Современные информационные технологии/1. Компьютерная инженерия

Ванярха Е.В.

Донецкий национальный технический университет, Украина

Распределение трафика в сети GSM-900/1800

На данный момент, как в Украине, так и за рубежом, среди операторов подвижной радиосвязи частоты в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц уже поделены. Оператор, который имеет лицензию на работу в GSM-900 и GSM-1800, может производить обслуживание двухдиапазонных подвижных станций. Сеть GSM-900/1800 поддерживает также однодиапазонные подвижные станции, работающие диапазон 900 МГц или в 1800 МГц.

Для использования многодиапазонного режима работы была разработана новая категория информационных сообщений о системе System-Info 2ter и 5ter. С помощь этих информационных сообщений многодиапазонные подвижные станции получают возможность доступа в сеть. В то же время, с их помощью продолжается обслуживание однодиапазонных подвижных станций. Новая процедура раннего оповещения о классе станции позволяет системе BSS получить информацию о частотах, поддерживаемых подвижными станциями, без отправления в них специального запроса на получение данной информации. Было разработано новое дополнительное информационное сообщение (IE), устанавливающее минимальное количество сот каждого диапазона, данные о которых многодиапазонная подвижная станция должна направлять в BSS. Имея эту информацию, система BSS может распределять трафик по разным частотным диапазонам в соответствии с заданными оператором приоритетами.

Двухдиапазонная сеть GSM-900/1800 предоставляет подвижным станциям списки соседних сот. Списки содержат в себе группы каналов разных диапазонов частот. Подвижная станция отслеживает все каналы из списка соседних сот, по которым эта подвижная станция может осуществлять вызов. Дополнительный многодиапазонный информационный элемент (IE) определяет минимальное количество сот каждого диапазона, информацию о которых подвижная станция должна предоставлять в BSS. Для осуществления заданного распределения трафика подвижная станция отслеживает не только самые сильные каналы BCCH соседних сот GSM-900 (поскольку все самые сильные каналы могут принадлежать к одному диапазону GSM-900), но и все самые сильные каналы ВССН соседних сот GSM-1800, упомянутых в новом информационном элементе IE. После получения измерений соседней соты система BSS способна осуществлять эстафетные передачи между разными диапазонами частот. В соответствии с концепцией усовершенствованного управления трафиком (иерархическая структура сот) оператор может оставлять или перенаправить трафик в предпочтительные диапазоны частот или предпочтительные уровни.

Как правило, двухдиапазонные сети GSМ имеют многослойную архитектуру, включающую в себя макросоты, работающие в диапазоне 900 МГц и микросоты диапазона 1800 МГц. Использование слоя GSM-1800 наиболее эффективно в качестве дополнений к слою GSM-900 на относительно небольших территориях с высокой плотностью абонентской нагрузки, прежде всего на территории больших городов, в локальных зонах с интенсивным трафиком.

Наиболее распространенным подходом при эксплуатации двухдиапазонных сетей GSМ является использование процедуры управления радиоинтерфейсом таким образом, чтобы большая часть трафика обрабатывалась на нижнем уровне, то есть в самых маленьких ячейках. Это ограничивает интерференцию и позволяет улучшить повторное использование частот. Количество хэндоверов в сети снижается за счет введения контроля за скоростью движения абонентов. В такой сети частоты диапазона 1800 МГц используются для обслуживания абонентов с низкой степенью подвижности на уровне микросот, а абоненты с высокой подвижностью обслуживаются макросотами GSМ-900, что повышает эффективность использования частотного ресурса обоих диапазонов. В случае отсутствия свободного канала на том или ином уровне иерархической сети абонент обслуживается другим уровнем независимо от скорости движения.

Однако описанный метод не учитывает специфику работы сегмента (Е)GPRS, т.к. в результате разделения канального ресурса одной соты между пакетным и речевым трафиком происходит уменьшение потенциальной емкости соты по сравнению с передачей однородного трафика.

Каждый радио тайм-слот независимо от диапазона изначально может быть сконфигурирован под передачу либо речевого, либо пакетного трафика. В процессе работы передатчика свободные тайм-слоты могут задействоваться (динамически назначаться) под передачу любого вида трафика, однако процедура конфигурации тайм-слота в соответствии с поступившим запросом требует временных затрат, что может привести к росту количества блокировок, времени ожидания абонента, и увеличению задержек при передаче пакетного трафика.

Таким образом, совместное обслуживание мультисервисного трафика в одной соте неизбежно приводит к снижению качества связи и эффективности использования радиоресурсов сети.

Литература:

1.Impact of GPRS on the signalling of a GSM-based network, Silvan Mayer, University of Stuttgart

2. GPRS Networks. G. Sanders, L. Thorens, M. Reisky, O. Rulik, S. Deylitz, 2003 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 0-470-85317-4

3. GSM System Engineering, Asha Mehrotra.