Блок керування базовими станціями
Між комутаційно-мережною частиною системи і базовими станціями знаходяться блоки керування базовими станціями BSC. Вони виконують роль, пов’язану, перш за все, з керуванням обслугою радіоканалів в окремих комірках, мають власне комутаційне поле, займаються також кабельними лініями до базових станцій.
НАЙВАЖЛИВІШІ ФУНКЦІЇ БЛОКІВ КЕРУВАННЯ БАЗОВИМИ СТАНЦІЯМИ:
- конфігурування і керування розмовами та сигналізаційними радіоканалами підлеглих йому базових станцій;
- керування скаканням по частотах;
- керування процедурою шифрування радіопередачі;
- виклик рухомих станцій;
- керування потужністю підлеглих йому базових та рухомих станцій;
- керування перемиканням каналів;
- контроль ймовірності помилок в незайнятих радіоканалах;
- контроль ймовірності помилок і рівня потужності прийнятих сигналів базових станцій та рухомих в зайнятих радіоканалах;
- комутація з’єднання з метою концентрації руху на лініях до комутаційної станції MSC;
- утримування і нагляд за з’єднаннями між блоками керування і базовими станціями.
Спрощена функціональна схема блока керування базовими станціями представлена на рис. 6.25. Частина комутаційних функцій була перенесена з комутаційної станції MSC на комутаційне поле блока керування, що привело до зменшення кількості центральних станцій в системі та зниження коштів передачі в стаціонарній частині GSM (BSC як концентратор). Плата сигналізації блока керування відповідає за виконання сигналізаційних протоколів в інтерфейсах А та А-bis. Блок керування наглядає за встановленням з’єднань та роз’єднанням на комутаційному полі та керує підлеглими блоку керування радіозасобами. Блок експлуатації та обслуговування аналізує і зберігає інформацію про помилки в роботі підлеглої їй системі та генерує сигнали тривоги. Через стик Х.25 блок керування з’єднаний з центром експлуатації та обслуговування системи GSM.
Деякі виробники не виключають також в недалекому майбутньому можливості об’єднання блоків управління BSC і комутаційних станцій MSC. В разі потреби, розширення функцій блока керування до функцій повної комутаційної станції MSC (напр. в ситуації коли кількість абонентів, що обслуговуються даним блоком керування значно зросте) вимагатиме тільки зміни програмного забезпечення.
Блоки керування базовими станціями часто встановлюються в системі як самостійні пристрої, але можуть бути також інтегровані з обладнанням базових станцій або на іншому кінці трансмісійної ланки, з обладнанням станції MSC, все ж залишаючись функціонально частиною ансамблю базових станцій.
Зі сторони нижчих рівнів системи GSM (базових і рухомих станцій) - блоки керування з’єднані стаціонарними лініями з базовими станціями (рис. 6.23).
Таблиця 6.5 Основні класи потужностей базових станцій в системах GSM 900 і DCS 1800.
| Клас | GSM 900 | DCS 1800 |
| 320 Вт (55 дБм) | 20 Вт (43 дБм) | |
| 160 Вт (52 дБм) | 10 Вт (40 дБм) | |
| 80 Вт (49 дБм) | 5 Вт (37 дБм) | |
| 40 Вт (46 дБм) | 2,5 Вт (34 дБм) | |
| 20 Вт (43 дБм) | --- | |
| 10 Вт (40 дБм) | --- | |
| 5 Вт (37 дБм) | --- | |
| 2,5 Вт (34 дБм) | --- |
Таблиця 6.6 Класи потужностей базових станцій в малокоміркових системах.
| Клас | GSM 900 | DCS 1800 |
| М1 | 0,25 Вт (24 дБм) | 1,6 Вт (32 дБм) |
| М2 | 0,08 Вт (19 дБм) | 0,5 Вт (27 дБм) |
| М3 | 0,03 Вт (14 дБм) | 0,16 Вт (22 дБм) |
Представлена на рис. 6.23 зіркова структура з’єднань, в якій кожна базова станція BTS з’єднана індивідуальною лінією з блоком BSC не є єдино можливою. На рис. 6.26 показано також іншу конфігурацію. З економічної сторони можна застосувати послідовне з’єднання n базових станцій або послідовні з’єднання з петлею. В останньому випадку правильна робота всіх базових станцій можлива навіть тоді, коли одне з’єднання буде обірване. Можливість виконання з’єднань від блока керування базових станцій до базових станцій трьома способами міститься в описі інтерфейсу А-bis стандарту GSM.
Рис.6.25 Спрощена блок-схема контролера базових станцій BSC
Модуль транскодера
Швидкість закодованого сигналу мови в системі GSM становить 13 кбіт/с для каналу типу full-rate та нижче 7 кбіт/с для каналу типу half-rate. В наступних пунктах розділу буде описуватися канал full-rate, який є єдиним варіантом, що використовується на першому етапі впровадження системи GSM. Якщо в системі GSM передаються дані, то їх швидкість (для каналу full-rate) не перевищує 13 кбіт/с. Отже швидкість передачі в радіоканалі системи GSM, минаючи канальне кодування, незалежно від виду переданої інформації, становить 13 кбіт/с. З іншого боку, швидкість одного каналу в стандарті ІКМ, який використовується в інтерфейсі А системи GSM, становить 64 кбіт/с. Спосіб кодування сигналу мови, застосований в радіоінтерфейсі системи GSM, дуже відрізняється від того, який є в інтерфейсі А.
Така ситуація приводить до того, що в системі GSM, з метою передачі як сигналів мови, так і даних, на шляху передачі між базовою станцією та комутаційною MSC необхідною є трансформація швидкості передачі, а для передачі сигналів мови додатково також зміна формату передачі сигналів мови з того, який застосовується в системі GSM на формат стандарту ІКМ. Ці дві функції виконуються в блоці транскодера TRAU (англ. Transcoder Rate Adapter Unit). Транскодер TRAU діє в двох напрямках, тобто виконує відповідну конверсію стандарту кодування та швидкості передачі як в напрямку від базової станції до центральної MSC, так і навпаки.
Транскодер TRAU ділить шлях передачі між базовою станцією і комутаційною MSC на дві частини: від базової станції до транскодера і від транскодера до комутаційної станції MSC. На відрізку від базової станції до транскодера виконується передача мови з швидкістю 16 кбіт/с, що відповідає одному фізичному каналу GSM, причому кожні чотири канали GSM з швидкістю 16 кбіт/с розташовані в одному каналі ІКМ з швидкістю 64 кбіт/с.
Основною перевагою такого розв’язку є зменшення коштів передачі по внутрішніх стаціонарних лініях системи GSM, порівняно з ситуацією, в якій заміна формату сигналу на формат ІКМ була би вже виконана в базовій станції BTS. Стаціонарні лінії між базовими станціями, блоками керування BSC і комутаційними станціями MSC звичайно орендуються в стаціонарній телефонній мережі. З цієї точки зору корисним є розташування транскодерів TRAU поблизу комутаційної станції MSC (рис. 9.27а), і такий варіант найчастіше використовується на практиці. З іншого боку, такий спосіб передачі приводить до виникнення небажаних явищ, наприклад, збільшує запізнення, зв’язане з перетворенням сигналів, що може привести до погіршення якості послуг. Виходячи з цього, деякі оператори вирішують деколи розмістити транскодери TRAU при блоках керування BSC (рис. 6.27б) або при базових станціях BTS (рис. 6.27с).
З точки зору стандарту GSM інтерфейс А допускає передачу одиночного сигналу мови виключно з швидкістю 64 кбіт/с, отже транскодер TRAU належить функціонально завжди до ансамблю базових станцій, незалежно від свого фізичного положення. На практиці транскодер часто знаходиться біля комутаційної станції MSC і є відокремлений від неї функціонально інтерфейсом А (рис. 6.27а).
Рисунок 6.26 – Способи з’єднання базових станцій з контролером базових станцій
Рисунок 6.27 - Способи розташування транскодера
У випадку телефонного з’єднання, яке встановлюється між двома абонентами тієї самої системи GSM, сигнал мови міг би весь час залишатися в форматі 13 кбіт/с, без потреби заміни на формат ІКМ. Теперішній стандарт GSM не передбачає такої можливості і сигнал мови, який передається навіть між абонентами, що знаходяться в одній комірці системи GSM повинен бути перетворений в форму ІКМ і зворотно.