Недостатки и проблемные области стандартной топологии

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

« МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» (МАИ )

Институт Радиоэлектроника, инфокоммуникации и информационная безопасность

Кафедра 408

Направление подготовки 11.03.02

Группа М40-311Б-18

Квалификация ( степень ) Бакалавр

Курсовая работа

по курсу «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей» на тему:

«Система мобильной связи с ретрансляцией канальной емкости»

Выполнил:

Тимаков Сергей Алексеевич

Проверил:

Шевцов Вячеслав Алексеевич

Москва 2020 г.

Содержание

1. Системы сотовой связи стандарта GSM………………………………...	3
· Процесс передачи информации ………………………………………..	3
· Структура и архитектура ……………………………………………….	4
· Недостатки и проблемные области ……………………………………	7
2. Система связи с ретрансляцией емкости ……………………………....	8
· Техническая реализация ……………………………………………….	9
· Экономический выигрыш от применения системы связи с ретрансляцией ёмкости для стандарта GSM………………………….	11
· Тестовая эксплуатация……………………………………………….…	11
3. Проектирование сети связи стандарта GSM для участка железнодорожных путей (Москва - Санкт-Петербург) ………..........	12
· Основные критерии и этапы …………………………………………..	12
· Расчётная часть …………………………………………………………	13
· Проектирование………….……………………………………………..	17
4. Вывод ………………………………………...……………………………..	19

Системы сотовой связи стандарта GSM

Процесс передачи информации

Современная техника для радиосвязи позволяет осуществлять трансляцию необходимой информации на значительные расстояния благодаря передовым технологиям и практически доскональному изучению природы распространения радиоволн в атмосфере планеты и за ее пределами. Вне зависимости от используемой технологии, сам процесс можно условно разделить на несколько ключевых этапов:

· формирование высокочастотных сигналов в передающем устройстве;

· выделение несущей частоты;

· модуляция (связывание несущей частоты с информацией, которую необходимо передать);

· преобразование сигнала в дискретный вид и его шифрование (так работают цифровые системы радиосвязи);

· передача полученных данных в радиоэфир посредством антенны;

· получение сигнала приемным устройством;

· декодирование и демодуляция (отделение несущей частоты от передаваемой информации);

· прием (отображение на терминале голосового или видеосигнала).

Структура и архитектура

В принятой архитектуре построения беспроводных сетей непрерывная зона обслуживания формируется совокупностью большого количества пространственно-распределенных базовых станций. Каждая станция управляется контроллером, для чего соединяется с ней радиорелейными или волоконно-оптическими линиями связи.

Рис.1 Структура сети GSM

· Базовая станция ( BTS ) – многоканальный приемопередатчик. Базовые станции могут быть стационарными или подвижными. Стационарные устанавливаются на специальных антенных опорах, зданиях и сооружениях. Обеспечивает взаимодействие мобильной станции с сетью GSM по радиоканалу, а также осуществляет управление мощностью мобильной станции.

· Контролер базовых станций ( BSC ) – это мощный компьютер, обеспечивающий управление работой базовых станций и осуществляющий контроль работоспособности всех блоков базовой станции. Также он отвечает за процедуру handover, т.е. передачи обслуживания мобильной станции от одной базовой станции к другой в режиме разговора. Контроллер базовых станций может управлять одной или несколькими базовыми станциями. Количество контроллеров определяется главным образом объемами потоков вызовов, т.е. нагрузкой на телефонную сеть.

· Транскодер ( TCE ) – отвечает за преобразование скорости обмена данными между подсистемой базовых станций и подсистемой коммутации.

· Центр коммутации ( MSC ) – это «мозговой центр» и одновременно диспетчерский пункт системы сотовой связи, на котором замыкаются потоки информации со всех базовых станций и осуществляется выход на другие сети. Основными функциями MSC являются: маршрутизация; установление, контроль и разъединение соединений; постоянное отслеживание местоположение мобильных станций с использованием регистров.

· Гостевой регистр местоположения ( VLR ) – содержит информацию об активных абонентах, т.е. тех, кто в данный момент находится в зоне действия коммутатора, к которому принадлежит гостевой регистр. Количество гостевых регистров местоположения равно количеству коммутаторов. Каждый гостевой регистр местоположения приписан к определенному коммутатору.

· Домашний регистр местоположения ( HLR ) – представляет собой компьютерную базу данных о домашних абонентах-пользователях мобильной связи вне зависимости от того, включен или выключен их телефон. В базе содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов и список доступных услуг связи. Записанные данные позволяют абоненту пользоваться основными и дополнительными услугами сотовой связи.

· Центр аутентификации ( AUC ) – формирует параметры для процедуры аутентификации и определяет ключи шифрования мобильных станций абонентов. Процедура аутентификации – подтверждения подлинности абонента по параметрам законности и наличия прав на пользование услугами сотовой связи сети GSM. Выполнение данной процедуры исключает возможность появления несанкционированных пользователей («сотовых двойников»).

· Регистр идентификации оборудования ( EIR ) – содержит централизованную базу данных для подтверждения IMEI.

· Центр эксплуатации и технического обслуживания ( OMC ) – центральный элемент сети GSM, который обеспечивает контроль и управление другими компонентами сети и контроль качества ее работы.

· Центр управления сетью ( NMC ) – позволяет обеспечивать рациональное иерархическое управлению сетью GSM. Отвечает за эксплуатацию и техническое обслуживание всей сети, поддерживаемой региональными центрами.

Рис.2 Стандартная топология линейной сети связи

Структурная организация стандартной системы связи вдоль дорог/жд путей предполагает соединение базовых станций между собой радиорелейными линиями. Сами базовые станции строятся идентичными друг другу: громоздкая антенная башня, в верхней части которой монтируется до 6 блоков и антенн радиорелейной связи, секторные антенны, фидерные кабели – суммарной нагрузкой на башню более 800 кг. Оборудование таких базовых станций (аппаратные стойки, источники бесперебойного питания, системы кондиционирования и т.д.) размещается в контейнере рядом с башней.

Недостатки и проблемные области стандартной топологии

Традиционные элементы построения базовой станции:

1. Громоздкая антенная башня, в верхней части которой монтируется до 6 блоков и антенн радиорелейной связи, секторные антенны, фидерные кабели – суммарной нагрузкой на башню более 800 кг.

2. Аппаратное помещение – аппаратные стойки базовых станций, источники бесперебойного питания, системы кондиционирования, а также другое вспомогательное оборудование.

Подобная конструкция с размещением приемо-передатчиков в аппаратном помещении в основании высоких мачт, приводит к значительному затуханию сигнала в кабельных соединениях. В мачтах высотой 80 метров, затухание сигнала может составить более 3дБ, что в свою очередь приводит к уменьшению зоны покрытия на 30%.

Также такая топология сети требует больших затрат:

1. Капитальные затраты на развертывание за городом типового сайта трехсекторной базовой станции в конфигурации по два канала в секторе включая проектные и строительные работы составляют около 170 000 USD.

2. Наряду с большими капитальными затратами, этот метод подразумевает значительные операционные затраты (плата за аренду помещения и земельного участка) на содержание базовой станции.

Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!