Алгоритмы функционирования систем сотовой связи
Не смотря на разнообразие стандартов сотовой связи, алгоритмы их функционирования в основном сходны. Для абонента практически нет разницы, в каком стандарте осуществляется связь. Если ему нужно позвонить, то он просто нажимает клавишу на своём телефоне, что соответствует снятию трубки обычного телефона. Когда же радиотелефон находится в режиме ожидания (состояние "трубка положена" обычного телефона), его приёмное устройство постоянно сканирует (просматривает) либо все каналы системы, либо только управляющие. Для вызова соответствующего абонента всеми базовыми станциями сотовой системы связи по управляющим каналам передаётся сигнал вызова. Сотовый телефон вызываемого абонента при получении этого сигнала отвечает по одному из свободных каналов управления. Базовые станции, принявшие ответный сигнал, передают информацию о его параметрах в центр коммутации, который, в свою очередь, переключает разговор на ту базовую станцию, где зафиксирован максимальный уровень сигнала сотового телефона вызываемого абонента.
Во время набора номера радиотелефон занимает один из свободных каналов, уровень сигнала базовой станции в котором в данный момент максимален. По мере удаления абонента от базовой станции или в связи с ухудшением условий распространения радиоволн уровень сигнала уменьшается, что ведёт к ухудшению качества связи. Улучшение качества разговора достигается путём автоматического переключения абонента на другой канал связи. Это происходит следующим образом. Специальная процедура, называемая передачей управления вызовом или эстафетной передачей (в иностранной литературе - handover, или handoff), позволяет переключить разговор на свободный канал другой базовой станции, в зоне действия которой оказался в это время абонент. Аналогичные действия предпринимаются при снижении качества связи из-за влияния помех или при возникновении неисправностей коммутационного оборудования. Для контроля таких ситуаций базовая станция снабжена специальным приёмником, периодически измеряющим уровень сигнала сотового телефона разговаривающего абонента и сравнивающим его с допустимым пределом. Если уровень сигнала меньше этого предела, то информация об этом автоматически передаётся в центр коммутации по служебному каналу связи. Центр коммутации выдаёт команду об измерении уровня сигнала сотового радиотелефона абонента на ближайшие к нему базовые станции. После получения информации от базовых станций об уровне этого сигнала центр коммутации переключает радиотелефон на ту из них, где уровень сигнала оказался наибольшим. Переключение производится так быстро, что абонент совершенно не замечает этих переключений.
Иногда возникает ситуация, когда поток заявок на обслуживание, поступающий от абонентов сотовой сети, превышает количество каналов, имеющихся на всех близко расположенных базовых станциях. Это происходит тогда, кода все каналы станций заняты обслуживанием абонентов и нет ни одного свободного, но поступает очередная заявка на обслуживание от подвижного абонента. В этом случае как временная мера (до освобождения одного из каналов) используется принцип эстафетной передачи внутри соты. При этом происходит поочерёдное переключение каналов в пределах одной и той же базовой станции для обеспечения связью всех абонентов.
Одна из важных услуг сетей сотовой связи - предоставление возможности использования одного и того же радиотелефона при поездке в другой город, область или страну, причём сотовая сеть позволяет не только самому абоненту звонить из другого города или страны, но и получать звонки от тех, кто ему звонит. В сотовой связи такая возможность называется роуминг (от англ. roam - скитаться, блуждать). Для организации роуминга сотовые сети должны быть одного стандарта (например, телефон стандарта GSM не будет работать в сети стандарта CDMA и т.п.), а центры коммутации подвижной связи этого стандарта должны быть соединены специальными каналами связи для обмена данными о местонахождении абонента. Т.е. для обеспечения роуминга в сотовых сетях необходимо выполнение трёх условий:
наличие в требуемых регионах сотовых систем стандарта, совместимого со стандартом компании, у которой подключен данный радиотелефон;
наличие соответствующих организационных и экономических соглашений о роуминговом обслуживании абонентов;
наличие каналов связи между системами, обеспечивающими передачу звуковой и другой информации для роуминговых абонентов.
При перемещении абонента в другую сеть её центр коммутации запрашивает информацию в первоначальной сети и при наличии подтверждения полномочий абонента регистрирует его. Данные о местоположении абонента постоянно обновляются в центре коммутации первоначальной сети, и все поступающие туда вызовы автоматически переадресовываются в ту сеть, где в данный момент находится абонент.
При организации роуминга не достаточно провести только технические мероприятия по соединению различных сетей сотовой связи. Очень важно ещё решить проблему взаиморасчётов между операторами этих сетей.
Различают три вида роуминга:
автоматический, т.е. предоставление абоненту возможности выйти на связь "в любое время в любом месте";
полуавтоматический, когда абоненту для пользования данной услугой в каком-либо регионе необходимо предварительно поставить об этом в известность своего оператора;
ручной, по сути, простой обмен одного радиотелефона на другой, подключенный к сотовой системе другого оператора.
Существующий объём услуг роуминга во многом определяется активностью деятельности конкретных компаний, так как возникающие при этом технические проблемы у всех приблизительно одинаковы (хотя в стандарте GSM услуга роуминга была заложена изначально). Перспективы развития этой сферы услуг зависят уже от распространённости стандартов.
Например, для создания единой сети стандарта GSM в России, предлагающей услуги роуминга в национальном масштабе, требуется организация связи с каждым региональным оператором. Кроме того, для передачи служебных сообщений необходим, как минимум, выделенный цифровой канал со скоростью передачи информации 64 Кбит/с.
- 1. Тематический план
- Темы лекций
- 2. Курс лекций Классификация телекоммуникационных систем
- Типы телекоммуникационных систем
- Системы телевещания
- Системы подвижной связи
- Сети сотовой подвижной связи
- Сети транкинговой связи
- Сети персонального радиовызова
- Сети мобильной спутниковой связи
- Волоконно-оптические сети
- Телевидение коллективного пользования Принципы построения систем телевещания
- Оборудование систем телевещания
- Системы персонального радиовызова Структура пейджинговых систем
- Пейджинговый протокол pocsag
- Пейджинговый протокол ermes
- Пейджинговый протокол flex
- Тенденции развития пейджинговой связи
- Сети транкинговой связи Организация транкинговой радиосвязи
- Классификация сетей транкинговой связи
- Принципы построения транкинговых сетей
- Спутниковые системы связи Классификация систем спутниковой связи
- Принципы построения спутниковых систем связи
- Краткий обзор спутниковых систем мобильной связи Teledesic
- Celestri
- Ellipso
- Globalstar
- Sky Bridge
- Orbicomm
- Спутниковый Internet
- Нтв Internet
- EuropeOnline Internet
- Системы сотовой связи Принципы функционирования систем сотовой связи
- Деление обслуживаемой территории на соты
- Повторное использование частот
- Состав системы сотовой связи
- Алгоритмы функционирования систем сотовой связи
- Сотовый радиотелефон и здоровье
- Эволюция систем сотовой связи История развития систем сотовой связи
- Поколения систем сотовой связи
- Аналоговые системы сотовой связи
- Цифровые системы сотовой связи
- Системы мобильной связи 3-го поколения
- Аналоговые системы сотовой связи
- Система сотовой связи стандарта nmt-450/900 Принципы организации
- Состав системы сотовой связи стандарта nmt-450
- Организация соединений и принципы адресации абонентов
- Установление входящего вызова
- Установление исходящего вызова
- Обмен сообщениями в режиме эстафетной передачи
- Оборудование стандарта nmt-450
- Сотовая система подвижной связи стандарта amps Принципы построения и общие характеристики
- Организация каналов управления
- Установление входящего вызова
- Организация управления при исходящем вызове
- Организация эстафетной передачи абонента
- Система сотовой подвижной связи стандарта tacs
- Цифровые системы сотовой подвижной связи
- Система сотовой связи стандарта gsm Мультидоступ
- Спектр частот
- Виды интерфейсов
- Физические и логические каналы
- Процесс преобразования сигналов в мобильной станции Преобразование речи
- Канальное кодирование
- Формирование tdma-кадра
- Шифрование
- Гауссовская частотная манипуляция (gmsk)
- Структурная схема сети стандарта gsm
- Система сотовой подвижной связи стандарта d-amps Принципы построения и общие характеристики
- Состав оборудования и принципы функционирования
- Цифровые системы сотовой связи с кодовым разделением каналов Принципы кодового разделения каналов
- Сотовая система подвижной радиосвязи с кодовым разделением каналов стандарта is-95
- Обеспечение безопасности в стандарте is-95
- Подвижная станция стандарта is-95
- Базовая станция стандарта is –95
- Оборудование Motorola sс 9600, sc 2400
- Применение cdma в системах беспроводной связи типа will
- Микросотовые системы мобильной связи
- Структура dect - систем
- Технические аспекты dect Стандартные характеристики систем dect
- Принцип mc/tdma/tdd.
- Использование радиоспектра
- Динамический выбор и динамическое выделение канала
- Разнесенные антенны
- Защищенность
- Организация протоколов dect
- Физический уровень
- Уровень доступа к среде
- Уровень управления звеном передачи данных
- Сетевой уровень
- Профили приложений dect
- Особенности сопряжения систем dect с внешними сетями
- Проектирование сотовых систем связи Технология проектирования ссс
- Модели распространения радиоволн
- Программный пакет планирования радиосетей rps-2
- Возможности rps
- Моделирование систем связи в rps
- Расчеты для сотовой сети
- Программа моделирования сети радиосвязи deciBell Planner