Мережа GSM-900.. Курсова робота з Інші. Робота № 202340

Перехід до торгівельного партнера Binance

Мережа GSM-900.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2025

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Анотація У мому курсовому проекті, я спроектував коміркову мережу мобільного зв’язку стандарту GSM-900 для міста Кривий Ріг. Курсовий проект складається з двох частин. У першій частині приводиться коротка характеристика архітектури GSM-900, частотний розподіл, типи каналів, типи пакетів у системі GSM-900. Більш докладніша характеристику я описав для базової станції GSM-900 ( вироьництва фірми Ericsson, RBS-2000). RBS-2000 – базова станція другого покоління виробництва Ericsson. Вона характеризується низькими загальними витратами протягом усього часу експлуатації, зручністю експлуатації, простотою встановлення, швидкістю розгортання, гнучкістю конфігурації, яка передбачає можливість багатьох конфігурацій і розширень, встановлення обладнання як на зовні так і в приміщенні. В другій частині мого курсового проекту, маючи за завдання спроектувати коміркову мережу GSM-900 на території міста Кривий Ріг площею і населенням 703 000 чоловік, я провів розрахунки родіотрафіку, визначив основні параметри комірок та розрахував ущільнення даної частини території. Спроектовану коміркову мережу з вкараними базовими станціями і ущільнену частину території я зобразив на карті, яка додається до курсового проекту. Також мною було проведено оцінку покриття території поширення електромагнітним полем, проведено техніко-економічну оцінку, складено план розподілу частот та план номерації мобільних абонентів. У процесі виконання даного курсового проекту, я засвоїв принципи побудови стільникової мережі мобільного зв’язку стандарту GSM-900, а також розглянув внутрішню будову та принцип роботи базової станції RBS-2000 виробництва фірми Ericsson. Вступ Сучасний стільниковий зв’язок – це одина з найпрогресивніших областей електрозв’язку, який високими темпами охоплює все більші території нашої країни. З часом цифрові комірки мережі сиануть універсальними телекомунікаційниими засобами зв’язку. Типова коміркова мережа функціонує у двохмірному просторі і складається з стаціонарних станцій, так як і територіальних ATC і DTS, та MS. Стандарт GSM використовується перш за все в двох основних діапазонах частот, в смузі 900 МГц і в смузі 1800 МГц. Система, що працює в смузі 1800 МГц отримала назву DCS-1800. В ході розвитку системи GSM, в деяких країнах розширено діапазон частот, що використовується системою. Ці системи відомі під назвою E-GSM. Це стандартні системи. GSM, в яких для кожного з напрямків передачі на краю основної смуги шириною 25 МГц додана додаткова смуга частот шириною 10 МГц. Це дозволило збільшити кількість частот на 50. система GSM стала дуже потужною у всьому світі за винятком Японії і США, де де знаходяться два основні конкуренти системи GSM – це системи IS-95, і SDC. Оскільки жодна з цих країн не думає впроваджувати в себе систему GSM 900, то для них зарезервовано смугу частот в діарпазоні 1900 МГц з призначеним для систем безпровідного особистого зв’язку. Отже, не виключено, що серед систем, які вводять в дію в цьому діапазоні будуть також так звані системи PCS 1900, які узгоджені з стандартом GSM. Технічне завдання Об’єктом проектування є місто Кривий Ріг, площею 446 км2 з населенням N= 703 000 чоловік. Задано такі вихідні дані: втрати по розмовних каналах Вр=0,3% втрати по викличних каналах Вв=0,1% час розмови tр=143 с тривалість розмови hr=96%•tр=137,8с тривалість викликів hw=4%•tр=5,2 с щільність викликів λ=2,3 вик/год Потрібно розрахувати: параметри комірки і радіотрафік; скласти план розподілу частот; провести ущільнення; скласти план нумерації мобільних абонентів; скласти санітарний паспорт; зобразити на карті ущільнену ділянку коміркової мережі. 1.Мережа мобільного зв’язку стандарту GSM-900 1.1. Структура мобільного зв’язку стандарту GSM-900. Структурна схема системи коміркового зв’язку стандарту GSM показана на рисунку 1. EMBED PBrush Рис.1. Структурна система мережі GSM. Система поділяється на три частини: Base Station Subsystem – підсистема BTS, яка включає в себе BTS, контролер базових станцій (BSC) та рухомі станції (MS). Network Station Subsystem – комутаційно-мережна частина, вона включає в себе територіальну комутаційну систему (MSC), домашній і гостьовий реєстр (HLR і VLR), ідентифікації обладнання та центр керування і контролю. Обмін даними між базовими станціями та контролерами відбувається по виділеним каналам кабельного зв’язку по інтерфейсу A-bis. А між підсистемами BTS і мережною частиною по інтерфейсу А. MS – рухома станція. BTS – базова станція – сприймає інформацію, що випромінюється рухомою станцією. BSC – контролер базових станцій – контролює та керує роботою декількох BTS. MSC – територіальна комутаційна станція – обробляє інформацію отриману від BSC. Зв’язок між MSC і MATS відбувається по інтерфейсу R2 або OKS-7, для чого в склад комутаційної системи входить IWF – модуль узгодження інтерфейсу. Територіальна комутаційна станція крім того виконує функції маршрутизаці дзвінків з MATS через BSC, BTS до конкретних MS. HLR – база даних яка зберігає поточні дані про всі MS, що зареєструвались та знаходяться у зоні даної MSC. До HLR вносять дані, що стосуються прав абонента. VLR – гостьовий реєстр – база даних яка зберігає про всі рухомі MS, що реєструвалися в зоні обслуговування даної MSC. В VLR знаходяться більш конкретні дані про локалізацію MS ніж в рідному HLR. GMSC – транзитна комутаційна станція – вона є перехідною між системою GSM та іншими ТК системами. Вона відповідає за правильний хід виконання з’єднання до абоненнта GSM без за діяння модуля IWF і з використанням IWF для з’єднання абонента з інших ТКС. AuC – центр аутентифікації – невід’ємно пов’язаний з HLR. Він дає різноманітні параметри для аутентифікації користувача. Він зберігає закладені індивідуальні алгоритми обчислення вхідних даних і видачі кінцевих результатів для кожного абонента. OMS – центр керування та ремонту – має доступ як до MSC так і до BSC. Здійснює обробку повідомлень про помилки, що надходять від коміркової мережі. Конфігурує BTS через контролер та дозволяє оператору дистанційно перевірити всі підключені компоненти системи. OMS дає можливість бачити роботу системи та управляти нею. EIR – центр ідентифікації обладнання. Цей центр є впровадження відносно нової функції захисту системи коміркового зв’язку. Він зберігає всю інформацію про втрачені, вкрадені апарати, які не можна використати в мережі GSM. SC – сервісний центр, є необов’язковим. Цей центр виконує функції надання додаткових послуг користувачу мережі. В мережі коміркового зв’язку GSM використовується частотно-часове розділення каналів, призвело до істотного каналів в досить вузькому діапазоні частот. 1.2. Організація каналів в системі GSM –900 Рис.2. Частотні канали в GSM 100 кГц200 кГц200 кГц200 кГц200 кГц200 кГц100 кГц100 кГц200 кГц200 кГц200 кГц200 кГц200 кГц100 кГц123…124123…124канал “ВВЕРХ” – 25 МГцканал “ВНИЗ” – 25 МГц 45 МГц 890 МГц 935 МГц 915 МГц 960 МГц В табл.1 приведені номінали частот каналів для прийому (RX) і передачі (TX) базовими станціями і відповідні їм номери каналів Таблиця 1. Частотні канали GSM 900 Смуга частот виділена для системи розбита на два під діапазони. Верхній піддіапазон (канали в смузі 890-915 МГц) використовується в системі для передачі даних від MS до BTS. Нижній під діапазон (канали в смузі 935-960 МГц) для зворотної передачі. K=890+0.2•і – канали “вверх” K=935+0.2•і – канали “вниз” де 1 <=і<=124 – номер каналу. Кожна з частотних смуг виділених для мережі GSM розділяється на частотні канали, рознесення яких складає 200 КГц. По краях діапазонів організовуються захисні смуги по 100 КГц. EMBED PBrush Рис.3. Канали радіоінтерфейсу Частоти групуються парами, організовуючи дуплексний канал з рознесенням 45 МГц. Кожна коміка системи GSM характеризуються фіксованим присвоєнням визначення кількості пар частот. Ці пари частот зберігаються і при стрибках по частоті. F(n)=890,2+0,2(n-1),МГц – канали “вниз” F(n)=890,2+0,2(n-1)+45,МГц – канали “вверх” 1.3. Типи каналів GSM В системі GSM розрізняють фізичні і логічні канали ( рис.4 ). Канал, що використовуєть для перенесення інформації між MS і BTS називається фізичним каналом. Різні види інформації, що переносяться по фізичним каналам, класифікуються як логічні канали. Логічні канали поділяються на дві категорії: канали управління і канали інформаційних потоків. Канали управління містять сигналізаційну інформацію, що використовується MS для виявлення BTS, синхронізації її з BTS, при чому інформація яка необхідна для встановлення зв’язку. Є три категорії каналів управління: широкомовні канали, спільні канали і спеціальні канали управління. Широкомовні канали – передаються по каналам вниз. Вони містять інформацію, яка потрібна MS в фазі встановлення зв’язку. FCCH – канал частотної корекції, містить інформацію, яка використовується MS для корекції частоти; SCH – синхронізаційний канал, містить ідентифікаційний код BTS, який використовується для правильного шифрування інформації; BCCH – широкомовний канал управління, використовується для передачі MS ідентифікаційної інформації: код зони викликів LAC, ідентифікатор оператора MNC, номери радіоканалів сусідніх комірок. Спільні канали управління. Всі вільні канали управління передаються по принципу “точка-точка”: PCH – пошуковий канал, використовується для пошуку шляху встановлення зв’язку з MS. BTS передає інформацію про MS яку розшукує система. RACH – канал випадкового доступу, використовується для передачі MS інформації про те, який виділений синхронізаційний канал їй призначений. Спеціальні канали управління Рис.4. Канали радіоінтерфейсу ЛОГІЧНІ КАНАЛИ КАНАЛИ УПРАВЛІННЯ КАНАЛИ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПОТОКІВ ШИРОКОМОВНІ КАНАЛИ СПІЛЬНІ КАНАЛИ УПРАВЛІННЯ СПЕЦІАЛЬНІ КАНАЛИ УПРАВЛІННЯ ПОВНОШВИДКІСНІ НАПІВШВИДКІСНІ FCCH SCH BCCH RACH PCH AGCH SDCCH SACCH FACCH По цих каналах передається синхронізаційна інформація, необхідна для ідентифікації абонента, встановлення з’днання і звітування. SDCCH – окремий виділений спеціальний канал управління, переносить сигналізаційну інформацію під час встановлення виклику. SACCH – повільний виділений спеціальний канал управління, виділяється разом з розмовним або окремим виділеним спеціальним каналом управління і містить результати вимірювання які виконує MS. На основі звітів BSC приймає рішення про зміну потужності, перемикання. FACCH – швидкий виділений спеціальний канал управління, завжди зв’язаний з розмовнм каналом і містить термінову сигналізаційну інформацію, яка використовується при перемиканні між комірками і передачі в звичайних каналах. 1.4. Канали інформаційних потоків Ці канали призначені для перенесення мови і даних. Вони можуть розміщуватися в довільному часовому інтервалі на будь-якій частоті за винятком нульового часового інтервалу BCCH несучої. Повношвидкісні розмовні канали містять закодовану розмову і дані. Інформація передається з швидкістю 33,8 кбіт/с. Напівшвидкісні розмовні канали;при роботі з ними MS буде використовувати не кожен часовий інтервал, через один. В результати дві MS зможуть використовувати один і той же фізичний канал, що призведе до подвоєння його пропускної здатності. 1.5. Структура радіоінтерфейсу В стандарті GSM передача інформації по радіоінтерфейсу організується циклами (кадрами) TDMA, тривалість яких становить 4.615 mс. Кожен цикл складається з восьми часових інтервалів по 577 мкс, і кожен часовий інтервал відповідає своєму розмовному або сигналізаційному каналу. Для ефективного розташування логічних каналів в фізичних, а також для процедури шифрування радіопередачі стандартом передбачено організацію циклів вищого рівня. Наступним після TDMA циклу рівнем в ієрархічній структурі радіоінтерфейсу є мультицикл (англ. multiframe). Для організації каналів інформаційних потоків і каналів управління використовується два види мультициклів: Мультицикл каналів інформаційних потоків (тривалістю 120 mc) складається з 26 циклів TDMA. При цьому в 24 циклах передається розмовна інформація – це цикли 1-12 і 14-25, в циклі 13 передається інформація каналу SACCH, а цикл 26 залишається порожнім (зарезервований для передачі другого сегменту інформації каналу SACCH при напівшвидкісному кодуванні). Мультицикл каналів управління (тривалістю 235 mс) складається з 51 циклу TDMA. Наступним рівнем організації циклів є т. зв. суперцикл (англ. superframe), тривалість якого становить 1326 циклів TDMA (6.12 c). Суперцикл містить або 26 циклів каналів управління, або 51 цикл каналів інформаційних потоків. Рис.5. Циклова структура в стандарті GSM 1 гіперцикл = 2048 суперциклів = 2715648 циклів TDMA (3 год 28 хв 53 с 760 mc)01234204520462047 1 суперцикл = 1326 циклів TDMA = 5126 або 2651 циклів TDMA (6.12 c)012344849500122425 1 мультицикл = 26 циклів TDMA (120 mc)0122425 1 мультицикл = 51 цикл TDMA (235.38 mc)0124950 012345670123456701Цикл TDMA (4.615 mc) 012345670123456701Цикл TDMA (4.615 mc) 2048 суперциклів утворюють один гіперцикл, який має тривалість 3 години 28 хвилин 53 760 mc, або 2715648 циклів. Номер циклу в межах гіперциклу використовується в процесі шифрування інформації, що передається по радіоінтерфейсу. 1.6. Базова станція 1.6.1. Архітектура базової станції Базові станції RBS 2000 – це друге покоління базових станцій Ericsson. Вони характеризуються низькими загальними витратами протягом періоду експлуатації, зручністю експлуатації, простотою інсталяції, швидким розгортанням; гнучка конструкція передбачає можливість багатьох конфігурацій і розширень; RBS 2000 можуть встановлюватись як всередині, так і зовні приміщень; передбачають підтримку ієрархічних структур до трьох рівнів: макрокомірки – для зони, мікрокомірки – на рівні вулиць, пікокомірки – для закритих приміщень. Апаратне забезпечення базової станції складається з ряду замінних модулів і шин (рис.6). TRU TRU ECU Локальна шина CDU CDU Блок кондиціонування і живлення Інтерфейс до антен Інтерфейс до антен живлення від мережі змінного струму живлення від батарей Шина синхронізації X-шина CDU-шина OMT інтерфейс Інтерфейс до BSC Рис.6. Замінні модулі і шини базової станції RBS 2000 DXU E A C U Розподільчий комутатор. Розподільчий комутатор (DXU) – це центральний блок управління базової станції. Основними функціями DXU є: крос-комутація часових інтервалів потоків 2 Мбіт/с з відповідними прийомо-передавачами; інтерфейс до контролера базових станцій (2 Мбіт/с); синхронізація інших приймально-передавальних модулів базової станції; обробка до 16 зовнішніх аварійних сигналів (пожежа, сигналізація і т.д.); дистанційне управління процесом передачі; інтерфейс OMT через RS 232; концентрація керуючих зв’язків (LAPD сигналізація) в напрямку BSC; зберігання інсталяційної бази даних, яка містить інформацію про конфігурацію стійки. Розподільчий комутатор складається з чотирьох частин: ІКМ-частина; центральний процесор (CPU); центральний синхронізуючий пристрій (CTU); HDLC-концентратор. Центральний процесор SRAM Boot/Flash DRAM інтерфейси індикатори ЦЕНТРАЛЬНИЙ ПРОЦЕСОР Зовнішні аварійні сигнали OMT інтерфейс C T U шина синхро-нізації HDLC-концентратор комутатор комутатор RS 485 RS 485 G.703 G.703 локальна шина А локальна шина В A-bis інтерфейс ІКМ-ЧАСТИНА Рис.7. Блок-схема DXU ІКМ-частина призначена для “витягування” часових інтервалів з ІКМ-лінії А-bis інтерфейсу і передавання їх через локальну шину приймально-передавальному блоку базової станції. До DXU можна під’єднувати дві ІКМ-лінії, що дозволяє підвищити пропускну здатність або дає можливість резервуваня ліній передачі. Крім того, ІКМ-частина виділяє часові інтервали, що не використовуються базовою станцією, для інших BTS (по ІКМ-лінії з контролером базових станцій може з’єднуватись до 5 базових станцій). Центральний процесор відповідає за управління ресурсами в межах базової станції. Його основними функціями є: завантаження і зберігання програмного забезпечення заміннихмодулів; інтерфейс з OMT; внутрішня і зонішня системи індикації аварії; “витягування” з ІКМ-потоків інформації LAPD сигналізації. Центральний синхронізуючий пристрій генерує стабільні опорні імпульси для приймально-передавального модуля базової станції. HDLC-концентратор забезпечує на A-bis інтерфейсі LAPD-концентрацію і LAPD-мультиплексування, які дозволяють більш ефективно використовувати A-bis інтерфейс. Блок підключення зовнішньої системи індикації аварії Блок піключення зовнішньої системи індикації аварії (EACU) – це модуль, до якого надходять двійкові сигнали від зовнішніх пристроїв (пожежні датчики, датчики руху, температури і ін.). Ці сигнали розрізняються OMT і передаються до контролера базових станцій через LAPD-сигналізацію по A-bis інтерфейсу. EACU дає можливість оператору наглядати за всіма базовими станціями з одного пункту і виключає необхідність постійного відвідування базових станцій. Приймально-передавальний модуль Приймально-передавальний модуль (TRU) включає в себе приймач (RX), передавач (TX) і цифровий блок прийомо-передавача (TRUD). Кожен приймально-передавальний модуль може обслуговувати одночасно декілька мобільних станцій (максимум 7), оскільки TRU працює в системі мультиплексування з часовим ущільненням каналів. Приймально-передавальний модуль виконує наступні функції: радіопередача; радіоприйом; обробка сигналів радіоінтерфейсу; управління прийомом і передачею. Блок-схема приймально-передавального модуля представлена на рис.3.20. Цифровий блок прийомо-передавача (TRUD) виконує роль контролера прийому і передачі. Він взаємодіє з іншими компонентами RBS через локальну шину, CDU-шину, шину синхронізації і Х-шину. TRUD виконує обробку сигналів: кодування, шифрування, пакетне форматування і вирівнювання Вітербі. Передавальний блок (TX) виконує модуляцію і підсилення сигналу, що надійшов по каналу “вниз”. Приймальний блок виконує демодуляцію сигналу, що надійшов по каналу “вверх” і направляє демодульований сигнал в TRUD. Блок об’єднання і розподілення Блок об’єднання і розподілення (CDU) – це інтерфейс між приймально-передавальним модулем і системою антен. Він дозволяє сумісне використання антен декількома TRU. CDU об’єднує сигнали, передані від різних передавачів, і розподіляє прийняті сигнали між всіма приймачами. Всі сигнали фільтруються перед передачею і після прийому за допомогою смугопропускаючих фільтрів. Основними функціями апаратних засобів CDU є: TX-об’єднання; RX-підсилення; дистанційне управління системою антен; фільтрація радіочастот; захист TRU від відбитої енергії. Об’єднувач (англ. combiner) – це пристрій, який дозволяє під’єднати до однієї антени декілька передавачів. Це забезпечується шляхом передачі енергії радіочастот кожного з передавачів при блокуванні енергії радіочастот всіх інших передавачів, що використовують спільну антену. Існує два типи об’єднувачів: гібридні і фільтерні. Гібридний об’єднувач – це широкосуговий фільтр, що дозволяє передачу всіх частот в передавальній смузі в прямому напрямку. Кожен гібридний об’єднувач може об’єднувати два вхідні сигнали передавача в один вихідний сигнал. Такий об’єднувач має 3 дБ вносимих втрат. Фільтерний об’єднувач – це вузькосмуговий пристрій, який дозволяє передачу тільки однієї вибраної частоти. Такий об’єднувач має постійні вносимі втрати (понад 4 дБ) незалежно від кількості передавачів в системі. Для настройки фільтерного об’єднувача на вибрану частоту використовується “ступінчастий” двигун. Така настройка займає приблизно 5-7 секунд. Незалежно від того, який тип CDU використовується, базові станції RBS- 2000 для передачі і прийому використовують одні і ті ж антени. Це можливо лише завдяки дуплексним фільтрам. РАДІО- ПЕРЕДАВАЧ ПЕРЕДАВАЛЬНИЙ БЛОК ПРИЙМАЛЬНИЙ БЛОК РАДІО- ПРИЙМАЧ TX RX A RX B TRUD Блок обробки сигналів Блок керування радіозв’язком X-дані синхронізація TX дані TX управління RX дані A RX дані B RX управління локальна шина CDU шина X шина шина синхронізації Рис.8. Спрощена блок-схема TRU Дуплексний фільтр складається з двох смугопропускаючих фільтрів, які використовуються відповідно для каналу “вверх” і “вниз”. Це дозволяє під’єднати канали приймальної і передавальної антен до звичайної антени, оскільки сигнал з передавача не може пройти через приймальний смугопропускючий фільтр, а сигнал з передавача – через передавальний фільтр. Блок керування енергією Блок керування енергією ECU (англ. Energy Control Unit) – це модуль, який дистанційно регулює стан навколишнього середовища всередині стійки і контролює енергетичне обладнання. ECU керує блоком живлення, запобіжниками, вентиляторами, охолоджувачами, нагрівачами. Системні шини Взаємозв’язок між замінними модулями базової станції RBS 2000 здійснюється по чотирьох системних шинах: Локальна шина забезпечує внутрішній зв’язок між DXU, TRU і ECU. По ній передається TRX-сигналізація, розмовна інформація і дані. Шина синхронізації містить синхронізаційну інформацію, яка необхідна для передачі по радіоінтерфейсу. Ця інформація поступає від центрального синхронізуючого пристрою розподільчого комутатора до приймально-передавального модуля. X-шина містить розмовну інформацію і дані, які передаються у вигляді пакетів до приймально-передавальних модулів. Вона використовується при стрибкоподібній перенастройці частоти, коли в кожному наступному циклі на одному і тому ж часовому інтервалі використовується інша несуча частота (передавач). CDU-шина з’єднує блок об’єднання і розподілу з приймально-передавальними модулями. По ній передаються аварійні сигнали і особлива інформація, яка використовується при взаємодії CDU і TRU. 1.6.2. Функції базової станції кодування шифрування перемішування пакетне форматування модуляція передача канал декодування дешифрування деперемішування розпакування демодуляція прийом Базова станція BS (англ. Base Station) – це обладнання призначене для обслуговування однієї або декількох комірок мережі. Вона не просто забезпечує доступ до мережі рухомим станціям, а виконує складну обробку радіосигналів з метою забезпечення високої якості і надійної передачі. Функції, які виконує базова станція можна розділити на дві групи. До першої групи відносяться такі функції як: канальне кодування; перемішування; шифрування радіопередачі; пакетне форматування; модуляція; вирівнювання. Ці функції є обов’язковими і необхідні для забезпечення надійної передачі і достовірного прийому. Друга група – це функції, які призначені для покращення якості передачі, для підвищення ефективності використання частотного спектру. Вони включають: рознесений прийом; стрибкоподібну перенастройку частоти; обробку часового випередження; перервну передачу; звітування контролеру базових станцій. 1.6.3. Форматування пакетів Система GSM – це система з комутацією каналів (GSM 2-го покоління), проте інформація по радіоінтерфейсу передається у вигляді пакетів. Пакет – це блок бітів, який міститься в одному часовому інтервалі TDMA циклу на радіоінтерфейсі. Функцію розміщення інформації в потрібний пакетний формат виконує приймально-передавальний модуль базової станції В системі GSM передбачено п’ять типів пакетів: звичайний пакет; пакет частотної корекції; синхронізаційний пакет; пакет доступу; замінний пакет. Звичайний пакет. Рис.9. Звичайний пакет TB 3 TB 3 Інформаційні біти 57 SF 1 Тренувальна послідовність 26 Інформаційні біти 57 SF 1 GP 8.25 577 мкс (156.25 біт) Звичайний пакет використовується для перенесення інформації по каналах інформаційних потоків і каналах управління: BCCH, PCH, AGCH, SDCCH, SACCH і FACCH. На початку і в кінці звичайного пакету розміщені 3-бітові блоки – кінцеві біти (ТВ). Ці біти завжди є нульовими (0,0,0) і призначені для вказівки еквалайзеру стартових і стопових точок. Основною частиною пакету є інформаційні біти – 2 блоки по 57 біт захищеної від помилок зашифрованої інформації, які відповідають сигналам мови або даних. Оскільки при поширенні через радіоінтерфейс інформація може бути пошкоджена в склад звичайного пакета включена т.зв. тренувальна послідовність – послідовність відомого зразка. На приймальному кінці на основі цієї послідовності еквалайзер створює математичну модель каналу в певний момент часу, що дозволяє йому відновити пошкоджену інформацію. В системі GSM є 8 різних зразків тренувальних послідовностей. По замовчуванню використовується тренувальна послідовність яка є тотожною кольоровому коду базової станції номера BSIC. Дві базові станції, які працюють на одній частоті і розміщені недалеко одна від одної використовують різні тренувальні послідовності, що дозволяє еквалайзеру розрізнити їх пакети. Тренувальна послідовність з двох боків відокремлюється від інформаційних блоків бітами-прапорцями (SF). Кожен біт-прапорець відповідає за свою інформаційну послідовність і вказує чи в даному пакеті передається, наприклад, розмовна інформація, чи інформація сигналізції. Стан бітів-прапорців дозволяє правильно розшифрувати вміст пакетів. В часовому інтервалі є простір для 156.25 біт, а звичайний пакет містить лише 148 біт. Решті 8.25 біт утворюють т.зв. захисний інтервал (GP). Захисний інтервал зменшує ймовірність перекривання сусідніх пакетів, яке може призвести до втрати інформації. Пакет частотної корекції Рис.10. Пакет частотної корекції TB 3 TB 3 Синхронізуюча послідовність 142 GP 8.25 577 мкс (156.25 біт) Пакет частотної корекції використовується для синхронізації частоти мобільної і базової станції. Періодична синхронізація необхідна, щоб компенсувати похибки генератора і ефекти помноження частоти, які виникають внаслідок швидкості транспортних засобів. Тому базова станція через визначені проміжки часу посилає чистий синусоїдальний сигнал – немодульован несучу. Для цього в склад пакета частотної корекції входить т.зв. синхронізуюча послідовність (142 нульові біти). Як і в звичайному пакеті, в пакеті частотної корекції містяться два блоки кінцевих бітів (ТВ) і захисний інтервал (GP). Синхронізаційний пакет Рис.11. Синхронізаційний пакет TB 3 TB 3 Синхронізаційна послідовність 64 GP 8.25 577 мкс (156.25 біт) Інформаційні біти 39 Інформаційні біти 39 Після виконання процедури синхронізації по частоті, мобільна станція здійснює часову синхронізацію з точністю до біта. Для цього базова станція по широкомовному каналу передає синхронізаційні пакети. В склад синхронізаційного пакета входить 64-бітова синхронізаційна послідовність і два 39-бітові блоки інформаційних біт. Інформаційні біти містяь номер циклу TDMA, який використовується для правильного дешифрування інформації, яка міститься в звичайних пакетах, і номер тренувальної послідовності (BSIC), який використовується еквалайзером. Лише після отримання синхронізаційного пакету мобільна станція може пробувати розкодувати інформацію, яку містить BCCH. Пакет доступу Рис.12. Пакет доступу TB 8 TB 3 Тренувальна послідовність 41 GP 68.25 577 мкс (156.25 біт) Зашифровані біти 36 Пакет доступу використовується для передачі інформації по каналу довільного доступу RACH. За допомогою цього пакету мобільна станція вимагає доступу до системи. При першому доступі невідома відстань від мобільної до базової станції, тому невідоме запізнення з яким надійде пакет. Як наслідок пакет має видовжений захисний інтервал (68.25 біт, що відповідає тривалості 252 мкс), який запобігає накладанню пакетів навіть якщо мобільна станція перебуває на границі комірки (252 мкс·300000 км/с = 2·37.75 км). Еквівалент пакета Еквівалент пакета забезпечує встановлення і тестування каналу зв’язку. За своєю структурою еквівалент пакета повністю співпадає з звичайним пакетом і містить тренувальну послідовність довжиною 26 біт. Проте в даному типі пакета відсутні біти-прапорці і не передається ніяка інформація. Еквівалент Рис.13. Замінний пакет TB 3 TB 3 Змішані біти 58 Тренувальна послідовність 26 Змішані біти 58 GP 8.25 577 мкс (156.25 біт) пакета лише інформує приймальну сторону про те, що передавач функціонує. 2. Проектування коміркової мережі мобільного зв’язку стандарту GSM-900 для Кривого Рогу. 2.1. Розрахунок радіотрафіку і параметрів комірки для заданих вихідних даних з врахуванням спільно канальної інтерференції. З метою ефективного використання радіочастот на BTS в тринадцяти комірковому ансамблі використовується антени з шириною діаграми направленості на рівні половини потужності в 1200 антенах. Наслідком цього буде розподіл комірок на три сторони і три частотні групи. При аналізі найкращої ситуації, отримаємо, що для 1200 антен значення q=4,6, C/I>=18 дБ при N=1. Маючи вихідні дані: кількість комірок в ансамблі N=7. втрати по розмовних каналах Вр=3% втрати по викличних каналах Вв=0,1% час розмови tр=143 с тривалість розмови hr=96%•tр=137,28 с тривалість викликів hw=4%•tр=5,72 с щільність викликів λ=2,3 вик/год щільність антен в комірці Кант=3 населення Nнас= 703000 чоловік площа території S=446 км2 кількість обслуговуючих пристроїв на одній частоті Коп.=8 антени 1200 Розрахуємо наступні параметри комірки: -щільність користувачів EMBED Equation.3 чол. -кількість обслуговуючих пристроїв в комірці Коп.ком.=8•2=24 ОП. -навантаження від одного абонента для розмовних каналів EMBED Equation.3 Ерл. -навантаження від одного абонента для викличних каналів EMBED Equation.3 Ерл. -навантаження від групи абонентів для розмовних каналів EMBED Equation.3 Ерл. -навантаження від групи абонентів для викличних каналів EMBED Equation.3 Ерл. -кількість обслуговуючих пристроїв в ансамблі Коп.анс=24•7=168 ОП -кількість ансамблів EMBED Equation.3 -площа ансамблю EMBED Equation.3 км2 -площа комірки EMBED Equation.3 км2 -радіус комірки EMBED Equation.3 км -кількість комірок EMBED Equation.3 -кількість користувачів в комірці EMBED Equation.3 -навантаження в комірці для розмовного каналу EMBED Equation.3 Ерл. -навантаження в комірці для викличного каналу EMBED Equation.3 Ерл. Проведемо оптимізацію. Ми маємо 24 обслуговуючі пристрої, а нам потрібно 42. Тому беремо 6 частот по 8 обслуговуючих пристроїв і отримаємо 48 ОП, на кожну антену по 2-ві частоти. -модуль М – це найменша відстань між сусідніми центрами зон на найвищому рівні ієрархії EMBED Equation.3 км -неординптна відстань D найменша відстань між центрами зон із однаковими номерами на вищому рівні ієрархії EMBED Equation.3 км -щільність базових станцій  - це число базових станцій на одиницю площі в межах дії системи EMBED Equation.3 2.2. План розподілу частот Стандарт GSM розрахований для створення коміркових мереж мобільного зв’язку в наступних діапазонах частот 890-915 МГц – для передачі мобільними станціями (канал “вверх”); 935-960 МГц – для передачі базовими станціями (канал “вниз”). Для характеристики поширення електромагнітних хвиль використовується параметр L, дБ – втрати мережі, тобто втрати, які виникають при поширенні електромагнітних хвиль в забудованій місцевості. При розрахунку цих втрат використовується формула Ока мура-Хата. Розрахунок затухання для міст: L[дБ]=69,55+26,16•logf[МГц]-13,82•logh1[м]-а(h0)+(44,9-6,55•logh1[м])• •logd[км], де а(h0) визначається: -для великих і середніх міст: a(h0)=(1.11•logf[МГц]-0.7)h-(1.56•logf[МГц]-0,8); -для великих міст: a(h0)=3,2•(log11,75h)2-4.97. Розрахунок затухання для підміст та великих територій: Lp[дБ]=Lp[дБ]-2•(logf[МГц]/28)2-5.4; L[дБ] – втрати для великих міст. Розрахунок затухання для сіл: Lo[дБ]=Lo[дБ]-4.78•(logf[МГц])2+18.33•logf[МГц]-40.94, де f[МГц] – частота прийому/передачі; h1[м] – висота базової станції = 40м; d[км] – відстань від MS до BS =16км; h[м] – висота MS =1,5м. Дані заносимо в формули і для різних частот прийому/передачі розраховуємо затухання. Результати заносимо в таблицю. Таким самим чином рахуємо затухання для кожної комірки всіх ансамблів. З отриманих результатів можна сказати, що: затухання для сіл є меншим ніж для підміст, великих міст, малих та середніх для одних і тих самих частот прийому/передачі.

Курсова робота Інші

01.01.1970 03:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись