Функциональная схема преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал

                   
   
Аналого-цифровой преобразователь
 
Цифро-аналоговый преобразо-ватель
         
 

 

 


Аналоговый сигнал Цифровые данные Аналоговый сигнал

В цифровых системах сотовой связи каждый канал в одной ячейке может быть одновременно использован несколькими пользователями, благодаря схеме множественного доступа с временным разделением (каналов) - TDMA и схеме множественного доступа с кодовым разделением (каналов) -CDMA.

 

Основные характеристики сотовых систем связи второго поколения - 2G

Параметры GSM 900 / GSM 1800 IS-136 (D-AMPS) IS-95 (CDMA)
Год внедрения
Полоса частот для передачи сигнала от базовой станции, мГц 935 - 960 869 - 894 869 - 894
Полоса частот для передачи сигнала от мобильного устройства, мГц 890,0 - 915,0 824 - 849 824 - 849
Полоса часот между исходящим и нисходящим каналом, мГц 45,0 (GSM 900); 95,0 (GSM1800) 45,0 45,0
Ширина полосы частот канала, кГц 200,0 30,0 1250,0
Количество дуплексных каналов в обоих направлениях 124+124=248; 187+187=374 790 + 42
Максимальная мощность мобильного устройства, Вт 20,0 3,0 35,0
Количество пользователей на один канал
Скорость передачи данных в одном канале, мс 156,25:4,615=33,8    
Общая скорость по всем временым интервалам в кадре, кбит/с 33,8 х 8 = 270,4    
Скорость кодирования, кбит/с 13,0 8,0 8,0; 4,0; 2,0; 1,0
Технология модуляции FDMA+TDMA (ЧМ + множ. доступ с временным разделением каналов); CDMA - множ. доступ с кодовым разделением каналов) FDMA+ TDMA CDMA+ TDMA
Количество логических каналов (число слотов - временных интервалов GSM - в кадре TDMA)    
Максимальный радиус ячейки, км 35,0 20,0 50,0
Максимальная скорость движения мобильного устройства, км/час (м/с) 250,0 (69,4)    
Максимальная длительность 1-го слота (врем. интервала), мс 0,577    
Максимальная длительность кадра, мс 0,577 х 8слотов = 4,615    
Средняя продолжительность одного соединения, с 130,0 130,0 130,0
Число битов во врем. интервале: информац. / сигнальных 148 + 8,25 - всего 156,25    
         

Слот TDMA - Time Division Multiple Access - множественный доступ с временным разделением (каналов) в сотовых системах связи второго поколения - 2G

 

А) Временнáя схема поля

Данные Настроечная Данные Защитная

последовательность полоса

 
 

 


0,57мс

Б) Пространственная схема поля

 
 

 

 


 

Архитектура сетей сотовой связи на примере глобальной мобильной системы GSM второго поколения - 2G

Архитектура сети GSM

       
   
 

 

 


Интерфейс Um

Подсистема базовых станций - BSS
(радиоинтерфейс)

       
 
BTS -Базовая трансиверная станция + антенна
 
BTS - Базовая трансиверная станция + антенна

 

 


ОМС
Интерфейс Аbis

 


Интерфейс A

 


 



где:

- МЕ - мобильное оборудование

- MS - мобильная станция

- SIM - Subscriber Identity Module - модуль идентификации абонента (SIM-карта), без которого MS работать не будет

- HLR - Home Location Register - регистр собственных абонентов - регистр исходного положения ("домашних" абонентов). В нем - вся информация о пользователях, данные о текущей зоне местонахождения, оплаченные услуги, ключи аутентификации - эта информация нужна для идентификации пользователя во всемирных сетях GSM.

Как только MS покидает текущую зону местонахождения LA, данные в регистре HLR обновляются.

- GMSC – шлюз между мобильным центром коммутации и другими сетями фиксированной и мобильной связи

- VLR - Visitor Location Register - регистр визитеров (гостей) - регистр местонахождения посетителей "гостей" сети с динамической базой данных, которая копируется из регистра HLR о конкретном пользователе в зоне местонахождения LA мобильной станции MS.

Такая иерархия регистров VLR и HLR позволяет избежать частых обновлений HLR и передачи данных о пользователе на большие расстояния.

- ОМС - Operation and Maintenance Centre - центр оперативной эксплуатации (аналог другому понятию МСЭ-Т: TMN - сеть управления телекоммуникациями) отвечает за управление и контроль всех объектов сети GSM через интерфейс "О"

( для сетей передачи данных Х.25 - через сеть сигнализации ОКС №7, или SS7), управление безопасностью, ведение расчетов (биллинг), мониторинг информационного обмена и т.д.

AuC - центр аутентификации - для обеспечения конфиденциальности пользователей и защиты передачи данных, содержит алгоритмы аутентификации и ключи шифров, генерирует значения, необходимые для аутентификации пользователя в регистре HLR, частью которого и является сам центр аутентификации AuC.

EIR - регистр опознавания оборудования - в нем хранятся списки действующего и неисправного оборудования, идентификация всех устройств, зарегистрированных для конкретной сети GSM. Так как мобильные станции MS - портативные устройства, их легко потерять, а другому, у которого есть действующий SIM - Subscriber Identive Module - модуль идентификации абонента (или просто: "SIM-карта") использовать найденную мобильную станцию MS. Поэтому в регистре EIR содержится "черный" список (украденных или блокированных MS), "серый" список - мобильные станции MS на контроле, "белый" список - санкционированные пользователи.

Um - самый интересный радиоинтерфейс системы GSM, который обеспечивает механизмы уплотнения и доступа к среде. Um - интерфейс "U" цифровой сети с интеграцией услуг - ЦСИО (ISDN), приспособленный к мобильному окружению. Этот интерфейс обеспечивает связь между мобильной и базовой станциями.

Abis - интерфейс состоит из соединений (каналов) с пропускной способностью 16,0кбит/с или 64,0кбит/с.