Для чего необходима формула Эрланга?

От каких параметров зависит общее количество базовых станций в сети?

Какими недостатками обладают кластерные структуры?

На какое расстояние должны быть разнесены соты с одинаковыми рабочими частотами?

Для чего необходимо пространственное разнесение антенн базовых станций и чему оно равно?

6. Чем отличается окончательный сотовый план от номинального?

В чем заключаются оптимизация и развитие сотовой системы?

ГЛАВА 5

ПАКЕТНАЯ ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В GSM

Архитектура сети GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) использует общий физический ресурс радиоинтерфейса GSМ совместно с коммутацией каналов. GPRS можно рассматривать как технологию, наложенную на сеть GSМ. Это позволяет использовать одну и ту же физическую среду в сотах как для передачи речи с коммутацией каналов, так и для передачи данных с коммутацией пакетов. Ресурсы GPRS могут выделяться под передачу данных динамически в периоды, когда отсутствует сеанс передачи информации с коммутацией каналов. Для GPRS предназначены те же физические каналы, но эффективность их использования намного больше по сравнению с традиционной GSМ с коммутацией каналов, поскольку несколько пользователей GPRS могут использовать один и тот же таймслот. Это позволяет повысить использование каналов. Кроме того, GPRS использует ресурсы только в период передачи и приема данных. На приведенном ниже рисунке 5.1 показана структура системы GPRS. Поскольку GPRS является новой технологией сети GSМ, то для нее используется уже существующая инфраструктура GSМ с некоторыми модификациями.

Рисунок 5.1 – Архитектура сети

Решение для системы GPRS разрабатывалось таким образом, чтобы можно было быстро и с небольшими затратами внедрять GPRS на сети. Для внедрения GPRS необходимо выполнить модернизацию программного обеспечения элементов существующих сетей GSМ, за исключением BSС, для которого требуется модернизация аппаратных средств.

В сети GSМ появляются два новых узла:

- обслуживающий узел поддержки GPRS – Serving GPRS Support Node(SGSN);

- шлюзовой узел поддержки GPRS Gateway GPRS Support Node(GGSN).

Эти два узла физически могут быть реализованы на базе одного оборудования. Возможно гибкое внедрение GPRS, сначала, например, внедрение комбинированного узла GPRS, который представляет собой комбинацию узлов SGSN и GGSN. На следующей стадии они могут быть разделены на узлы SGSN и GGSN. Ниже описывается, каким образом внедрение системы GPRS оказывает влияние на узлы GSМ и какие терминалы GPRS существуют в сети.

Интерфейсы SSGN называются интерфейсы G (Gb, Gr и тд.), все они определены стандартами ETSI. Стандартизация позволяет стыковать оборудование различных производителей. Интерфейсы к узлам сети UMTS (3G) называются интерфейсы I (Iu, Iur и т.д.).

Существуют три класса МS, которые могут работать с GPRS:

-МS класса А, которая одновременно может быть зарегистрирована в сети GPRS и в сети GSM. MS класса А также может одновременно передавать/принимать речевую информацию и данные с коммутацией пакетов;

-MS класса В одновременно может быть зарегистрирована в сети GPRS и в сети GSM, но в каждый момент времени может принимать/передавать информацию либо службы с коммутацией каналов, либо службы с коммутацией пакетов;

-MS класса С может быть зарегистрирована в один момент времени либо в сети GSM либо в сети GPRS. Терминал обеспечивает только передачу данных в пакетном режиме. Наиболее вероятное исполнение – в виде PCM-CIA-карты, устанавливаемой в портативный компьютер.

Скорость приема и передачи информации зависит от возможностей конкретной модели мобильного терминала, а именно от количества каналов, поддерживающих прием и передачу данных.

Система GPRS по радиоинтерфейсу взаимодействует с МS, передавая и принимая радиосигналы через систему ВSS. ВSS управляет передачей и приемом радиосигналов для всех видов сообщений: речи и данных, передаваемых в режиме коммутации каналов и коммутации пакетов. При внедрении GPRS для базовых станций ВTS требуется дополнительное программное обеспечение. ВSS используется для разделения данных, передаваемых в режиме коммутации каналов и в режиме коммутации пакетов, поскольку только сообщения, передаваемые в режиме коммутации каналов направляются в МSС. Пакеты перенаправляются в новые узлы коммутации пакетов GPRS.

Система коммутации каналов(CSS) представляет собой традиционную систему сети GSМ, включающую в себя уже рассмотренные ранее узлы. При внедрении GPRS необходима модернизация программного обеспечения МSС, которая позволяет выполнять комбинированные процедуры GSM / GPRS, например, комбинированную процедуру подключения МS (Attach): IМSI/ GPRS.

HLR является базой данных, в которой содержатся все абонентские данные, в том числе, относящиеся к услугам GPRS. Таким образом, в HLR хранятся данные, как для службы коммутации каналов, так и для службы коммутации пакетов. Эта информация включает в себя, например, разрешение/запрет на использование услуг GPRS абоненту, текстовое имя точки доступа (Ассеss Point Name - APN) провайдера службы Интернет (Internet Service Provider - ISP), а также указание на то, выделен ли для МS фиксированный IР адрес. Информация о GPRS хранится в HLR в виде подписки на РDР (Packet Data Protocol) контекст. В HLR может храниться до 5 РDР контекстов на одного абонента. Доступ к хранящейся в HLR информации осуществляется из SGSN. При роуминге обращение за информацией может осуществляться в HLR, не связанный с собственным узлом SGSN. Для работы HLR в сети GPRS так же необходима модернизация его программного обеспечения.

AUCне требует какой-либо модернизации при работе с GPRS. Новым свойством с точки зрения АUС в сети GPRS является только то, что шифрацию выполняет сам SGSN.

SMS-IW-MSCпозволяет МS с функциями GPRS передавать и принимать SMSчерез радиоканалы GPRS. SMS-IW-MSC не изменяется при внедрении GPRS.

Биллинговый шлюз (Billing Gateway – BGw)облегчает внедрение GPRS в сети мобильной связи путем реализации функций, упрощающих управление начислением оплаты для GPRS в биллинговой системе.Критерии начисления оплаты при пользовании услугами GPRS фундаментально отличаются от тех критериев, которые применяются для услуг с коммутацией каналов. В частности, они основаны на объеме переданной/полученной информации, а не на времени занятия каналов. Сеанс GPRS может быть активным в течение достаточно длительного периода времени, тогда как реальная передача данных осуществляется в короткие промежутки времени при наличии свободных радиоресурсов.В этом случае время занятия радиоресурсов является несущественным критерием для начисления оплаты в сравнении с объемом данных.Информация о начислении оплаты может быть получена от SGSN и GGSN, использующих интерфейсы, отличающиеся от интерфейсов MSC и для этой информации создаются отчеты CDR нового типа. Некоторыми новыми типами CDR являются:

- S-CDR, связанные с использованием радиосети и переданные от SGSN;

- G-CDR, связанные с использованием внешних сетей передачи данных и переданные от GGSN;

- CDR, связанные с использованием службы коротких сообщений, основанной на GPRS.

Во время одной сессии GPRS может быть сгенерировано несколько S-CDR и G-CDR. BGw позволяет начислять оплату за услуги передачи данных с минимальным влиянием на уже существующие биллинговые системы, может либо трансформировать данные в тот формат, который распознается существующей биллинговой системой, либо может использоваться для создания нового биллингового приложения, специально адаптированного для начисления оплаты за объем. Это позволяет внедрять службы передачи данных очень быстро и осуществлять начисление оплаты за пользование услугами немедленно, в реальном режиме времени.