Процессы преобразования в сотовом PT GSM-900, конструкция сотового PT, инструкция пользования PT и алгоритм его функционирования при различных видах соединений

Практическая работа Изучение конструкции цифрового сотового РТ стандарта GSM-900, Nokia-5110 Цель работы изучить процессы преобразования в сотовом РТ GSM-900, конструкцию сотового РТ, инструкцию пользования РТ и алгоритм его функционирования при различных видах соединений.Литература 1 Стандарты и системы подвижной радиосвязи Под ред.Ю.А.Громакова М технологии электронных коммутаций, 2 Журнал. Мобильные средства связи, 12,3 Журнал. Мобильные средства связи, 8,4 Журнал. Мобильные средства связи, 3,5 Журнал. Мобильные средства связи, 6,6 Руководство по эксплуатации РТ Nokia-5110 7 Андрианов В.И Соколов А.В. Средства мобильной связи СПб.BHV-Санкт-Петербург,1998 Материальное обеспечение ПК и обучающая программа Порядок выполнения работы 1. Изучить, используя электронный учебник, теоретический материал по предлагаемым разделам ИСТОРИЯ СТАНДАРТА GSM-900. ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА GSM-900. УСЛУГИ СТАНДАРТА GSM. ПРОЦЕСС ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ В СОТОВОМ РТ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЗОПАСНОСТИ СТАНДАРТА GSM. РАДИОТЕЛЕФОНЫ СТАНДАРТА GSM. ИНСТРУКЦИЯ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ РАДИОТЕЛЕФОНА NOKIA 2. Используя тестовую программу опроса, произведите оценку знаний. 3. Контрольные вопросы 4. Тип мультидоступа 5. Спектр передачи MS, МГц 6. Спектр приема MS, МГц 7. Спектр 1-го канала, кГц 8. Ширина полосы системы, МГц 9. Количество каналов в системе 10. Сколько физических каналов организуется на одной несущей 11. Назовите скорость передачи для каналов 12. Сколько каналов TCHF или TCHH размещается в одном временном окне 13. Какой блок используется для АЦП и ЦАП Его тип и скорость 14. Что применяют для защиты от ошибок, возникающих в радиоканале 15. Как называется система и блок, обеспечивающий включение передатчика во время разговора и отключения в паузах 16. Что применяется для защиты от интерференционных замираний сигнала 17. Сколько бит входит в состав временного интервала 18. Как называется алгоритм шифрования открытым ключом 19. Назовите вид модуляции в РТ. 20. Как называется механизм удостоверения подлинности абонента 21. Расставьте на свои места недостающие элементы схемы процедуры проверки абонента. 22. Расставьте на сои места элементы структурной схемы РТ стандарта GSM. 23. Осуществите исходящее соединение от MS к абоненту. 24. Осуществите входящее соединение принять вызов на MS. СОДЕРЖАНИЕ 1. ИСТОРИЯ СТАНДАРТА GSM-2. ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА GSM-3. УСЛУГИ СТАНДАРТА GSM 4. ПРОЦЕСС ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ В СОТОВОМ РТ. 5. ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЗОПАСНОСТИ СТАНДАРТА GSM 6. РАДИОТЕЛЕФОНЫ СТАНДАРТА GSM. 7. ИНСТРУКЦИЯ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ РАДИОТЕЛЕФОНА NOKIA 1 ИСТОРИЯ СТАНДАРТА GSM-900. Система Groupe Speciale Mobile GSM. В 1982г. Европейская конференция почт и телекоммуникаций CEPT в которую входят администрации связи 26 государств Европы учредила специальную мобильную группу GSM. Ее задача состояла в развития множества общих стандартов, которые затем получили название Общеевропейской цифровой сотовой радиосвязи.

Разработанная группой система GSM предназначена для создания общего интерфейса терминалсеть и обеспечения роуминга в Европе.

Эксплуатация сети началась в середине 1991г а в январе 1992г. в Финляндии была введена в эксплуатацию первая сеть на основе этого стандарта.

Стандарт GSM сейчас адаптирован уже более чем в 90 странах, число абонентов более 20 млн. И каждый месяц увеличивается на 1,5 млн. Перспектива на 2000г развитие 260 сетей.

В настоящее время в отдельных регионах России создана называемая сеть сотовой мобильной связи стандарта GSM-900, которая в ближайшие годы превратится в федеральную СПС-900. В перспективе услугами этой сети будут пользоваться 2 млн. абонентов.

На долю GSM приходится почти 23абоненской базы абонентская база Сотовой Сети мира 20 абонентская база Западной Европы 64 абонентская база России 24 С января 1996г. в Москве и области началась коммерческая эксплуатация сети цифровой сотовой связи стандарта GSM 900 МГц. Оператором сети GSM в Москве является компания Мобильные ТелеСистемы МТС. В начале коммерческой эксплуатации МТС впервые в России открыла автоматический роуминг абонентов сотовой сети с абонентами ССПС стандарта GSM в Германии, Швейцарии, Финляндии и Англии.

Услугами сетей стандарта GSM пользуются порядка 260тыс. абонентов, рисунок 1. Однако большая часть пользователей услуг сотовой связи сосредоточена в Москве и Московской области 170тыс. номеров, Санкт-Петербурге и Ленинградской области 90тыс. Общий процент аблнентов сотовой связи стандарта GSM в Ростове-на-Дону и Ростовской области 0,13. Госкомсвязи России предприняты меры к дальнейшему расширению услуг подвижной связи. Продолжается создание общей транзитной сети связи и системы управления.

Метод конкурсного внедрения новых сетей стандарта DCS 1800 сегодня они насчитывают уже 18 тыс. абонентов будет способствовать формированию конкурентной среды, тем самым повысим качество предоставляемых услуг, увеличит число пользователей благодаря снижению тарифов.

Рисунок 1 - Компании GSM.2 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТА GSM-900. GSM-900 цифровой общеевропейский федеральный стандарт СС наземной мобильной связи и имеет следующие характеристики 1. Мультидоступ. В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов NB NDMA. При мультидоступе с временным разделением каналом абоненты передают свои сообщения на одной и той же радиочастоте, но в разное время.

Это позволяет увеличить объем речевого трафика и дает ряд других преимуществ, характерных для цифровых систем связи.

В структуре CDMA кадра содержит 8 временных позиций на каждой из 124 FDMA TDMA FDD. FDD - частотное дуплексирование полоса частот передачи полоса частот приема. FDMA - частотное разделение рабочего диапазона.

В полосе 25 МГц организует 120 несущих частот.

TDMA - временное разделение на 1 несущей частоте организуется 8 временных окон. 2. Спектр частот, рисунок 2 - частоты передачи подвижной и приемной БС 890-915 МГц - частоты приема подвижной и передачи БС 935-960 МГц - ширина полосы одного канала Dfk200 Кгц - ширина полосы системы 225 МГц Рисунок 2 - Дуплексный разнос частот передачи и приема. максимальное количество радиоканалов 124 максимальное количество радиоканалов в БС-16-20 количество речевых каналов на несущей - 8 алгоритм преобразований речи RPE-LTP скорость преобразования речи 13Кбитс скорость передачи информации 270Кбитс вид модуляции 0,3 GMSK индекс модуляции ЗТ 0,3 радиус соты 5-35 км мощность передачи BS-44Вт13дБВт,MS-1Вт3дБВт Обработка речи в данном стандарте осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи DTX Discontinuous Transmission, которая обеспечивает включение передатчика только тогда, когда пользователь начинает разговор и отключает его в паузах и в конце разговора.

Система DTX управляет детектором активности речи VAD Voice Activity Detector, который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и без шума речи даже в тех случаях, когда уровень шума соизмерим с уровнем речи. Для защиты от ошибок, возникающих в радиоканалах, применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением.

Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот сеанса связи со скоростью 277 скачков в секунду.

Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванные многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используется эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс. Система синхронизации оборудования рассчитана на компенсацию до 233 мкс абсолютного времени задержки.

Это соответствует максимальной дальности связи 35 км максимальный радиус соты. Для модуляции радиосигнала применяется спектрально-эффективная гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом.

Формирование GMSK-радиосигнала происходит таким образом, что на интервале, соответствующем одному биту, фаза несущей изменяется на 90. Это наименьшее изменение фазы, которое может быть обнаружено при данном типе манипуляции. Виды интерфейсов. Интерфейсы обеспечивают функциональное сопряжение элементов системы а с внешними сетями - соединение с PSTN осуществляется по линиям связи 2 Мбитас - соединение с ISDN-предусматривает 4 линии связи 2 Мбитас - соединение с сетью NMT-450 через 4 линии связи 2 Мбитас б Внутренние интерфейсы - интерфейс между BSC и BTS A-lis интерфейс с 64 Кбитс - между MSC и BSS A-интерфейс - между MSC и HLR совмещен с VLR B-интерфейс - между MSC и HLR C-интерфейс - между HLR и VLR D-интерфейс - между MSC E-интерфейс - между BSC и OMC O- интерфейс - между MS и BTS Um-радиоинтерфейс Физические и логические каналы.

На одной несущей организуется 8 физических каналов, размещенных в 8 временных окнах, в пределах TDMA- кадра каждый физический канал использует одно и тоже временное окно в каждом временном TDMA- кадре и в нем содержится 114 бит. Сообщение и данные группируются в логические каналы до формирования физического канала.

Логические каналы бывают 2-х типов - каналы связи для передачи речи и данных в цифровой форме TCH каналы управления для передачи сигналов управления и синхронизации CCH. В GSM различают каналы - для передачи речи и данных TCHF - канал передачи сообщений с полной скоростью 22,8 Кбитс TCHH-канал передачи сообщений с полной скоростью 11,4 Кбитс Один физический канал занимает 1 временное окно и в нем размещается или 1 TCHF, рисунок 3 а или 2 TCHH, рисунок 3 б, но с перемежением в соседних кадрах, т.е. каждый канал через кадр. аб Рисунок 3 - Каналы передачи сообщений а TCHF б TCHH CCH BCCHCCCHSDCCHACCHКанал для передачи сигналов управления FSSH канал подстройки несущей частоты fBS MS SCH-канал временной синхронизации и опознавания BS. BS MS BCCH канал управления передачей BS MS.Общие каналы управления PSH-канал вызова BS MS RACH - канал параллельного доступа BS MS для запроса о назначении индивидуального канала управления.

AGSH-канал разрушенного доступа BS MS для прямого доступа к каналуИндивидуальный канал управления SDCCH4 SDCCH8 Состоит из 4 8 подканалов.

По ним идет запрос от MS о требуемом виде обслуживания BS MS.Совмещенный канал управления.

FACCH- быстрый совмещенный канал используется для передачи команд при хендовере BS MS SACCH медленный используется в прямом канале для передачи команды на установку выходного уровня мощности передатчика MS. BS MS. Современный ACCH всегда объединяется с каналами связи TCH или с SDCCH FACCHFсTCHFFACCHHсTCHHSACCHсTCHFSACCHсSD CCH4 Рисунок 4 - Мультикадр для полноскоростного канала. Рисунок 5 - Мультикадр для полускоростного канала.3

УСЛУГИ СТАНДАРТА GSM

Подключение конфиденциальный разговор для проведения сеанса Конференцс... 11. 15. Ограничение вызовов - запрещение всех исходящих вызовов BAOC - запреще... Запрет на определение вызывающего абонент.

ПРОЦЕСС ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ В СОТОВОМ РТ

Рисунок 6 структурная схема процессов обработки речи в стандарте GSM. Блочный код представляет собой систематический циклический код 53,50 с... Затем следуют 4 нулевых бита, которые нужны для формирования кода, исп... Индекс модуляции ВТ 0,3. Этот процесс показан на рисунке 16.

ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЗОПАСНОСТИ СТАНДАРТА GSM

Подвижная станция может осуществлять передачу сообщений. В противном с... Рисунок 18 Принцип аутентификации. Секретность передачи данных. Это число связано с действительным значением Кс и позволяет избежать ф... Для установки режима шифрования сеть передает подвижной станции команд...

РАДИОТЕЛЕФОНЫ СТАНДАРТА GSM

Рисунок 25 - Радиотелефон Sony CMD-X2000. Для удобства пользователя модель GA628 имеет несколько звуковых сигнал... Дисплей с высокой разрешающей способностью и эргономичная клавиатура и... Этот радиотелефон может быть легко установлен в автомобиле. Питание и ... Радиотелефон Siemens S10 предназначен для использования в сотовых сист...

ИНСТРУКЦИЯ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ РАДИОТЕЛЕФОНА NOKIA

Чем выше показания шкалы, тем сильнее сигнал. Кнопка используется для удаления символа слева от курсора, для удалени... Рисунок 38 - Исходящее соединение от MS к абоненту. Рабочее положение При разговоре следует держать радиотелефон так же, к... Для ответа на вызов нажмите Ответить.