Тема 3.2. Терминальное оборудование и адаптеры мобильной станции стандарта GSM

Требования к знаниям

· Студент должен

· знать:

· классификацию станций по мощности передатчиков в диапазонах 900/1800 МГц;

· классификацию станций GSM/GPRS.

· различные виды терминального оборудования при передаче речи, данных;

· организацию взаимодействия сетевого оборудования и сотового телефона GSM/GPRS;

· назначение и функции узлов в сотовом телефоне c поддержкой GPRS;

· уметь

· составить структурную схему мобильной станции стандарта GSM;

· пользоваться абонентским оборудованием;

· пояснить назначение и взаимодействие элементов структурной схемы мобильной станции стандарта GSM.;

· составить схему в соединениях ПК-MS.

Содержание учебного материала

Современные телефоны стандарта GSM выпускаются двухдиапазонные 900/1800 МГц или трёхдиапазоные 900/1800/1900 МГц. В этом случае синтезатор частот, а также высокочастотные тракты приёма и передачи реализуется двух или трёхдиапазонными.

Рис. 9 Типовые блоки мобильной станции

Рис.10. Структурная схема мобильной станции стандарта GSM:

MS стандарта GSM использует детектор речевой активности VAD и систему прерывистой передачи речи DTX. В состав DTX входит устройство формирования комфортного шума и устройство для экстраполяции фрагментов речи, утерянных при передачи в радиоканале.

Для того, чтобы иметь высокое качество передачи речи при низкой скорости передачи, в GSM используется способ кодирования, объединяющий вокодеры и дифференциальную ИКМ (DPCM), который получил название дифференциального кодирования. После многочисленных испытаний выбран кодек RPE-LTR использующий метод линейного предсказания с возбуждением регулярной последовательностью импульсов и долговременным предсказанием с темпом передачи цифровой информации 13 кбит/с и качеством преобразования речи 3,58 по оценке MOS.

SIM-модуль идентификации абонентапридаётся к MS в виде съёмного модуля. SIM взаимодействует с CPU и определяет процедуру аутентификации абонента. Цифровая логическая частьсостоит из нескольких процессоров, содержащих постоянную и оперативную память. Процессоры отвечают за управление MS, выполняют регулировку уровня мощности, оцифровку голоса абонента, воспроизведение передаваемой BTS информации, командуют синтезатором, обрабатывают получаемые камерой изображения.

MS имеет до четырёх модемов. Это дополнения к приёмопередатчику, а не отдельные устройства.

Стандартный GSM-модем существует во всех моделях. Он обеспечивает передачу данных со скоростью 9,6 кбит/с.

Модем HSCSD обеспечивает скорость передачи данных 57,6 кбит/с (технология, позволяющая объединить до 4 слотов со скоростью передачи 14,4 кбит/с).

Модем GPRS способен обеспечить теоретическую скорость трафика до 171,2 кбит/с. В отличие от стандартного модема Модем GPRS занимает линию только на время приёма и передачи данных. Поэтому тарификация доступа в Интернет осуществляется не по времени, проведенному в «онлайне»,а по объёму трафика.

Модем EDGE способен обеспечить передачу данных со скоростью 384 кбит/с, что эквивалентно использованию выделенной проводной линии.

Доступ мобильных станций к ресурсам сети GSM осуществляется через BTS с помощью радиоинтерфейса Um.

Имеется четыре основных варианта конфигурации мобильных станций:

МТО– включает сетевой терминал и терминальную аппаратуру (мобильный телефон), позволяющие передавать речь и компьютерные данные.

МТ1- поддерживает терминальную аппаратуру ТЕ1, с интерфейсом сети ISDN.

МТ1-позволяет передавать данные из компьютерных сетей по интерфейсам ССITT серии V… или протоколам серии X… (например V.24,Х21, Х.25) через терминальный адаптер ТА (терминальную аппаратуру ТЕ2 подключают через терминальные адаптеры ТА к мобильному терминалу МТ1).

МТ2 –позволяет передавать данные из компьютерных сетей в сеть GSMчерез ТЕ2 без терминального адаптера ТА.

Терминальное (оконечное) оборудование – это внешние устройства, к которым может подключаться MS.

По спецификации в стандарте GSM в диапазоне 900 МГц приняты 5 классов мобильных станций:

Табл. 4

Класс модели MS	Максимальная выходная мощность	Допустимое отклонение Мощности, дБ
Вт	дБм
			1,5
			1,5
			1,5
			1,5
	0,8		1,5

В диапазоне 1800 МГц приняты 2 класса 1-й мощностью1 Вт, 2-й – 0,8 Вт

В стандарте GSM реализация SMS предполагает включение в сетевую архитектуру двух дополнительных элементов: SMSС центр обработки сообщений и Email GW – шлюз электронной почты. Кроме того, мобильная станция должна содержать SME (Short Message Entity) – модуль короткого сообщения (приложение программного обеспечения на MS).

Рис. 11 Общая схема организации службы SMS

Центр SMSC выполняет функции , связанные с получением, промежуточным хранением, контролем за доставкой сообщений. Состав оборудования и ПО у различных производителей может отличаться, но можно выделить типовые компоненты: сервер сообщений (обработка и контроль за доставкой), шлюзовое устройство, обеспечивающее взаимодействие сервера с сетевой инфраструктурой (контроллером МSC, регистром HLR, службами голосовой и электронной почты, с SMSC других сетей). Роль шлюза электронной почты состоит в преобразовании форматов сообщений SMS и электронной почты.