Тема- сучасні технології мобільного зв'язку Перевірив- _______ Биковець В
Работа добавлена на сайт samzan.net:
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
«Кафедра інформаційних технологій і систем»
Реферат
З дисципліни: «Комп`ютерні мережі»
Тема: «сучасні технології мобільного зв'язку»
Перевірив:
_______ Биковець В.В.
«___» __________2012
Виконав:
студент гр.КН01- 09с
Козлов I.М.
«___» __________2012
2012
Содержание:
- Второе поколение: Сотовая связь стандарта GSM
- Поколение 2.5G - технология GPRS
- Поколение 3G – HSDPA
- Сети LTE-назначения: классификация, основное оборудование.
Сотовая связь стандарта GSM
GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск. СПС-900) — глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи, с разделением частотного канала по принципу TDMA и средней степенью безопасности. Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 80-х годов.
Общие сведения
GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation) (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).
Сотовые телефоны выпускаются для 4 диапазонов частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц.
В зависимости от количества диапазонов, телефоны подразделяются на классы и вариацию частот в зависимости от региона использования.
Однодиапазонные — телефон может работать на одной из частот. В настоящее время не выпускаются, но существует возможность ручного выбора определённой частоты в некоторых моделях телефонов, например Motorola C115, или с помощью инженерного меню телефона.
Двухдиапазонные (Dual Band) — для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800 и 850/1900 для Америки и Канады.
Трёхдиапазонные (Tri Band) — для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800/1900 и 850/1800/1900 для Америки и Канады.
Четырехдиапазонные (Quad Band) — поддерживают все диапазоны 850/900/1800/1900.
В стандарте GSM применяется GMSK модуляция с величиной нормированной полосы ВТ — 0,3, где В — ширина полосы фильтра по уровню минус 3 дБ, Т — длительность одного бита цифрового сообщения.
GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSM (GSMA) на данный стандарт приходится 82% мирового рынка мобильной связи, 29% населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.
Этапы развития
GSM сначала означало Groupe Spécial Mobile, по названию группы анализа, которая создавала стандарт. Теперь он известен как Global System for Mobile Communications (Глобальная Система для Мобильной Связи), хотя слово «Cвязь» не включается в сокращение. Разработка GSM началась в 1982 году группой из 26 Европейских национальных телефонных компаний. Европейская конференция почтовых и телекоммуникационных администраций (CEPT), стремилась построить единую для всех европейских стран сотовую систему диапазона 900 MГц. Редкое торжество Европейского союза, достижения GSM стали «одними из наиболее убедительных демонстраций какое сотрудничество в Европейской промышленности может быть достигнуто на глобальном рынке».
В 1989 году Европейский Телекоммуникационный Институт Стандартов (ETSI) взял ответственность за дальнейшее развитие GSM. В 1990 году были опубликованы первые рекомендации. Спецификация была опубликована в 1991 году.
Коммерческие сети GSM начали действовать в Европейских странах в середине 1991 г. GSM разработан позже, чем обычная сотовая связь и во многих отношениях лучше был сконструирован. Северо-Американский аналог — PCS, вырастил из своих корней стандарты включая TDMA и CDMA цифровые технологии, но для CDMA реально возросшая возможность обслуживания так и не была никогда подтверждена.
Принцип работы
Начнем с самого сложного и, пожалуй, скучного - блок-схемы сети. При описании будут использоваться принятые во всем мире англоязычные сокращения.
Самая простая часть структурной схемы - переносной телефон, состоит из двух частей: собственно "трубки" - МЕ (Mobile Equipment - мобильное устройство) и смарт-карты SIM (Subscriber Identity Module - модуль идентификации абонента), получаемой при заключении контракта с оператором. Как любой автомобиль снабжен уникальным номером кузова, так и сотовый телефон имеет собственный номер - IMEI (International Mobile Equipment Identity - международный идентификатор мобильного устройства), который может передаваться сети по ее запросу. SIM, в свою очередь, содержит так называемый IMSI (International Mobile Subscriber Identity - международный идентификационный номер подписчика). Таким образом, IMEI соответствует конкретному телефону, а IMSI - определенному абоненту.
"Центральной нервной системой" сети является NSS (Network and Switching Subsystem - подсистема сети и коммутации), а компонент, выполняющей функции "мозга" называется MSC (Mobile services Switching Center - центр коммутации). Именно последний все называют "коммутатор", а также, при проблемах со связью, винят во всех смертных грехах. MSC в сети может быть и не один. MSC занимается маршрутизацией вызовов, формированием данных для биллинговой системы, управляет многими процедурами - проще сказать, что не входит в обязанности коммутатора, чем перечислять все его функции.
Следующими по важности компонентами сети, также входящими в NSS, я бы назвал HLR (Home Location Register - реестр собственных абонентов) и VLR (Visitor Location Register - реестр перемещений). Обратите внимание на эти части, в дальнейшем мы будем часто упоминать их. HLR, грубо говоря, представляет собой базу данных обо всех абонентах, заключивших с рассматриваемой сетью контракт. В ней хранится информация о номерах пользователей (под номерами подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI, а во-вторых, так называемый MSISDN-Mobile Subscriber ISDN, т.е. телефонный номер в его обычном понимании), перечень доступных услуг и многое другое - далее по тексту часто будут описываться параметры, находящиеся в HLR.
В отличие от HLR, который в системе один, VLR`ов может быть и несколько - каждый из них контролирует свою часть сети. В VLR содержатся данные об абонентах, которые находятся на его (и только его!) территории (причем обслуживаются не только свои подписчики, но и зарегистрированные в сети роумеры). Как только пользователь покидает зону действия какого-то VLR, информация о нем копируется в новый VLR, а из старого удаляется. Фактически, между тем, что есть об абоненте в VLR и в HLR, очень много общего - посмотрите таблицы, где приведен перечень долгосрочных (табл.1) и временных (табл.2 и 3) данных об абонентах, хранящихся в этих реестрах. Еще раз об отличие HLR от VLR: в первом расположена информация обо всех подписчиках сети, независимо от их местоположения, а во втором - данные только о тех, кто находится на подведомственной этому VLR территории. В HLR для каждого абонента постоянно присутствует ссылка на тот VLR, который с ним (абонентом) сейчас работает (при этом сам VLR может принадлежать чужой сети, расположенной, например, на другом конце Земли).
NSS содержит еще два компонента - AuC (Authentication Center - центр авторизации) и EIR (Equipment Identity Register - реестр идентификации оборудования). Первый блок используется для процедур установления подлинности абонента, а второй, как следует из названия, отвечает за допуск к эксплуатации в сети только разрешенных сотовых телефонов.
Исполнительной, если так можно выразиться, частью сотовой сети, является BSS (Base Station Subsystem - подсистема базовых станций).
Если продолжать аналогию с человеческим организмом, то эту подсистему можно назвать конечностями тела. BSS состоит из нескольких "рук" и "ног" - BSC (Base Station Controller - контроллер базовых станций), а также множества "пальцев" - BTS (Base Transceiver Station - базовая станция). Базовые станции можно наблюдать повсюду - в городах, полях - фактически это просто приемно-передающие устройства, содержащие от одного до шестнадцати излучателей. Каждый BSC контролирует целую группу BTS и отвечает за управление и распределение каналов, уровень мощности базовых станций и тому подобное. Обычно BSC в сети не один, а целое множество (базовых станций же вообще сотни и тысячи).
Управляется и координируется работа сети с помощью OSS (Operating and Support Subsystem - подсистема управления и поддержки). OSS состоит из всякого рода служб и систем, контролирующих работу и трафик.
При каждом включении телефона после выбора сети начинается процедура регистрации. Рассмотрим наиболее общий случай - регистрацию не в домашней, а в чужой, так называемой гостевой, сети (будем предполагать, что услуга роуминга абоненту разрешена).
Пусть сеть найдена. По запросу сети телефон передает IMSI абонента. IMSI начинается с кода страны "приписки" его владельца, далее следуют цифры, определяющие домашнюю сеть, а уже потом - уникальный номер конкретного подписчика. Например, начало IMSI 25099… соответствует российскому оператору Билайн. (250-Россия, 99 - Билайн). По номеру IMSI VLR гостевой сети определяет домашнюю сеть и связывается с ее HLR. Последний передает всю необходимую информацию об абоненте в VLR, который сделал запрос, а у себя размещает ссылку на этот VLR, чтобы в случае необходимости знать, "где искать" абонента.
Очень интересен процесс определения подлинности абонента. При регистрации AuC домашней сети генерирует 128-битовое случайное число - RAND, пересылаемое телефону. Внутри SIM с помощью ключа Ki (ключ идентификации - так же как и IMSI, он содержится в SIM) и алгоритма идентификации А3 вычисляется 32-битовый ответ - SRES (Signed RESult) по формуле SRES = Ki * RAND. Точно такие же вычисления проделываются одновременно и в AuC (по выбранному из HLR Ki пользователя). Если SRES, вычисленный в телефоне, совпадет со SRES, рассчитанным AuC, то процесс авторизации считается успешным и абоненту присваивается TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity-временный номер мобильного абонента). TMSI служит исключительно для повышения безопасности взаимодействия подписчика с сетью и может периодически меняться (в том числе при смене VLR).
Теоретически, при регистрации должен передаваться и номер IMEI, но у меня есть большие сомнения насчет того, что минский оператор отслеживают IMEI используемых абонентами телефонов. Давайте будем рассматривать некую "идеальную" сеть, функционирующую так, как было задумано создателями GSM. Так вот, при получении IMEI сетью, он направляется в EIR, где сравнивается с так называемыми "списками" номеров. Белый список содержит номера санкционированных к использованию телефонов, черный список состоит из IMEI, украденных или по какой-либо иной причине не допущенных к эксплуатации телефонов, и, наконец, серый список - "трубки" с проблемами, работа которых разрешается системой, но за которыми ведется постоянное наблюдение.
После процедуры идентификации и взаимодействия гостевого VLR с домашним HLR запускается счетчик времени, задающий момент перерегистрации в случае отсутствия каких-либо сеансов связи. Обычно период обязательной регистрации составляет несколько часов. Перерегистрация необходима для того, чтобы сеть получила подтверждение, что телефон по-прежнему находится в зоне ее действия. Дело в том, что в режиме ожидания "трубка" только отслеживает сигналы, передаваемые сетью, но сама ничего не излучает - процесс передачи начинается только в случае установления соединения, а также при значительных перемещениях относительно сети (ниже это будет рассмотрено подробно) - в таких случаях таймер, отсчитывающий время до следующей перерегистрации, запускается заново.
Поэтому при "выпадении" телефона из сети (например, был отсоединен аккумулятор, или владелец аппарата зашел в метро, не выключив телефон) система об этом не узнает.
Все пользователи случайным образом разбиваются на 10 равноправных классов доступа (с номерами от 0 до 9). Кроме того, существует несколько специальных классов с номерами с 11 по 15 (разного рода аварийные и экстренные службы, служебный персонал сети). Информация о классе доступа хранится в SIM. Особый, 10 класс доступа, позволяет совершать экстренные звонки (по номеру 112), если пользователь не принадлежит к какому-либо разрешенному классу, или вообще не имеет IMSI (SIM). В случае чрезвычайных ситуаций или перегрузки сети некоторым классам может быть на время закрыт доступ в сеть.
Как уже было сказано, сеть состоит из множества BTS - базовых станций (одна BTS - одна "сота", ячейка). Для упрощения функционирования системы и снижения служебного трафика, BTS объединяют в группы - домены, получившие название LA (Location Area - области расположения). Каждой LA соответствует свой код LAI(Location Area Identity). Один VLR может контролировать несколько LA. И именно LAI помещается в VLR для задания местоположения мобильного абонента. В случае необходимости именно в соответствующей LA (а не в отдельной соте) будет произведен поиск абонента. При перемещении абонента из одной соты в другую в пределах одной LA перерегистрация и изменение записей в VLR/HLR не производится, но стоит ему (абоненту) попасть на территорию другой LA, как начнется взаимодействие телефона с сетью. При смене LA код старой области стирается из VLR и заменяется новым LAI, если же следующий LA контролируется другим VLR, то произойдет смена VLR и обновление записи в HLR.
Вообще говоря, разбиение сети на LA довольно непростая инженерная задача, решаемая при построении каждой сети индивидуально. Слишком мелкие LA приведут к частым перерегистрациям телефонов и, как следствие, к возрастанию трафика разного рода сервисных сигналов и более быстрой разрядке батарей мобильных телефонов. Если же сделать LA большими, то, в случае необходимости соединения с абонентом, сигнал вызова придется подавать всем сотам, входящим в LA, что также ведет к неоправданному росту передачи служебной информации и перегрузке внутренних каналов сети.
В общем случае, проведение handover`а - задача MSC. Но в двух первых случаях, называемых внутренними handover`ами, чтобы снизить нагрузку на коммутатор и служебные линии связи, процесс смены каналов управляется BSC, а MSC лишь информируется о происшедшем.
Во время разговора мобильный телефон постоянно контролирует уровень сигнала от соседних BTS (список каналов (до 16), за которыми необходимо вести наблюдение, задается базовой станцией). На основании этих измерений выбираются шесть лучших кандидатов, данные о которых постоянно (не реже раза в секунду) передаются BSC и MSC для организации возможного переключения. Существуют две основные схемы handover`а:
"Режим наименьших переключений" (Minimum acceptable performance). В этом случае, при ухудшении качества связи мобильный телефон повышает мощность своего передатчика до тех пор, пока это возможно. Если же, несмотря на повышение уровня сигнала, связь не улучшается (или мощность достигла максимума), то происходит handover.
"Энергосберегающий режим" (Power budget). При этом мощность передатчика мобильного телефона остается неизменной, а в случае ухудшения качества меняется канал связи (handover).
Интересно, что инициировать смену каналов может не только мобильный телефон, но и MSC, например, для лучшего распределения трафика.
Поговорим теперь, каким образом происходит маршрутизация входящих вызовов мобильного телефона. Как и раньше, будем рассматривать наиболее общий случай, когда абонент находится в зоне действия гостевой сети, регистрация прошла успешно, а телефон находится в режиме ожидания.
При поступлении запроса (рисунок ниже) на соединение от проводной телефонной (или другой сотовой) системы на MSC домашней сети (вызов "находит" нужный коммутатор по набранному номеру мобильного абонента MSISDN, который содержит код страны и сети).
MSC пересылает в HLR номер (MSISDN) абонента. HLR, в свою очередь, обращается с запросом к VLR гостевой сети, в которой находится абонент. VLR выделяет один из имеющихся в ее распоряжении MSRN (Mobile Station Roaming Number - номер "блуждающей" мобильной станции). Идеология назначения MSRN очень напоминает динамическое присвоение адресов IP при коммутируемом доступе в Интернет через модем. HLR домашней сети получает от VLR присвоенный абоненту MSRN и, сопроводив его IMSI пользователя, передает коммутатору домашней сети. Заключительной стадией установления соединения является направление вызова, сопровождаемого IMSI и MSRN, коммутатору гостевой сети, который формирует специальный сигнал, передаваемый по PAGCH (PAGer CHannel - канал вызова) по всей LA, где находится абонент.
Маршрутизация исходящих вызовов не представляет с идеологической точки зрения ничего нового и интересного. Приведу лишь некоторые из диагностических сигналов , свидетельствующие о невозможности установить соединение и которые пользователь может получить в ответ на попытку установления соединения.
Теперь рассмотрим очень красивый алгоритм так называемого handover`ра (такое название получила смена используемого канала в процессе соединения). Во время разговора по мобильному телефону вследствие ряда причин (удаление "трубки" от базовой станции, многолучевая интерференция, перемещение абонента в зону так называемой тени и т.п.) мощность (и качество) сигнала может ухудшиться. В этом случае произойдет переключение на канал (может быть, другой BTS) с лучшим качеством сигнала без прерывания текущего соединения (добавлю - ни сам абонент, ни его собеседник, как правило, не замечают произошедшего handover`а).
Технология GPRS
GPRS (англ. General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования) — надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объёму переданной/полученной информации, а не по времени, проведённому онлайн.
Архитектура
Служба передачи данных GPRS надстраивается над существующей сетью GSM. На структурном уровне систему GPRS можно разделить на две части: подсистему базовых станций (BSS) и опорную сеть GPRS (GPRS Core Network).
В BSS входят все базовые станции и контроллеры, которые поддерживают пакетную передачу данных. Для этого BSC (Base Station Controller) дополняется блоком управления пакетами — PCU (Packet Controller Unit), а BTS (Base Tranceiver Station) — кодирующим устройством GSM в форматы, используемые протоколами TCP/IP.
Шлюзы с внешними сетями (Internet, intranet, X.25) называют GGSN (Gateway GPRS Support Node). Обмен информацией между SGSN и GGSN происходит на основе IP-протоколов.
Также в состав GPRS Core входят DNS (Domain Name System) и Charging Gateway (шлюз для связи с системой тарификации).
Принцип работы
При использовании GPRS информация собирается в пакеты и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы, такая технология предполагает более эффективное использование ресурсов сети GSM. При этом, что является приоритетом передачи — голосовой трафик или передача данных — выбирается оператором связи. Федеральная тройка в России использует безусловный приоритет голосового трафика перед данными, поэтому скорость передачи зависит не только от возможностей оборудования, но и от загрузки сети. Возможность использования сразу нескольких каналов обеспечивает достаточно высокие скорости передачи данных, теоретический максимум при всех занятых таймслотах TDMA составляет 171,2 кбит/c. Существуют различные классы GPRS, различающиеся скоростью передачи данных и возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом.
Передача данных разделяется по направлениям «вниз» (downlink; DL) — от сети к абоненту, и «вверх» (uplink, UL) — от абонента к сети. Мобильные терминалы разделяются на классы по количеству одновременно используемых таймслотов для передачи и приёма данных. Современные телефоны (июнь 2006) поддерживают до 4-х таймслотов одновременно для приёма по линии «вниз» (то есть могут принимать 85 кбит/с по кодовой схеме CS-4), и до 2-х для передачи по линии «вверх» (class 10 или 4+2 всего 5). Новейшие телефоны (февраль 2009) поддерживают class 12 (или 4+4, всего 5).
Абоненту, подключенному к GPRS, предоставляется виртуальный канал, который на время передачи пакета становится реальным, а в остальное время используется для передачи пакетов других пользователей. Поскольку один канал могут использовать несколько абонентов, возможно возникновение очереди на передачу пакетов, и, как следствие, задержка связи. Например, современная версия программного обеспечения контроллеров базовых станций допускает одновременное использование одного таймслота шестнадцатью абонентами в разное время и до 5 (из 8) таймслотов на частоте, итого - до 80 абонентов, пользующихся GPRS на одном канале связи (средняя максимальная скорость при этом 21,4*5/80 = 1,3 кбит/с на абонента). Другой крайний случай - пакетирование таймслотов в один непрерывный с вытеснением голосовых абонентов на другие частоты (при наличии таковых и с учётом приоритета). При этом телефон, работающий в режиме GPRS, принимает все пакеты на одной частоте и не тратит времени на переключения. В этом случае скорость передачи данных достигает максимально возможной, как и описано выше, 4+2 таймслота (class 10) или 4+4 (class 12).
Технология GPRS использует GMSK-модуляцию. В зависимости от качества радиосигнала, данные, пересылаемые по радиоэфиру, кодируются по одной из 4-х кодовых схем (CS1—CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от качества радиосигнала. По той же схеме и используя то же самое оборудование, работает и технология EDGE. Но внутри таймслота EDGE используется другая, более плотная, упаковка информации (модуляция 8PSK).
HSDPA
HSDPA (англ. High-Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному устройству) — стандарт мобильной связи, рассматривается специалистами как один из переходных этапов миграции к технологиям мобильной связи четвёртого поколения (4G). Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту составляет 14,4 Мбит/сек. Аналогичный протокол HSUPA
В основу HSDPA положен принцип, согласно которому при сопоставимых размерах сот применение многокодовой передачи позволяет достигать пиковых скоростей порядка 10 Мбит/с. Разрабатываются системы, в которых возможны скорости до 20–30 Мбит/с, при использовании технологии
Multiple Input/Multiple Output и иных способов применения антенных решеток. В основу технологии HSDPA положены адаптивные схемы модуляции и кодирования QPSK и 16 QAM; протокол ретрансляции Hybrid Automatic Repeat Request; оперативное определение очередности передачи пакетов на базовой станции Node с протоколом MAC-high speed.
Принцип работы
Технология HSDPA построена на высокоскоростном общем нисходящем канале (High-Speed Downlink Shared Channel, HS-DSCH) и позволяет осуществлять мультиплексирование с временным и кодовым разделением. В сетях мобильной связи UMTS/HSDPA действующими стандартами предусмотрено 12 категорий с различными значениями максимальной скорости передачи данных в пакетном режиме от базовой станции к мобильному терминалу. Каждая категория характеризуется максимальным числом одновременно используемых кодов (до 15) и типом модуляции в радиоканале (QPSK/16 QAM).
Сама идея связи «третьего поколения» (3G) очень популярна сейчас во всем мире. В идеальном случае эта идея формулируется следующим образом: «Связь всегда и везде на высокой скорости, и при этом неограниченный роуминг на разнообразные услуги». На практике все оказывается значительно сложнее. Специалисты обращают внимание на то, что лишь 10–15% пользователей сети GSM/GPRS и только в крупных городах будут способны использовать эту услугу. Развитие UMTS-сетей достигается за счет использования в качестве опорной сети коммутационных платформ нового поколения, которые позволяют обслуживать как абонентов GSM, так и UMTS. В общем случае для перехода к сетям 3G потребуется серьезная модернизация абонентских терминалов и подсистемы базовых станций. Кроме того, необходимо будет заменить значительную часть устаревшего оборудования, которое в настоящий момент используется на уровне опорной сети.
LTE-назначения
Сейчас на горизонте технического прогресса появилась технология LTE.
В предстоящем десятилетии развитие сетей мобильной связи пойдет по пути расширения полосы пропускания, применения пакетной коммутации и упрощения архитектуры сетей, что в достаточной степени удовлетворит различные потребности в связи. Пропускная способность сетей значительно возрастет, а затраты на их содержание заметно снизятся.
Кроме того, будет наблюдаться ускоренное проникновение систем мобильного телевизионного вещания и широкополосной беспроводной связи на мировой рынок и их объединение.
Ключевое преимущество на предстоящее десятилетие
В декабре 2004 г. рабочая группа 3GPP учредила программу LTE (Long-term Evolution – долгосрочное развитие). Изначально программа LTE задумывалась как мера обеспечения преимуществ в предстоящем десятилетии и как способ всестороннего улучшения, касающегося производительности, функций и затрат. По сравнению с архитектурой R6, предложенной той же 3GPP, эффективность спектра прямого канала LTE будет увеличена в 3 – 4 раза, а обратного канала – в 2 – 3 раза, пиковая скорость передачи данных в прямом канале достигнет 100 Мбит/с, в обратном – 50 Мбит/с. Кроме того, архитектура сетей будет упрощена до двух уровней – E-UTRAN (усовершенствованная UTRAN) и AGW, протоколы также будут значительно упрощены.
Работы над проектом LTE делятся на две стадии: SI (стадия изучения) и WI (стадия разработки). Главная цель стадии SI, которая полностью согласуется с тенденцией развития мобильной связи и является вполне реалистичной, заключается в том, чтобы после ее начала она была полностью поддержана участниками стандарта, которые будут рассматривать ее как наиболее важную задачу. Свыше 60% соответствующих предложений в пользу развития технологии LTE дают четкое обоснование постепенного улучшения и развития технологии LTE. К настоящему времени специалисты группы 3GPP рассмотрели практически все возможные варианты будущего развития LTE. Ожидается, что работа стадии WI завершится к сентябрю 2007 г. Сталкиваясь с состязательными настроениями форума WiMAX и группы 3GPP2, участники 3GPP напряженно работают над сокращением сроков согласования спецификаций стандарта LTE.
Упрощенные сети – меньше элементов, меньше уровней
Плоская двухуровневая архитектура системы LTE показана на рисунке. Объект MME (оборудование управления мобильностью) управляет протоколами на уровне управления, такими как назначение идентификаторов UE, безопасность, проверка подлинности и управление роумингом. Объект UPE (оборудование пользовательского уровня) управляет протоколами пользовательского уровня, например, хранением текущего статуса UE, прерыванием состояния LET_IDLE на уровне пользователя и кодированием текущего состояния. Объект 3GPP Anchor управляет мобильными услугами между сетями 2G/3G и сетью LTE. И, наконец, объект SAE Anchor управляет мобильными услугами между сетями 3GPP и сетями, не относящимися к 3GPP (в частности, WLAN и WiMAX). До сих пор не оговаривалось, будет ли объект MME отделен от UPE. Скорее это вопрос конкретной реализации. В архитектуре E-UTRAN интерфейсы X2 используются между узлами NodeB, а интерфейсы S1 – между узлом NodeB и шлюзом доступа (AGW). Сейчас обсуждаются отдельные вопросы, связанные с передачей при помощи интерфейсов X2 и S1.
В отличие от WiMAX, LTE базируется на существующей инфраструктуре. Организация «последней мили» (eUTRAN, evolved UMTS terrestrial radio access network) эксплуатирует большинство удачных находок WiMAX: методы мультиплексирования для нисходящего трафика, способы модуляции, запрос повторов (HARQ), применение нескольких приемопередатчиков (MIMO), формирование адаптивной диаграммы направленности. Но изначальная направленность LTE на мобильное применение оказало существенное влияние на разработку. Так, в отличие от WiMAX, для организации восходящего (от абонента к базовой станции) канала используется упрощенный вариант мультиплексирования (SCFDMA). Снижение пропускной способности в данном случае оправдано значительно меньшей стоимостью, и, что еще важнее, расходом электроэнергии.
Другой важной частью спецификации LTE является инфраструктура. Группа 3GPP предлагает системную архитектуру ядра сети (SAE, System Architecture Evolution). Эволюционность в данном случае подразумевает совместимость новых наработок с существующей инфраструктурой провайдеров мобильной связи. По сути, SAE представляет собой апгрейд ядра сети GPRS. Разработка устройств и программного обеспечения к ним также упрощается за счет полного перехода на протокол IP. Тот самый, «компьютерный». При этом исчезает архаичная схема коммутации каналов — весь трафик, в том числе голосовой, передается посредством VoIP. Разумеется, с соответствующими многоуровневыми гарантиями (QoS). Для обеспечения требований к производительности (потенциально, архитектура способна нести нагрузки LTE Advanced) и времени отклика, базовые станции сети получат новые высокоскоростные интерфейсы, а также будут наделены существенно большими полномочиями, в значительной мере выполняя функции контроллеров радиосети (RNC, radio network controller).
2. 175 Бюджетного кодекса РФ государственный и финансовый контроль осуществляют органы созданные законодател
3. ЭКОЛОГИЯ Ж'НЕ Т'РА'ТЫ ДАМУ П'ні бойынша тестік тапсыр
4. Тема 9. ОСНОВИ ТРУДОВОГО ПРАВА УКРАЇНИ План Поняття предмет метод та система трудового права
5. За небольшим исключением в том случаи если мы говорим о доступе к медицинской помощи
6. ТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ВИНИКНЕННЯ РОСТУ ТА ПРОГРЕСІЇ ЗЛОЯКІСНИХ ПУХЛИН 03
7. Организованные группы и преступные сообщества
8. О~итын елді~ тарихы
9. 1Теоретический анализ трудового договора [3
10. Тема 1 Предмет философии План Общее понимание философии Возникновение и особенности развития фило
11. На тему- Интеграция России в мировую индустрию гостеприимства и туризма
12. нордическом типаже
13. Митино
14. Вариант Задания по разделу биохимии I II III
15. Организация выставочноярмарочной деятельности производителей
16. Контрольная работапо таможенному правуВариант 3 Выполнила-
17. на тему- Модели и стили общения между людьми Подгот
18. История возникновения и развития такого феномена как политическая партия насчитывает не одно столетие
19. Банки та їх функції
20. В 1923 г окончил педтехникум а 1929 г