Вердуин Я. и др. Справочник по радиоконтролю

Подождите немного. Документ загружается.

- 449 -

Глава 5

5.3.1.2 Цифровые стандарты

Существуют восемь основных стандартов для цифровых систем сотовой связи и систем

персональной связи (СПС), развернутых до 2000 года. Эти системы известны как системы 2-го

поколения (2G) и показаны в табл. 5-8. Шесть из них считаются системами высокой подвижности:

стандарт, определенный Европейским институтом стандартизации электросвязи (ETSI), известный

под названием Глобальная система подвижной связи (GSM), стандарт Ассоциации промышленности

связи/Ассоциации электронной промышленности для Северной Америки, известный как IS-54 для

МДВР (замененный новым стандартом TIA/EIA-136), стандарт RCR STD-27, определенный

Центром исследований и развития радиосистем (RCR) для Японии, известный под названием

цифровая сотовая система персональной связи (PDC), а также группа из трех, почти одинаковых

стандартов МДКР: стандарт Ассоциации промышленности связи/Ассоциации электронной

промышленности для Северной Америки, известный как IS-95 для МДКР (замененный стандартом

TIA/EIA-95), стандарт ARIB T-53 для МДКР Японской Ассоциации радиопромышленности и

бизнеса (ARIB) и стандарт ТТА.КО-.06.0003 для МДКР Корейской Ассоциации технологий связи.

Два других стандарта определяют системы невысокой подвижности: стандарт цифровой

европейской бесшнуровой связи (DECT), определенный ETSI, и стандарт RCR STD-28,

определенный Центром исследований и развития радиосистем для Японии, известный как PHS

(система персональной связи для переносных телефонов).

Европейский стандарт GSM был разработан для цифровых сотовых служб и служб СПС в

специально распределенных полосах частот 900 и 1800 МГц, отличных от полос для существующих

аналоговых сотовых систем, все еще применяемых во многих европейских странах. GSM заменяет

многие несовместимые аналоговые сотовые системы, используемые в Европе, единой цифровой

сетью, которая позволяет осуществлять роуминг подвижных станций через международные

границы. Стандарт GSM будет также развернут в Европе в полосах частот диапазонов 450, 850 и

900 МГц старых аналоговых сотовых сетей. GSM, кроме того, будет развернут в Северной Америке

в диапазоне 1900 МГц.

Согласно североамериканским временным стандартам IS-54 и IS-95 (в настоящее время замененным

стандартами TIA/EIA-136-A и TIA/EIA-95-C) изначально требуемые цифровые сотовые сети

должны работать в тех же полосах частот, что и аналоговые сотовые. Для удовлетворения

потребностей в отдельных базовых станциях ячеек поставщики услуг будут по мере необходимости

постепенно заменять существующую аналоговую аппаратуру на цифровые службы. Новые системы,

основанные на этих стандартах, развертываются также в диапазоне 1900 МГц, предназначенном

только для работы цифровых систем СПС.

Стандарт PDC подобен стандарту IS-54, хотя он будет вводиться во вновь выделенном диапазоне

1500 МГц в дополнение к полосам частот диапазона 800 МГц для цифрового использования,

отделенным от существующих полос диапазона 800 МГц для аналоговых сотовых систем.

В цифровых сотовых системах и системах СПС аналоговые речевые сигналы преобразуются в ряд

цифровых двоичных знаков, которые подвергаются компрессии для уменьшения скорости передачи

данных, кодируются с использованием специальных алгоритмов коррекции ошибок, группируются

в специальные форматы и затем излучаются в виде пакетов данных с применением сочетаний

режимов МДВР или МДКР наряду с МДЧР.

Использование методов цифровой модуляции речи и общий канал сигнализации дают возможность

существенно повысить эффективность использования спектра по сравнению с аналоговыми систе-

мами. Это позволяет цифровым сотовым системам и системам СПС обеспечить в той же полосе

используемого РЧ спектра обслуживание большего числа абонентов по сравнению с аналоговыми

системами.

ТАБЛИЦА 5-8

Характеристики радиоинтерфейса цифровых сотовых систем и систем СПС

МДКР DECT PHS Стандарт GSM 900 GSM 1800 (DCS-1800)

GSM 1900 (PCS-1900)

TIA/EIA-136

(ранее IS-54)

PDC

TIA/EIA-95

(ранее IS-95)

ARIB T-53 TTA.

KO-060003

Метод доступа МДВР/МДЧР (FHSS) МДВР/МДЧР

(FHSS)

МДВР/МДЧР МДВР/МДЧР МДКР/МДЧР

(DSSS)

МДКР/МДЧР

(DSSS)

МДКР/МДЧР

(DSSS)

МДВР/МДЧР

Полоса частот (МГц)

– От базовой к

подвижной станции

– От подвижной к

базовой станции

935–960 std

925–960 extd

890–915 std

880–985 extd

DCS: 1 805–1 880

СПС: 1 930–1 990

DCS: 1 710–1 785

СПС: 1 850–1 910

869–894

1 930–1 990

824–849

1 850–1 910

810–826

1 477–1 501

940–956

1 429–1 453

869–894

1 930–1 990

824–849

1 850–1 910

832–834 843–846

860–870

887–889 898–901

915–925

869–894

1 840–1 870

824–849

1 750–1 780

1 880–1 990

1895–1907

Тип дуплекса

Дуплексный разнос (MГц)

FDD

DCS: 95 PCS: 80

FDD

130 или 48

FDD

TDD

Модуляция 0,3 ГММн 0,3 ГММн

π/4 ДКФМн π/4 ДКФМн

КФМн/ОКФМн КФМн/ОКФМн КФМн/OКФМн ГЧМн

π/4 ДКФМн

Число несущих частот 124 DCS: 374 PCS: 200 832 1 600 20 11 20 10 77

Разнос несущих частот (кГц) 200 200 30 25 1 250 1 250 1 250 1 728 300

Число каналов на несущую

частоту

8 (полная скорость)

16 (половинная

скорость)

8 (полная скорость)

16 (половинная

скорость)

3 (полная

скорость)

6 (половинная

скорость)

3 (полная

скорость)

6 (половинная

скорость)

64 64 64 12 4

Мощность передачи

подвижной станции

2, 5, 8, 20 Вт 2, 5, 8, 20 Вт 0,6; 1,6; 4 Вт 0,3; 0,8; 2, 3 Вт 1,0; 2,5; 6,3 Вт 1,0; 2.5; 6,3 Вт 1,0; 2,5; 6,3 Вт 250 мВт 10 мВт

Мощность передачи базовой

станции

2,5–320 Вт 2,5–320 Вт До 100 Вт Не указана Не указана Не указана Не указана 250 мВт 10 мВт частная

500 мВт общего

пользования

Скорость передачи данных

(кбит/с)

270,833 270,833 48,6 42 1 228,8 1 228,8 1 228,8 1 152 384

Длительность кадра (мс) 4,615 4,615 40 40 20 20 20 10 5

Структура кадра интервал 0,577 мс

8 интервалов в кадре

интервал 0,577 мс

8 интервалов в кадре

интервал 6,66 мс

6 интервалов в

кадре

интервал 6,66 мс

6 интервалов в

кадре

1,25 мс PCG

16 PCG/кадр

1,25 мс PCG

16 PCG/кадр

1,25 мс PCG

16 PCG/кадр

интервал 417 мкс

24 интервала в

кадре

0,625 мс

8 интервалов в

кадре

2-ФМн: двоичная фазовая манипуляция ЧРК: частотное разделение каналов ОКФМн: ортогональная квадратурная фазовая

МДКР: многостанционный доступ с кодовым разделением каналов МДЧР: многостанционный доступ с частотным манипуляция

разделением каналов PCG: группа управления мощностью

ДКФМн: дифференциальная квадратурная FHSS: расширение спектра сигналов за счет КФМн: квадратурная фазовая манипуляция

фазовая манипуляция скачкообразного измерения частоты МДВР: многостанционный доступ с временным

DSSS: прямое расширение спектра сигналов ГММн: Гауссова манипуляция минимальным сдвигом разделением каналов

с использованием псевдослучайной последовательности ГЧМн: Гауссова частотная манипуляция

FDD: дуплекс с частотным разделением

- 450 -

Глава 5

- 451 -

Глава 5

5.3.2 Описание систем персональной связи

В общем, система персональной связи (СПС) является термином, используемым для описания

нового поколения систем персональной беспроводной связи. Слово “беспроводная”, используемое в

данном определении, обычно означает, что последний участок линии связи до конечного абонента

не имеет физического соединения и основан на применении радиопередачи. Это значит, что

системы СПС характеризуются как подвижные. Слово “персональная”, как оно здесь используется,

подчеркивает новый акцент на индивидуализацию услуг. Термин СПС применяется для

обозначения многих типов беспроводных систем. Системы СПС могут быть предназначены для

телефонии, передачи данных или видеоинформации с применением как аналогового, так и

цифрового форматов. Системы СПС могут обеспечивать связь пункта с пунктом или пункта с

многими пунктами как при наземной, так и при спутниковой конфигурации. Перспективные

цифровые сотовые системы и расширенные специализированные подвижные радиосистемы (ESMR)

также могут быть отнесены к СПС. Однако системы СПС, за исключением подвижных спутниковых

служб, обычно рассматриваются как “микросотовые” системы, предназначенные для

предоставления пользователю услуг современной цифровой связи на самом низком местном уровне.

В отличие от них сотовые системы старого поколения были первоначально разработаны для очень

больших зон (ячеек) и в первую очередь предназначались для обеспечения телефонной связью

абонентов, находящихся в движущихся транспортных средствах.

Многие из первоначальных цифровых сотовых систем в настоящее время работают, с небольшими

изменениями, в полосах частот СПС. Большинство используемых ныне сотовых подвижных

станций являются ручными терминалами. Таким образом, сегодня по большей части имеется мало

различий между сотовыми системами и системами СПС, однако существует ряд систем СПС, таких

как DECT и PHS, обладающих особыми характеристиками.

До конца 80-х годов бóльшая часть систем связи была основана на аналоговой технологии.

Аналоговая техника обеспечивала надежную связь, но имела ограниченную гибкость. Во всем мире

существовало множество несовместимых аналоговых сотовых стандартов, и перегруженность

спектра частот в зонах крупных городов с пригородами сдерживала дальнейшее развитие сотовых

систем. Разработки в области цифровой технологии отличались более высокой эффективностью

использования спектра и возможностью увеличения пропускной способности в 2–10 раз или более.

Цифровая технология также открыла возможности для высокоскоростной передачи данных.

Разработка стандартов для цифровой сигнализации и передачи позволит осуществлять межсетевые

соединения, которые ранее были невозможны. В конце 90-х – начале 2000-х годов была разработана

и получила быстрое развитие цифровая техника нового поколения, которая обеспечила услугами

персональной сотовой связи сотни миллионов людей по всему миру.

5.3.2.1 “Микросотовые” системы телефонной связи и передачи данных

При использовании термина СПС обычно имеют в виду “микросотовые” системы передачи данных

и телефонной связи пункта с многими пунктами. Эти системы могут рассматриваться как сотовые

системы следующего поколения. Сотовые системы первого поколения были разработаны, прежде

всего, для телефонной связи с подвижными объектами; в последнее время они были

усовершенствованы, чтобы обеспечить ограниченную службу передачи данных. “Микросотовая”

система СПС предназначена для предоставления полного набора услуг телефонии и передачи

данных абонентам, не пользующимся подвижными средствами, когда они находятся дома, на работе

или на улице. Для обеспечения лучшего покрытия территории и увеличения емкости требуются

ячейки небольшого размера.

5.3.2.2 Локальные услуги многоточечного и мультимедийного распределения

Разрабатываемые новые технологии называются локальными услугами многоточечного

распределения (LMDS) и услугами мультимедийного распределения (MMDS). Эти системы

работают в рамках сотовой конфигурации. Планируется через эти сети предоставлять услуги как

интерактивного видео, так и передачи данных.

- 452 -

Глава 5

5.3.2.3 Бесшнуровая телефония

Начало СПС было положено концепцией бесшнуровой телефонии или телефонии на короткие

расстояния. Реализация этой концепции привела к первым попыткам создания СПС с

использованием, СТ2 и DECT. Некоторые из этих систем все еще дорабатываются и

рассматриваются здесь как примеры из области бесшнуровой телефонии.

СТ2 – это бесшнуровая телефонная техника второго поколения. Первоначально она предлагалась в

качестве альтернативы платной телефонной системе общего пользования. Телефонная трубка стандарта

СТ2 может работать с любой надлежащим образом расположенной базовой станцией или телефонным

пунктом в пределах до 200 м. Благодаря этому типу систем зона охвата бесшнуровых телефонов может

быть увеличена, при условии что поблизости будет находиться базовая станция. Возможность

переключения вызовов между базовыми станциями отсутствует. Основные поставщики услуг СТ2 в

Европе заключили соглашение об общем интерфейсе в эфире, позволяющее абонентам использовать их

телефонные трубки во многих странах – участницах этого соглашения.

Европейская система цифровой беспроводной связи (DECT) внесла существенные улучшения в тех-

нологию СТ2. Цель состояла в разработке более высокого стандарта бесшнуровой техники,

включающей системы общего пользования, такие как СТ2, и частные системы, такие как

беспроводные учрежденческие АТС (УАТС) и локальные сети (LAN). DECT была разработана для

предоставления услуг связи пешеходам на улице, так же как и СТ2, но с архитектурой, которая

позволяет соединяться с беспроводными учрежденческими сетями, такими как УАТС и ЛВС.

Система DECT также предусматривает двустороннее прохождение вызовов, автоматический

роуминг и возможности перехода на другой тракт.

PHS является цифровой бесшнуровой телефонной системой, концепция которой аналогична системе

DECT. Персональная станция может использоваться либо с частной беспроводной телефонной

базовой станцией, либо с базовой станцией общего пользования в ячейке. Базовые станции ячейки и

персональные станции непрерывно контролируют канал в отношении ошибок. Если количество

временных интервалов с ошибками за определенный период времени превышает пороговое

значение, производится устранение помехи. В эту операцию входит переключение на другой

временной интервал на той же самой несущей, переключение на другую несущую, переключение на

другую базовую станцию ячейки, временное прекращение передачи и освобождение радиолинии.

5.3.3 Системы подвижной спутниковой службы (ПСС)

В системах ПСС спутники используются либо на геостационарных (ГСО), либо на

негеостационарных (НГСО) орбитах, обладающих различными орбитальными характеристиками.

Спутниковые системы ГСО определяются как системы, использующие спутники на орбите ГСО

выше экватора. Необходимо отметить, что эти спутники стационарны относительно Земли.

Система Инмарсат является действующей системой ПСС, которая использует спутники на ГСО. Эта

система обеспечивает спутниковую связь между подвижными станциями, космической станцией и

фиксированными земными станциями для предоставления услуг телефонии, телекса, передачи

данных и факсимильных сообщений. Помимо этого, она предоставляет услуги связи в случаях

бедствия и в целях обеспечения безопасности для судоходства в открытом море и в прибрежных

зонах, а также для аварийной подвижной связи на основе сухопутных средств во время

чрезвычайных ситуаций и стихийных бедствий. В ряде других коммерческих компаний в настоящее

время разрабатываются системы ГСО ПСС для предоставления услуг передачи речи, данных,

пейджинговых и навигационных сообщений.

НГСО спутниковые системы определяются как системы со спутниками на негеостационарных

орбитах, причем иногда их называют системами, использующими спутники на низких или

средневысотных околоземных орбитах (LEO или MEO) или на сильнонаклоненных эллиптических

околоземных орбитах (HEO). Эти системы могут использовать многочисленные спутники на

синхронных орбитах. Подвижные станции осуществляют связь непосредственно с спутником,

проходящим в данное время над регионом, а спутник передает сообщения на другой спутник или на

земную станцию для последующей маршрутизации. Станции управления отслеживают спутники на

их орбитах и действуют в качестве фидерных линий для ведения трафика с ТСОП.

- 453 -

Глава 5

Земные станции контроля, выполняющие задачи контроля систем НГСО ПСС, оборудованы

антенными системами быстрого слежения с компьютерным управлением, аналогичными антенным

системам на земных станциях управления ПСС.

Задача рассмотрения вопросов ПСС и до некоторой степени спутниковой компоненты IMT-2000

поставлена перед 8-й Исследовательской комиссией по радиосвязи.

5.3.4 Фиксированный беспроводный доступ

Беспроводный доступ, как он используется в настоящем Справочнике, относится к применениям

подвижной связи, таким как связь внутри и вне зданий, сотовая связь и беспроводный абонентский

доступ. Движущими силами перестройки в направлении создания инфраструктуры беспроводного

доступа с целью предоставления базовых телефонных услуг служат достижения в технологии и

конкурентный доступ к системам связи. Наиболее проблемной частью системы связи при

строительстве и наименее экономичной в обслуживании является сеть местного доступа на основе

медножильных кабелей.

Для беспроводного абонентского доступа, называемого также фиксированным беспроводным

доступом (FWA) или абонентским радиодоступом (RLL), используются различные технологии.

Ключевой характеристикой беспроводного доступа является использование в распределительной

сети вместо кабелей (например, медножильных, коаксиальных или волоконно-оптических)

радиосистемы множественного доступа.

В характеристиках систем абонентского доступа наблюдаются существенные изменения,

обусловленные перспективами роста плотности телефонизации, топографией местности и

протяженностью абонентских линий. Набор предоставляемых услуг, эксплуатационные

характеристики и показатели качества, стоимость и время строительства также приводят к

дифференциации различных решений. Изменения в характеристиках доступа вызывают

необходимость организации семейства систем беспроводного доступа.

5.3.5 Измерения

Разные типы сотовых систем и систем СПС потребуют применения различных процедур измерения,

однако, в большинстве из них необходимо будет использовать локализованные методы контроля.

Службы связи пункта с многими пунктами потребуют применения методов и систем, аналогичных

тем, что используются при контроле работы сотовых сетей. В подвижных спутниковых системах

может возникнуть необходимость в использовании следящих антенных систем земных станций для

контроля за работой спутников, а также наземных всенаправленных испытательных систем для

наблюдения за работой пользователей. Для соблюдения специфических системных требований

потребуется адаптация существующих методов и процедур измерения.

Новые системы разрабатываются в основном в расчете на использование цифровой технологии.

Внедряемые схемы доступа представляют собой либо многостанционный доступ с временным

разделением каналов (МДВР), либо многостанционный доступ с кодовым разделением каналов

(МДКР). Прежде чем принимать решение относительно метода измерения, важно понять различия

между этими схемами.

МДКР – это схема многостанционного доступа, которая позволяет множеству пользователей одно-

временно использовать всю доступную полосу частот канала на совместной основе за счет

применения методов расширения спектра. К методам расширения спектра относятся различные

методы преобразования информации, обычно передаваемой по узкополосным каналам, в форму,

удобную для передачи в гораздо более широкой полосе частот. Сотовые системы и системы СПС

используют метод расширения спектра с прямой последовательностью (DSSS), в котором

узкополосный сигнал данных умножается на широкополосный псевдослучайный шумовой сигнал

расширения, скорость чипов которого во много раз превышает скорость передачи данных.

Разделение сигналов пользователей основано на ортогональных псевдослучайных кодовых

последовательностях, которые однозначно характеризуют каждого пользователя. Для обнаружения

- 454 -

Глава 5

сигнала пользователя с желаемой псевдослучайной последовательностью в приемнике

осуществляется временнáя корреляция, которая восстанавливает энергию исходного узкополосного

сигнала. Все другие псевдослучайные кодовые последовательности некоррелированы, и сигналы с

этими кодами остаются распределенными по всей ширине полосы и проявляются в виде шума с

небольшой энергией в полосе частот восстановленного узкополосного сигнала. В результате

применения таких однозначных кодовых последовательностей пользователь принимает бóльшую

часть мощности предназначенного для него сигнала и лишь небольшую часть мощности сигналов,

предназначенных для других пользователей, работающих в той же полосе частот. Такое увеличение

отношения несущая/шум после свертки называется выигрышем при обработке (или свертке) и

равняется отношению скорости чипов к скорости передачи данных. Для получения более подробной

информации по вопросам расширения спектра см. раздел 5.4 настоящего Справочника.

МДВР – это схема многостанционного доступа, которая позволяет нескольким пользователям сов-

местно использовать одну и ту же полосу частот канала путем разделения канала на временные

интервалы; каждый временной интервал содержит информацию для одного пользователя.

Количество пользователей в канале зависит от ряда факторов: ширины полосы канала, метода

модуляции, исправления ошибок и методов цифрового сжатия.

5.3.5.1 Несущая частота

Для измерения несущей частоты аналоговых сотовых систем и для приближенных измерений несущей

частоты в цифровых системах МДРВ или МДКР могут использоваться методы, описанные в разделе 4.2.

Отметим, однако, что передачи МДРВ синхронизированы во времени и требуют, таким образом,

аппаратуры анализа с временной селекцией для проведения измерений несущей чистоты (с

применением указанных методов) на подвижных станциях и на некоторых базовых станциях.

Точное измерение несущей частоты в случае цифровых сотовых систем, использующих методы

МДВР или МДКР требует применения методов поиска и обработки цифрового сигнала, наиболее

пригодных для данного стандарта. Для использования при анализе передач с расширенным

спектром аппаратура контроля должна быть способна обрабатывать сигнал во временной, в

частотной и фазовой областях.

5.3.5.2 Модуляция

Методы описания модуляции, используемой в сотовых системах, рассматриваются в разделе 4.6.

Определение вида модуляции и девиации несущей частоты для аналоговых сотовых систем не

представляет трудности. Для определения вида модуляции в случае цифровых систем требуется

когерентная демодуляция передаваемого сигнала, использование сложных алгоритмов обработки

сигналов и отображение фазовой модуляции на дисплее. Точное определение сложных видов

цифровой модуляции, используемых в сотовых радиосистемах, может быть выполнено только на

базе распознавания уникальных изображений (диаграмм созвездий) на дисплее.

5.3.5.3 Измерения по распространению радиоволн и подвижные измерения с

использованием контурной карты

Вопрос моделирования и прогнозирования распространения радиоволн сложен и выходит за рамки

рассмотрения данного раздела. Более подробную информацию по этому вопросу можно найти в

Главе 6.

5.3.5.4 Дополнительные возможности цифровых сетей

Измерение коэффициента ошибок по битам (BER):

В случаях цифровых служб, подобных GSM, МДКР или DAB (цифровое звуковое радиовещание),

знания только величин напряженности поля может оказаться недостаточно для анализа качества

приема. Качество сигнала в исследуемых каналах можно оценить путем измерений BER.

- 455 -

Глава 5

Для вышеупомянутых служб эти измерения BER должны также выполняться при движении

автомобиля.

Измерение импульсной характеристики канала (CIR):

В цифровых сетях измерение только напряженности поля может оказаться недостаточным для

оценки качества обслуживания в зоне покрытия. Вследствие отражений от зданий или

возвышенностей измерения напряженности поля могут указывать на хорошее покрытие даже при

плохом качестве принимаемого сигнала.

Предпочтительным методом оценки истинного качества канала является определение его

импульсной характеристики. При измерениях обычными методами, при которых коэффициент

ошибок по битам определяется проверочным подвижным приемником, последний сам оказывает

влияние на результаты измерений. В отличие от этого CIR, определенная реальным приемником

контроля, характеризует действительные физические свойства канала.

Рекомендуется проводить эти измерения CIR во время движения контрольного автомобиля.

5.3.5.5 Помехи

К наиболее вероятным источникам помех, встречающимся в частотных полосах сотовых систем,

относятся: помехи по совмещенному каналу, помехи по соседнему каналу и помехи со стороны

других имеющих лицензии пользователей, которые могут использовать спектр совместно с

сотовыми службами, например магистральных микроволновых линий передачи данных и

сухопутных подвижных радиостанций.

5.3.5.5.1 Помехи по совмещенному каналу

Помеха, создаваемая несколькими передатчиками, работающими на той же частоте в ближайших

ячейках, называется помехой по совмещенному каналу. Большинство аналоговых систем и сотовая

радиосистема IS-136 МДВР были спроектированы в расчете на отношение уровня несущей к помехе

(C/I) 18 дБ, а GSM спроетирована в расчете на C/I = 9 дБ. IS-95 МДКР спроектирована в расчете на

C/I, приблизительно равное –12 дБ (выигрыш при обработке для IS-95 составляет 18,1 дБ; поэтому

C/I = –12 дБ соответствует C/I = 6,1 дБ на ПЧ после свертки расширенного спектра). На уровень

помехи по совмещенному каналу могут влиять разнос ячеек и коэффициент повторного

использования частоты. Помехи по совмещенному каналу можно уменьшить или ослабить путем

применения одного или нескольких из перечисленных ниже методов:

– использование многосекторной направленной антенной системы на базовой станции

ячейки;

– уменьшение высоты антенны;

– использование провала в диаграмме направленности антенны с регулируемым углом

наклона;

– управление уровнями передаваемой мощности подвижных станций из центра коммутации

подвижных служб (ЦКПС) или

– разнесенный прием.

5.3.5.5.2 Помехи по соседнему каналу

Помеха по соседнему каналу вызывается перетеканием энергии из ближайшего или нескольких

удаленных каналов и обычно является результатом излучений вне затрагиваемой станции ячейки.

Использование в приемниках эффективных фильтров с крутыми спадами и продуманное

присвоение частот в системе позволяют уменьшить или устранить помехи по соседнему или

близлежащему каналу.

- 456 -

Глава 5

5.3.5.5.3 Помехи со стороны держателей лицензий на совместное использование канала

Существует потенциальная возможность помех при работе двух или нескольких пользователей в

общей полосе частот. Ниже перечисляются обычные источники помех:

– перекрывающиеся полосы частот УВЧ телевидения;

– интермодуляционные составляющие 3-го порядка между сотовыми системами и

телевидением. См. также раздел 6.5;

– дальняя помеха от микроволновых магистральных линий передачи данных вследствие

волноводного распространения над морем или сушей.

5.3.6 Возможности контроля

5.3.6.1 Минимальные возможности станции контроля

Система контроля аналоговых сотовых телефонных систем должна как минимум обладать способ-

ностью к настройке и демодуляции в радиочастотных (РЧ) каналах шириной от 5 до 30 кГц в

диапазоне частот, соответствующем представляющим интерес сотовым системам. Минимально

необходимое для этого оборудование состоит из РЧ антенны, двух настраиваемых приемников и

ЧМ демодуляторов. Этот минимум позволит оператору контролировать в данном диапазоне частот

один разговор в сотовой системе. Для того чтобы проследить разговор во время серии

переключений трактов при переходе из ячейки в ячейку, необходима дополнительная аппаратура

(если позволяет национальное законодательство) для демодуляции и интерпретации данных ЧМн

сигнала, который несет информацию о частотном присвоении нового прямого речевого канала

(FVC) непосредственно перед реальным переключением FVC.

Минимально необходимое оборудование, требуемое для контроля цифровой сотовой телефонной

системы или системы СПС на соответствие регламентарным положениям, состоит из антенны и

либо анализатора РЧ спектра, либо цифрового приемника с шириной полосы, достаточной для

используемого типа системы, и возможностями анализа как во временной, так и в частотной

областях.

5.3.6.2 Возможности станции контроля, оснащенной современным оборудованием

Станция контроля, оснащенная современным оборудованием, должна быть способна проводить до-

полнительно измерение уровня принимаемого сигнала, определять ширину занимаемой полосы

частот и иметь направленные антенны для уменьшения помех. Кроме того, она должна иметь

возможность определять максимальную девиацию передаваемого сигнала.

Полностью оборудованная станция контроля аналоговой сотовой телефонной сети в дополнение к

возможности осуществлять контроль, декодирование и отображение как тонов внутриполосной

сигнализации, так и тоновой сигнализации канала управления должна быть способна

демодулировать и интерпретировать данные с частотной манипуляцией по прямому и обратному

каналам управления. Это качество позволит оператору контролировать трафик всей системы в

целом, а также проследить активность конкретной подвижной телефонной станции путем

обнаружения вызовов по направлению к определенному опознавательному номеру подвижной

станции и от него и контроля первоначального речевого канала, на котором происходит разговор.

Станция, оснащенная современным оборудованием контроля (если позволяет национальное

законодательство) цифровых сотовых систем и систем СПС, должна быть способна проводить

поиск и анализ широкополосного цифрового сигнала во временной, частотной и фазовой областях.

Особое значение имеет способность декодировать и отображать “созвездия” сложных систем

цифровой модуляции в целях содействия точному опознаванию (векторный анализ сигналов).

Полностью оборудованная станция будет иметь аппаратуру, способную обнаруживать,

демодулировать, определять пеленг (местонахождение) и проводить анализ широкополосных

сигналов с прямой последовательностью (для непосредственной модуляции несущей) и

расширением спектра за счет скачкообразного изменения частоты.

- 457 -

Глава 5

Для точного опознавания передач подвижных станций и для содействия сокращению числа обманов

из-за использования размноженных или скопированных электронных порядковых номеров и

опознавательных номеров подвижных станций, в зависимости от национальных или региональных

потребностей, могут понадобиться компьютеризованная база данных и возможность опознавания

передатчика по характерным признакам передачи (“электронная дактилоскопия”).

5.3.6.3 Пример контроля сети беспроводных и персональных радиосистем

Для проведения контроля сети может потребоваться охват городских зон и/или всей страны с

помощью автоматических станций контроля, оснащенных специальными прикладными

программами, которые учитывают различные сети подвижной связи (см. табл. 5-7 и 5-8). Затраты на

реализацию сети из множества станций могут быть высокими. Для выполнения задач контроля, в

зависимости от потребностей, может оказаться более целесообразным иметь одну фиксированную

станцию или же несколько подвижных станций, охватывающих все завершенные сети.

Решением, отвечающим современным требованиям и позволяющим осуществить относительно

недорогую реализацию, является организация фиксированной системы контроля.

На рис. 5-32 показана функциональная схема такой системы.

Национальный

центр

контроля

Оператор IMC

Команды перехвата

Сервер IMC

Управление

перехватом

Данные, относящиеся

к перехвату

Данные, относящиеся

к перехвату

анные, относящиеся

к перехвату

Вещательная передача команд

(MSC)

Перехват

вызовов

(MSC)

Перехват

вызовов

Перехваченные вызовы

Сотовая

сеть

(Центр

контроля)

КОНТРОЛЬ

И ЗАПИСЬ

Пользователи центра контроля

РИСУНОК 5-32

Функциональная схема

- 458 -

Глава 5

Центр управления перехватом (IMC) предлагает средства для определения перехваченных

абонентов. Центр контроля (МС) принимает перехваченные сообщения для целей проведения

контроля и проверки соблюдения законодательства.

Перехват сообщений любой сотовой сети осуществляется с помощью IMC.

Для ведения диалога с центрами надзора за обслуживанием (MSC) сетей центр IMC может быть

связан с центрами сети обслуживания. Центр IMC может включать в себя сеть ЛВС Ethernet

с сервером (администратор IMC) и по крайней мере одним оператором IMC. Центр IMC через свою

сеть Ethernet (открытой архитектуры) может обмениваться соответствующими перехваченными

данными с центром контроля. Сервер IMC может выбрать протокол, подходящий для каждого

центра MSC, и может форматировать запросы на перехват. Сервер IMC через интерфейс направляет

запросы на перехват по адресам центров MSC. В случаях перехвата сервер IMC через интерфейс

принимает и заносит в память данные, относящиеся к перехвату. Сервер IMC через интерфейс ЛВС

или ТРС передает полученные сообщения в центр контроля.

Центр контроля может выполнить работу по контролю нескольких одновременно перехваченных

вызовов и по анализу соответствующего трафика. Модульная архитектура центра контроля

позволяет иметь заказную конфигурацию в соответствии с потребностями (возможности памяти,

параметры рабочей станции в онлайновом и автономном режиме, типы интерфейсов и т. д.).

В одной точке соединения с сотовой сетью можно с помощью собранных данных произвести

проверку соответствия лицензиям и, в частности, число абонентов в каждой ячейке.

5.3.7 Опознавание

Как описано ранее, источником ценной информации для опознавания конкретных сотовых систем

могут служить характеристики модуляции, виды многостанционного доступа, скорости передачи

данных и передаваемые кодовые последовательности цифровых сотовых систем. См. также

раздел 4.8.

Опознавание сотовых систем обеспечивается уникальным опознавательным кодом системы,

передаваемым в виде части головной структуры прямого канала управления или канала

синхронизации.

5.3.7.1 Необходимая аппаратура

Минимальный набор аппаратуры, необходимой для опознавания, зависит от типа используемой

системы. Физические особенности передаваемых сигналов (частота, ширина полосы частот, вид

модуляции, местоположение) могут быть измерены с использованием аппаратуры анализа спектра

или векторного анализа и аппаратуры пеленгования. В любом случае для точного опознавания

необходима аппаратура, способная определять местоположение, демодулировать и проводить

анализ информации канала управления.

5.3.7.2 Опознавание абонента/пользователя

В аналоговых системах в качестве части процедуры автоматической регистрации и осуществления

вызова обычно по эфиру между центром управления ячейки и подвижной станцией передаются

электронный порядковый номер и опознавательный номер радиостанции, а также телефонный

номер. Это позволяет сравнительно легко опознать абонента, но одновременно делает систему

уязвимой для обмана из-за использования размноженных электронных порядковых и

опознавательных номеров подвижных станций.