Разработка сети связи на основе GSM-технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИПУДН

Разработка сети связи на основе GSM-технологий

Нарходжаев Э., Худаярханов О.

В 1990 году были опубликованы спецификации первой фазы GSM. К середине 1991 года начали поддерживаться коммерческие услуги мобильной связи в этом стандарте, а к 1993 году функционировало уже 36 сетей GSM в 22 странах, и еще 25 стран выбрали направление GSM или поставили вопрос о его принятии [1].

Несмотря на то, что система GSM была стандартизована в Европе, на самом деле она не является исключительно европейским стандартом. Сети GSM внедрены в более 105 странах Европы, Ближнего и Дальнего Востока, Африки, Южной Америки и в Австралии. В 1994 году число абонентов GSM во всем мире достигло 1,3 миллиона человек. К началу 1995 года их насчитывалось уже более пяти миллионов. На сегодняшний же день число абонентов GSM уже превысило двести пятьдесят миллионов человек. Само название стандарта GSM приобрело новое значение - Global System for Mobile communications (всеобщая система мобильных коммуникаций).

Стандарту GSM отведена одна из главных ролей в процессе эволюции систем связи. Он тесно связан со всеми современными стандартами цифровых сетей, в первую очередь, ISDN (Интегрированная система цифровой сетевой связи) и IN (IntelligentNetwork). Основные функциональные элементы GSM входят в разрабатываемый сейчас международный стандарт глобальной системы третьего поколения подвижной связи UMTS (UniversalMobileTelecommunicationsSystem). Прежде всего, стандарт GSM - это результат фундаментальных исследований ведущих научных и инженерных центров Европы. До сих пор процесс его создания может считаться образцом решения сложных технических и организационных задач мировым сообществом.

Характеристики станции:

-стандартная выходная мощность 35W/45W для GSM 1800/GSM 900;

-чувствительность приемника превышает стандарты GSM (-111 dBm);

-мощный приемопередатчик (60W)для GSM 1800;

-набор для увеличения дальности связи (Range Extension Kit), расширяющий зоны покрытия в сельской местности для GSM 900;

-динамический контроль мощности для прерывающихся процессов передачи и приема (DTX и DRX);

-синтезируемая перестройка частот (Synthesized Frequency Hopping) в качестве стандартной функции;

-оптимизированный интерфейс A-bis со схемами субмультипликации для поддержки большего количества базовых станций и приемопередатчиков в многоточечных конфигурациях;

-алгоритмы избирательного шифрования;

-работа с одной или несколькими антеннами - обработка голоса по стандартам Dual-Rate, EnhancedFull-Rate и AdaptiveMulti-Rate;

-возможность построения многодиапазонной соты на одной стойке. Это значит, что с помощью одной существующей стойки можно поддержать работу в двух диапазонах (GSM 900/1800);

-поддержка многодиапазонных сот;

-внедрение GPRS без изменений аппаратной части (только за счет загрузки нового программного обеспечения);

-все приемопередатчики совместимы со стандартами GSM/GPRS/EDGE. Эта функциональность активируется простой;

-избыточность всех модулей, предназначенных для обработки трафика;

-поддержка мульти стандартного узла B на одной стойке. Это значит, что можно поддерживать сети GSM и UMTS, используя для этого одну-единственную существующую стойку;

- низкое энергопотребление, характерное для всех мульти стандартных базовых станций EvoliumTM, значительно сокращает текущие расходы, связанные с эксплуатацией оборудования UTRAN (менее 700W на 3 сектора, без TXdiv).

Модульность и масштабируемость EvoliumTM MBS позволяет легко адаптировать емкость каждой соты к реальным объемам трафика. Отличная производительность, расширяемая ёмкость и простая настройка - все это означает, что нам потребуется меньше оборудования для поддержки реальной мульти стандартной среды. Всего 4 базовых модуля позволяют создавать самые разнообразные конфигурации GSM или UMTS, а с помощью 6 базовых модулей можно создавать по-настоящему мульти стандартные конфигурации с использованием как GSM, так и UMTS

В ходе дальнейшего развития городов в 60-70-х годах началось массовое строительство домов повышенной этажности (9 этажей и выше), что повлекло за собой образование зон радио тени в ранее благополучных, с точки зрения телевизионного приёма, районах города. Особенно массовые нарекания в работе приёмной сети крупных городов проявились с внедрением в 60-70-х годах цветного телевидения, к качеству сигнала которого требования несколько выше.

В связи с наличием не одного, а нескольких передатчиков на передающих станциях уровень сигнала различных каналов в эфире различен. В городе Шымкенте, например, ситуация осложняется еще и наличием нескольких направлений приема. Поэтому взамен эфирного вещания приходят сети кабельного телевидения. Передача информации через кабельные распределительные сети находит применение не только в теле- и радиовещании, но и в управлении информационными потоками в экономике, промышленности, системах дистанционного обучения.

Разрабатываемый модуль является составной частью всего измерительного комплекса (рис. 1). Формирователь не выполняет никаких анализирующих и измерительных функции, а только формирует необходимый поток данных для трансляции в сеть на любом свободном диапазоне частот прямого канала, то есть выполняет роль модема прямого канала. микроконтроллер формирователь извещение измерительный

Функции формирователя:

ЧМ модуляция кодовой информации

Генерация необходимой несущей частоты передачи

Регулировка выходного уровня

Передаваемые данные содержат информацию об измеренных параметрах обратного канала и передаются в закодированном виде. Для обеспечения помехоустойчивости используется ЧМ модуляция, так как при этом сигнал наиболее защищён от внешних помех. При этомдевиациячастотысостави+50кГц, согласно техническому заданию. Так как не обходимо генерировать сигнал в широком диапазоне частот (110 - 1000 МГц), то весь диапазон можно поделить между четырьмя генераторами, работающими на соответствующих частотах: 110 - 190 МГц, 190 - 330 МГц, 330 - 570 МГц,570 - 1000 МГц.

Работа всех генераторов регулируется микроконтроллером. То есть одновременно 4 генератора работать не могут. В дальнейшем сигнал фильтруется от ненужных побочных частот, усиливается и передаётся в канал. А уже на стороне абонента прибором ИТ_08 считываются и отображаются измеренные параметры.

Рис.1. Структурная схема измерительного комплекса

Формирователь состоит из 5 основных функциональных блоков:

Блок генераторов. Генераторы производят необходимую частоту из своего диапазона, а так же выполняют функции ЧМ модуляторов.

ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты. Служит для стабилизации частоты и разбиения диапазона на сетку частот.

Блок регуляторов выходного уровня. Позволяет управлять уровнем генерируемого сигнала путём усиления или ослабления в зависимости от требований сети.

Блок фильтрации. Отфильтровывает побочные частоты, возникающие в результате неидеальной генерации и нелинейности усиления.

Усилительный каскад. Усиливает сигнал до уровня 60 - 115 дБмкВ для трансляции в сеть.

Можно сделать вывод, что крайне эффективным является использование GSM-канала в сочетании с другими каналами передачи извещений (что на данный момент реализуется повсеместно). GSM-системы имеют ряд неоспоримых преимуществ:

- возможность использования сервисов оператора сотовой связи для предоставления услуг охраны;

- простоту и удобство применения;

- доступность сотовой связи подавляющему большинству граждан;

- отсутствие необходимости приобретать ретрансляторы для работы системы.

Уже сейчас использование сетей третьего поколения открывает множество дополнительных возможностей, значительно повышая функциональность GSM-систем.

Список литературы

1. В.И. Попов Основы сотовой связи стандарта GSM.- М.: Эко-Трендз, 2005.- 22 c. 

Аннотация

Б?л ма?алада GSM арналарыны? ??растыру, механизмдері техникалы? сипаттамалары, а?парат беру жылдамды?ы ж?не ?абылдау ?абілеттілігі ?арасытырылды.

The article discusses the mechanism of building of GSM channel, its main technical characteristics, as well as dat rate and bandwidth.

Размещено на Allbest.ru