Отчет по практике

... ...

Оглавление

Оглавление 2
Введение 3
Объект внедрения 4
Задание 5
Оператор сотовой связи. Проблемы и решения. 6
Статья 46. Обязанности операторов связи 6
Краткая типология БС 8
Устройство базовых станций сотовой связи 9
Структура сети GSM 11
Base Transceiver Station (BTS) 12
Base Station Controller (BSC) 13
Оборудование базовой станции 15
Радиорелейное оборудование 18
Системные компоненты 19
План подключения 22
Варианты применения 22
Заключение. 23

Введение

Преддипломная практика является составной частью образовательного процесса и направлена на сбор и обработку информации для дипломного проекта по специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети». В цели практики также входит применение знаний и навыков полученных на протяжении обучения.
В процессе прохождения преддипломной практики необходимо собрать, проанализировать и систематизировать информацию о работе операторов сотовой связи, изучить место проведения работ по внедрению оборудования для вычислительной сети оператора, сравнить и выбрать необходимое оборудование для эффективной работы сети.

А это, в свою очередь, зависит от времени суток, дня недели и др. В ночные часы загрузка базовых станций практически равна нулю, поэтому станции "молчат". Теоретически, стандартная 3-секторная двухдиапазонная БС может обслужить около 150 абонентов одновременноУстройство базовых станций сотовой связиКак известно, покрытие любой сети сотовой связи представляет собой ячеистую (сотовую) структуру, образованную с помощью базовых станций (БС). Каждая базовая станция может обслуживать одну и более сот в зависимости от конфигурации сети и потребности в емкости и качестве покрытия в заданной области. Оборудование базовой станции в наиболее общем случае может быть разделено на 3 составляющих: приемопередатчики, антенно-фидерное устройство (АФУ) и вспомогательное оборудование (системы кондиционирования, электроснабжения, пожаротушения, охранный комплекс и др.). Возможных способов реализации БС не счесть. В зависимости от поколения, емкости, используемого стандарта, области покрытия БС может быть выполнена как в отдельно стоящем контейнере в сочетании с 72-х метровой мачтой, так и в виде небольшого компактного кейса для покрытия внутри зданий – femto сота. Рассмотрим наиболее типичные случаи реализации полномасштабных БС для покрытия как в городских условиях, так и за городом. Самым типичным способом размещения оборудования БС является установка специальной башни или мачты, у подножия которой располагаются один или несколько контейнеров для приемопередающего оборудования. Основная цель установки антенно-мачтового сооружения является размещение антенно-фидерного устройства. Оно включает в себя комплекс антенн для создания радио покрытия всенаправленного, но чаще секторного типа, а также фидеров, которые связывают антенны с приемопередающим оборудованием. Кроме того, в загородной местности часто вместе с антеннами используются усилители сигнала в направлении uplink – МШУ (малошумящие усилители), которые расширяют зону действия БС. Также башня необходима для размещения транспортного оборудования, если используются РРЛ (радиорелейные линии связи). В их состав обычно входит направленная параболическая антенна, радио модуль, преобразующий низкочастотный сигнал в высокочастотный для передачи к удаленной стороне и отдельный фидер, передающий низкочастотный сигнал от оборудования БС или отдельного транспортного модуля внутри аппаратной. Контейнер вмещает приемопередатчики, транспортное оборудование, а также оборудование, предназначенное для обеспечения бесперебойной работы БС и безопасности. Приемопередающее оборудование обычно сочетает в себе блок управления, приемопередатчики (TRX) и комбайнеры, которые сочетают радиосигнал от различных антенн и TRX в разных конфигурациях. В аппаратной может быть расположено оборудование, работающее в нескольких частотных диапазонах или даже различных стандартах и поколениях (2G и 3G). На БС, расположенных вдали от крупных населенных пунктов обычно используют РРЛ для образования транспортных каналов к контроллеру базовых станций. Однако в некоторых случаях используются ВОЛС, электрические проводные линии связи или спутниковую связь. Неотъемлемым элементом оборудования БС является система энергоснабжения. Обычно это специальный источник постоянного тока 48В, запутываемый переменным напряжением 220 или 380В. Он также осуществляет переключение на АКБ (аккумуляторные батареи) в случае пропадания внешнего питания и обеспечивают их подзарядку - после возобновления. Любая аппаратная БС оборудуется системой поддержания рабочих значений температуры и влажности воздуха. Обычно это сплит-система, одна или две работающие либо попеременно, либо как активный/резервный. Структура сети GSMСистема GSM состоит из трёх основных подсистем:подсистема базовых станций (BSS — Base Station Subsystem),подсистема коммутации (NSS — Network Switching Subsystem),центр технического обслуживания (OMC — Operation and Maintenance Centre). Рис.1 – Структура сети GSMBase Transceiver Station (BTS) BTS (Base Transceiver Station) – базовая станция сетей 1G и 2G. Входит в состав системы базовых станций (BSS). Главная задача базовых станций – это создание радио соединения между MS и BSS. Именно базовые станции создают покрытие сети сотовой связи. BTS не принимает самостоятельных решений и работает на основе инструкций получаемых от BSC. Способов связи BSC и BTS в настоящее время предостаточно. Все их можно разделить на 2 типа: проводные и беспроводные (по средствам организации радио канала). Проводные каналы связи считаются наиболее надежными, но самыми популярными до сих пор остаются радио-релейные линии связи. Сигнал, полученный от BSC преобразуется к виду удобному для передачи, перекодируется, перемодулируется на более высокую частоту и излучается через панельные антенны в необходимую область покрытия. Существует несколько конфигураций BTS в зависимости от числа и вида панельных антенн. Наиболее популярной конфигурацией остается схема 1+1+1 когда используются 3 секторных (панельных антенны), каждая из которых излучает сигнал в 120 – градусный сектор. Также существует много решений по организации покрытия внутри помещений и в метро. BTS – это элемент сети сотовой связи, который получил наибольшее число вариантов установки, конфигураций, емкости, назначения. способов организации связи с другими элементами сети.Base Station Controller (BSC) BSC (Base Station Controller) – контроллер базовых станций. Это главный элемент системы базовых станций (BSS). Он выполняет следующие функции: Управление транспортными каналами между BSC и BTS, а также между BSC и TC, TC и MSC. Управление радиоканалами Управление хэндоверами между разными BTS и BSCУправление передачей пакетных данных (GPRS и EDGE) Предоставление функций управления и обслуживания для персонала. Таким образом, BSC отвечает за установление, поддержание и разъединение пакетных и голосовых соединений через BSS. Кроме того, BSC разделяет пакетный и голосовой трафик. Пакетный отправляется к SGSN, а голосовой к TC и далее к MSC. С другой стороны BSC отвечает за установление, поддержание и разъединение соединений между BTS и MS, за выбор скорости передачи (типа кодека), принимает решение на хэндовер на основе измерений, полученных от MS и выполняет ряд других функций.Также в структуру сети входят следующие компоненты:Центр коммутации (MSC — Mobile Switching Centre)Осуществляет установку соединения к абоненту и от него внутри сети GSMДомашний реестр местоположения (HLR — Home Location Registry)Содержит базу данных абонентов, приписанных к немуГостевой реестр местоположения (VLR — Visitor Location Registry)содержит базу данных о перемещающихся абонентах, находящихся в данный момент в этой зонеЦентр аутентификации (AUC — Authentification Centre)десь производится аутентификация абонента, а точнее — SIM (Subscriber Identity Module)Реестр идентификации оборудования (EIR — Equipment Identification Registry)Содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MS по IMEIПодсистема OMC (Operations and Maintenance Centre)Соединена с остальными компонентами сети и обеспечивает контроль качества работы и управление всей сетьюОборудование базовой станции1306830112395Рис.2 - Мультистандартная базовая станция (MBS) Alcatel Evolium 9100 Evolium MBS 9100 - это новейшее оборудование для сетей GSM 900/1800, радиодоступа и опорных сетей, самые современные программные приложения и полный набор инновационных услуг, которые предназначены как для действующих, так и для новых операторов связи. Кроме того, решения Alcatel позволяют осуществить ускоренное внедрение передовых технологий передачи данных по мобильным сетям: простым добавлением TRX в BTS, можно подготовить ее к EDGE. Мультистандартная базовая станция (MBS) Evolium представляет собой набор базовых модулей, которые позволяют строить как независимые сети GSM и UMTS, так и комбинированные сети GSM/UMTS. Станция конструктивно выполнена в виде малых и средних шкафов, предназначенных для внутренней и наружной установки и полностью соответствует стандартным спецификациям 3GPP. Evolium MBS позволяет легко адаптировать емкость каждой соты к реальным объемам трафика. Для UMTS и мультистандартных конфигураций поддерживается до 24 несущих (carrier) на стойку а для сетей GSM — до 12 приемопередатчиков на стойку. В станцию можно интегрировать дополнительное передающее оборудование (HDSL или РРЛ). Одновременная поддержка двух версий программного обеспечения позволяет быстро загружать новые версии, не прерывая обслуживания абонентов. При подключении базовых станций по цепочке или кольцом (chain/loop) в случае выхода из строя одной станции мост интерфейса Abis автоматически замыкает трафик между соседними станциями. Базовая приемопередающая станция (Base Transceiver Station - BTS) (в сетях GSM) или Узел B (в сетях UMTS) является самым важным элементом сетей GSM и UMTS. Решение Evolium MBS помогает защитить ваши инвестиции, вложенные в GSM при переходе на стандарты UMTS, а также интегрировать оборудование GSM в новую среду, что позволит сократить расходы и быстро развернуть сеть UMTS.Особенности Alcatel Evolium 9100:возможность использования TRX либо в GSM модуляции (GMSK) либо в EDGE модуляции (8-PSK) поддержка технологий передачи G.703 (до 40 dB) и Site Support Cabinet (HDSL, радиорелейное оборудование) до 1.