Реферат: Стандарт сотовой связи CDMA, проблема внедрения и эксплуатации в России

--PAGE_BREAK--          Мобильная станция                                                                                 Базовая станция

·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788755-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1202">Обнаруживает вызов, посылаемый                                            Принимает начальное сообщение

пользователем мобильной станции.                      Канал                 Настраивается на назначенный канал трафика,       

·         Передает начальное сообщение                      доступа            используя общий длинный код по обратному   

(ESN, MIN, набранные знаки номера)                                             началу трафику.

                                                                                                             Начинает передавать незначащие данные                                                                                                                                     канала трафика по прямому каналу.               

·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788973-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1203">Принимает Сообщение о назначении                                        Передает  Сообщение о назначении канала  

канала.                                                      Канал вызова            (ESN, канал CDMA, кодовый канал).

·         Настраивается на канал трафика,                                             Удостоверяет MIN и ESN мобильной станции. 

используя общий длинный код.                                                      Принимает преамбулу канала трафика от    

·         Принимает N последовательный дестви-                                 мобильной станции.

тельных кадров от базовой станции.

·         Начинает передавать преамбулу канала

трафика.
·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788537-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1241">Принимает Команду о подтверждении                                     Передает Команду о подтверждении базовой

базовой станции.                                                Прямой канал          станции.  

·         Начинать передавать пакеты трафика к         трафика

Опции услуг 1 и от опции услуг 1.
<img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788318-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1205">Возможная процедура (по выбору)                                                       Принимает Продолжение начального       

·         Передает Продолжение начального          Обратный канал      сообщения.

сообщения.                                                                трафика


·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633789628-217.coolpic» v:shapes="_x0000_s1206">Принимает подтверждение.                                                          Передает подтверждение. 

                                                                             Прямой канал

                                                                                  трафика                                                 

<img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633789628-217.coolpic» v:shapes="_x0000_s1210">Возможная процедура (по выбору)

·         Принимает команду Запрос перехода       Прямой канал           Передаеткоманду Запрос перехода на

 на частный длинный код.                                      трафика               частный длинный код


·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788318-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1211">Передает подтверждение вместе с                                                 Принимает сообщениеПринята команда о        

сообщением Принята команда о                 Обратный канал             переходе на частный длинный код

переходе на частный длинный код                     трафика                                     

·         Начинает передавать и принимать                                                Начинает передавать и принимать информацию

информацию, используя частный длинный код                                 используя частный длинный код.

Возможная процедура (по выбору)

·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633790281-217.coolpic» v:shapes="_x0000_s1216">Принимает Сигнал готовности вместе                                       Передает Сигнал готовности вместе

с информационным сообщением                        Прямой канал           с  информационным сообщением (сигнал

                                                                                  трафика                  контроля посылки вызова)             

·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788100-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1217">Передает подтверждение.                                                               Принимает подтверждение

                                                                           Обратный канал                                 

·         Подает сигнал контроля посылки                  трафика                

вызова по разговорному тракту.

                                                                                                          (вызываемый абонент отвечает на вызов)          

Возможная процедура (по выбору)

·         <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633789628-217.coolpic» v:shapes="_x0000_s1221">Принимает Сигнал готовности вместе                                      ПередаетСигнал готовности вместе

с информационным сообщением.                       Прямой канал           с  информационным сообщением. (молчание)

                                                                                  трафика

·  <img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788318-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1224">    Передает подтверждение                                                                Принимает подтверждение 


·      Отключает сигнал посылки вызова             Обратный канал


в тракте трафика.                                                    трафика

                                                                                                                                          

(разговор абонентов)                                                                              (разговор абонентов)

В стандарте IS-95регулировка уровня мощности сигнала, излучаемого подвижной станцией, осуществляется в динамическом диапазоне 84 дБ с шагом 1 дБ. Это обеспечивает возможность приема сигналов подвижных станций базовой станцией с практически одинаковым уровнем мощности независимо от удаления до базовой станции. Чем ближе уровень мощности сигналов от подвижных станций на входе базовой станции к минимальному, соответствующему требуемому качеству связи, тем меньше уровень взаимных помех в системе и, следовательно, тем выше ее емкость.

Высокие требования к регулировке уровня мощности подвижной станции можно отнести к недостатку системы Qualcomm. Вторым недостатком CDMA Qualcomm является необходимость использования одинаковых по размерам сот на всей сети, в противном случае возникают взаимные помехи от сигналов подвижных станций, которые находятся в соседних сотах разного размера. 

Стандарт CDMA обеспечивает большую емкость сети по сравнению с традиционными аналоговыми сотовыми сетями. Увеличение емкости может быть достигнуто двумя способами:

1)   увеличением количества каналов на МГц выделенной полосы частот;

2)   увеличением повторного использования каналов связи на данной территории.

Фактором, способствующим снижению взаимных помех в системе CDMA и, следовательно, увеличению ее емкости, является применение, аналогично GSM, системы прерывистой передачи речи.

На интервале сеанса связи активная часть разговора составляет около 35%, 65% приходится на прослушивание сообщений с противоположной стороны и паузы. Излучение сигнала подвижной станцией только на интервалах активности речи приводит к дополнительному снижению системных помех и общему увеличению емкости системы CDMA.

В нижеследующей таблице будут приведены основные характеристики CDMA и их краткое описание, определяющее достоинства и перспективность систем сотовой связи с кодовым разделением каналов.

<img width=«655» height=«2» src=«ref-1_633792342-171.coolpic» v:shapes="_x0000_s1119"><img width=«646» height=«2» src=«ref-1_633792513-170.coolpic» v:shapes="_x0000_s1117"><img width=«655» height=«2» src=«ref-1_633792683-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1116"><img width=«646» height=«2» src=«ref-1_633792851-170.coolpic» v:shapes="_x0000_s1115">       Стандарт IS-95обеспечивает высокую степень безопасности передаваемых сообщений и данных об абонентах.

    Безопасность связи обеспечивается также применением процедур аутентификации и шифрования сообщений.

   Шифрование сообщений, передаваемых по каналу связи (ТСН), осуществляется также с использованием процедур стандарта IS-54B.

В стандарте IS-95 используется также режим «частый характер связи», обеспечиваемый с помощью секретной маски в виде длинного кода.

Подвижная станция стандарта
IS-95


Фирмы Qualcomm и Motorola разработали двухрежимные CDMA подвижные станции, которые поддерживают связь с существующими сетями аналоговых стандартов с частотной модуляцией   (AMPS   и     N-AMPS). Это обстоятельство  дает значительные преимущества абонентам CDMA, так как позволяет использовать свой радиотелефон там, где существующие аналоговые сотовые сети обеспечивают радиопокрытие.

 Основное отличие между абонентскими станциями CDMA и существующими станциями аналоговых стандартов заключается в добавлении в состав подвижных станций CDMA функций цифровой обработки сигналов.

Базовая станция стандарта
IS-95

В системах связи CDMA используются соты с круговой диаграммой направленности антенн или секторные соты (обычно 120-градусные)

В нижеследующем рисунке будет показана структурная схема базовой станции (BTS)для соты с круговой диаграммой направленности антенны с цифровым оборудованием, в состав которого входят канальные блоки.
<img width=«12» height=«59» src=«ref-1_633793021-237.coolpic» v:shapes="_x0000_s1130"> <img width=«30» height=«49» src=«ref-1_633793258-282.coolpic» v:shapes="_x0000_s1131 _x0000_s1132 _x0000_s1133">




<img width=«258» height=«68» src=«ref-1_633793540-342.coolpic» v:shapes="_x0000_s1123">                        Радиочастотный фильтр

<img width=«12» height=«51» src=«ref-1_633793882-236.coolpic» v:shapes="_x0000_s1145"> <img width=«135» height=«124» src=«ref-1_633794118-398.coolpic» v:shapes="_x0000_s1147 _x0000_s1149 _x0000_s1150">




<img width=«258» height=«68» src=«ref-1_633793540-342.coolpic» v:shapes="_x0000_s1138">                            

                              Усилитель мощности    

<img width=«12» height=«60» src=«ref-1_633794858-238.coolpic» v:shapes="_x0000_s1155"> <img width=«130» height=«50» src=«ref-1_633795096-342.coolpic» v:shapes="_x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154">


<img width=«11» height=«21» src=«ref-1_633795438-246.coolpic» v:shapes="_x0000_s1176"><img width=«21» height=«21» src=«ref-1_633795684-235.coolpic» v:shapes="_x0000_s1175"><img width=«2» height=«135» src=«ref-1_633795919-165.coolpic» v:shapes="_x0000_s1174"><img width=«267» height=«69» src=«ref-1_633796084-399.coolpic» v:shapes="_x0000_s1141">                               

<img width=«2» height=«211» src=«ref-1_633796483-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1170"><img width=«49» height=«2» src=«ref-1_633796651-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1169"><img width=«2» height=«324» src=«ref-1_633796803-172.coolpic» v:shapes="_x0000_s1160"><img width=«59» height=«2» src=«ref-1_633796975-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1159"><img width=«2» height=«220» src=«ref-1_633797130-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s1157"><img width=«31» height=«2» src=«ref-1_633797299-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1156">                              Приемопередатчик             
<img width=«267» height=«59» src=«ref-1_633797454-364.coolpic» v:shapes="_x0000_s1142">

<img width=«78» height=«2» src=«ref-1_633797818-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1172"><img width=«2» height=«210» src=«ref-1_633797975-166.coolpic» v:shapes="_x0000_s1164"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_633798141-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1163">                                 Приемник GPS

<img width=«12» height=«41» src=«ref-1_633798297-233.coolpic» v:shapes="_x0000_s1190"> <img width=«12» height=«41» src=«ref-1_633798530-240.coolpic» v:shapes="_x0000_s1191">


<img width=«267» height=«68» src=«ref-1_633798770-384.coolpic» v:shapes="_x0000_s1143">                          

<img width=«50» height=«12» src=«ref-1_633788755-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1171"><img width=«2» height=«78» src=«ref-1_633799372-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1167"><img width=«31» height=«2» src=«ref-1_633799529-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1166"><img width=«32» height=«12» src=«ref-1_633799684-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s1158">                          Блок цифровой обработки                  

<img width=«2» height=«49» src=«ref-1_633799902-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1193">


<img width=«32» height=«12» src=«ref-1_633800060-214.coolpic» v:shapes="_x0000_s1168"><img width=«267» height=«68» src=«ref-1_633800274-391.coolpic» v:shapes="_x0000_s1144"> 

<img width=«51» height=«12» src=«ref-1_633800665-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1165"><img width=«60» height=«12» src=«ref-1_633800884-219.coolpic» v:shapes="_x0000_s1162">                                  Контроллер соты
  
   

        Структурная схема CDMA базовой станции

Каждый канальный блок может быть сконфигурирован как информационный канал или как служебный канал. Для синхронизации работы сети используется приемник GPS(глобальная система местоопределения).

Отсек приемоотдатчика преобразует сигналы промежуточной частоты, сформированные в отсеке цифрового блока, в радиочастотный сигнал на несущей частоте и обеспечивает обратное преобразование принимаемого сигнала на промежуточную частоту. В направлении передачи сигнал проходит от приемопередатчика через усилитель мощности и фильтр к передающей антенне. В обратном направлении тракт приема начинается с приемных антенн, фильтра, усилителя с низким коэффициентом шума. Затем в приемопередатчике сигнал преобразуется на промежуточную частоту и поступает в отсек цифрового оборудования. Следует отметить, что передающий и приемные тракты подключаются непосредственно к своим антеннам.

Управление режимами работы цифрового оборудования и приемопередатчика осуществляется контроллером соты (СС)

    продолжение
--PAGE_BREAK--