Тема 3. Особенности обработки сигналов в цифровых системах подвижной связи

Основные преимущества цифровых систем связи перед аналоговыми. Принцип преобразования аналогового сигнала в цифровую форму: дискретизация по времени и квантование по уровню. Импульсно-кодовая модуляция.

Принцип вокодерного кодирования речи - выделение информации об отдельных компонентах речевого сигнала (формантах, основном тоне, шумоподобной составляющей), передача этой информации в максимально сжатой форме и последующий синтез речи. Основные типы речевых кодеров систем подвижной связи (RPE-LTP, ACELP, VSELP), значения скорости передачи информации при их использовании.

Особенности радиоканалов СПС: быстрые и медленные замирания, многолучевость, межсимвольная интерференция. Помехоустойчивое кодирование информации в системах подвижной связи: блоковое и сверточное кодирование. Возможность выявления и исправления ошибок при использовании помехоустойчивых кодов. Перемежение как способ преобразования серийных ошибок, возникающих в канале, в одиночные ошибки, исправляемые при декодировании. Эквалайзинг - адаптивная цифровая фильтрация сигнала в приемнике с целью устранения последствий многолучевости в радиоканале.

Принцип временного уплотнения каналов. Понятия кадр, временной интервал, пачка и их взаимосвязь. Реализация частотно-временного доступа (FDMA/TDMA) в цифровом стандарте сотовой связи GSM. Частотные и физические каналы радиоинтерфейса GSM.

Структура абонентской станции цифровой СПС и последовательность обработки информации в передатчике и приемнике.

Тема 4. Архитектура сети сотовой связи стандарта gsm

Подсистемы сети GSM: подсистема базовых станций, подсистема коммутации, подсистема управления и обслуживания. Компоненты сети:

• MS (Mobile Station  мобильная станция),

• BTS (Base Transceiver Station  приемо-передающая базовая станция),

• BSC (Base Station Controller  контроллер базовых станций),

• MSC (Mobile Services Switching Center  центр коммутации подвижной связи),

• VLR (Visitor Location Register  визитный регистр),

• HLR (Home Location Register  домашний регистр),

• AuC (Authentication Center  центр аутентификации),

• EIR (Equipment Identity Register - регистр идентификации оборудования),

• GMSC (Gateway MSC – шлюзовый MSC).

Назначение и взаимодействие компонентов сети.

Идентификаторы сот (CGI) и локальных зон (LAI).

Состав информации, сохраняемой в HLR и VLR и ее обновление.

Номера, присваиваемые абоненту в сетях GSM:

• IMSI - системный номер абонента;

• MSISDN - телефонный номер абонента;

• TMSI - временный номер абонента, используемый вместо IMSI на радиоинтерфейсе для обеспечения секретности абонента;

Услуги, предоставляемые в сетях GSM. Основные услуги и дополнительные услуги. Обмен информацией между MSC и VLR об услугах, доступных абоненту.

SIM-карта абонента. Ее использование и состав информации, сохраняемой в ней.

Тема 5. Основные операции обслуживания абонентов в сетях gsm

Логические каналы GSM: каналы трафика (TCH) и управления (CCH). Виды каналов управления: вещательные (FCCH, SCH, BCCH), общие (PCH, RACH, AGCH), выделенные (SDCCH), ассоциированные (SACCH, FACCH). Назначение каналов управления. Размещение логических каналов внутри физических каналов.

Обмен сигнальной информацией при установлении соединения MS с сетью. Процедура пейджинга. Процедуры безопасности в сетях GSM:

• аутентификация абонента,

• переход в режим шифрования,

• получение нового TMSI.

Подключение мобильной станции к сети и задачи решаемые при этом: выбор сети, выбор соты, выполнение локализации, переход в режим ожидания.

Процедура локализации MS. Обновление данных о местоположении MS в VLR при ее перемещении из одной зоны в другую. Обновление данных о местоположении MS в VLR и HLR при перемещении MS из зоны обслуживания одного MSC/VLR в зону обслуживания другого MSC/VLR.

Выполнение исходящего вызова в сетях GSM.

Выполнение входящего вызова в сетях GSM. Роль GMSC. Необходимость запроса HLR о местоположении MS. Роль роумингового номера (MSRN), его выделение обслуживающим коммутатором, доставка в HLR и GMSC. Оптимальная маршрутизация входящих вызовов.

Услуга SMS и ее техническая реализация. Обмен сигнальной информацией при отправке и доставке SMS.

Выполнение процедуры эстафетной передачи (хэндовера) в сетях GSM.