Системы мобильной связи Лекция 3 Общее представление сети мобильной радиосвязи: реализация модели OSI-7 для радиосетей. Функциональная схема сети мобильной радиосвязи, назначение основных элементов. Тема:

Функциональная схема сети мобильной радиосвязи, назначение основных элементов Каждая из сот обслуживается многоканальным приемопередатчиком, называемым базовой станцией. Она служит своеобразным интерфейсом между сотовым телефоном и центром коммутации подвижной связи, где роль проводов обычной телефонной сети выполняют радиоволны. Число каналов базовой станции обычно кратно 8, например, 8, 16, Один из каналов является управляющим. Ha этом канале происходит непосредственное установление соединения при вызове подвижного абонента сети, а сам разговор начинается только после того, как будет найден свободный в данный момент канал и произойдет переключение на него.

Функциональная схема сети мобильной радиосвязи, назначение основных элементов Любой из каналов сотовой связи представляет собой пару частот для дуплексной связи, т. е. частоты базовой и подвижной станций разнесены. Это делается для того, чтобы улучшить фильтрацию сигналов и исключить взаимное влияние передатчика на приемник одного и того же устройства при их одновременной работе.

Функциональная схема сети мобильной радиосвязи, назначение основных элементов Любой из каналов сотовой связи представляет собой пару частот для дуплексной связи, т. е. частоты базовой и подвижной станций разнесены. Это делается для того, чтобы улучшить фильтрацию сигналов и исключить взаимное влияние передатчика на приемник одного и того же устройства при их одновременной работе. Все базовые станции соединены с центром коммутации подвижной связи (коммутатором) по выделенным проводным или радиорелейным каналам связи. Центр коммутации MSC это автоматическая телефонная станция системы сотовой связи, обеспечивающая все функции управления сетью.

Центр коммутации подвижной связи MSC

Функциональная схема сети мобильной радиосвязи, назначение основных элементов Телефонная сеть общего пользования, ТСОП, ТфОП ( PSTN, Public Switched Telephone Network) это сеть, для доступа к которой используются обычные проводные телефонные аппараты, мини-АТС и оборудование передачи данных.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Сетевая модель OSI (open systems interconnection basic reference model) – это абстрактная модель взаимодействия компьютеров, приложений и других устройств в сети. Суть данной модели состоит в том, что организация ISO (International Organization for Standardization) разработала стандарт работы сети, для того чтобы все смогли опираться на него, и происходило совместимость всех сетей и взаимодействие между ними.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Любой протокол модели OSI должен взаимодействовать либо с протоколами своего уровня, либо с протоколами на единицу выше и/или ниже своего уровня. Взаимодействия с протоколами своего уровня называются горизонтальными, а с уровнями на единицу выше или ниже вертикальными. Любой протокол модели OSI может выполнять только функции своего уровня и не может выполнять функций другого уровня, что не выполняется в протоколах альтернативных моделей.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Любой протокол модели OSI должен взаимодействовать либо с протоколами своего уровня, либо с протоколами на единицу выше и/или ниже своего уровня. Взаимодействия с протоколами своего уровня называются горизонтальными, а с уровнями на единицу выше или ниже вертикальными. Любой протокол модели OSI может выполнять только функции своего уровня и не может выполнять функций другого уровня, что не выполняется в протоколах альтернативных моделей.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Физический уровень Физический уровень модели OSI (Open Systems Interconnection) предназначен для непосредственной передачи данных, поступающих из канального уровня, по физической среде и настройке различных параметров передачи. В качестве физической среды могут выступать следующие варианты: витая медная пара, радиорелейная линия связи, оптическое волокно. Физический уровень может включать некоторые механизмы синхронизации, которые не играют какой- либо роли для верхних уровней сигнализации, так как эти механизмы полностью зависят от аппаратного обеспечения конкретного производителя.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Канальный уровень Канальный уровень модели OSI предназначен для упаковки поступающих данных в пакеты для последующей передачи. Данные, поступающие от третьего (сетевого уровня) комбинируются в пакеты или фреймы, чтобы потом быть переданными к физическому уровню для синхронной или асинхронной передачи к удаленному концу. Одним из самых широко распространенных протоколов этого уровня является HDLC (high-level data link control) протокол, который формирует структуру фреймов данных.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Сетевой уровень Сетевой уровень предназначен для добавления информации к передаваемому пакету данных о получателе, т.е. вся информация, необходимая для маршрутизации сообщения, добавляется на третьем уровне модели OSI. Информация сетевого уровня имеет значение только на одном сегменте сети и может быть заменена при прохождении следующего сетевого элемента. Хорошим примером задач уровня 3 может послужить адресная информация на конверте письма, которая должна быть проверена на каждом сетевом элементе (почтовом отделении) на пути его следования от отправителя к получателю. Также сетевой уровень отправляет отчеты об ошибках к передающей стороне в случае их обнаружения.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Транспортный уровень Существует два основных режима работы транспортного уровня модели OSI (Open Systems Interconnection) в зависимости от способа организации соединений в сети: коммутация каналов или коммутация пакетов. В случае с коммутацией каналов четвертый уровень отвечает за установление поддержание и разъединение соединений. Если в сети реализована коммутация пакетов, то транспортный уровень реализует методы, гарантирующие правильный порядок поступления данных, а также устранение дублирования данных, полученных из сети, для обработки к верхним уровням сигнализации.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Сеансовый уровень Сеансовый уровень модели предназначен для установления, поддержания и завершения соединения между приложениями участников соединения. В задачи пятого уровня входит периодическая проверка соединения, восстановление соединения в случае его разрушения, либо рестарт, если восстановление не возможно. В системе GSM сеансовый уровень используется, например, между мобильным телефоном (МС) и коммутатором мобильной сети (КМС) для установления исходящего либо входящего соединения.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Представительский уровень Представительский уровень служит для распознавания типа и форматирования данных перед их отправкой к прикладному уровню для отображения, дальнейшей обработки и т.п. По-сути, представительский уровень облегчает работу прикладному уровню и снимает с него ряд задач. Типичными функциями для представительского уровня являются изменение кодировки данных, последовательно-параллельное (параллельно- последовательное) преобразование, а также сжатие и расширение данных. Под перекодированием понимается изменение способа представления данных из вида удобного для их обработки к виду, удобному для их передачи.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI Прикладной уровень Прикладной уровень является интерфейсом между приложением (участником информационного обмена, источником данных) и средой передачи, т.е. уровнями с 1 по 6. Типичными функциями седьмого уровня являются идентификация участников информационного обмена, определение занятости приложений и ресурсов сети. В случае если ресурсы сети свободны, то представительский уровень должен решить: будет ли их достаточно для организации информационного обмена.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI