№7-Laborotoriya mashg’uloti. 3G
avlod mobil aloqa tizimini o‘rganish
Ishdan masad
UMTS
standartidagi
raqamli sotali radioaloqa tizimining arxitekturasi,
radioulanish tarmog‘ining tuzilmasi va interfeyslarini o‘rganish
Topshiriq
1.
UMTS
standartining umumiy
arxitekturasi bilan tanishish.
2.
Asosiy bloklarning o‘zaro ta’sirlashini o‘rganish.
3.
Radioulanish tarmog‘ining tuzilmasini o‘rganish
4.
W
DMA
standartining
parametrlarini hisoblash.
Hisobot tarkibi
1. Ishning nomi va maqsadi.
2.
UMTS
standartidagi
raqamli sotali radioaloqa tizimining arxitekturasi,
radioulanish tarmog‘ining tuzilmasi
va
hisoblash natijalari.
Qisqacha nazariy ma’lumotlar
UMTS
texnologiyasi
Evropa
telekommunikatsiyalar
sohasida
standartlashtirish bo‘yicha instituti (European Telecommunications Standards
Institute, ETSI) tomonidan maxsus Evropa uchun ishlab chiqilgan. Amalda UMTS
IMT-2000 konsepsiyasining evropa versiyasi hisoblanadi. WCDMA texnologiyasi
bu erda radiointerfeys sifatida qo‘llaniladi. Ta’kidlash zarurki, UMTS va WCDMA
bu hozirgi vaqtda ular sinonimlar sifatida ishlatilsada, ikkita turli tushunchalar
hisoblanadi.
UMTS-texnologiya ko‘pincha mavjud 2G va ishlab chiqiladigan 3G - 4G-
texnologiyalar orasidagi o‘tish varianti sifatida qaraladi. Boshqacha aytganda,
UMTS mobil aloqa tarmoqlarini rivojlantirishning keyingi bosqichiga mavjud
qurilmalar sezilarsiz o‘zgartirilishi bilan yumshoq o‘tishni amalga oshirishga
imkon beradi. Bu texnologiyada bazaviy magistral tarmoq sifatida GSM MAP
ishlatiladi, radioulanish tarmoqlari sifatida esa kombinatsiyalangan GSM/EDGE va
WCDMA qo‘llaniladi.
UMTS tarmog‘i ikkita 2100 va 900 MGs (chastotaga bog‘liq ravishda
standart shartli UMTS2100 va UMTS900 nomlarga ega) chastotalardagi
detsimetrli diapazonda ishlaydi. 990 MGs chastotada to‘lqinlarning singib o‘tish
qobiliyati 2100 mGs chastotada uzatiladigan to‘lqinlarga qaraganda anicha yuqori
bo‘ladi. SHu bilan birga, uzatiladigan ma’lumotlar sifati va tezligini to‘lqinlar
chastotalariga teskari bog‘lifqligi mavjud. YUqoriroq chastotalarda ma’lumotlarni
uzatish tezliklari UMTS standartidagi maksimal qiymatlarga yaqinlashadi, pastroq
chastotalarda esa ma’lumotlarni uzatish tezliklari marttalarga kamayadi.
Xalqaro elektr aloqa ittifoqi (ITU) talablariga muvofiq, 3G tarmog‘i
ma’lumotlarni uzatilishini, shuningdek ovozni uzatilishini ta’minlashi kerak.
Bunda quyidagi ma’lumotlarni uzatish tezliklari sharti bajarilishi kerak:
1. Abonentlarning yuqori tezlikli harakatlanishi uchun (yoki boshqacha
aytganda 120 km/soat chegaralardagi eng yuqori mobillik darajasili) – 144
Kbit/sekunddan ortiq;
2. minimal darajadagi mobillikli abonentlar uchun (3 km/soatgacha
harakatlanish tezligi) – 384 Kbit/sekund;
3. Qo‘zg‘almasi abonentlar uchun – 2048 Kbit/sekund.
3G (UMTS) tarmoqdagi mavjud trendlar deb 3G formatlarni qo‘llaydigan
mobil qurilmalar trafigi ustidan data-cards trafigini ustunligi (ya’ni, turli USB-
modemlar va noutbuklar kartalari turlarining avzalligi) va mobil operatorlarning
eng zamonaviy va texnik takomillashtirilgan texnologiyalar va qurilmalarga o‘tishi
keltirib chiqaradigan axborot birligi narxining pasayishini hisoblash mumkin.
UMTS radiosignalni uzatishning turli ikkita GSM's Mobile Application Part
va GSM family of speech codecs usullarini o‘zida birlashtiradi. UMTSni
ishlatadigan er usti uzatish qurilmalari uchun bir necha UTRA interfeyslari
belgilanadi. SHuningdek bu spetsifikatsiyada UMTS tarmog‘iga universal
radioulanish bazaviy bloki (UTRAN) atroflicha tavsiflangan. 2 Mbit/sgacha
ma’lumotlarni yuqori uzatish tezliklarini ta’minlash ishlatilgan. Hozirgi vaqtda
3GPPning 11 ta spetsifikatsiyalari mavjud.
UMTS va UTRAN bloklarining tuzilish sxemalari 7.1- va 7.2-rasmlarda
keltirilgan. Bu erda quyidagi belgilashlar qabul qilingan:
• UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) — UMTS
tarmog‘iga universal radioulanish bazaviy bloki;
• Service — servis bloki;
• CN (Core Network) — t
ayanch tarmog‘i bloki
;
• UE (User Equipment) — foydalanuvchi qurilmasi;
• SGSN (Serving GPRS Support Node) — GPRSni qo‘llash bazaviy
nimstansiyasi ;
• MSC Server (Mobile Services Switching Centre) — mobil aloqa
kommutatorlarini qo‘llash serveri;
• MGW (Media gateway) — tarmoq shlyuzi;
• RNC (Radio Network Controllers) — tarmoq radiokontrolleri;
• NodeB — bazaviy stansiya;
• Iu, Uu, Iub, IuR, IuBC, IuPS, IuCS Iub — UTRANni boshqa qurilmalar
bilan aloqasini ta’minlaydigan tashqi, ichki va yordamchi interfeyslar.
7.1-rasm. UMTS arxitekturasi
7.2-rasm. UTRANning tuzilish sxemasi
UTRAN bazaviy stansiya va tarmoq radiokontrollerini bilashtiradi va
UMTS
barcha radiochastota kanallari va modullarining ishlashiga javob beradi. RNC
tarmoq kontrolleri bir yoki bir necha bazaviy stansiyalarning funksionalligini
ta’minlaydi va to‘g‘ridan-to‘g‘ri BS qurilmasiga montaj qilinishi mumkin. Bu
variantda
real
fizik
interfeys
haqiqatda
yo‘qligiga
qaramasdan,
standartlashtirishning qulay bo‘lishi uchun bazaviy stansiya va kontroller orasida
Iub bilan belgilanadigan mantiqiy interfeys kiritiladi. Standartlar tarmoq
bloklarining o‘ziga xos xususiyatlarini tavsiflamaydi, lekin bunda elementlar
orasidagi mantiqiy va fizik interfeyslar belgilanadi. U ko‘plab hollarda RNC
markaziy dispetcherlik punktida joylashgan va bir necha tumanlar bazaviy
stansiyalarini bir vaqtda nazorat qilish uchun ishlatiladi.
Bazaviy stansiya va unga mos RNC kontrollerdan tashkil topgan ikkita
elementlar birligi UMTS tuzilish modelida nimtizimli tarmoq (Radio Network
Subsystem, RNS) deyiladi. Bitta bazaviy UTRAN blokida bunday nimtizimlar bir
nechta bo‘lishi mumkin. UMTS arxitekturasida UTRAN bazaviy bloki tarmoqning
boshqa elementlari bilan o‘zaro ta’sirlashadigan interfeyslar 7.1- va 7.2-rasmlarda
tasvirlangan. Uu tashqi radiointerfeys mobil abonentlar stansiyalarining (MS) 3G
tarmoqlar uchun mo‘ljallangan parametrlarini aniqlaydi.
Iu interfeys ochiq hisoblanadi, bu UMTS tarmoqlarida turli ishlab
chiqaruvchilarning qurilmalarini ishlatishga imkon beradi. IuR interfeys ochiq
bo‘lish bilan trli qurilmalar bilan jihozlangan stansiyalar orasida abonentlarni
yumshoq estafetali uzatilishini ishlatilishiga imkon beradi. Iub interfeys 3G
tarmoqlarni rivojlantirish uchun qurilmalar ishlab chiqaruvchilari investitsiyalarini
jalb etish uchun maxsus to‘liq ochiq ishlab chiqilgan.
Tayanch tarmog‘i bloki GSM/GPRS tarmoqlari an’anaviy qurilmalarini o‘z
ichiga oladi, maslan, ularga quyidagilar kiradi:
• transkoder (Transcoder and Rate Adaptation Unit, TRAU);
• manzil registri (Home Location Register, HLR);
• tashrif registri (Visitor Location Register, VLR);
• harakatdagi aloqa kommutatsiyalash markazi (Mobile Services Switching
Centre, MSC);
• boshqa tarmoqlarga chiqish uchun shlyuz (Gateway Mobile Switching
Centre, GMSC);
• GPRSni ta’minlash bloki (Serving GPRS Support Node, SGSN);
• bazaviy stansiyalar kontrolleri (Base Station Controller, BSC).
Bazaviy stansiyalar kontrolleri kanallar resursini taqsimlaydi, kanallarni
kommutatsiyalaydi, estafetali uzatishni (handover) tashkil etadi, telemetriyani
to‘plash va uni boshqarish va xizmat ko‘rsatish nimtizimiga uzatilishini amalga
oshiradi. Transkoder nutq signallarini siqishli kodlash va dekodlashni amalga
oshiradi. Manzil registri bu operatorning barcha abonentlari haqidagi ma’lumotlar
ombori hisoblanadi. Mehmon registri tarmoqning ishlash zonasida bo‘lgan
abonentlar haqidagi ma’lumotlardan iborat bo‘ladi.
CN blokida bajariladigan eng muhim operatsiyalar umumiy holda mobil
abonent stansiyasini (MS) tarmoqqa, uning peyjingiga ulanishiga, sotalarning
saralanishiga va abonentni ajratilishiga, kirish va chiqish chaqiruvlarini amalga
oshirilishiga va bazaviy stansiyalar orasida abonentni estafetali uzatilishiga
keltiriladi. CN CS va PS domenlarga mantiqiy bo‘linadi. UMTS bazaviy
stansiyasining asosiy funksiyasi radiosignallarni qayta ishlash, kanalli kodlash va
tezlikni moslashtirish, spektrni kengaytirish va boshqalardan iborat. Bundan
tashqari, bazaviy stansiya ichki konturda quvvatni boshqarish bo‘yicha asosiy
operatsiyalardan birini bajaradi. Bazaviy tarmoq bloki tarkibiga kiradigan mobil
aloqa kommutatsiyalash markazi UMTS/GSMni turli tashqi tarmoqlarga ulaydi.
Bu tarmoqlar ikkita kanallar kommutatsiyalanadigan (telefon tarmoqlari) va
ma’lumotlar paketlari kommutatsiyalanadigan (Internet) guruhlarga bo‘linadi.
Binobarin, kommutatsiyalash markazi (MSC) radioaloqa tizimini statsionar
tarmoqlar bilan ishlashini muvofiqlashtiradi, u kanallarni kommutatsiyalanishi
uchun zarur bo‘ladigan barcha funksiyalarni bajaradi, shuningdek bog‘lanishni
boshqarishga javob beradi. Bundan tashqari, kommutatsiyalash markazi joylashish
o‘rnini ro‘yxatga olish va va xizmat ko‘rsatishni uzatilishi uchun zarur bo‘ladigan
protseduralarni bajarishi kerak. Tashuvchiga bog‘liq bo‘lmagan CS arxitekturasini
ta’minlash uchun CN blokda MGW muhit serveri (foydalanuvchilar
ma’lumotlarini uzatilishini ta’minlaydigan) va MSC serveri (signalizatsiyani
ta’minlash uchun) kiritiladi. Bunday yondashish universal IP-tarmoqlarni
ishlatilishiga va kommutatsiyalash qurilmasiga bog‘liq bo‘lmagan xizmat
ko‘rsatish muhitlarini yaratishga imkon beradi. UMTS arxitekturasida MGW
shlyuzi PSTN/PLMN transport tarmog‘ining oxirgi punkti hisoblanadi va
UTRANni Iu interfeys orqali CN bilan ulaydi..
Hozirgi vaqtda ulanish tarmoqlarining ikkita asosiy turlari mavjud. BSS
GSM, GPRS va EDGE (GERAN) ulanish tarmoqlari uchun, RNS esa WCDMA
ulanish tarmog‘i uchun ishlatiladi. GERAN ulanish tarmog‘i ikkita an’anaviy
interfeyslar (Gb va A-interfeys) yoki Iu interfeyslari orqali CNga ulanishi mumkin.
IuPS interfeysi GERAN ulanish tarmog‘i va bazaviy tarmoq PS domeni orasidagi
aloqani ishlatadi. IuCS interfeysi GERAN ulanish tarmog‘i va bazaviy tarmoq
kanallari kommutatsiyalash domeni (CS) orasidagi o‘zaro ta’sirlashish uchun
ishlatiladi.
UMTS tarmoqlarida bir necha so‘zlashuvli, oqimli, interaktiv va fonli
ustivorliklarli QoS (Quality of Service) funksiyasi ko‘zda tutilgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |