Поколение 2G. Хэндовер в GSM Лектор ст. преп. Зарипова Эльвира Ринатовна

Сетевые аспекты 2 Рис. Архитектура протокола сигнализации в GSM Архитектура протокола сигнализации в GSM соответствует многоуровневой модели взаимодействия открытых систем (ВОС) и включает три уровня, как показано на рис.

Уровень 3 (сетевой уровень) сигнального протокола GSM делится на 3 подуровня Подуровень управления радио ресурсами (Radio Resources Management) контролирует установку и поддержку оконечных схем радио- и фиксированных каналов, включая хэндовер. Подуровень управления мобильностью (Mobility Management) отвечает за координацию процедур обновления данных местоположения и регистрацию, а также за организацию безопасности и авторизацию. Подуровень управления соединением (Connection Management) осуществляет общий контроль над вызовами, организует дополнительные услуги и службы SMS. 3

Подуровень управления радиоресурсами Осуществляет контроль за установлением соединения между MS и MSC. Управляет процедурами доступа и пейджингом. Назначает MS канал для разговора. Радио- и фиксированные каналы не привязаны к вызовы => есть возможность хэндовера. Выполнение хэндовера - основная функция подуровня управления радиоресурсами. 4

4 типа хэндовера в GSM 1.каналы принадлежат одной соте; 2.базовые станции находятся под контролем одного контроллера базовых станций (BSC) (рис. а); Рис. а. Схема хэндовера с одним BSC. 5

4 типа хэндовера в GSM 3. базовые станции находятся под контролем разных контроллеров базовых станций (BSC), но принадлежат одному центру коммутации мобильных услуг (MSC) (рис. б); Рис. б. Схема хэндовера с двумя контроллерами базовых станций 6

4 типа хэндовера в GSM 4. базовые станции находятся под контролем разных центров коммутации мобильных услуг (рис. в). 7 Рис. в. Схема хэндовера с двумя центрами коммутации мобильных услуг

Подуровень управления мобильностью Дает возможность системе вычислить текущие координаты включенной MS для маршрутизации входящего вызова. MS самостоятельно оповещает систему о своем местоположении. MSC отправляет сообщения системы только в одну соту. Корректирует данные о местоположении абонента (IMSI-подключение [MS доступна, редактируются координаты MS] и IMSI-разъединение [MS не доступна, для нее не выделяются каналы и не рассылаются сообщения]). Обеспечивает безопасность, используя авторизацию пользователя и моб. устройства в сети. 8

Подуровень управления соединением Устанавливает соединение. Отвечает за предоставление доп. услуг. Осуществляет роуминг. Осуществляет чередование услуг во время разговора. 9

Принципы передачи обслуживания В центре каждой соты находится BS, которая в пределах своей соты обслуживает все мобильные станции. При ухудшении сигнала связи ухудшается качество обслуживания абонента. В этом случае необходим хэндовер. Под хэндовером будем понимать смену радиоканала без разрыва текущего соединения. Хэндовер может быть межсотовым (при пересечении границы соты) и внутрисотовым (в случае возникновения помех на радиоканале). 10

Принципы передачи обслуживания Межсотовый хэндовер может быть жестким или мягким. Мягкий хэндовер - текущее соединение мобильного абонента, находящегося в зоне хэндовера, поддерживается двумя базовыми станциями одновременно, что уменьшает вероятность вынужденного разрыва соединения при передаче обслуживания между базовыми станциями смежных сот, однако уменьшает эффективность использования радиоканалов. При жестком хэндовере вследствие использования в смежных сотах различных частотных диапазонов мобильная станция не может поддерживать связь с обеими базовыми станциями, поэтому связь с базовой станции соты, поддерживающей текущее соединение, обрывается до того, как обслуживание абонента передано базовой станции смежной соты. Жесткий хэндовер подразумевает освобождение старого радиоканала и последующее занятие нового радиоканала. 11

Процедура жесткого межсотового хэндовера подразумевает подговку к хэндоверу (поиск соседней соты, которая примет MS на обслуживание и выделит для нее радиоканал) и попытку хэндовера, которая может закончиться занятием нового радиоканала в соседней соте или блокировкой хэндовера в случае освобождения старого канала без занятия нового. 12

Методы инициации хэндовера Рис. Зависимость мощности сигнала от расстояния между MS и базовыми станциями 13

Методы инициации хэндовера 1) Метод сравнения мощностей. Отсутствует подготовка к хэндоверу. В каждый момент времени выделяется базовая станция с самым сильным уровнем мощности принимаемого сигнала. (мощности равны при пороге T 2 ) 2) Метод порогового значения. (Сравнивается 1 порог + сравнение мощностей) 3) Метод гистерезиса. Хэндовер осуществляется при условии, что уровень мощности сигнала от принимающей базовой станции выше уровня мощности сигнала от передающей базовой станции на некоторую величину гистерезиса (величина h на рис.). 4) Комбинированный метод. Этот метод объединяет метод порогового значения и метод гистерезиса. 14

Методы инициации хэндовера Вызов находится в зоне хэндовера в промежутке, когда уровень сигнала на уровне [T up ;T low ] и происходит в момент T low. 15

16