Задание Системы связи с подвижными объектами. Евдокименко Задание Системы связи с подвижными объектами. Курсовой проект По дисциплине Системы связи с подвижными объектами
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
Федеральное агентство связи Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Межрегиональный центр переподготовки специалистов Курсовой проектПо дисциплине: Системы связи с подвижными объектамиПроект сети сотовой связи стандарта GSM Выполнил: Евдокименко Д.Н. Группа: МБТП82 Вариант: 03 Проверил: ___________________ Новосибирск, 2020 г Содержание
Техническое задание Рассчитать основные параметры сети сотовой связи в соответствии с исходными данными, представленными в таблице 1. Таблица 1 Исходные данные для проектирования
Введение Сотовые сети подвижной связи строят на основе частотно-территориальных планов. При этом обслуживаемую территорию разделяют на зоны обслуживания БС. Если на БС используется всенаправленная антенна, то граница территории, которую обслуживает одна БС, - окружность, в центре которой располагается БС. В такой модели границы трех соседних зон пересекаются в одной точке. Соединив точки пересечения, получают границы зоны обслуживания БС в виде шестиугольника, называемого сотой. Во избежание взаимных помех соседние БС должны работать на разных частотах. При частотном планировании составляют кластер. Число сот в таком кластере называют его размерностью. Частотно-территориальный план составляют так, чтобы уровень интерференционных помех не превышал допустимых значений для заданного стандарта, что позволяет обслуживать большое количество абонентов при ограниченных ресурсах спектра частот. Несмотря на короткий исторический отрезок развития, подвижная сотовая связь прошла несколько этапов. Краткие характеристики поколений мобильной связи представлены в таблице 2. Таблица 2 Краткие характеристики поколений мобильной связи
Поколение 1G Все первые системы сотовой связи были аналоговыми. К ним относятся: AMPS (Advanced Mobile Phone Service — усовершенствованная мобильная телефонная служба, диапазон 800 МГц) — широко используется в США, Канаде, Центральной и Южной Америке, Австралии; известен также как «североамериканский стандарт»; это наиболее распространённый стандарт в мире, обслуживающий почти половину всех абонентов сотовой связи (вместе с цифровой модификацией D-AMPS, речь о которой впереди); используется в России в качестве регионального стандарта (в основном — в варианте D-AMPS), где он также является наиболее распространённым; TACS (Total Access Communications System — общедоступная система связи, диапазон 900 МГц) — используется в Англии, Италии, Испании, Австрии, Ирландии, с модификациями ETACS (Англия) и JTACS/NTACS (Япония); это второй по распространённости стандарт среди аналоговых; ещё недавно, в 1995 г., он занимал и общее второе место в мире по величине абонентской базы, но в 1997 г. оттеснён на четвёртое место более быстро развивающимися цифровыми стандартами; NMT-450 и NMT 900 (Nordic Mobile Telephone — мобильный телефон северных стран, диапазоны 450 и 900 МГц соответственно) — используется в Скандинавии и во многих других странах; известен также как «скандинавский стандарт»; третий по распространённости среди аналоговых стандартов мира; стандарт NMT 450 является одним из двух стандартов сотовой связи, принятых в России в качестве федеральных (второй — цифровой стандарт GSM 900); С-450 (диапазон 450 МГц) — используется в Германии и Португалии; RTMS (Radio Telephone Mobile System — мобильная радиотелефонная система, диапазон 450 МГц) — используется в Италии; Radiocom 2000 (диапазоны 170, 200, 400 МГц) — используется во Франции; NTT (Nippon Telephone and Telegraph system — японская система телефона и телеграфа, диапазон 800…900 МГц — в трех вариантах) — используется в Японии. Поколение 2G В США аналоговый стандарт AMPS имел очень широкое распространение, так что прямая замена его цифровым оказалась практически невозможной. Выход был найден в разработке двухрежимной аналого-цифровой системы, позволяющей совмещать работу аналоговой и цифровой систем в одном и том же диапазоне. Стандарт получил наименование D-AMPS, или IS-54. В Европе ситуация осложнялась наличием множества несовместимых аналоговых систем («лоскутное одеяло»). Здесь выходом оказалась разработка единого общеевропейского стандарта GSM (GSM 900 — диапазон 900 МГц). Стандарт GSM в 1989 г. пошёл на освоение нового частотного диапазона 1800 МГц. Это направление известно под названием системы персональной связи. Отличие последней от исходной системы GSM 900 не столько техническое, сколько маркетинговое при технической поддержке: более широкая рабочая полоса частот в сочетании с меньшими размерами ячеек (сот) позволяет строить сотовые сети значительно большей ёмкости, и именно расчёт на массовую систему мобильной связи с относительно компактными, лёгкими, удобными и недорогими абонентскими терминалами был заложен в основу этой системы. XRTT (One Times Radio Transmission Technology) — 2.5G мобильная технология передачи цифровых данных основанная на CDMA-технологии. Использует принцип передачи с коммутацией пакетов. Теоретически возможная скорость передачи 144 Кбит/сек, но на практике реальная скорость менее 40-60 Кбит/сек. 1XRTT использует лицензируемый радиочастотный диапазон и, подобно другим мобильным технологиям, широко распространена. GPRS (англ. General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования) — надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю мобильного телефона 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 времени. EDGE (англ. Enhanced Data rates for GSM Evolution) — цифровая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G (GPRS) сетями. Эта технология работает в TDMA и GSM сетях. Для поддержки EDGE в сети GSM требуются определённые модификации и усовершенствования. На основе EDGE могут работать: ECSD — ускоренный доступ в Интернет по каналу CSD, EHSCSD — по каналу HSCSD, и EGPRS — по каналу GPRS. EDGE был впервые представлен в 2003 году в Северной Америке. Поколение 3G Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона, как правило, в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 3,6 Мбит/с. 3G позволяет открыть для себя потоковое воспроизведение (streaming) данных, например, сети 3G позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т.д. 3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136). Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (или W-CDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access –множественный доступ с кодовым разделением каналов). В сетях 3G обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса. Согласно регламентам ITU (International Telecommunications Union — Международный Союз Электросвязи) сети 3G должны поддерживать следующие скорости передачи данных: Для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) — не более 144 кбит/с; Для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) — 384 кбит/с; Для неподвижных объектов – 2048 Кбит/с. HSDPA (англ. High-Speed Downlink Packet Access – высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – 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, практическая достижимая в существующих сетях – около 3 Мбит/сек. Поколение 4G Технологии, претендующие на роль 4G (и очень часто упоминаемые в прессе в качестве 4G): LTE; TD-LTE; Mobile WiMAX; UMB; HSPA+. В настоящее время запущены сети WiMAX и LTE. Первую в мире сеть LTE в Стокгольме и Осло запустил альянс TeliaSonera/Ericsson – расчётное значение максимальной скорости передачи данных к абоненту составляет 382 Mbps и 86 Mbps – от абонента. Насчёт UMB планы внедрения не известны, так как ни один оператор (в мировом масштабе) не заключил контракт на его тестирование. Стоит отметить, что стандарт WiMAX не все относят к 4G, так как он не интегрирован с сетями предыдущих поколений таких как 3G и 2G, а также из-за того, что в сети WiMAX сами операторы не предоставляют традиционные услуги связи, такие как голосовые звонки и SMS, хотя и пользование ими возможно при использовании различных VoIP сервисов. IMT разрешил сетям HSPA+ называться 4G, т.к. они обеспечивают соответствующие скорости. С технической точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего, заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе как пакетную коммутацию, так и коммутацию каналов. Для передачи голоса в 4G предусмотрена технология VoIP, позволяющая совершать голосовые звонки, применяя пакетную передачу данных. В данном курсовом проекте рассматривается расчет основных параметров сети сотовой связи стандарта GSM-1800. Целью курсового проекта «Проект сети сотовой связи стандарта GSM» является закрепление знаний, приобретенных при изучении раздела курса «Системы сотовой связи», изучение принципов построения сотовых сетей на примере стандарта GSM и усвоение методики расчета основных параметров сети сотовой связи. 1 Принципы построения сетей сотовой связи Свое название сети сотовой связи получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (территория города или региона) делится на некоторое число ячеек или сот (рисунок 1.1). |