Автор Тема: Ликбез по связи  (Прочитано 8455 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Ликбез по связи
« : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:02:10 pm »
По просьбе Сергея прибиваю отдельную тему.
Постараюсь описывать всё на пальцах и примерах, без уравнений Максвелла. :)
Если есть вопросы задавайте не стесняйтесь


Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #1 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:11:05 pm »
Итак , основы радиосвязи в школьном курсе физики...если его еще проходят в школе :)
Есть какая-то несущая частота  на неё подвешивают полезный сигнал, т.е. голос.
Это чудо называют модуляция. И не надо задумываться как , это не важно. Примите как должное.
Так будет проще для восприятия.

Несущая частота может быть разная, измеряется в кило, мега и гигагерцах.

Пока всё.


Оффлайн Сергей Горбачевский

  • Administrator
  • Знаменитый писатель
  • *****
  • Сообщений: 83234
  • Пол: Мужской
  • Есть вопросы? Пишите в личку
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #2 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:25:20 pm »
А давай-ка я наброшу и спрошу - от каких факторов зависит размер соты в мобильной связи? И парочку примеров для распространённых в наших пенатах стандартов.

Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #3 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:44:19 pm »
Поехали дальше .
То что я рассказываю, это аналоговая связь.

Навешанная  (полезная) частота на несущую частоту может быть разной ширины.
Считается , что человек слышит звук от 10-20 Гц (рокот) и до 20 кГц (килоГц).(голос комара).
Это и есть ширина полезной частоты. Т.е.  диапазон (или ширина) равная значению 20 кГц.
Звук просто так, если крикнуть далеко не проходит...Ну если даже пукнуть и крикнуть громко :)
Кстати громкость звука (сигнала), это называется амплитуда сигнала.
А вот несущая частота совсем другое дело, может переотражаться  (от предметов , как от зеркала) и проходить очень далеко.
Вот на неё (несущую частоту ) и навешивают полезный сигнал (наш голос).
И летит этот сигнал далеко  пока его не поймают в приёмнике.
Потом обработают, уберут несущую частоту и выделят звук.
Вот так мы слушаем радио.


 

Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #4 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:45:21 pm »
А давай-ка я наброшу и спрошу - от каких факторов зависит размер соты в мобильной связи? И парочку примеров для распространённых в наших пенатах стандартов.
Подожди , до этого еще дойду. Терпение, мой друг, терпение :)

Оффлайн Сергей Горбачевский

  • Administrator
  • Знаменитый писатель
  • *****
  • Сообщений: 83234
  • Пол: Мужской
  • Есть вопросы? Пишите в личку
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #5 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:51:09 pm »
Пока Bricks выполняет домашнее задание, я расскажу небольшую быль про ликбезы. Году в 91-м, после развала Союза было принято решение вернуть курсантов-украинцев в Украину. Вернуть было не сложно, но не понятно было как их обучать, потому что в Украине готовили далеко не по всем специальностям. Это раз. Второе - тогдашнее военное образование предусматривало средние училища (3 года обучения), высшие командные (4 года) и высшие инженерные (5 лет).

У нас в КВВАИУ организовали курс-солянку и давай их учить на авиационных инженеров. Ребята, которые приехали из технических училищ, они были очень слабые. Мне запомнилась одна из летучек про работе авиационного радиовысотомера. Он вот такой боец написал так, что для того, чтобы измерять высоту под самолётом, лётчик посылал на землю радиосигнал, сигнал отражался от Земли и прилетал к лётчику обратно. А лётчик по времени полёта радиосигнала туда и обратно вычислял высоту.

Для импульсного радиовысотомера физика примерно похожа. Импульсный радиовысотомеры обычно используются для измерения больших высот. В радиовысотомерах малых высот обычно используют непрерывное излучение и физика там совсем другая.

Планка инженерного училища для многих тех ребят оказалась неподъёмной. Вот такая вот история...

Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #6 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 15:59:14 pm »
Продолжаем как оказалось, передавать полезный сигнал шириной 20кГц, зажирно и не нужно.
Человек вполне различает РЕЧЬ от несколько сот герц, до пары кГц. И ширину полезного сигнала сузилили до пары кГц.
Без значительной потери качества.
Если поставить рядом передатчик и приёмник, то можно слушать и передавать голос на одной и то же частоте, о которой договорились заранее.
Но есть неудобство, пока говоришь , все слушают, а когда кто-то говорит , ты слушаешь.
Эта связь называлась симплексная.
Поэтому придумали передавать голос на одной , а принимать на другой частоте .
И назвали такую связи дуплексной. :) 

BBerry

  • Гость
Re: Ликбез по связи
« Ответ #7 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 16:17:05 pm »
Продолжаем как оказалось, передавать полезный сигнал шириной 20кГц, зажирно и не нужно.
Вы в ликбезе пропустили важный момент, люди в этом путаются. Как только несущая определенной частоты модулирована, сигнал уже не просто синусоида одной определенной частоты, а начинает занимать целую полосу. Ее целиком нужно принять, иначе вместо звука в радиоприёмнике услышите тишину одинокой несущей. Полоса зависит от вида модуляции. Если мы рассматриваем простейший пример амплитудной модуляции, полоса равна удвоенной максимальной частоте модулирующего сигнала.

Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #8 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 16:22:24 pm »
Во мы и получили голосовые радиостанции (милиция, пожарные, спецслужбы и т.д.)
Но при этом очень неудобно работать с помощью позывных: "Дятел, дятел, я дупло. Ответь "
Передача голоса на одной частоте и передача на другой назвали , канал связи. Причём не важно на какой частоте.
Просто канал связи :)
Пожарные на одном канале, менты на другом. Лафа :)
Менты расплодились с  радиостанциями, как тараканы. Начали друг другу мешать.
Поэтому  выделили им несколько каналов, если занято , переходи на свободный канал. Ручками :)
А можно и автоматически :)
Если приделать клавиатуру (набираешь нужный номерок) и ты связываешься с конкретным лицом ..., то получился радиотелефон!!!

 

Оффлайн Сергей Горбачевский

  • Administrator
  • Знаменитый писатель
  • *****
  • Сообщений: 83234
  • Пол: Мужской
  • Есть вопросы? Пишите в личку
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #9 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 16:26:35 pm »
Я вот что подумал, можно поискать видео с ликбезами. Первое, что пришло в голову, это простейший детекторный приёмник, с которого начинаются все радиокружки(я собрал в четвёртом классе на картонке). Загуглил, но на видео совсем не простейший.

https://www.youtube.com/watch?v=AVE_2kE9QsA

Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #10 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 16:28:27 pm »
Продолжаем как оказалось, передавать полезный сигнал шириной 20кГц, зажирно и не нужно.
Вы в ликбезе пропустили важный момент, люди в этом путаются. Как только несущая определенной частоты модулирована, сигнал уже не просто синусоида одной определенной частоты, а начинает занимать целую полосу. Ее целиком нужно принять, иначе вместо звука в радиоприёмнике услышите тишину одинокой несущей. Полоса зависит от вида модуляции. Если мы рассматриваем простейший пример амплитудной модуляции, полоса равна удвоенной максимальной частоте модулирующего сигнала.
Я вначале написал, что всё без уравнений Максвелла :)
Исходим из название " Форум обычных людей".
Эта тонкость в понимании связи не столь важна, поэтому её опускаем, и к этому вопросу вернём , но чуть в другом ракурсе.


Оффлайн Bricks

  • Знаменитый писатель
  • ***
  • Сообщений: 7599
  • Пол: Мужской
  • Хвастливый адепт темной стороны КС (с)
  • награды 10 лет на форуме
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #11 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 17:05:56 pm »
Итак мы знаем как работает радиотелефон.
Если его припечатать к стационарной телефонной линии, то мы поймём , что держали в руках очень давно и часто.
Т.е. база радиотелефона в телефонную линию и кайф.
А если базу сделать на несколько телефонов и сделать её с мощной и большой антенной.
Дальность становится 50-100 км. И это стало похоже на телефон Senao :)
А вот если базы объединить в единую есть, то становится похоже на стандарт NMT450.
Как раз с этого начиналась мобильная связь в Украине в 1991 году компанией UMC.




z-user

  • Гость
Re: Ликбез по связи
« Ответ #12 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 17:16:55 pm »
Ну тогда добавлю статью с которой лично я начал изучать теорию мобильной связь.
Сразу небольшое уточнение ... рисунки не сохранены и в статье описывается терминал на 8 Вт, сейчас же макисмум 2 для 900 МГц и 1 Вт для 1800.
Я думаю многие после прочтения смогут узнать что означает тот или иной индикатор в нетмониторе.
Если будут вопросы - задавайте, что знаю - отвечу.

Сергей Горбачевский - не против если  статья попадет на главную. Где бы не искал, такого детального описания принципа работы телефона не встречал. А сайт, с которого взял уже не существует. (у меня еще с тех времен через прогу Телепорт осталась его копия)
--------------
КОНТРОЛЬ РАДИОСВЯЗИ

« Г-н “X” едет по сети D-1 »
Выдержки из книги «Функциональность сети D-1»
издание DЕТЕСОМ GmbH

(Курсив в тесте соответствует латинскому шрифту. Прим. пер-ка)
КОНТРОЛЬ РАДИОСВЯЗИ В СЕТИ D-1
Господин «X» покупает у дилера D-1 мобильную станцию GSM (выходная мощность 8 Вт, класс 2MS) и персонализированную СИМ-карту для сети D-1. После встраивания мобильной станции в автомобиль он уезжает.

1. Он включает мобильную станцию и вставляет СИМ-карту в устройство считывания карточек, но еще не звонит.

Мобильная станция находится в режиме «idle mode» и проводит процесс выбора/перевыбора соты (cell selection/reselection process), т.е. аппарат, если это возможно, приспосабливается к работе с радиосотой следующим образом:

После включения мобильная станция сначала проверяет наличие «ВССН information», т.е. списка частот ВССН потенциальных соседних базовых станций, в самом аппарате или в СИМ. Т.к. аппарат включается в первый раз, эта информация еще отсутствует. В данной ситуации приемник мобильной станции последовательно с интервалами в несколько секунд настраивается на все 124 канала GSM и проводит соответствующие замеры мощности приема. Затем приемник настраивается на частоту с наибольшим уровнем сигнала на приеме и проверяет, осуществляется ли там передача подходящей соты («suitable cell»), на которую мобильная станция может настроится («camp on the cell»).

Чтобы сота считалась подходящей, должны быть соблюдены три критерия:

1. Сота относится к соответствующей сети («selected PLMN»), т.е., в данном случае, сеть D-1.

2. Сота не блокирована.

3. Выполнен критерий доступности канала С1 («path loss criterion»).

Пункт 1 выполнен, если мобильный код страны (МСС) и код мобильной сети (MNC), излучаемые в системных информационных элементах («system information type 1...4»), соответствуют заложенной в память СИМ-карты информации.

Пункт 2 выполнен, если также передаваемый в системной информации ВССН флаг CELL_BAR_ACCESS стоит на нуле.

Пункт 3 выполнен, если уровень приема выше задаваемого сотой минимального уровня RXLEV_ACCESS_MIN с учетом фактора коррекции Min{MS_TXPWR_MAX_CCH}, Pmax (MS) который следует понимать следующим образом:

В соте существует типичный уровень приема (DAWNLINK) RXLEV_ACCESS_MIN, который как минимум должен приниматься мобильной станцией с базовой станции, ведущей передачу с максимальной мощностью BS_TXPWR_MAX, чтобы иметь возможность уверенного декодирования сигнала. Учитывая обратимость затухания канала от МС к БС (свойство обратимости радиоканала), следует исходить из того, что и мобильная станция может приниматься базовой станцией, если МС имеет мощность передачи MS_TXPWR_MAX_CHH (эта величина должна соответствующим образом проектироваться при проведении частотно-территориального планирования).

Однако может случиться так, что данная мобильная станция, которая должна была бы передавать с мощностью 20 Вт (43 дБм), чтобы ее могла принимать БС, может вести передачу только с мощностью 2 Вт (33 дБм). Чтобы учесть данную разницу на величину RXLEV_ACC_MIN накладывается разница в 10 дБ. Таким образом МС избегает неправильного восприятия доступности канала.

Этот критерий очень важен, т.к. все соты, которые ему не соответствуют, будут игнорироваться мобильной станцией.

Величина рассчитывается следующим образом:

С1= Уровень приема – (RXLEV_ACC_MIN + фактор коррекции).

Критерий является выполненным, если С1 > 0.

Господин «X» как раз проезжает по местности, где, в порядке исключения, базовая станция D2 принимается лучше, чем базовая станция сети D1.

Мобильная станция настраивается на канал с наибольшим уровнем приема, и проверяет, имеется ли в наличии ВССН. Первоначально производится поиск канала коррекции частоты (FСН), который служит для тонкой коррекции частоты синтезатора, чтобы компенсировать погрешности частоты гетеродина/задающего генератора и возникающие из-за скорости транспортного средства эффекты удвоения. Далее производится поиск канала синхронизации (SСН), который служит для синхронизации с точностью до бита и передает, таким образом, актуальный рамочный номер TDMA, а также BSIC и одновременно TSC BCCH. Со всей этой информацией МС может теперь попытаться декодировать ВССН.

Т.к. в данном случае речь идет о базовой станции D2, МС хотя и находит соответствие коду МСС (262 ФРГ), однако одновременно определяется разница в коде MNC (D1 = 01, D2 = 02). В связи с этим МС отказывается от работы с этой сотой и начинает работать с каналом, имеющим следующий по мощности уровень сигнала.

Здесь МС определяет, что это сота D1 с открытым доступом (CELL_DFR_ACCESS = 0). Уровень приема составляет -93 дБм, RXLEV_ACC_MIN = - 96 дБм и MS_TXPWR_MAX_CCH = 43 дБм. Т.к. она располагает мощностью передачи 39 дБм, ей необходимо прибавить к RXLEV_ACC_MIN 4 дБм, после чего она выясняет, что критерий доступности канала не выполняется. МС вновь отказывается от работы с сотой. Однако, т.к. на этот раз это была сота D1, МС использует ее каталог информации «BCCH information», а именно список всех частот соседних станций D1. Среди этих частот она находит ту, которая имеет наивысший уровень приема.

Уровень приема составляет - 95 дБм, RXLEV_ACC_MIN - 96 дБм, а MS_TXPWR_MAX_CCH 39 дБм. Доступ (CELL_BAR_ACCESS) разрешен, т.е. мобильная станция наконец нашла подходящую соту («suitable cell») и может начинать первоначальную прописку в сети («location registration»).

4. Г-н «X» с удовлетворением отметил, что его аппарат прописался в сети. Он едет дальше, все еще не собираясь звонить. При этом он въезжает в другую зону покрытия.

Мобильная станция вычисляет, что величина С1 соседней соты, частоту передачи которой она взяла из системной информации ВССН, уже несколько секунд превосходит величину С1 соты, в которой она была только что зарегистрирована, и с которой она поддерживала связь - несмотря на отсутствие разговора («serving cell»). Если сота относится к той же «зоне расположения» должен сразу же произойти процесс перевыбора соты («cell reselection»), т.е. МС должна перенастроиться на работу со следующей сотой. Об этом сеть ничего бы не узнала, т.е. в сеть при этом не поступает никакой дополнительной информации о произведенном процессе перехода в другую соту.

Однако МС определяет, что соседняя сота передает другой «код зоны расположения» (LAC), т.е. переход в другую соту потребовал бы «сообщения об изменении зоны расположения» («location update»).

Определение того, к какой «зоне расположения» относится конкретная сота происходит произвольно в процессе планирования сети. «Зона расположения» является минимальной территориальной единицей, которая известна HLR или VLR. Когда производится вызов мобильной станции («paging»), этот вызов должен передаваться всеми БС одной «зоны расположения». Таким образом при планировании «зон расположения» необходимо находить согласование между высокой нагрузкой вызовов (Paging Last) большой зоны расположения и большой нагрузкой за счет Location Update при использовании маленьких «зон расположения».

Чтобы не допускать высокие нагрузки за счет Location update, которые приносят оператору нагрузку на сеть, но не дают поступления тарифов, чаще чем остро необходимо, МС должна дополнительно сокращать величину С1 сот других зон расположения на величину CELL_RES_HYST(CELL_RESELECT_HYSTERESIS). Величина CELL_RES_HYST соответственно сообщается в информации ВССН.

Только если величина

С1' = С1 (новая сота) – CELL_RES_HYST новой соты другой зоны расположения превосходит величину С1 всех остальных доступных сот той же зоны расположения, МС может перенастраиваться на эту соту.

Т.к. мобильная станция г-на «X» уже однозначно находится в новом районе, условие для перепрописки выполнено, и мобильная станция передает на новую соту требование о проведении location update.

5. Г-н «"» попадает в пробку и выключает мотор. Из-за ошибки в подключении проводов в машине одновременно выключается и мобильная станция. Т.к. г-н «X» хочет сообщить своей жене об опоздании, он для начала вновь включает мотор. После повторного включения МС сначала вновь проводит процесс поиска соты «cell selection process». Однако «ВССН allocation», т.е. список частот ВССН, принятый от последней БС, с которой работала МС, уже внесен в блок памяти. Поэтому МС запрашивает уже не все 124 частоты ВССН, а только те, которые были указаны в «ВССН allocation». Таким образом она очень быстро находит соту, в которой была перед этим прописана. Т.к. одновременно выполняются и все «3 условия пригодности соты» (см. выше), МС проверяет, не изменился ли за прошедшее время код зоны расположения (LAC) и не сработал ли таймер 73112 (периодический таймер location update). Ни того ни другого не произошло, и МС исходит из этого, что она прописана правильно.

6. Наконец г-н «X» решил позвонить своей жене. Он снимает трубку, набирает номер и нажимает кнопку «SEND».

До сих пор МС находилась в режиме «idle mode». После передачи одного или нескольких сигналов запроса связи (random access bursts) с МС и последовавшего за этим присвоения канала сигнализации SDCCH этот режим переходит в режим «connected mode».

Важнейшими различиями между режимами «idle» и «connected» с точки зрения контроля радиосвязи (Radio Link Control) являются следующие:

1. Помимо соединения по линии «вниз» осуществляется и соединение по линии «вверх»;

2. Контроль радиосвязи осуществляется уже не мобильной станцией, а базовой станцией.

Одновременно с присвоением канала сигнализации SDCCH (dedicated channel) или канала связи ТСН присваивается и жестко связанный с каналом контрольный канал SACCH (slow associated control channel).

Непосредственно по присвоении канала сигнализации МС начинает передавать через SACCH на БС данные измерений величины ошибок двоичного разряда канала и уровня приема канала собственной станции, а также измерений уровня частот ВССН в форме «measurement results».

В основном это

• уровень приема RXLEV_DL собственной соты,

• величина ошибок двоичного разряда канала RXQUAL_DL собственной соты,

• RXLEV_NCELL, BSIC_NCELL и частота ВССН максимум 6-и сильнейших соседних сот.

Одновременно начинает БС измерять

• уровень приема RXLEV_UL мобильной станции,

• качество приема (величина ошибок двоичного разряда) RQUAL_UL сигнала, передаваемого мобильной станцией.

Измерения проводятся каждый раз по полному мультикадру SACCH, т.е. в течение 480 мс. Точная продолжительность зависит от типа канала. Для простоты в дальнейшем для обозначения продолжительности периода будет использоваться аббревиатура Tsacch.

Данные измерений каналов «вверх» и «вниз» в комплексе передаются с БС на контроллер с промежутками Tscch. После поступления первых данных измерений на контроллер начинаются следующие процессы контроля радиосвязи:

1. Процесс выделения средних значений (Preprocessing),

2. Процесс адаптивной регулировки мощности передатчика (Power Control Process),

3. Процесс сравнения пороговых величин для передачи связи (Handover Comparison Process).

Процесс выделения средних значений (Preprocessing)

Данные измерений, в первую очередь данные измерений уровня, подвержены, помимо прочего, значительным колебаниям силы поля (Fading). Чтобы, несмотря на это, выводить из данных измерений достаточно надежные данные, проводится процедура выделения соответствующих средних значений.

Длина окна выделения средних значений зависит от назначения исходной величины. В сети D1 на каждую соту имеется 6 регулируемых по ширине окон выделения средних значений A_***_*** (см. рис.1).

В целом можно говорить о том, что большие окна выделения средних значений дают достаточно надежные, решения, принятие которых занимает, однако значительное время. Маленькие окна выделения средних значений дают возможность быстрого получения результатов, которые, однако, дают большое рассеивание и часто приводят, по этому, к принятию неправильных решений. Компромисс, который должен быть найден для конкретной соты, должен учитывать назначение исходных данных, типичные качества колебаний силы поля (задача системы измерений покрытия) и зависимость от других процессов.

Рис.1 Длины выделения средних значений и корреспондирующие пороговые величины. (отсутствует)

Налаживание связи прошло успешно, г-жа «X» взяла трубку через несколько секунд. Качество связи очень хорошее, т.к. г-н «X» находится недалеко от базовой станции.

Для первого обращения к сети МС использовала мощность MS_TXPWR_MAX_CCH. Эта мощность в непосредственной близости к БС излишне высока, что приводит к повышенному расходу питания и излучению повышенного сигнала помех, которого следует максимально избегать (каждый излучаемый радиосигнал GSM является полезным сигналом только для его адресата, для прочих элементов сети GSM этот сигнал одновременно является помехой). Поэтому после того как процесс выделения средних значений дает первые данные измерений, начинается процесс контроля мощности в контроллере (Power Control), чтобы понизить мощность мобильной станции и БС.

Процесс адаптивной регулировки мощности передатчика (Power Control Process)

Задачей Power Control Process является приспособление мощности передатчика БС и МС условиям радиополя таким образом, чтобы, с одной стороны, за счет достаточно высокой мощности обеспечить надежную связь и, с другой стороны, за счет минимально возможной мощности обеспечить щадящий режим расходования ограниченной емкости батареи МС и минимизацию уровня интерференции в сети.

Мобильные станции должны иметь нормальный диапазон от максимальной мощности до 13 дБм (20 мВт) с шагом по 2 дБ (рекомендации GSM, п. 4.1.1).

Для БС со стороны GSM не имеется конкретных определений, т.к. контроль по линии «вниз» (Downlink Power Control) не является обязательным; рекомендованным является нормальный диапазон до 15 ступеней по 2 дБ.

В сети D1 в принципе применяется и Downlink Power Control .

Таким образом, на всех частотах происходят процессы Downlink Power Control и Uplink Power Control за одним исключением:

чтобы полученные МС значения измерений уровня соседних сот (RXLEV_NCELL(n)) не подвергались искажениям, не разрешается отходить от значения BS_TXPWR_MAX на частоте ВССН. Подробнее об этом см. рекомендации GSM, п. 7.1 и 8.1.3.

Процессы Downlink Power Control и Uplink Power Control протекают в контроллере независимо друг от друга по одинаковой методике. Поэтому здесь речь пойдет только о Uplink (МС) Power Control .

После каждого отрезка времени Tscch все вновь полученные данные измерений (в данном случае AV_RQUAL_UP_PC, AVRXLEV_UL_PC) сравниваются с соответствующими пороговыми значениями. Если одно из значений превышает порог, передается сигнал на коррекцию в противоположном направлении (Power Command), с величиной шагов, регулируемой по системе управления и обслуживания (O&M) (рис. 2).

За счет времени прохождения сигналов системы сигнализации, времени на изменение мощности и требуемую продолжительность выделения средних значений проходит некоторое время, пока не появятся новые данные измерений, которые обуславливают передачу с измененными мощностями за счет изменения уровней. По этой причине предусматривается стандартные мертвые зоны времени, определяемые таймером P_CON_INTERVAL. Мертвая зона времени должна быть тщательно согласована с процессом выделения средних значений.

После изменения мощности процесс может продолжаться только после того, как в контроллер поступит подтверждение с мобильной станции о новой мощности передатчика.

Естественно, процесс должен постоянно обеспечивать, чтобы не была отдана команда на применение мощности, которая не может быть реализована системными элементами.

8. Параллельно с процессом Power Control постоянно проходит процесс сравнения для Handover (осуществления перенастройки на работу с новой сотой), который каждый раз вновь запускается аналогично каждому вновь вычисленному среднему значению.

В целом в сети D1 имеются 4 технических обоснования для инициации Handover:

1. Слишком плохой уровень (Uplink и Downlink),

2. Слишком велик уровень ошибок двоичной системы (Uplink и Downlink),

3. Превышается максимально допустимое расстояние до базовой станции, или

4. Есть соседняя сота с меньшим затуханием радиополя (лучший Power Budget PBGT(n)).

В то время, как первые три причины должны привести к проведению перенастройки на работу с новой сотой - Handover, чтобы сохранить связь во время разговора, четвертый критерий является своего рода критерием «люкс», который должен давать возможность постоянной работы с сотой, имеющей наименьшее затухание радиополя, чтобы постоянно работать на наименьшей возможной мощности.

Задача, которую должен решать контроллер - определение затухания радиополя не только собственной БС, но и соседних БС.

Значения RXLEV_NCELL(n) контроллер получает из сообщений об измерениях (measurement report) мобильной станции, значения MS_TXPWR_MAX(n) - из своей базы данных O&M, которая в списке соседних сот должна, в числе прочих, иметь и эти параметры. На этой основе постоянно вычисляются и сравниваются между собой затухания радиополя своей и соседних сот. Для всех соседних сот с целью сохранения стабильности принятия решений и большей свободы в определении границ сот учитывается терм гистерезиса HO_MARGIN(n).

9. Г-н «X» торопится попасть домой и быстро едет дальше. Постепенно он покидает зону покрытия новой соты.

Изначально хороший уровень быстро понижается, одновременно повышается уровень ошибок двоичной системы. Однако г-н «X» ничего этого не замечает, т.к. из-за процесса коррекции ошибок на основе высокого уровня кодирования до определенного уровня ошибок исправляет практически все ошибки.

Постепенно данные измерений опустились так низко, что процесс Power Control дает команду на использование максимальной мощности.

После этого процесс сравнения Handover, который до сих пор не мог найти лучшую соту по PBGT(n), что уровень связи «вниз» (Downlink-Pegel) стал слишком слабым. Т.к. ранее уже было замечено, что мощность передатчика уже максимальна, дается сигнализация алгоритму Handover Decision, что необходимо провести Handover по причине «Downlink level».

В принципе процесс сравнения Handover должен только постоянно проверять, не уступает ли усредненное значение измерений пороговому значению, или имеется ли доступ к лучшей соте, и дать соответствующую информацию.

До сих пор не упоминался «Intracell Handover», который рядом с вышеописанными «настоящими» разновидностями Handover, т.е. переменой соты, занимает особое место, т.к. не происходит смены соты.

Целью Intracell Handover является переход на другой канал той же соты в случае помех исходного канала, в поисках лучшего качества связи.

Ситуация интерференции выявляется по высокому уровню в сочетании с высоким значением ошибок двоичной системы.

Результат Вывод

Связь по линии «вниз» (Downlink) слишком плохая (AV_RXQUAL_DL_H > L_RXQUAL_DL_H) и мощность БС максимальная handover cause downlink signal quality

Связь по линии «вверх» (Upwnlink) слишком плохая (AV_RXQUAL_UL_H > L_RXQUAL_UL_H) и мощность МС максимальная handover cause upnlink signal quality

Уровень связи по линии «вниз» (Downlink-Pegel) плохой (AV_RXLEV_DL_H Уровень связи по линии «вверх» (Upwnlink-Pegel) плохой (AV_RXLEV_UL_H < L_RXLEV_UL_H) мощность МС максимальная handover cause upnlink signal strength

PBGT (соседняя сота) – HO_MARGIN (соседняя сота) > PBGT(своя сота) handover cause better cell

Расстояние слишком велико (timing advance > MS_RANGE_MAX) handover cause distance

Связь по линии «вниз» (Downlink) слишком плохая (AV_RXQUAL_DL_H>L_RXQUAL_DL_H) но уровень связи по линии «вниз» (Downlink-Pegel) очень хороший (AV_RXLEV_DL_H > L_RXLEV_DL_H) Intracell handover

Уровень связи по линии «вверх» (Upwnlink-Pegel) слишком плохая (AV_RXLEV_UL_H L_RXLEV_UL_H) Intracell handover

Рис. 3: Критерии принятия решений процесса сравнения для проведения перемены соты (Handover Comparison Process)

10. Качество связи стало столь плохим, что г-н «X» уже перестает верить рекламному лозунгу «цифровая связь = связь без помех». Однако как раз в тот самый момент, когда он уже хотел положить трубку, раздался короткий щелчок и связь опять стала четкой и ясной.

Handover Comparison Process определил потребность в проведении Handover по причине «downlink signal strength», т.е. процесс определил наличие неполадок, не приняв самостоятельных мер по устранению.

Следующий шаг, а именно проверка наличия целевых сот для Handover, а также того, какая из сот является наилучшей с точки зрения радиотехники, является задачей «процесса принятия решений о Handover» (BSS handover decision algorithm).

Для всех заявленных за последние секунды сот (в зависимости от A_PBGT_HO) первоначально проверяется их соответствие критерию пригодности канала аналогично критерию С1:

С1ho(п) = RXLEV_NCELL(n)-RXLEV_MIN(n)-MAX{0, MS_TXPWR_MAX(n)-P}

Р - максимально возможная выходная мощность мобильной станции, т.е. в нашем примере 39 дБм.

Для всех сот, которые отвечают условию С1ho >0 проводится соответствующая проверка величины РВGТ(n). Затем генерируется требование на Handover – «Handover Requiered Message» и передается на MSC. Со-общение содержит информацию о причине Handover и список доступных соседних сот. Информация упорядочена по величине РВGT, т.е. «желательная кандидатура» с наилучшим показателем РВGT стоит на первом месте, затем второй по качеству и т.п.. Таким образом имеются возможности маневрирования, если запрос «Handover Request» на «желательную кандидатуру» отклоняется.

Список может иметь максимум «n» кандидатов (n – также параметр O&M).

Обычно за «Handover Request» следует за «Handover Request Acknowledge», который передается на мобильную станцию обработанный как за «Handover Command». Handover Command содержит всю информацию, которая нужна мобильной станции для коммуникации с новой сотой, включая точное описание канала.

Мобильная станция прописывается в новой соте по «Handover Burst» с целью экономии времени не по Random Access Channel, а прямо на своем новом канале связи ТСН. Таким образом достигается минимизация времени перерыва в разговоре.

Как только мобильная станция подает в новую соту передает команду «Handover Complete», связь со старой сотой в MSC прерывается (контроль осуществляет таймер Т8). Таким образом процесс Handover завершен.

Не каждая процедура Handover между сотами (Intercell Handover) должна обязательно проводиться через MSC. Если сота, в которую передается связь, подключена к тому же контроллеру, что и предыдущая сота, что будет происходить весьма часто, контроллер в состоянии сам выполнить процедуру Handover, давая на MSC о Handover только информацию «Handover Performed». Такой Handover называется «Internal Intercell Handover». Это право контроллера на принятие решений может быть, при необходимости, передано MSC за счет изменения EN_BSS_HO.

11. Г-н «X» все еще звонит. Он теперь находится почти в центре соты и качество связи очень хорошее. Процесс Power Control уже значительно понизил мощность передатчика. Однако г-ну «X» необходимо проехать через туннель длиной в 200 метров, и он не удивляется, что качество связи становится очень плохим. Однако еще до того, как он выезжает из туннеля, качество связи вновь повышается до приемлемого уровня.

Естественно, что в туннеле сила поля значительно понижается, если туннель за счет специальных мероприятий не обеспечивается радиотехническим покрытием. Уровень ошибок двоичной системы связи г-на «X» существенно понизился, так что контрольный канал SACCH уже не мог декодироваться. В данном случае БС и МС начинают при каждом не декодированном SACCH-Multiframe пересчитывать свой счетчик S (RadioLink Counter), который предварительно занят предусмотренным для соты максимальным значением RADIO_LINK_TIMEOUT, в меньшую сторону на один. Если рамка декодируется, производится пересчет в большую сторону на 2.

Как БС, так и МС прерывают связь, как только этот счетчик достигает величины 0 («Radio Link Failure»).

Дополнительно в сети D1 имеется еще одна пороговая величина THRES_PC_RLF. Как только счетчик S в БС достигает уровня ниже этой величины, дается команда на немедленное включение максимальной мощности как на БС, так и на МС. Таким образом должна обходиться угроза прерывания связи, и таким образом можно объяснить, что качество связи у г-на «X» еще в туннеле опять повысилось.

12. Г-н «X» покидает зону покрытия данной соты. К сожалению стадия развития сети еще не достигла такого уровня, чтобы стала доступной новая сота, которая могла бы принять эту связь. Поэтому через некоторое время связь полностью прерывается.

Однако г-н X» уже почти дома и не чувствует особых проблем из-за срыва связи.

Полученные средние значения измерений опять приводят к тому, что процесс Handover Comparison принимает решение о необходимости проведения Handover. Однако алгоритм BSS Handover Decision не находит соты, которая бы отвечала критерию C1ho. Правда имеется сота, которая может принимать с уровнем -100дБм, которого при удачном стечении обстоятельств могло бы быть достаточно. Однако, т.к. процесс вынужден игнорировать данную соту за счет проектных данных, в которых RXLEV_MIN(n) данной соты указан в -96дБм, не происходит генерации сообщения Handover Required. Разговор прерывается после того, как счетчик S достигает значения 0.

Оффлайн Сергей Горбачевский

  • Administrator
  • Знаменитый писатель
  • *****
  • Сообщений: 83234
  • Пол: Мужской
  • Есть вопросы? Пишите в личку
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #13 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 17:31:18 pm »
Не может быть, чтобы такой хит исчез из сети. Картинки бы, конечно, не помешали. :'(

Оффлайн Сергей Горбачевский

  • Administrator
  • Знаменитый писатель
  • *****
  • Сообщений: 83234
  • Пол: Мужской
  • Есть вопросы? Пишите в личку
    • Награды
Re: Ликбез по связи
« Ответ #14 : 14, Июня 2015, Воскресенье, 17:37:30 pm »
Здесь - Просмотр ссылок доступен только зарегистрированным пользователям расширенная версия, но тоже без иллюстраций.


Теги: ликбез связи 
 

Ликбез по 3G в картинках

Автор Сергей Горбачевский

Ответов: 5
Просмотров: 3903
Последний ответ 26, Мая 2015, Вторник, 22:03:39 pm
от Сергей Горбачевский
Методы MNP ликбез от Астелита

Автор Сергей Горбачевский

Ответов: 5
Просмотров: 4687
Последний ответ 17, Июня 2011, Пятница, 14:16:20 pm
от Сергей Горбачевский
МТС написал для нас небольшой ликбез по строительству сети 3G

Автор Сергей Горбачевский

Ответов: 1
Просмотров: 3174
Последний ответ 22, Мая 2015, Пятница, 19:19:05 pm
от BBerry