. Выводит информацию CNI на табло

мобильного радиотелефона.

(Абонент отвечает на вызов)

. Снимает подачу сигнала посылки вызова к

мобильному радиотелефону.

. Передает Команду о соединении

Принимает Команду о соединении

. начинает передавать информационные канал обратного

пакеты с подтверждением об трафика

обслуживании.

. Принимает подтверждение

Передает подтверждение

Канал прямого

трафика

(разговор абонентов)

(разговор абонентов)

Процедура установления обычного соединения (случай входящего вызова у

подвижной станции). Вызов к абонентскому аппарату может включать фазу,

когда устанавливается конкретная требуемая опция (вариант) службы.

На рисунке показана процедура прохождения обычного вызова (исходящий вызов

от подвижной станции)

Мобильная станция

Базовая станция

. 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.

. 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.

. 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.

Возможная процедура (по выбору) Принимает

Продолжение начального

. Передает Продолжение начального Обратный канал сообщения.

сообщения.

трафика

. Принимает подтверждение.

Передает подтверждение.

Прямой канал

трафика

Возможная процедура (по выбору)

. Принимает команду Запрос перехода Прямой канал Передает

команду Запрос перехода на

на частный длинный код. трафика

частный длинный код

. Передает подтверждение вместе с

Принимает сообщение Принята 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)

. Принимает Сигнал готовности вместе

Передает Сигнал готовности вместе

с информационным сообщением Прямой канал с

информационным сообщением (сигнал

трафика контроля посылки вызова)

. Передает подтверждение.

Принимает подтверждение

Обратный канал

. Подает сигнал контроля посылки трафика

вызова по разговорному тракту.

(вызываемый абонент отвечает на вызов)

Возможная процедура (по выбору)

. Принимает Сигнал готовности вместе

Передает Сигнал готовности вместе

с информационным сообщением. Прямой канал с

информационным сообщением. (молчание)

трафика

. Передает подтверждение

Принимает подтверждение

. Отключает сигнал посылки вызова Обратный канал

в тракте трафика.

трафика

(разговор абонентов)

(разговор абонентов)

В стандарте IS-95 регулировка 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.

Характеристики и их описание

Высокая пропускная способность.

Полевые испытания, проводившиеся в различных условиях, подтвердили, что при

высокой нагрузке пропускная способность систем CDMA в среднем в 15 раз

превышает пропускную способность аналоговых систем. Наконец, при

использовании существующих вокодеров, которые работают на половиной

скорости передачи, пропускная способность увеличивается еще в 1,7 раза.

Дополнительная секторизация (свыше 3) также увеличивает пропускную

способность.

Высококачественная связь.

Вокодер, работающий на переменной скорости передачи, обеспечивает

преобразование речевых сигналов в цифровую форму и высококачественное

воспроизведение речи. Фоновые сигналы заглушаются даже при большой

нагрузке. Метод мягкой передачи абонента (переключения абонента с одного

радиоканала на другой), применяемой в системах CDMA, обеспечивает почти

прозрачную передачу вызовов между сотами. Такой надежный метод передачи

практически исключает потерю вызовов и снижает нагрузку на коммутационное

оборудование.

Возможность дальнейшей эволюции системы.

В существующей системе предусмотрены поисковые службы и цифровая передача

данных. Существующая структуру управления обеспечивает протоколы

факсимильной связи. Могут быть предусмотрены и более высокие скорости

передачи. Портативные абонентские станции, основанные только на методе CDMA

и совместимые с сотовыми системами и УАТС, могут отвечать перспективным

требованиям.

Возможность введения новых функций.

При желании с одного и того же аппарата можно получить выход к беспроводной

УАТС, домашнему беспроводному телефону, общественным беспроводным цифровым

телефонным аппаратам, к сети персональный связи и к сотовым сетям.

Обеспечиваются интерфейсы с УАТС, сетью ISDN и коммутируемой телефонной

сетью общего пользования. Цифровые сигналы управления позволяют

организовать целый ряд служб передачи данных, которые можно добавлять по

мере того, как компания-оператор будет вводить новый услуги. Вокодер с

переменной скоростью передачи и предусмотренная возможность передачи

данных позволяют вводить различные уровни обслуживания. Предусмотренные в

системе измерения уровня сигнала и его задержки позволяют определять

положение подвижной станции.

Секретность связи.

Цифровая форма сигналов, передача в широкой полосе частот, защита

информации для каждого адресата - все это обеспечивает значительно более

высокую, чем в других системах, секретность связи.

Простота перехода (и совместимость с аналоговыми системами)

CDMA позволяет почти утроить существующую в аналоговых сетях пропускную

способность и обеспечивает более высокое качество обслуживания. Пропускная

способность и радиопокрытие позволяют вводить CDMA при значительно меньшем

числе сот, чем на существующих сетях. Зона радиоохвата антенны и

секторизация не зависят от соты и не так тесно связаны, как в узкополосных

система. Последующее расширение может быть поэтапным и может быть местным

(чтобы быстро обеспечить радиопокрытие в каком-то одном месте) или

глобальным.

Цена и наличие оборудования

Существующие оценки стоимости системы CDMA в отношении сетевого и

абонентского оборудования показывают, что по стоимости эта система

эквивалентна существующим аналоговым системам. Более высокая пропускная

способность позволяет организовать связь при значительно меньшем числе сот,

чем в аналоговых системах и системах с TDMA, что снижает капитальные и

эксплуатационные затраты. Проверенная технология заказных интегральных схем

позволила свести технологию сложных схем CDMA к очень простым решениям.

Стандарт IS-95 обеспечивает 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.

Радиочастотный фильтр

Усилитель мощности

Приемопередатчик

Приемник GPS

Блок цифровой обработки

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)

Применение CDMA в системах беспроводной связи типа WILL

В последние годы значительное внимание уделяется разработкам и

внедрению систем беспроводной радиосвязи (WILL) для обслуживания

стационарных абонентов в сельских и труднодоступных районах. В этой области

известны разработки фирм Motorola, Alcatel, Siemens и т.д. При определенных

условиях, связанных с количеством обслуживаемых абонентов и их удаленностью

от телефонных сетей общего пользования (ТФОП), прокладка кабельных линий

связи становится экономически неэффективной по сравнению с внедрением

радиоканалов для соединения стационарных абонентов с ТФОП. Обычно

применение WILL считается целесообразным для обслуживания абонентов,

удаленных от ТФОП на расстояния от нескольких километров до нескольких

десятков километров.

Как было отмечено ранее, системы CDMA имеют ряд преимуществ перед

существующими сетями сотовой связи и позволяют повысить емкость сетей.

Однако достоинства CDMA обеспечиваются усложнением процессов

функционирования сети и абонентского оборудования, которые становятся

незаметными при использовании передовых методов цифровой обработки

сигналов, быстродействующих вычислительных средств и современных технологий

микроэлектроники.

В варианте сети беспроводной связи для фиксированных абонентов не

требуется непрерывного управления регулировкой уровня мощности абонентских

станций, уровень излучения может быть зафиксирован один раз при установке

абонентской станции. Для снижения системных помех используются направленные

антенны для абонентских станций (по направлению на базовую станцию). Все

это позволяет обеспечить еще большую емкость сети WILL CDMA по сравнению с

Страницы: 1, 2, 3