Построение сотовой сети стандарта GSM-900 - Курсовая работа

КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Средства связи с подвижными объектами» на тему:«Построение сотовой сети стандарта GSM-900»GSM (от названия группы Groupe Special Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск. Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 80-х годов. GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation), хотя на 2006 год условно находится в фазе 2,5G (1G - аналоговая сотовая связь, 2G - цифровая сотовая связь, 3G - широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет). В стандарте GSM применяется GMSK модуляция с величиной нормированной полосы ВТ - 0,3, где В - ширина полосы фильтра по уровню минус 3 ДБ, Т - длительность одного бита цифрового сообщения. Улучшенная (по сравнению с аналоговыми системами) защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается путем применения алгоритмов шифрования с разделяемым ключом.В стандарте GSM применяется GMSK модуляция (Гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом) и улучшенное полноскоростное кодирование речи EFR (Enhanced Full Rate). Это позволяет оператору рациональнее использовать частотный ресурс, а клиентам - экономить деньги за счет низких тарифов. В обеих сетях абонент пользуется одним номером. Но использование аппарата в двух сетях возможно только в тех случаях, когда эти сети принадлежат одной компании, или между компаниями, работающими в разных диапазонах, заключено соглашение о роуминге. FDMA (Frequency Division Multiple Access - множественный доступ с разделением каналов по частоте) - способ использования радиочастот, когда в одном частотном диапазоне находится только один абонент, разные абоненты используют разные частоты в пределах соты. Суть FDMA заключается в следующем: происходит разделение общего диапазона частот на отдельные частотные каналы, когда каждый приемник и передатчик использует отдельную частоту.В сети GSM определены два типа каналов передачи: работающий на полной скорости (TCH/F - Tralfic Channel/Full) - 22,8 кбит/с и работающий на половинной скорости (ТСН/Н - Traffic Channel/Hall) - 11,4 кбит/с. Поэтому в процессе установления соединения может быть выбран любой канал, к которому может быть подключена станция. Поэтому для передачи запроса сети на установление соединения применяется канал, направленный от MS к сети. Поскольку запрос на установление соединения передается только в начале соединения, и в дальнейшем выделяется канал для обмена управляющей информацией, то этот канал является общим для всех станций зоны местоположения. Получив такой сигнал, мобильная станция определяет свой номер и отвечает на широковещательный сигнал также как при исходящем вызове - сигналом запроса по каналу с произвольным доступом (RACH - Random Access Channel).На первом этапе выполнения проекта выберем количество частотных каналов в соте. Выбрав число каналов, определяют допустимый трафик в соте на основе статистики абонентов по формуле Эрланга. Далее, задаваясь средним трафиком одного абонента в ЧНН (час наибольшей нагрузки) А1 = 0,015-0,025 Эрл, определяем допустимое число абонентов в соте по формуле (2.1): , (2.1) где - допустимый трафик в соте, - средний трафик одного абонента в ЧННПотери на трассе зависят от расстояния R, рабочей частоты F, высоты подвеса антенн базовой станции НБС и абонентской станции НАС В городской зоне рассчитываем по формуле (2.5): Lг=69,55 26,16LGF-13,82LGНБС-AHAC (44,9-6,55LGНБС)LGR, (2.5) где НБС - эффективная высота подъема антенны базовой станции, м;На втором этапе выполнения работы следует обеспечить баланс мощностей в соте радиуса R для сети, выбранной по результатам 1-го этапа. Уравнения баланса мощностей составляют на основе учета всех особенностей прохождения сигнала на трассе согласно рис. Рисунок 2.1-Трасса прохождения сигнала: G - усиление; L - потери; Lp - потери на трассе; А - антенна; D - разнесение; F - фидер; С - комбайнер; Тх - передатчик; Rx - приемник; Pin - входная мощность; Pout - выходная мощность; ТМА (Tower Mounted Amplifier) - малошумящий усилитель на входе приемника. Уравнение баланса мощностей в направлении вниз (БС => АС): Pin АС = Pout БС - Lf БС Ga БС - Lc - Lp Ga АС - Lf АС, (2.9) где PINБС и PINAC - мощности на входе приемников БС и АС, POUTБС и POUTAC - мощности на выходе передатчиков БС и АС, GAБС и GAAC - коэффициенты усиления антенн БС и АС, Lf БС и Lf АС - потери в фидерах БС и АС, Lc - потери в комбайнере, Lp - потери на трассе, GDБС - выигрыш за счет разнесенного приема сигналов на БС (3-4 ДБ). Рассчитаем мощность сигнала на входе приемника АС, если мощность передатчика БС составляет 28 Вт (44,5 ДБМ) по формуле (2.9): Аналогично проверяем баланс мощностей на трассе вверх по формуле (2.8): Найденные величины PINAC=-70,54 ДБМ и PINБС=-110,04 ДБМ превышают чувствительность приемников мобильной станции-104 ДБВ и базовой станции - 111 ДБМ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ существующих стандартов

1.1 Процедура установления вызова

2. Расчет качественных параметров сотовой связи

2.1 Расчет допустимого числа каналов трафика и допустимый параметр соты

2.2 Определение потерь на трассе

2.3 Определение баланса мощности

2.4 Расчет электропитания БС

2.5 Расчет надежности

3. Выбор оборудования

4. Анализ построенной сети сотовой связи

5. Смета проекта сотовой связи

Заключение

Литература связь сотовый трафик мощность