Главные части системы GSM и взаимодействие их друг с другом. Характеристика маршрутизации вызовов. Суть проектирования сетей радиосвязи. Анализ параметров источников полезного и мешающего сигналов. Потери энергии на трассе распространения радиоволн.
Аннотация к работе
1. История появления сети На заре развития мобильной связи (а было это не так давно - в начале восьмидесятых) Европа покрывалась аналоговыми сетями самых разных стандартов - Скандинавия развивала свои системы, Великобритания свои. Основными требованиями, предъявляемыми к новому стандарту, были: эффективное использование частотного спектра, возможность автоматического роуминга, повышенное качество речи и защиты от несанкционированного доступа по сравнению с предшествующими технологиями, а также, очевидно, совместимость с другими существующими системами связи (в том числе проводными) и тому подобное. Плодом упорного труда многих людей из разных стран стала представленная в 1990 году спецификация общеевропейской сети мобильной связи, названная Global System for Mobile Communications или просто GSM. Воистину, GSM шагает по планете - в настоящее время телефоны этого стандарта имеют около 200 миллионов человек, а GSM-сети можно найти по всему миру. За рамками рассмотрения останутся два очень важных вопроса: во-первых, частотно-временное разделение каналов и, во-вторых, системы шифрования и защиты передаваемой речи. 1.1 Основные части системы GSM, их назначение и взаимодействие друг с другом Начнем с самого сложного - рассмотрения скелета сети. 1 - Упрощенная архитектура сети GSM Самая простая часть структурной схемы - переносной телефон, состоит из двух частей: собственно трубки - МЕ (Mobile Equipment - мобильное устройство) и смарт-карты SIM (Subscriber Identity Module - модуль идентификации абонента), получаемой при заключении контракта с оператором. Как любой автомобиль снабжен уникальным номером кузова, так и сотовый телефон имеет собственный номер - IMEI (International Mobile Equipment Identity - международный идентификатор мобильного устройства), который может передаваться сети по ее запросу, SIM, в свою очередь, содержит так называемый IMSI (International Mobile Subscriber Identity - международный идентификационный номер подписчика). Центральной нервной системой сети является NSS (Network and Switching Subsystem - подсистема сети и коммутации), а компонент, выполняющей функции мозга называется MSC (Mobile services Switching Center - центр коммутации). Следующими по важности компонентами сети, также входящими в NSS, я бы назвал HLR (Home Location Register - реестр собственных абонентов) и VLR (Visitor Location Register - реестр перемещений). В ней хранится информация о номерах пользователей (под номерами подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI, а во-вторых, так называемый MSISDN-Mobile Subscriber ISDN, т.е. телефонный номер в его обычном понимании), перечень доступных услуг и многое другое - далее по тексту часто будут описываться параметры, находящиеся в HLR. В отличие от HLR, который в системе один, VLR`ов может быть и несколько - каждый из них контролирует свою часть сети. Исполнительной, если так можно выразиться, частью сотовой сети, является BSS (Base Station Subsystem - подсистема базовых станций). BSS состоит из нескольких рук и ног - BSC (Base Station Controller - контроллер базовых станций), а также множества пальцев - BTS (Base Transceiver Station - базовая станция). IMSI начинается с кода страны приписки его владельца, далее следуют цифры, определяющие домашнюю сеть, а уже потом - уникальный номер конкретного подписчика. Дело в том, что в режиме ожидания трубка только отслеживает сигналы, передаваемые сетью, но сама ничего не излучает - процесс передачи начинается только в случае установления соединения, а также при значительных перемещениях относительно сети (ниже это будет рассмотрено подробно) - в таких случаях таймер, отсчитывающий время до следующей перерегистрации, запускается заново. Для упрощения функционирования системы и снижения служебного трафика, BTS объединяют в группы - домены, получившие название LA (Location Area - области расположения). Да и роуминговые возможности не так уж безграничны - Америка и Япония развивают свои, несовместимые с GSM, цифровые системы беспроводной связи. Впрочем, ждать осталось не так долго - начало коммерческой эксплуатации первой сети третьего было положено 2001 года… А вот какая судьба уготована новым системам - взрывообразный рост, как GSM, или разорение и уничтожение, как Iridium, покажет время… 2.2 Сеть CDMA - Code Division Multiplie Access (Множественный доступ с кодовым разделением) Группа стандартов CDMA коренным образом отличается от своих собратьев по сотовой телефонии и эти стандарты по праву считаются стандартами 2.5 поколения. Если FDMA (NMT, AMPS, NAMPS) и его продолжение - TDMA (GSM, DAMPS) используют набор частотных диапазонов с разделением каждого канала на временные интервалы (для TDMA) для множественного доступа абонетов к услугам сотовой сети, то в CDMA всё по-другому. Цифровая сущность CDMA весьма располагает к использованию этой технологии для безпроводной передачи данных. CDMA2000 был принят в группу IMT-2000, которая определяет глобальное виденье организацией ITU (International Telecommunication Union) систем 3-го пок