Принципи дії стільникової мережі

У фіксованої телефонної мережі кожен абонент ідентифікований номером певної абонентської лінії, яка пов'язана з певним розподільчим шафою. У разі мобільного телефону ідентифікація прив'язана до самого телефонного апарату (MС) безпосередньо. Чарункова структура мережі і рухливість користувача вимагають від мережі тримати в пам'яті місце розташування кожної MС, щоб бути в змозі маршрутизувати дзвінок за призначенням.

Розглянемо тепер принципи того, як стільникова мережа справляється з рухливістю користувачів і передачею дзвінків за призначенням. У розгляд введемо самі загальні операції стільникової мережі, тому що терміни і представлені операції не завжди можуть бути сумісними з термінами та деталізованими операціями специфічних мереж.

МС в пасивному режимі. MС запрограмована на те, щоб знати частоти загального каналу контролю. Коли вона включена, мобільний телефон переглядає ці частоти і вибирає БС з найсильнішим каналом загального контролю. Тоді MС передає свій унікальний ідентифікаційний код, який може бути номером її телефону (або іншим кодом залежно від системи), по загальному каналу контролю для того, щоб інформувати РМГ. РМГ, за допомогою ідентифікації MС, визначає адресу країни, де знаходиться абонент, і його домашньої мережі. Потім РМГ (мобільний центр комутації) передає сигналізує повідомлення до домашньої мережі. Повідомлення потім надходить до РМД, який стає поінформованим про те, що цей певний абонент тепер розташований в області певного РМГ. РМД зберігає цю інформацію. Тепер РМД в стані маршрутизувати виклики безпосередньо до РМГ (комутатора мобільної мережі), який маршрутизує їх далі до мобільного абонента.

MС безперервно прослуховує загальний канал контролю і, в разі необхідності, переходить на канал загального контролю іншого вічка, рис. 11.4. Кожна мережа розділена на маленькі локальні області, які містять групу осередків. Всі БС в певній локальній області посилають той же самий глобальний код, виділений для цієї області на каналі загального контролю. Якщо MС рухається, то змінюються стан каналу та інформація про місцеположення MС у вигляді зміни сигналів, що посилаються з мережі. MС помічає це і повідомляє мережі про себе, а мережа оновлює інформацію про місце розташування МС, що зберігається в РМГ і РМД (якщо потрібно).

MС в режимі вихідного виклику. Номер, за яким абонент хоче подзвонити, введений в пам'ять мобільного телефону через його клавіатуру. Коли користувач натискає кнопку «Виклик», мобільний телефон посилає ряд сигналізують повідомлень БС через загальний канал контролю, як показано на рис. 11.4. Ці повідомлення містять набрані цифри, які БС передає комутатора мобільної мережі для маршрутизації. Комутатор мобільної мережі аналізує набраний номер, передає цифри в телефонну мережу загального користування для проходження виклику через цю мережу і запитує БС про те, щоб вона зарезервувала виділений мовний канал для мобільного дзвінка. MС і БС підключаються до цього каналу, коли викликається сторона відповідає і розмова може початися, ріс.11.4.

Ріс.11.4 Основні операції стільникової мережі.

МС в режимі вхідного виклику. Коли виклик повинен надійти до MС, РМД визначає, за якою адресою РМГ виклик повинен бути маршрутизований. Ця адреса глобальний, містить коди країни та мережі згідно зі схемою міжнародної телефонної нумерації. Адресований виклик надходить через комутатор мобільної мережі до РМГ, який знає більше точне місце розташування (область місцеположення) цього певного абонента в його області. Оповіщає повідомлення з ідентифікацією MС надсилається по загальному каналу контролю для всіх БС в тій області, де абонент в поточний момент розташовується. Приймаюча MС безперервно слухає цей канал і коли вона отримує повідомлення, що містить його власну ідентифікацію, вона просить мовний канал і мережа створює канал для цього дзвінка. БС і MС підключаються до виділеного каналу, потім телефон дзвонить, і коли абонент MС натискає кнопку «Виклик», дзвінок отримує з'єднання.

Режим перемикання сот. Під час обслуговування виклику якість зв'язку безперервно перевіряється і потужність передачі MС і БС регулюється так, щоб тримати якість нa достатньому рівні і в той же самий час тримати потужність передачі настільки малою, наскільки це можливо. Коли MС переміщується близько до кордону соти, потужність передачі наближається до максимуму, допускаемому для цього осередку. Коли MС переміщається далеко від БС, відношення сигнал / шум в каналі зменшується і частота помилок зростає. Якщо якість зв'язку падає нижче визначеного рівня, новий канал виділяється в сусідній комірці, в той же самий момент часу БС нової стільники і MС повинні переключитися на новий канал. Перед перемиканням стільникова мережа аналізує результати вимірювань потужності і оцінює якість зв'язку між MС і двома сусідніми сотами. Найкраща альтернатива відносини сигнал / шум відбирається для перемикання на новий канал.

Контроль потужності передачі БС і MС. На етапі планування мережі для кожного осередку визначається максимальна потужність передачі. Ця потужність залежить від бажаних розмірів стільники і від географічних умов. Потужність передачі БС в загальному каналі контролю пристосована до рівня, який досить високий, щоб покрити всю область стільники, але не вище, ніж необхідно. У перебігу обслуговування виклику мережу безперервно управляє потужністю передачі MС і БС так, щоб мінімізувати інтерференцію випромінювань від сусідніх стільник, які використовують одну і ту ж частоту. Це дозволяє також економити заряд батареї MС.

Контрольні питання:

1.Укажите призначення стільникового радіозв'язку

2. Перерахуйте особливості стільникового радіозв'язку.

3. Які елементи входять до структури мережі?

4. Які типи радіоканалів в мережі?

5. Сформулюйте принципи дії стільникової мережі.

6. Перерахуйте основні операції стільникової мережі.