Стисла характеристика обладнання стандарту IS-95

Нині у системах IS-95 існують дворежимні мобільні станції, які підтримують зв'язок з існуючими мережами аналогових стандартів із частотною модуляцією (AMPS). Ця обставина дає значні переваги абонентам системи IS-95, оскільки дозволяє використовувати свій радіотелефон там, де існуючі аналогові мобільні мережі забезпечують радіопокриття.

Основна відмінність між абонентськими станціями CDMA IS-95 та існуючими станціями аналогових стандартів полягає в додаванні до складу мобільних станцій CDMA IS-95 функцій цифрової обробки сигналів, які реалізовані на трьох СБИС.

Ці три інтегральні схеми конструктивно поєднуються в одному пристрої.

Базові станції стандарту IS-95 використовують антени із круговою або секторною ДСА (зазвичай 120-градусні).

На рис. 5.11 показана типова структурна схема базової станції (BTS) для комірок з круговою ДСА із цифровим обладнанням, до складу якого входять канальні блоки. Кожен канальний блок може бути сконфігурований як для інформаційного каналу, так і для службового каналу. Для синхронізації мережі використовується приймач GPS (глобальна система місцевизначення).

Прийомопередавач перетворює сигнали проміжної частоти, що сформовані у блоці цифрової обробки, у радіочастотний сигнал на несучій частоті і забезпечує зворотне перетворення прийнятого сигналу на проміжну частоту. В напрямку передачі сигнал проходить від прийомопередавача через підсилювач потужності і радіочастотний фільтр до передавальної антени. У зворотному напрямку тракт прийому складається із приймальних антен, радіочастотного фільтра, підсилювача з низьким коефіцієнтом шуму. Потім у прийомопередавачі сигнал перетворюється на проміжну частоту і надходить у блок цифрової обробки.

Слід зазначити, що передавальний і приймальний тракти підключаються безпосередньо до своїх антен, що дозволяє виключити дорогі суматори потужностей і втрати потужності при додаванні.

Рисунок 5.11 – Типова структурна схема базової станції системи IS-95

Управління режимами роботи цифрового обладнання та прийомо-передавача здійснюється контролером комірки. Контролер забезпечує необхідні режими роботи обладнання в середині комірки, призначає та конфігурує ресурси BTS для обслуговування навантаження і викликів, формує статистичну інформацію про роботу комірки, контролює розподіл сигналів опорних частот. Він також управляє об'єднанням портів канальних блоків для передачі повідомлень у цифрову лінію до контролера мережі (BSC) і центру комутації мобільного зв'язку (MSC).

Фірмою Motorola для мереж зв'язку CDMA IS-95 розроблені комплекси мережного обладнання SC 9600 і SC 2400 для створення систем зв'язку з "суперстільниковою" (SC) архітектурою, що поєднує нові та існуючі технології мобільного зв'язку і відкриває широкі можливості по вдосконалюванню управління обладнанням і функціями зв'язку. Об'єднання і централізація управління компонентами різних мереж у сукупності зі створенням уніфікованого гнучкого прийомо-передавального обладнання визначає перспективність нового мережного обладнання Motorola SC 9600 і SC 2400.

Обладнання SC 9600 призначене для роботи в смугах частот 869-894 МГц (передача від базової станції), 824-849 МГц (передача від мобільної станції) і складається з радіочастотного модема (SIF), що забезпечує формування сигналів з різними протоколами зв'язку, лінійного підсилювача потужності (LPA) і підсистеми діагностики.

До складу радіочастотного модема може входити до 80 CDMA канальних плат і 16 CDMA прийомопередавачів, які можуть забезпечити підтримку 320 CDMA IS-95 каналів. Для D-AМPS, AMPS, N-AMPS обладнання SC 9600 може містити до 96 прийомопередавачів мовних повідомлень і сигнальної інформації.

До складу BTS може входити до трьох лінійних підсилювачів потужності. Кожен підсилювач обслуговує всі виходи передавачів, що працюють на одну антену, і забезпечує дистанційне настроювання під конкретні частоти.

Підсистема діагностики забезпечує контроль і підтримку працездатності обладнання BTS разом із центром управління радіо-підсистемою (OMC-R).

Між SC 9600 і центром комутації мобільного зв'язку підтримується відкритий інтерфейс, що забезпечує сумісність цього обладнання з центрами комутації різних виробників.

В цілому, обладнання SC 9600 забезпечує можливість обслуговування абонентів у стандартах CDMA IS-95, AMPS, N-AMPS і D-AMPS.

Подальшим розвитком сімейства обладнання SC Motorola є створення комплексу SC 2400, призначеного для мереж з малими і середнє-розмірними комірками. Комплекс SC 2400 являє собою базу для створення та розвитку систем мобільного радіозв'язку з підвищеною ефективністю, низькою вартістю, можливістю дистанційного управління у двох діапазонах частот – 800 МГц і 2 Гц. Комплекс SC 2400 підтримує CDMA, AMPS, N-AMPS, D-AMPS.

Обладнання комплексу SC 2400 компактне, має модульну структуру, забезпечує економічний розвиток ємності мережі, має єдиний радіочастотний модем для різних радіо-інтерфейсів.

Загальна ємність: 48 фізичних каналів для СМЗ аналогових стандартів і 160 фізичних каналів для цифрових.

Зараз досить широко використовується версія стандарту IS-95A. Використовуються також версії стандарту IS-95В і IS-95С. Ці версії базуються на об’єднанні декількох каналів CDMA у напрямку від БС до АС.

Швидкість передачі в системі IS-95В може сягати до 28,8 кбіт/с (за рахунок об’єднання двох каналів 14,4 кбіт/с), або до 115,2 кбіт/с (8 каналів по 14,4 кбіт/с). Для забезпечення пакетної передачі до контролера БС необхідно додавати маршрутизатор. У версії стандарту IS-95В передбачено поліпшення характеристик обслуговування за рахунок зменшення збитків при переміщенні абонента від однієї БС до іншої, а також збільшення точності контролю потужності сигналу до 0,25дБ, організація каналів приоритетного доступу тощо.

Система стандарту IS-95С забезпечує підвищення частотної ефективності і збільшення ємності телефонної мережі вдвічі. У стандарті IS-95С передбачено додатковий частотний канал з ортогональним зсувом несучої, в якому може формуватися повний набір кодових каналів (тобто 64 кода Уолша), такий самий, як і у стандартному каналі. Системи стандарту IS-95С сумісні з системами IS-95А і IS-95В. Швидкість передачі в системі IS-95С зростає до 144 кбіт/с.

Нова модифікація IS-95-HDR забезпечує зростання швидкості передачі по прямому каналу до 1МГбіт/с і навіть більше. У зворотному каналі швидкість передачі з порівнянням з IS-95С не змінюється. Послуги, які надає система IS-95-HDR, насемперед орієнтовані на спільну роботу з системами, які мають асиметричний трафік.