Архитектура сотовой сети AMPS: центр коммутации, базовые станции и мобильные устройства

Центр управления сотовой сетью — MTSO. Все узлы сотовой связи (базовые станции) объединены в единую сеть и находятся под централизованным управлением Главного коммутационного центра мобильной связи (MTSO - Mobile Telephone Switching Office). Функционально MTSO можно сравнить с автоматической телефонной станцией, однако, как видно из схемы на рис. 11.6, его оборудование включает значительный объем дополнительной цифровой аппаратуры, предназначенной для управления и контроля всех процессов в каждой ячейке сети. Этот центр не только осуществляет соединения с Телефонной сетью общего пользования (PSTN), но и фиксирует данные о вызовах для биллинга, выполняя критически важные функции администрирования.

Связь и функции MTSO. Связь между MTSO и базовыми станциями осуществляется по двум типам каналов: группы магистральных линий для передачи речевого трафика и отдельные цифровые каналы для служебных сигналов управления. Главный коммутационный центр непрерывно мониторит состояние всех узлов сотовой связи, а также отслеживает ключевые параметры работы мобильных устройств в сети, такие как уровень принимаемого сигнала и местоположение. Таким образом, MTSO выполняет как стандартные функции коммутации, так и уникальные задачи управления мобильной сетью, включая организацию хэндовера (передачи соединения между ячейками).

Технические характеристики мобильных устройств. Мобильные устройства сети AMPS конструктивно состоят из трех основных модулей: блока управления, приемопередающего блока и антенны. Выходная мощность передатчика варьируется в зависимости от типа устройства: стационарные автомобильные терминалы имеют мощность 3-4 Вт, портативные ручные аппараты — около 0,6 Вт, а более редкие переносные блоки — приблизительно 1,6 Вт. Каждое устройство оснащено электронной схемой, обеспечивающей автоматическую настройку на один из 666 частотно-модулированных (FM) каналов, выделенных в диапазонах 826-845 МГц и 870-890 МГц.

Идентификация и принцип связи. Для организации полноценного дуплексного режима связи, требующего одновременной передачи и приема, для каждого разговора выделяется пара каналов общей полосой 60 кГц (по 30 кГц на каждое направление). Каждому мобильному устройству присваивается уникальный десятизначный номер, идентичный стандартному телефонному номеру. Процесс набора номера с мобильного телефона или на него ничем не отличается от вызова на стационарный аппарат, что обеспечивает простоту и удобство использования для абонента.

Процесс управления соединением и эстафетной передачи. В режиме ожидания вызова блок управления постоянно сканирует специальные каналы управления от ближайших базовых станций, отслеживая уровень сигнала. При приближении абонента к границе обслуживания своей ячейки и ослаблении сигнала, устройство автоматически переключается на канал с более мощным сигналом от соседней станции. Этот процесс, известный как хэндовер или эстафетная передача, инициируется и координируется MTSO, что обеспечивает непрерывность соединения при перемещении абонента.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Шемякин А. Н., Прудыус А. С. и др.

Источник: Публикации представляет собой компиляцию из открытых источников, описывающих принципы работы ранних систем беспроводной связи (DECT, PACS, PHS). Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети и высоковольтных линий электропередачи

Публикации предназначены для подготовки и повышения квалификации специалистов, обслуживающих электроснабжение железных дорог, студентов и начинающих специалистов в области телекоммуникаций, радиотехники и электроники.