Функциональная схема цифрового стандарта GSM

Рассмотрим ССПСЭ стандарта GSM (рис. 1.5). Схема содержит подсистему базовых станций (ПБС); сетевую подсистему (СПС) и подсистему эксплуатации и технического обслуживания (ПЭТО), а так же АС. В АС входит абонентское оборудование (АО) и абонентский идентификационный модуль (АИМ) (SIM-карта). Пока не установлен этот модуль, не выполняются соединения АС с вызывающим и вызываемым номером. Подсистема базовых станций содержит: базовые приемопередающие станции (БПС); контроллер БС (КБС) и оборудование транскодирования (ТКО). В составе СПС показаны: ЦКПС, ОРМ, ВРМ, центр аутентификации (ЦА), регистр идентификации оборудования (РИО). ПЭТО содержит центр эксплуатации и технического обслуживания (ЦЭТО) и центр управления сетью (ЦУС). Подсистема базовых станций выполняет функции радиосвязи. Все БС в зоне ПБС соединены линиями связи с контроллером. Каждая БПС обслуживает одну соту. Содержит несколько приемопередатчиков (до 16) - по одному для каждого частотного канала. Каждой БПС стандарта GSM доступны все 124 частотных канала, что позволяет реализовать метод скачкообразной перестройки частоты в стандарте GSM. Один из способов переключения частоты состоит в переключении модулирующего сигнала на входе передатчика. В этом случае число частот, используемых для скачкообразной перестройки, определяется числом приемопередатчиков БС.

Контроллер БС управляет несколькими БПС. Основное назначение контроллера - правильное распределение радиоканалов между БС и АС и определение необходимости их переключений при передвижении. Другая его задача - управление конфигурацией БПС и загрузка программного обеспечения. Контроллер обеспечивает передачу вызова на АС, контролирует соединения, выполняет согласование скоростей передачи для речи, данных и сигналов вызова, кодирование и декодирование сигналов.

Количество приемопередатчиков, которые может обслужить один контроллер, может быть более 100. Оборудование транскодирования включается между КБС и ЦКПС и служит для согласования скоростей цифровых потоков. В ТКО образуется стандартный первичный цифровой поток (ПЦП) из цифровых сигналов базовых станций. ТКО может размещаться вместе с КБС. Как известно, ПЦП образуют 32 сигнала, каждый со стандартной скоростью 64 кбит/с. Номинальная скорость передачи ПЦП В1 = (30 + 2)*64 = 2048 кбит/с. В стандарте GSM скорость передачи сигнала в одном речевом канале S1GSM =13 кбит/с. В транскодере с помощью добавочных битов эта скорость увеличивается до величины B1ТК0= 16 кбит/с. Таким образом в полосе одного канала стандартной ИКМ передают сигналы четырех речевых каналов, всего речевых каналов в транскодере Nтко = 30 * 4 = 120. Оставшиеся два стандартных цифровых канала занимает сигнальная информация. Например, один канал - информация ОКС 7 и один канал - информация управления по протоколу Х.25.

Сотовая сухопутная подвижная система электросвязи стандарта GSM территориально разделяется на зоны действия ЦКПС, которые, в свою очередь, делятся на зоны действия контроллеров БС, называемые зонами местоположения (ЗМ). ЦКПС отслеживает местоположение АС с помощью регистров. ВРМ позволяет вызывать АС, пока она находится в зоне действия, определенного контроллера. Когда АС перемещается в ЗМ другого контроллера, он ее регистрирует, и в ВРМ записывается новый адрес ЗМ. Входящие вызовы поступают к ЦКПС* - центру коммутации, обладающему шлюзовой функцией, который по номеру вызываемого абонента находит его ОРМ. Последний обращается к ВРМ, который "находит" АС. Шлюзовой ЦКПС* имеет интерфейс с внешними сетями связи. Здесь, как и в случае аналоговых систем, шлюзовую функцию можно установить для каждого ЦКПС. Все ЦКПС в сети Соединены линиями связи (ВОЛС, РРЛ, спутниковыми). На рис. 1.5 они показаны двойными линиями.

Система стандарта GSM подчиняется принципам эталонной модели OSI. Она имеет три общих внутрисистемных интерфейса: радиоинтерфейс Um между БС и АС, 2) интерфейс А между КПС и ПБС, 3) интерфейс Abis между БПС и КБС. Положение внутрисистемных интерфейсов отражено на рис. 1.6. В данном контексте интерфейс - это точка соединения реально существующих устройств. Благодаря данным интерфейсам оператор системы может Соединять аппаратуру разных производителей. Информационные потоки, проходящие через один интерфейс, могут принадлежать различным протоколам. Кроме этих внутрисистемных интерфейсов система GSM имеет интерфейсы между сетью и внешним оборудованием и интерфейс для выхода во внешние сети: в сети подвижной связи общего пользования, в ТФОП, в цифровые сети с интеграцией служб (ЦСИС) и др.