ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Основные характеристики и тенденции развития мобильной связи [1,2]

Место систем подвижной связи (СПС) в взаимоувязанной сети связи РФ. Динамика развития СПС.

Классификация СПС: принадлежащие к той или иной радиослужбе; профессиональные СПС и общего пользования; радиальные, территориальные и линейные; с закрепленными каналами и с предоставлением каналов по требованию; аналоговые и цифровые; с различными видами множественного доступа (с частотным разделением каналов - FDMA, с временным разделением каналов - TDMA, с кодовым разделением каналов - CDMA); однонаправленные (например персонального радиовызова) и двунаправленные (симплексные, дуплексные, полудуплексные).

Развитие систем подвижной связи: системы 1-го, 2-го и 3-го поколений. Основные стандарты подвижной связи:

- сотовой связи (NMT-450, AMPS, GSM, D-AMPS, cdmaOne, CDMA2000);

- беспроводного телефона (DECT);

- профессиональной транкинговой связи (MPT-1327, TETRA, EDACS);

- персонального радиовызова (POCSAG, FLEX, ERMES);

- спутниковой подвижной связи (INMARSAT, Iridium, Globalstar).

Тема 2. Основные принципы построения сотовых систем подвижной связи [1-3]

Принципы разделения каналов. Частотное разделение каналов. Временное разделение каналов. Кодовое разделение каналов.

Принцип повторного использования частот. Понятие кластера. 3-, 4-, 7-сотовый кластеры. Необходимость обеспечения требуемого отношения сигнал/помеха при максимально возможном трафике. Основные факторы, влияющие на выбор размерности кластера.

Преимущества секторизованных сотовых структур. Секторизованные кластеры 3/9, 4/12, 7/21. Основные задачи частотно-территориального планирования систем подвижной связи.

Структура сотовой сети. Основные элементы: центр коммутации подвижной связи, шлюзовой коммутатор, базовая станция, абонентская станция. Базы данных: домашний (адресный) регистр, визитный регистр. Организация связью с телефонной сетью общего пользования. Прохождение исходящих вызовов. Прохождение входящих вызовов.

Характеристики каналов сетей подвижной связи. Соканальные помехи. Замирания сигналов: быстрые и медленные, и меры борьбы с ними.

Основные процедуры обслуживания абонентских станций в сотовых сетях. Зона - группа сот, в которой происходит передача сигнала пейджинга (вызывного сигнала), адресованного абонентской станции. Обслуживание перемещающихся абонентов в сотовых сетях. Процедура локализации.

Процедура эстафетной передачи (хэндовера) - передача обслуживания абонентской станции от одной базовой станции к другой при перемещении станции в процессе вызова.

Тема 3. Расчет трасс подвижной связи и энергетический бюджет радиолинии [1, 2, 5]

Структурная схема радиолинии. Энергетический бюджет канала связи. Баланс мощностей на трассе. Определение отношения сигнал/шум на входе приемника.

Особенности распространения радиоволн в реальных условиях. Потери на трассе. Модель с логнормальным распределением уровня сигнала. Рэлеевская модель быстрых замираний на трассе.

Тема 4. Расчет трафика в сетях подвижной связи [1, 3, 5]

Единицы измерения трафика при телефонии и передаче данных. Закон Эрланга и его использование для расчета трафика. Определение числа абонентов в соте. Методы увеличения трафика в сотовых сетях. Уменьшение размеров сот (расщепление сот). Совмещенные сети стандарта GSM 900/1800.

Тема 5. Стандарт GSM: основные характеристики радиоинтерфейса [1, 3]

GSM как стандарт с частотно-временным разделением каналов. Кадры, временные интервалы. Физические каналы. Логические каналы. Каналы трафика и каналы управления.

Тема 6. Обработка сигналов в системах подвижной связи [1, 3, 4]

Структурная схема абонентской станции.

Основы цифровой обработки сигналов. Структурная схема тракта обработки. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.

Кодирование речи. Использование адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции. Использование линейного кодирования с предсказанием. Принципы построения вокодеров - выделение информации об отдельных компонентах речевого сигнала (формантах, основном тоне, шумоподобной составляющей), передача этой информации в максимально сжатой форме и последующий синтез речи. Основные типы речевых кодеков систем подвижной связи (RPE-LTP, ACELP, VSELP), величины скорости передачи информации при их использовании.

Помехоустойчивое (избыточное) кодирование информации в системах подвижной связи: блоковое и сверточное кодирование. Возможность выявления и исправления ошибок при использовании помехоустойчивых кодов. Перемежение как способ преобразования серийных ошибок, возникающих в канале, в одиночные ошибки, исправляемые при декодировании.

Тема 7. Сети транкинговой связи [1, 2, 6, 7]

Зоновые структуры транкинговых сетей.

Сети стандарта МРТ 1324. Структура сети. Системы с централизованным и децентрализованным управлением. Виды предоставляемых услуг.

Сети стандарта TETRA. Структура сети. Организация физических каналов. Кадровые структуры. Структура информационных пакетов. Виды предоставляемых услуг.

Контрольная работа

В контрольной работе требуется спланировать в нулевом приближении сеть GSM в городе при следующих исходных данных:

Sсети - площадь города в км²;

Мсети - Число абонентов в зоне обслуживания в тыс. чел.;

диапазон рабочих частот стандарта GSM: для всех нечетных вариантов следует выбрать GSM-900, для четных – GSM-1800.

Варианты заданий приведены в табл.1. Вариант совпадает с двумя последними цифрами студенческого билета. Если они превышают 60, то номер варианта равен разности <две последние цифры студенческого билета> - 60. В начале каждой контрольной работы должна быть размещена таблица исходных данных (табл.1):

Таблица 1

ФИО студента
Номер студенческого билета
Вариант
Диапазон рабочих частот
Площадь зоны обслуживания (города), Sсети
Число абонентов в зоне обслуживания, Мсети

Варианты заданий приведены в табл.2.

Таблица 2

Варианта
Площадь города в км²
Число абонентов, тыс. чел.
Варианта
Площадь города в км²
Число абонентов, тыс. чел.
Варианта
Площадь города в км²
Число абонентов, тыс. чел.
Варианта
Площадь города в км²
Число абонентов, тыс. чел.
Варианта
Площадь города в км²
Число абонентов, тыс. чел.
Варианта
Площадь города в км²
Число абонентов, тыс. чел.

Основное допущение при планировании сети сотовой связи в нулевом приближении состоит в том, что считаем распределение абонентов в заданной зоне равномерным, так что сеть состоит из множества одинаковых по размеру сот, которые будем условно представлять в виде правильных шестиугольников. На практике в сетях GSM используют кластеры с секторизованными сотами типа 3/9 и 4/12 (рис. 1а – 1в). Это позволяет получать на границе сот отношение сигнал/помеха с вероятностью порядка 80% не хуже нормы 9 дБ.

Рис. 1а. Кластер 3/9

Рис. 1б. Кластер 4/12

Рис. 1в. Кластер 7/21

При выполнении контрольной работы требуется:

1) произвести оптимальный выбор частотных каналов,

2) рассчитать число сот в сети,

3) найти максимальное удаление в соте абонентской станции (АС) от базовой станции (БС),

4) рассчитать потери на трассе,

5) определить мощность передатчиков базовой станции.

12 3 Следующая ⇒