МОБИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ ЛЕКЦИИ

МОБИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ ЛЕКЦИИ – 10 часов 30. 01. 16. 30 -21. 30 02. 18. 15 -21. 30 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ – 4 часа (ауд. 445) 31. 09. 00 -12. 20 (М 91 з) 13. 00 -16. 20 (М 92 з) ЗАЧЕТ 03. 02. 18. 15 ауд. 445 Доцент кафедры Радиоприема, вещания и электромагнитной совместимости Кандидат технических наук 1

Раздел 1 Классификация мобильных систем связи. Основы сотовой связи. 2

Системы подвижной радиосвязи ССПО общего пользования: • Радиотелефонные сети общего пользования • Системы беспроводного телефона и радиодоступа • Системы персонального радиовызова ССПО выделенные, ведомственные и частные: • Диспетчерские радиотелефонные сети • Транкинговые и радиально-зоновые системы 3

Сотовый принцип повтора частот 5

Сотовая радиосеть 6

Множественный доступ с временным разделением каналов TDMA • Стандарт GSM 7

Множественный доступ с кодовым разделением каналов СDMA • CDMAOne • CDMA 2000 8

Прямое расширение спектра 9

10

Сотовая связь поколения 2. 5 (2+) • WAP (Wireless Application Protocol) • HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) • GPRS (General Packet Radio Service) • EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution) 11

Сотовая связь 3 -го поколения • CDMA 2000 • WCDMA 12

13

14

Разработка первой пейджинговой системы "Multiton" 1956 год (Великобритания). 1974 год Выпуск первых моделей радиопейджеров без дисплея (США). Разработка пейджингового кода POCSAG, принятого в качестве 1976 год международного (Великобритания). Выпуск первых пейджеров с дисплеем (США - фирма 1980 год "Моторола"). 1980 год Создание первых опытных сетей RDS (Швейцария). Создание первой в СССР сети ПРВ в Москве в период 1980 год проведения Олимпиады. Начало выпуска пейджеров с дисплеями, предназначенными для 1982 год отображения буквенно-цифровых знаков. 1987 год Внедрение во многих странах пейджинговых систем RDS. 1988 год Разработка отечественной пейджинговой системы "Луч-1". 1992 год Разработка стандарта на систему ERMES (ETSI). 1993 год Разработка протокола пейджинговой связи FLEX. Начало внедрения русифицированных пейджеров в сетях 1994 год 15 пейджинговой связи в России.

Транкинговая радиосеть Транкинг от англ. tr u nk – пучок, ствол. Системы транкинговой радиосвязи – радиально- зоновые системы подвижной УКВ радиосвязи, осуществляющие автоматическое распределение каналов связи ретрансляторов между абонентами и являющиеся классом систем подвижной связи, ориентированным прежде всего на создание ведомственных и корпоративных сетей, в которых предусматривается активное применение режима связи абонентов в группе. 16

Разработана 10 -ти канальная система транкинговой связи с ФИМ 1957 год (СССР - Б. П. Терентьев, В. В. Шахгильдян, А. А. Ляховкин). Разработана 10 -ти канальная система транкинговой связи с AM, 1960 год имеющая высокую эффективность использования РЧС (СССР - Б. П. Терентьев, В. В. Шахгильдян, А. А. Ляховкин). Разработана система "Алтай" (СССР - А. П. Биленко, М. А. Шкуд, Л. 1962 год Н. Моргунов, Г. З. Рубин, Г. А. Гринев, В. М. Кузьмин). 1964 год Начало развития дуплексных сетей подвижной связи (США). Разработка транкинговой системы подвижной связи "Алтай-ЗМ" 1972 год (СССР - А. П. Биленко, Л. Н. Моргунов, М. А. Шкуд, Г. З. Рубин, В. М. Кузьмин). 1981 - Разработка стандартов МРТ на транкинговые системы подвижной 1988 связи с ЧМ (Великобритания). годы Разработка стандарта на цифровую систему транкинговой связи 1992 год TETRA (ETSI). 1992 год Разработка цифровой системы транкинговой связи EDACS (США). 1994 год Начало выпуска оборудования системы стандарта IDEM (США). Первый выпуск оборудования общеевропейской цифровой 1997 год 17 транкинговой системы связи стандарта TETRA (ETSI).

Цифровые транкинговые системы по сравнению с аналоговыми обеспечивают ряд преимуществ за счет реализации требований по повышенной оперативности и безопасности связи, предоставления широких возможностей по передаче данных, более широкого спектра услуг связи, возможностей организации взаимодействия абонентов различных сетей. Просто реализуются различные режимы связи, повышающие ее оперативность: • режим непосредственной (прямой) связи между подвижными абонентами (без использования базовой станции); • режим открытого канала (выделения и закрепления частотных ресурсов сети за определенной группой абонентов для ведения ими переговоров без выполнения установочной процедуры); • режимы аварийных и приоритетных вызовов; • режимы вызова, поступающего только с санкции диспетчера системы; • режим динамической модификации групп пользователей; • режим дистанционного включения радиостанции для акустического прослушивания обстановки. 18

Цифровые стандарты транкинговой радиосвязи • EDACS, разработанный фирмой Ericsson; • TETRA , разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов; • APCO 25 , разработанный Ассоциацией официальных представителей служб связи органов общественной безопасности; • Tetrapol , разработанный фирмой Matra Communication (Франция); • i. DEN, разработанный фирмой Motorola (США). 19

Системы транкинговой радиосвязи в России 20

Спутниковые системы связи • Низкоорбитальные (НО) (LEO) Hз< 5 т. км • Среднеорбитальные (СО) (MEO) 5 т. км< Hз < 15 т. км • Геостационарные орбиты (ГО) (GEO) Hз = 35875 км. • INMARSAT – первый оператор мобильной спутниковой связи в мире. Eдинственные, кто предлагает полный набор услуг современной спутниковой связи для морских, наземных и воздушных приложений. На геостационарной орбите, на высоте 36000 км над Землей. Стоимость терминала – 3000 $ , минута разговора – 2, 5$. • Глобалстар ( Globalstar ) - провайдер мобильных услуг спутниковой связи нового поколения, предоставляющий телефонную связь в те районы, услуги связи в которых были ранее недоступны или ограничены. Глобалстар предоставляет доступ к передаче голоса и данных из практически любого населенного района мира. (48 спутников). Стоимость терминала – 700$, минута разговора – 1$. • Иридиум (Iridium) - беспроводная спутниковая сеть, созданная для обеспечения телефонной связи в любой точке планеты в любое время. Универсальный доступный сервис - новые возможности для бизнеса и жизни. Не имеет лицензии на предоставление услуг на территории Российской Федерации. Доступна на всей территории России. (66 спутников) • Турайя ( Thuraya ) – (1 С P на ГО) недорогая (исходящие от $0. 25, входящие в спутниковом режиме – бесплатно) мобильная спутниковая связь на 1/3 земного шара. Совмещенный спутниковый+сотовый телефон с единым номером + GPS- приемник с точностью до 100 метров. Доступна на 35% территории РФ. 21

Сотовые структуры 22

23

24

25

Структура сотовой сети. Основные процедуры обслуживания абонентский станций сотовых сетей 26

• MS (Mobile Station) – абонентская станция • BTS (Base Transceiver Station) – базовая станция • MSC ( Mobile Services Switching Center ) – центр коммутации подвижной связи • VLR (Visitor Location Register) – визитный регистр • HLR (Home Location Register) – домашний или адресный регистр • GMSC (Gateway MSC) – шлюзовой коммутатор 27

Запись в домашнем регистре (HLR) содержит: • Вызывной и системный номера • Перечень услуг, предоставляемых абоненту оператором сотовой сети • Возможности междугородного и международного роуминга • Адрес того MSC/VLR , в зоне обслуживания которого находится абонент в данный момент 28

VLR содержит: • Системный номер MS и временный номер, который MS получает на время сеанса связи • Перечень услуг, предоставляемых абоненту оператором сотовой сети; его пересылают в процессе регистрации MS из HLR в VLR обслуживающего MSC • Данные о местоположении MS в сети с точностью до зоны; пейджинг MS осуществляют одновременно по всем сотам (секторам) зоны • Флажок, указывающий на то, включена или выключена MS в данный момент 29

Варианты соединения в сети Вариант 1 • Вызов из местной сети корреспондентом Кор1 абонента MS 1, который постоянно прописан в сети оператора города А в HLR 1. Кор1 -К 1 -МК 1 -GMSC 1 - MSC 1 -BTS 1 -MS 1 30

Вариант 2 • Междугородний вызов корреспондентом Кор2, находящимся в городе Б, абонента MS 1, который постоянно прописан в сети оператора города А в HLR 1. • Кор2 -К 2 -МК 2 -GMSC 2 - МК 2 -МК 1 -GMSC 1 - BTS 1 -MS 1 31

Вариант 3 • Вызов из местной сети корреспондентом Кор1 абонента MS 2, который постоянно прописан в сети оператора города А в HLR 1 и находится в городе Б. • Кор1 -К 1 -МК 1 -GMSC 1 - МК 1 -МК 2 - GMSC 2 -MSC 2 -BTS 2 -MS 2 32

Вариант 4 • Междугородний вызов корреспондентом Кор2, находящимся в городе Б, абонента MS 2, который постоянно прописан в сети оператора города А в HLR 1 и находится в городе Б. • Кор2 -К 2 -МК 2 -GMSC 2 - MSC 2 -BTS 2 -MS 2 • Кор2 -К 2 -МК 1 - GMSC 1 -МК 2 - GMSC 2 -BTS 2 - 33 MS 2