Файл: Учебное пособие мтуси, 2018 предисловие.doc

Логические каналы для передачи данных всегда полностью используют пропускную способность физических каналов. При маленьких полезных скоростях передачи применяются соответственно более эффективные и, следовательно, более долгие методы кодирования. Целенаправленное повышение избыточности передаваемой информации позволяет распознавать и исправлять ошибки передачи.

Рассмотрим каналы управления и сигнализации.

Каналы сигнализации подразделяются на четыре группы:

ВССН Broadcast Control Channel: управляющие каналы с "радиовещательными функциями". Эти каналы функционируют только в направлении Downlink и служат для того, чтобы обеспечить доступ подвижной станции в сеть и передачу информации к подвижной станции через сеть;

SDCCH: Stand-alone Dedicated Control Channel; независимые, специализированные каналы сигнализации. Эти каналы служат для передачи информации сигнализации в обоих направлениях (Downlink и Uplink);

АССН: Associated Control Channel, ассоциированные («связанные с…») каналы управ­ления и сигнализации. Эти каналы всегда связаны с активным инфор­мационным каналом и служат для передачи информации сигнализации и управления процедурой handover, т.е. передачей установленной связи следующей ячейке;

СССН: Common Control Channel; общие каналы управления. Через эти каналы реализуются внутренние сетевые функции, такие как запрос или распределение канала, поисковый вызов подвижной станции (Paging).

Рассмотрим группу каналов ВССН broadcast Control Channel.

FCCH (BCCH1): Frequency Control Channel - канал корректирования частоты. Через этот канал передаются пакеты корректирования частоты (Frequency Correction Bursts), необходимые для регулировки частоты в рамках подвижной станции.

SCH (BCCH2): Synchronization Channel - канал синхронизации. Через этот канал передаются пакеты синхронизации (Synchronization Bursts). Благодаря своим длинным последовательностям Training Sequence эти пакеты дают подвижной станции возможность осуществить синхронизацию.

ВССН Broadcast Control Channel - управляющий канал с "радиове­щательными функциями". Через этот канал передаётся текущая информация о сети, о передающей ячейке и о соседних ячейках.

SDCCH/4: Stand-alone Dedicated Control Channel - это независимый, специализи­рованный канал сигнализации и управления. Через один физический канал (такой же, как и при СССН) передаются 4 канала.

SDCCH/8: Stand-alone Dedicated Control Channel - это независимый, специализи­рованный канал сигнализации и управления. Через один физический канал (такой же, как и при СССН) передаются 8 каналов.

---

FACCH/F: Full Rate Fast Associated Control Channel - это быстрый канал сигна­лизации, связанный с информационным каналом с номинальной скоростью передачи. Установлением Steeling Flag информационный канал незамедлительно превращается в FACCH, и вместо речевой информации передаёт данные сигнализации. Благодаря - разнообразным техническим мерам кратковре­менное отключение информационного канала практически не заметно во время разговора.

FACCH/H: Half Rate Fast Associated Control Channel - быстрый канал сигна­лизации, связанный с информационным каналом с половинной ско­ростью передача

SACCH/TF: Slow, TCH/F Associated Control Channel - медленный канал си­гнализации, связанный с информационным каналом с номинальной скоростью передачи.

SACCH/TH: Slow, TCH/H Associated Control Channel - медленный канал си­гнализации, связанный с информационным каналом с половинной скоростью передачи.

SACCH/C4: Slow, SDCCH/4 Associated Control Channel - медленный канал сигнализации, связанный с SDCCH/4-каналом.

SACCH/C8: Slow, SDCCH/8 Associated Control Channel - медленный канал сигнализации, связанный с SDCCH/8-каналом.

RACCH: Random Access Channel - канал для свободного доступа подвижной станции. Свободный доступ подвижной станции осуществляется через посылки Access Bursts, имеющие длинный предохранительный период. Этот канал соответствует Uplink-связи в CCCH.

РСН: Paging Channel - канал для вызова подвижной станции при поступающем вызове.

AGCH: Access Grant Channel - через этот канал подвижной станции выделяется ТСН или DCCH. РСН и AGCH каналы совместно составляют Downlink-связь в CCCH. Два параметра (BS_CCCH_SDCCH_COMB и BS_AG_BLKS_RES) устанав­ливают число доступных РСН в цикле сигнализации (51-мультицикл).
15. Особенности проектирования сетей мобильной связи
15.1. Варианты частотно-территориального планирования на сетях мобильной связи стандарта GSM
В каждой соте устанавливается базовая станция БС, обеспечивающая необходимое радиопокрытие соты. Радиусы и конфигурация сот (секторизованные, несекторизованные) соответствуют плотности абонентской нагрузки и пропускной способности БС. В этом плане различаются три градации топологических уровней и, соответственно, три градации размеров сот:

• 
  макроуровень: макросоты радиусом 1 – 35 км;
  
• 
  микроуровень: микросоты радиусом 0,1 – 1 км;
  
• 
  пикоуровень: пикосоты радиусом до 100 м.
  

Это позволяет адаптировать топологию сетей GSM к величине, плотности и территориальному распределению абонентской нагрузки.

---

Зоны радиопокрытия двухдиапазонных сетей GSM в наиболее общем виде можно представить следующим образом:

на макроуровне обеспечивается основное (базовое) радиопокрытие всей территории обслуживания;

в зонах с высокой плотностью абонентской нагрузки (более 100 Эрл/км²) на макроуровень накладывается микроуровень;

в зонах с очень высокой плотностью абонентской нагрузки (более 1000 Эрл/км²) на макро- и микроуровень накладывается пикоуровень.

В однодиапазонной сети многоуровневая топология может быть достигнута соответствующим распределением частотного ресурса.

При создании многоуровневых топологий рекомендуется учитывать особенности применяемых частотных диапазонов и достижимые в конкретных условиях минимальные и максимальные размеры сот.

Наряду с высокой степенью адаптации к параметрам абонентской нагрузки многоуровневая топология обеспечивает также рациональное соотношение пропускной способности ПБС для абонентов с различным уровнем мобильности.

Абонентов с высокой мобильностью (передвигающихся в транспортных средствах) целесообразно обслуживать, преимущественно, на макроуровне, абонентов со средней мобильностью (передвигающихся в пределах больших по площади зон) и абонентов с низкой мобильностью (передвигающихся в пределах небольших по площади локальных зон, зданий, офисов) - на микроуровне и, при соответствующей плотности нагрузки, - на пикоуровне. Непосредственное взаимодействие различных топологических уровней радиоподсистем осуществляется путем организации межуровневого хендовера на основе оценки скорости передвижения абонентских терминалов.

Частотный ресурс сетей GSM в настоящее время включает в себя частотные полосы в двух диапазонах 900 и 1800 МГц [9,10].

Стандартный частотный диапазон GSM-900 состоит из двух частотных полос по 25 МГц: 890-915/935-960 МГц. Номиналы частот соответствуют сетке:

F_{ПРМ БС} = 890 + 0,2 х n МГц, где n = 1, 2, ..., 124;

F_{ПРД БС} = F_{ПРМ БС} + 45 МГц.

Частотный диапазон GSM-1800 содержит две частотные полосы по 75 МГц: 1710-1785/1805-1880 МГц. Номиналы частот соответствуют сетке:

F_{ПРМ БС} = 1710,2 + 0,2 х (n – 512) МГц, где n = 512, 513, ..., 885;

F_{ПРД БС} = F_{ПРМ БС} + 95 МГц.

В диапазоне E-GSM-900 номиналы частот соответствуют следующей сетке:

F_{ПРМ БС} = 890 + 0,2 х (n – 1024) МГц, где n = 975, 976, ..., 1023;

F_{ПРД БС} = F_{ПРМ БС} + 45 МГц.

---

В соответствии с решениями ГКРЧ минимально допустимый объем частотного ресурса для создания сети одного оператора в диапазоне 900 МГц должен составлять не менее (4,8x2) МГц, и минимально допустимый объем частотного ресурса для создания сети одного оператора в диапазоне 1800 МГц должен составлять не менее (8x2) МГц.

В целях дальнейшего развития сетей стандарта GSM Правительство Российской Федерации приняло решение о проведении работ по конверсии радиочастотного спектра в диапазоне 900 МГц. Согласно этому Распоряжению подлежит модернизации и выводу из полосы 890-960 МГц в другие полосы частот наземное и бортовое оборудование радиотехнических систем ближней навигации и посадки. Обеспечение сетей GSM-900 частотным ресурсом должно осуществляться на основе привлечения финансовых средств заинтересованных операторов с целью проведения организационно-технических мер по сокращению используемой средствами радионавигации полосы радиочастот в диапазоне 890-960 МГц и выведение из эксплуатации радиоэлектронных средств (далее по тексту – РЭС) воздушной радионавигации по окончании амортизационного срока.

В основе подходов к частотно-территориальному планированию в сетях GSM лежат следующие принципы:

рациональное использование частотного ресурса;

максимальная повторяемость радиочастот на территории обслуживания;

обеспечение требований внутрисистемной и межсистемной электромагнитной совместимости;

необходимость обоснования запрашиваемого для создания сетей частотного ресурса.

Непосредственное частотно-территориальное планирование сетей GSM осуществляется различными способами, в том числе, с использованием специализированных программных средств. В то же время, как показывает анализ, указанные принципы в наибольшей мере реализуются при использовании кластеров в процессе частотно-территориального планирования. Для сетей в диапазоне 900 МГц, преимущественно, используется кластер «4/12», а для сетей в диапазоне 1800 МГц – кластер «7/21». Для топологий радиоподсистем на основе несекторизованных сот в процессе проектирования, внедрения и развития сетей GSM необходимо также рассматривать дополнительные технологические возможности повышения эффективности использования частотного ресурса (применение «интеллектуальных антенн»).
15.2. Оценка пропускной способности подсистемы базовых станций
Пропускная способность подсистемы базовых станций (ПБС) сетей GSM определяется их топологическим построением, выделенным частотным ресурсом, параметрами абонентской нагрузки, установленным качеством обслуживания (величина отказов внутри сети), пропускной способностью ПБС. Последняя должна соответствовать величине и соотношению всех основных составляющих абонентской нагрузки:

---

нагрузке, поступающей от абонентов сетей;

нагрузке, поступающей от роумеров;

дополнительной нагрузке, возникающей за счет повторных вызовов в результате отказов в установлении соединений (на всех стадиях установления соединений);

запасу по нагрузке за счет суточной и сезонной миграции абонентов сетей.

Указанные составляющие абонентской нагрузки рассчитываются для каждого из намеченных этапов развития сетей подвижной сотовой связи (СПС) с учетом ожидаемых на основе статистических данных и маркетинговых оценок динамики роста и параметров абонентской нагрузки, а также определенного избытка пропускной способности за счет необходимости надежного радиопокрытия территории обслуживания.

Параметрами, в значительной мере определяющими необходимую пропускную способность сети, является удельная нагрузка в час наибольшей нагрузки (далее по тексту – ЧНН) на одного абонента сети и допустимая величина отказов внутри сети.

Существующая практика показывает, что средняя величина удельной нагрузки в ЧНН на одного абонента в сети GSM составляет 0,015 Эрл.

В соответствии с установленным порядком величина отказов внутри отечественных сетей сотовой подвижной связи принимается на уровне Р_отк  5%.

Стационарная часть такой сети, с точки зрения алгоритма установления соединений, может рассматриваться в виде двухзвенной коммутационной системы. В качестве 1-го коммутационного звена рассматривается радиоинтерфейс, в качестве 2-го – сетевой интерфейс. Следовательно, заданная величина отказов внутри сети распределяется между сетевым и радиоинтерфейсом.

---