Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Состав системы сотовой связи.



 

Хотя сотовые системы разных стандартов имеют значительные отличия в деталях, интегральное их описание с помощью некоторой обобщённой модели возможно и полезно. В качестве подобного обобщения выберем схему ССМС, приближенную к стандарту GSM, как наиболее отчетливо структурированную. Функциональное построение ССМС иллюстрируется схемой на рис. 2. В приведённой схеме условно можно выделить четыре основных компонента - центр управления и обслуживания (ЦУО) (иначе operations and maintenance center- OMC) и три подсистемы:

• подсистема мобильных станций ПМС (mobile station subsystem - MSS);

• подсистема базовых станций ПБС (base station subsystem - BSS);

• подсистема коммутации ПК (switching subsystem SSS), -функциональное сопряжение которых описывается рядом интерфейсов.

ЦУО является центральным элементом ССМС, который обеспечивает управление другими компонентами системы, а также контроль качества функционирования. Подсистема мобильных станций объединяет оборудование, обеспечивающее доступ абонентов в систему, главным звеном в архитектуре ССМС является подсистема коммутации, которая включает в себя центр коммутации мобильной связи ЦКМС (mobile switching center - MSC), визит­ный (гостевой) регистр местоположения ВРМ (visited location register - VLR), домашний регистр местоположения ДРМ (home location register - HLR), центр аутентификации ЦА (authentication center - AUC) и регистр идентификации оборудования РИО (equipment identity register - EIR). В подсистему базовых станций входят базовые приёмо-передающие станции БС (base transceiver station - BTS) и контроллеры базовых станций КБС (base station controller - BSC).

 

 

Рис. 2

 

Центр коммутации мобильной связи обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы мобильная станция, т.е. коммутацию мобильных абонентов друг с другом, с абонентом ТФОП и др. На ЦКМС возлагаются также функции коммутации каналов, к которым относятся "передача обслуживания" (или "эстафетная передача") и переключение каналов в соте при появлении сильных помех и неисправностей, если только это не является обязанностью КБС. Помимо коммутационных задач ЦКМС, управляет процедурами слежения за мобильными станциями с помощью домашнего и визитного регистров местоположения для обеспечения доставки вызова, а также процедурами аутентификации и идентификации абонентов с помощью ЦА и РИО.

Блоки ДРМ и ВРМ по своей сути представляют собой базы данных. Первый содержит сведения о постоянно приписанных к данному ЦКМС абонентах и о видах услуг, которые им могут быть оказаны, второй содержит информацию об абонентах, временно находящихся в зоне обслуживания данного ЦКМС. Центр аутентификации обеспечивает возможность проведения процедуры аутентификации абонентов и шифрования передаваемых сообщений, РИО содержит сведения об эксплуатируемых мобильных станциях на предмет их исправности и санкционированного использования.

Контроллер базовых станций осуществляет управление несколькими БС, которые обеспечивают связь с МС через радиоинтерфейс, а также производит упаковку информации, передаваемой в ЦКМС, и её распаковку при передаче в обратном направлении. К числу операций, производимых КБС, относятся передача обслуживания при переходе МС между сотами, контролируемыми одним и тем же КБС, передача вызовов между МС, находящимися в зонах действия разных БС, но одного и того же контроллера (в противном случае первичное управление возлагается на ЦКМС). Под управлением КБС осуществляются радиоизмерения в каналах связи, регулируется мощность передатчиков мобильных и базовых станций.

При огромной потребности в услугах радиотелефонной связи возникали и проблемы.

Главная из нихограниченность частотного ресурса: количество фиксированных частот в определённом частотном диапазоне не может увеличиваться бесконечно, поэтому радиотелефоны с близкими по частоте рабочими каналами создают взаимные помехи.

Учёные и инженеры разных стран пытались решить эту проблему. И вот в середине 1940-х годов исследовательский центр Bell Laboratories американской компании AT&T предложил идею разбиения всей обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами(от англ, cellячейка, сота). Каждая сота должна была обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило бы без взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой соте.

Но прошло более тридцати лет, прежде чем такой принцип организации связи был реализован на аппаратном уровне. Причём все эти годы разработка систем сотовой связи велась в различных странах мира не по одним и тем же направлениям.

Еще в конце 1970-х годов начались работы по созданию единого стандарта сотовой связи для пяти североевропейских стран: Швеции, Финляндии, Исландии, Дании и Норвегии, — который получил название NMT-450 (Nordic Mobile Telephone)и был предназначен для работы в диапазоне 450 МГц. Эксплуатация первых систем сотовой связи этого стандарта в Европе началась в 1981 г. Но ещё на месяц раньше система сотовой связи стандарта NMT-450 вступила в эксплуатацию в Саудовской Аравии.

Сети на основе стандарта NMT-450 и его модифицированных версий стали широко использоваться в Австрии, Голландии, Бельгии, Швейцарии, а также в странах Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока. На базе этого стандарта в 1985 г. был разработан стандартNMT-900 (диапазон 900 МГц), который позволил расширить функциональные возможности системы и значительно увеличить абонентскую ёмкость системы.

В 1983 г. в США, в районе г. Чикаго, после ряда успешных полевых испытаний вступила в коммерческую эксплуатацию сеть на основе стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), разработанного в исследовательском центре Bell Laboratories.

В 1985 г. в Великобритании был принят в качестве национального стандарт TACS (Total Access Communications System),разработанный на основе американского стандарта AMPS. В 1987 г. в связи с резким увеличением в Лондоне числа абонентов сотовой связи была расширена рабочая полоса частот. Новая версия этого стандарта сотовой связи получила название ETACS (Enhanced TACS).

Во Франции, в отличие от других европейских стран, в 1985 г. был принят стандарт Radiocom-2000. С 1986 г. в скандинавских странах начал применяться стандарт NMT-900.

Все перечисленные выше стандарты являются аналоговыми и относятся к первому поколению систем сотовой связи (рис. 3). Аналоговыми эти системы называются потому, что в них используется аналоговый способ передачи информации с помощью обычной частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции, как и в обычных радиостанциях. Этот способ имеет два серьезных недостатка:

- существует возможность прослушивания разговоров другими абонентами;

- отсутствуютэффективные методы борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или вследствие передвижения абонентов.

Использование различных стандартов сотовой связи и большая перегруженность выделенных частотных диапазонов стали препятствовать её широкому применению. Ведь иногда по одному и тому же телефону из-за взаимных помех не могли разговаривать даже абоненты, находящиеся в двух соседних странах (особенно в Европе).

 

В России продолжается развитие сетей подвижной сотовой связи. Началась и успешно продолжается эксплуатация сетей связи третьего поколения – UMTS, первая коммерческая сеть уже запущена в Санкт-Петербурге оператором «МегаФон». Согласно условиям лицензий, выданных трём основным операторам сотовой связи, во многих регионах сети 3G запущены с конца 2008 г. В настоящее время в стране эксплуатируются сети сотовой связи, включающие десятки тысяч базовых станций, большое количество коммутационного оборудования, оптоволоконных линий, оборудования систем передачи и т. д. Естественно, такая распределенная инфраструктура требует постоянного контроля и поддержания высокой работоспособности. Эксплуатация сетей сотовой связи имеет ряд серьезных отличий от эксплуатации фиксированных сетей, в частности, необходимость: - большого количества групп оперативного реагирования на аварии или проблемы в сети; - постоянного анализа огромных массивов статистической информации о качестве работы сети; - наличия у сотрудников, обслуживающих базовые станции, разрешений на высотные работы; - проведения регулярного и дорогостоящего обучения сотрудников у поставщиков оборудования (Nokia Siemens, NEC, Ericsson, Huawei и др.), что обусловлено его постоянной модернизацией; - выполнения большого количества регулярных работ по пуско-наладке новых объектов, оптимизации сети, установке дополнительных плат и модулей; - обслуживания объектов, расположенных в труднодоступных местностях, например в горных районах. Практически в любой компании – операторе сотовой связи существует ряд основных технических подразделений, которые отвечают за развитие и работу сети, таких как: - отдел планирования сети; - отдел строительства; - отдел энергообеспечения; - отдел эксплуатации сети; - отдел оптимизации сети. Понятно, что все эти отделы работают параллельно, однако на этапе эксплуатации уже построенной сети задействованы четвертый и пятый отделы. Основная цель таких подразделений – бесперебойная работа любого сетевого элемента. Как кто-то удачно пошутил, если сотрудник подразделения эксплуатации сидит и ничего не делает, то ему можно платить премию, так как все работает в штатном режиме. И наоборот, если бегает и суетится, значит, что-то не работает. При этом, чем выше по должности данный сотрудник, тем серьёзнее авария. Чем сложнее организация сети, тем сложнее она в эксплуатации. Для примера рассмотрим участок сети, которая должна обеспечивать население услугами голосовой связи, SMS, MMS, GPRS. Для реализации данного сегмента необходимо строительство помещения и высотных сооружений, оснащение помещения климатическими установками, поддерживающими температурно-влажностные условия в допустимых пределах, бесперебойным питанием, охранно-пожарной сигнализацией. Кроме того, в помещениях нужно установить коммутационное оборудование (MSC/HLR/VLR), оборудование передачи пакетов и дополнительных услуг (SGSN/ GGSN/SMS/MMS server), оборудование управления базовыми станциями (BSC), оборудование, обеспечивающее каналы связи, оборудование базовой станции, оборудование управления и контроля работоспособности (OSS). Потребуется оборудование, позволяющее организовать присоединение к другим операторам связи и обеспечить доступ к сети Интернет (MGW/IP core, Net/ATM core). После установки, тестирования и запуска всех перечисленных элементов сети, а также получения всевозможных проектных и разрешительных документов, начинается эксплуатация сети. Можно выделить несколько направлений эксплуатации: - электроустановок; - охранно-пожарных и климатических систем; - коммутационного оборудования; - оборудования пакетной сети и дополнительных услуг и сервисов; - линейных, радиорелейных и волоконно-оптических систем связи; - системы (систем) OSS; - оборудования сетей передачи данных. Подобное деление – укрупнённое и довольно общее, но даже оно отражает сложность инфраструктуры и необходимость чётко налаженного механизма взаимодействия. Итак, для поддержания сети в работоспособном состоянии нужно организовать следующие процессы: - круглосуточное дежурство для отслеживания и реагирования на любые аварии и нештатные ситуации; - управление и обслуживание коммутационного оборудования (NSS); - управление и обслуживание контроллеров базовых станций (BSC, RNC); - обслуживание базовых станций и транспортной сети (при этом необходимо наличие мобильных подразделений); - управление и обслуживание оборудования пакетной передачи (GPRS/EDGE, IP); - измерения качества обслуживания сети; - оптимизация сети.
 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.