМС-передача:

Организуется по каналам управления сигнализации.

2 режима:

Ø Передача при голосовой связи.

Ø Когда трубка лежит.

При голосовой связи:

В 13-ом кадре организуется канал управления мощностью БС и АС(передается кодовый канал). Вместо этих команд управления передаются СМС-данные, когда трубка лежит (телефон настроен на 0-й канал). В канале управления в 0-м временном окне.

Таблица 1. Основные характеристики стандарта GSM

Частоты передачи подвижной станции приема базовой станции, МГц	890-915, 900, 1800
Частоты приема подвижной станции и передачи базовой станции, МГц	935-960
Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц
Скорость передачи сообщений в радиоканале, кбит/с	270, 833
Скорость преобразования речевого кодека, кбит/с
Ширина полосы канала связи, кГц
Максимальное количество каналов связи
Максимальное количество каналов, организуемых в базовой станции	16-20
Вид модуляции	GMSK – Гауссовская ускополосная частотная модуляция
Индекс модуляции ВТ	0,3
Ширина полосы предмодуляционного гауссовского фильтра, кГц	81,2
Количество скачков по частоте в секунду
Временное разнесение в интервалах ТDМА кадра (передача/прием) для подвижной станции
Вид речевого кодека	RPE/LTP
Максимальный радиус соты, км	до 35
Схема организации каналов комбинированная	TDMA/FDMA

В настоящее время стандарт GSM является Федеральным стандартом России.

Дата добавления: 2013-12-12