Описание системы базовых станций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Описание системы базовых станций

Введение

Система базовых станций (BSС), предназначена для выполнения функций, связанных с радиоинтерфейсом. К данным функциям можно отнести:

· радиосвязь с MS;

· осуществление хэндоверов при перемещении MS через соты;

· управление радиочастотными ресурсами и конфигурация сотовых параметров.

На рис. 1 представлена схема системы BS

Рис. 1 Система базовых станций

Рассмотрим в качестве примера систему BSS в исполнении компании ERICSSON, которая состоит из трёх основных компонентов:

· Контроллер базовых станций (BSC): центральный узел, контролирующий работу транскодеров и базовых станций.

· Транскодер (TRC): транскодер осуществляет функцию адаптации скорости. Адаптация скорости используется для того, чтобы преобразовывать скорость передачи информации между радиотрактом и MSC/VLR. Скорость передачи по радиотракту - 33.8 кбит/сек, а скорость передачи информации в MSC/VLR - 64 кбит/сек.

· Базовые станции (RBS): BТS в реализации компании ERICSSON называются RBS (Radio Base Station) и являются интерфейсом между MS и остальными сетевыми узлами. RBS обеспечивают функции радиочастотного покрытия, используя антенные системы.

1. Контроллер базовых станций и транскодер

Существуют два способа выполнения BSC и TRC:

· Совмещённое исполнение BSC и TRC. Выполняется на одной основе, например на основе АХЕ. Данное исполнение ориентированно на средний или высокий абонентский трафик. Обычно применяется в городских или пригородных районах, где высокая плотность населения. Такое исполнение позволяет использовать одновременно до 1024 передатчиков. Одним BSC/TRC может поддерживаться до 15 удалённых BSC.

· Отдельное исполнение BSC и TRC. Данное исполнение ориентированно на низкий или средний абонентский трафик. Обычно применяется в пригородных районах или сельской местности, где малая плотность населения. Такое исполнение позволяет использовать до 500 передатчиков одновременно. Отдельный TRC располагается в том же узле, что и MSC/VLR для повышения эффективности передачи.

Рис. 2 Использование TRC и адаптация скорости

Базовые станции

В системе GSM (исполнение компании ERICSSON) существуют несколько вариантов BТS. В основном, BТS классифицируются по месту применения, следовательно, существуют следующие BТS:

· BТS наружного применения (макро BS)

· BТS внутреннего применения (макро BS)

· Специализированные BТS (Англия)

· Микро BТS

Другое оборудование сетевого доступа

В системах сотовой связи применяется дополнительное оборудование, позволяющее улучшать радиочастотное покрытие сети. К последним относится:

· Повторители (репитеры). Специальные устройства, которые обеспечивают обмен сигналами между MS и BТS. Применение повторителей позволяет снизить BER, тем самым обеспечивая более высокое качество передачи инфорации.

· Кабель с утечкой (Leaky Cable). Данный кабель представляет собой обычный кабель, но с отверстиями. Предназначен для отвода энергии через эти отверстия. Применяется в местах, где затруднительно расположить BТS. Так, например, Leaky Cable может использоваться в метрополитене.

радиоинтерфейс сеть сигнализация

2. Транскодер

Функции транскодера TRC

Основные функции транскодера включают в себя:

· транскодирование;

· адаптацию скорости передачи.

Транскодирование

Ранее упоминалось, что под процессом транскодирования понимается преобразование информации ИКМ (аналого-цифрового преобразованиея) в кодированную информацию стандарта GSM. Данная функция транскодирования осуществляется как в MS, так и в BSS.

Адаптация по скорости

Адаптация по скорости означает преобразование информации, приходящей из MSC/VLR со скоростью 64 кбит/сек, в информацию, передаваемую в BSC со скоростью 16 кбит/сек. (для полно-скоростной передачи). Эти 16 кбит/сек. содержат 13 кбит/сек. трафика и 3 кбит/сек. сигнальной информации.

Адаптация скорости является очень важной функцией. Без этой функции потребовалось в 4 раза больше оборудования. Такой объем оборудования сделал бы систему очень дорогостоящей. Использование скорости 16 кбит/сек. дает возможность использовать ј линии связи. В одном временном интервале передается информация четырех источников нагрузки: 64кбит/сек. : 16кбит/сек. = 4.

TRC в оборудовании фирмы ERICSSON содержит устройства, выполняющие функцию транскодирования и адаптации по скорости. Данные устройства носят название TRAU (Transcoder and Rate Adaptation Units).

Все транскодеры находятся в пуле (общем резерве), это означает, что любой BSC, подключенный к TRC, может запрашивать любое из данных устройств TRAU.

TRC так же поддерживает функцию прерывистой передачи информации. При обнаружении пауз в речи TRAU генерирует комфортный шум в направлении MSC/VLR.

3. Контроллер базовых станций (BSC)

3.1 Основные функции BSC

BSC контролирует главную часть радиочастотного тракта. Он выполняет основные задачи, обеспечивая высокое использование радиоресурсов. К основным функциям относится:

· управление радиосетью

· управление BТS

· управление TRC

· управление сетью передачи информации

· внутреннее управление и обслуживание BSC

· Управление соединениями с MS

Управление радиосетью

Под управлением радиосетью понимается выполнение следующих задач:

· Администрирование данных радиосети

ь Описание сотовых параметров (идентификация соты, номер канала BCCH, максимальная и минимальная мощность в соте, тип BТS….)

ь Данные о системной информации (информация о запрете/разрешению доступа в сеть, максимальная мощность, разрешенная в данной соте, идентификаторы BCCH несущей в соседних сотах).

ь Данные о географических параметрах (например, о иерархической структуре сот или ситуациях, связанных с большим трафиком,).

ь Динамическое распределение нагрузки, параметры, отвечающие за хэндовер из перегруженных сот.

· Измерения трафика и событий (трафик, количество хэндоверов, сброшенных соединений, интерференция, количество попыток соединений).

· Измерения в активном режиме MS. BТS осуществляет измерения уровня сигнала, качества, временной задержки. Данная статистика затем используется для установления соединения с низким значением интерференции.

3.2 Управление BТS

Под управлением BТS понимается определение логической модели BТS, модификация её составной части, подключение и отсоединение BTS.

Конфигурация BТS: распределение частот между комбинациями каналов и уровней мощности для каждой соты в соответствии с имеющимся в ней оборудованием. При выходе из строя оборудования активируется функция реконфигурации оставшегося оборудования.

· Управление программным обеспечением BТS: включает в себя управление загрузкой программного обеспечения.

· Техническое обслуживание устройств BТS. Непрерывная запись на диск и регистрация отказов и аварийных ситуаций в BТS.

Управление TRC

Несмотря на то, что TRAU располагается в TRC, BSC, являясь контроллером радиоресурсов сети GSM, координирует работу TRAU в процессе обслуживания вызовов.

BDC в процессе установления соединения инструктирует TRC о необходимости выделения устройства TRA для обслуживания вызова. Если хотя бы одно из устройств доступно, оно занимается, и TRC подтверждает выделение ресурса. Считается, что в течение обслуживания вызова устройство TRA находится под постоянным управлением со стороны BSC.

Управление сетью передачи информации

Управление сетью передачи информации включает в себя управление трактами передачи между MSC/VLR и BТS. Это включает в себя следующие задачи:

· Управление интерфейсом передачи. Данное управление позволяет администрировать, осуществлять надзор, тестировать и локализовывать аварии на трактах к BТS. BSC конфигурирует, распределяет тракты ИКМ, работающие со скоростью 64 кбит/сек. и наблюдает за этими трактами, по которым организуется связь в направлении к BТS. Эта функция позволяет эффективно использовать тракты ИКМ (посредством мультиплексирования и концентрации).

Функции внутреннего эксплуатационно-технического обслуживания BSC

Эксплуатационно-техническое обслуживание BSC может осуществляться как локально в BSC, так и дистанционно из OSS. Внутренние функции эксплуатационно-технического обслуживания BSC включают в себя:

· Обслуживание TRH: в BSC выполняется администрирование, наблюдение, тестирование TRH (Transceiver Handler). TRH состоит из аппаратного и программного обеспечения. TRH располагается в региональном процессоре RPG группового коммутатора. Один RPG может обслуживать несколько передатчиков. В BSC имеется несколько RPG.

· Контроль нагрузки процессора в BSC: данная процедура позволяет гарантировать, что BSC будет способен обрабатывать соединения в моменты перегрузок. При большом количестве соединений некоторые требования (например, время обслуживания вызова), не выполняются. Поэтому часть соединений в ЧНН отсекаются, тем самым не приводя к возникновению перегрузки. Те соединения, которые были установлены, не срываются при перегрузке системы.

3.3 Управление соединением с MS

Установление соединения

· Paging. BSC передаёт в направлении к базовым станциям, определенным в требующейся зоне местоположения (LA) вызывное сообщение (paging). Перед отправлением этого вызывного сообщения проверяется нагрузка на BSC.