3

3.4.3. Типы кадров управления

Кадры управления на информационном направлении МТХ-MS

• Кадр индикации канала вызова

N1N N P(12) У,1У2 Н,1Н Н Н Н~H H H1о.

Группа N~NgNy составляет номер (адрес) используемого канала вызова. В ней содержится также дополнительная информация. В цифре Ni 2-й и 3-й биты четырехразрядного слова несут информацию об уровне мощности BS. Биты 11, 10 определяют высокий уровень, 01 — средний уровень, 00 — низкий уровень. В этих же битах заложена информация о типе BS, обслуживающей зону трафика.

Число Р(12) составляет префикс, определяющий назначение кадра — канал вызова (приложение 1).

Группа У|У~ составляет номер зоны трафика (адрес BS). В ней также содержится дополнительная информация. В цифре У~ старший бит четырехразрядного слова аза2а|ао несет данные о нормальном и межчастотном канале. Если старший бит a~=1, то канал межчастотный, при а~=0, канал обычный.

Основная информация кадра заложена в группе цифр Н~...Нр. Каждая пара цифр несет свои данные. Кроме того, цифры Н1Н2 имеют добавочные индексы i — Н|(1)Н~(1). В зависимости от значения индекса добавочная информация изменяется.

Группа Н~(0)Н~(0) является командной информацией, что каналы находятся в основной полосе частот от fДДД = N(x)N(x)N(x) до 1:„.„= N(V)N(Y)N(y), заранее записанной в ППЗУ радиостанции. Про- смотр полосы частот осуществляется с шагом М = 12,5 кГц от случайной исходной частоты.

Группа Н1(14)Н2(0) является адресом полосы частот каналов вызова (трафика).

Группа Hi(14)Hy(12) является командной информацией о том, что даются данные о позициях полосы частот каналов вызова (доступа).

Группа НЗН4, Н~Н~ определяет значение начальной и конечной точки полосы частот канала вызова по номеру канала N.ДNДN, = =арада~а~а~а~а4а~а~а~а~. При а10а1а0 — — 0 пределы полосы частот будут изменяться с шагом af~ = 100 кГц. Если НЗН4 — — Н5Н6 — — 00, то полоса частот канала вызова (доступа) не выделяется. Поиск канала вызова осуществляется только в основной полосе часто

Группа Н~Н~, Н~Н ~ определяет значение начальной и конечной точки полосы частот канала трафика по номеру канала N.,NДN,. Если Н~Н~ = Н~Н~~ — — 00, то полоса частот канала трафика (доступа) не выделяется. Поиск канала трафика осуществляется только в основной полосе частот f,, Г„,„,.

При индикации комбинированного канала вызова/трафика кадр индикации будет отличаться только префиксом Р(4).

• Кадр вызова MS по каналу вызова

NiN~N Р(12) У~Уг Х Х~Х?ХзХдХзХь НзН9Н|о.

Группа HpHpHip является фиктивным номером канала ch. Фиктивный номер канала может быть адресом зоны обслуживания или командой управления.

При НвН~Н,о = ch. 1011 — зона # 1;

ch. 1012 — зона # 2;

ch. 1013 — зона # 3;

ch. 1014 — зона # 4.

В кадре поиска канала трафика по каналу вызова фиктивный номер Н~Н,Н~~ = сh 1010 является командой на поиск канала.

В кадре установки MS в очередь на обслуживание фиктивный номер Н~Н~Н~~ = ch 1008 соответствует команде для обычной MS, а Н„НдН,~ = сh.1009 — приоритетной MS.

• Кадр распределения каналов трафика по каналу вызова

1Ч|1Ч2Хз Р(12) Е Х1Х1ХзХ4Х5Хф Х»Х»1~1с

Группа N,N,N, определяет данные о номере канала трафика, выделяемого для вызова или для изменений.

NaNeNc 0000 0001 канал 1(fp)i

0011 1110 1000 канал 1000 (1~+ 24,975 кГц);

0100 0000 0001 канал 1025 (1о+ 12,5 кГц);

0111 1110 0111 канал 2023 (fp+ 24,9625 кГц).

Кадры распределения каналов трафика по каналу трафика или каналу доступа будут отличаться только префиксами соответственно Р(5) или Р(7).

• Кадр — линейный сигнал

Х|1Ч~Мз Р(б) V>Yq Z X~XqXq+XqX< L(n)L(n)L(n).

P(6) — префикс, определяющий назначение кадра — линейный сигнал (см. приложение).

L(n)L(n)L(n) — информация определяет данные номера линейного сигнала в соответствии со значением индекса п. В системе используется пятнадцать индексов L(0)...L(15) (см. приложение).

• Кадр линейный ответ таксофону

N,NiN Р(6) У|Уж Z Х|Х~ХзХ4ХзХ~ L(0) Qi Q

Число Ь(0) — является линейной командой ответа таксофону (ca<; приложение).

Группа Qi Qz — доопределяет тарифные данные о MS • Кадр ожидания

11 ~ Р(0) j j j j j j j j j j

Цифра j определяет команду «ожидание», соответствующую @' наркому коду 0000.

Кадры управления на информационном направлении МВ-МТХ

• Кадр подтверждения вызова по комбинированному каналу вызова трифика

1~1Лг1~1з Р(10) Z Х~ХгХзХ«ХзХь Т j j j j.

Р(10) — префикс, определяющий назначение кадра-подтверждение вызова (приложение).

Цифра Т = Т~ТгТзТ4 — зоновая информация, полученная от МТХ.

Старшие биты Т~Тг несут данные о зоне обслуживания, полученные от МТХ в HgHqHip. Т,Тг = 01 Зона #1;

ТТг = 10 Зона #2;

Т,Тг = 11 Зона #3;

Т,Тг = 00 Зона #4.

j j j j — команда «ожидание».

• Кадр занятия канала трафика и идентификации MS

N~N Nз Р(1) Х Х~ХгХзХаХзХь ТУ2 К~КгКз.

Цифра ТУ2 — зоновая информация, полученная от MTX.

Старшие биты Т~Тг несут данные о зоне обслуживания. Младшие

биты ТзТ4 повторяют данные двух последних бит цифр У1, полученный от МТХ. Цифра У2 — повторяет значение цифры У2, полученной от МТХ.

К~КгКз — адрес — пароль MS.

При роуминговом вызове кадр занятия канала трафика и идентификация MS будет отличаться только префиксом Р(14).

При занятии и идентификации с таксофона по каналу трафика кадр будет содержать префикс Р(11).

Кадр — линейный сигнал

NqNqNq Р(8) Z Х~ХгХзХ~ХзХ~ L(n) L(n) L(n) L(n) L(n).

Цифры L(n) — определяет данные номера сигнала. (приложение).

• Кадр — линейный сигнал: подтверждение ответа, поступившего

с таксофона

N)NgNg Р(8) Z Х~ХгХзХдХзХ~ L(2) Ь(2) L(2) Qg Qg.

Цифры L(2) — определяет данные о подтверждениях ответа (см. приложение).

Цифры ()~ ()г — составляют тарифные данные Ms.

• Кадр — сигналы знаков.

При вызове абонента пользователь MS набирает номер вызываемой MS (таксофона) нажатием клавиш на тастатуре интерфейса пользователя. Каждая клавиша тастатуры имеет свой номер и бинарный код. В соответствии с этим формируется кадр передачи сигналов знаков.

N~N~N~ Р(7) Z Х~ХгХзХ~ХзХ~ S(i)S(i) S(n)S(n)S(n).

При i = 0 цифры S(0)S(0) — определяют данные индикации нечетных позиций.

При i = 15 цифры S(15)S(15) — определяют данные индикации четных позиций.

Цифры S(n)S(n)S(n) — определяют номера клавиш 'в зависимости от индекса п.

S(1) — клавиша 1 код 0001

S(2) — клавиша 2 код 0010

S(9) — клавиша 9 код 1001

S(10) — клавиша 0 код 1010

S(11) — клавиша ' код 1011

S(12) — клавиша # код 1100

S(13) — клавиша А код 1101

S(14) — клавиша В код 1110

S(15) — клавиша С код 1111

Специальные кадры управления

Специальными кадрами управления на информационном направлении МТХ-MS являются кадры экономии аккумуляторных батарей, направляемые к группам носимых MS. Информация об экономии батарей закладывается в числа Н1(14) и Нг(11). Для выявления носимых MS все MS делятся на группы.

Данные номера группы закладываются в числе Нг. Команда принимается к исполнению если Нг = Х, в принимаемом кадре.

Период экономии батарей начинается с приема сигнала и продолжается в течение отрезков времени, задаваемых в числе Нз, и контролируемых таймером MS (приложение).

Величина Нз может задаваться вручную или автоматически на МТХ.

3.4.4. Кадры технического обслуживания и аварийные кадры

Кадры технического обслуживания используются только между МТХ и BS. К ним относятся:

• Кадр (команда) активации канала

Х~МгХз Р(15) У~Уг

Х(15) В1ВгВз А(3) fp fp fp fp

Х|ХгХз Р(15) У|Уг

Z(15) В1ВгВз А(14)

П 1Ын fp fp ХiХгХз

Р(15) УiУг Z(15)

В1ВгВз А(15) 1ЫЫн j j

NgNgNg Р(15) У~Уг Z(15)

В1ВгВз А(0, 1, 2, 4...13) jjjjj

• Кадр (команда) измерения силы сигнала по каналу данных или каналу в состоянии ожидания или по свободному каналу трафика

1~1ЛЛз Р(15) У|Уг Z(15) В|ВгВз V(15) j fp NaNbNc.

V(n) — данные операций технического обслуживания.

• Кадр (команда) на измерение силы сигнала по используемому каналу трафика

Х|ХгХз Р(5) У1У2 Z(15) ВiВгВз Ч(15) j fp NaNbNc.

Z(15) — указывает направление информации на BS;

В1ВгВз — данные идентификации BS; — данные «ожидание»;

IL — нижний предел силы сигнала;

In — верхний предел силы сигнала.

NaNbNc — номер канала трафика для ввода и измерений.

А(3) fo fo fo fo fo — данные, определяющие порядок действий, в которых цифра А(3) является командой активации канала и данные, определяющие состояния канала;

fo = foo 1о, fo> fo> fo4 — данные кодирования четырех частот сигнала контроля качества речи:

foo — 01001 — сигнал 0 искажен;

fo~ — 0011 — сигнал 0 частоты 1;

fo> — 1100 — сигнал 0 частоты 2;

foq — 1001 — , сигнал 0 частоты 3;

fo4 — 0110 — сигнал 0 частоты 4.

• Кадр (команда) ожидания 111 г(0) «1 1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1.

• Кадры информации о состоянии канала

Х1ХгХЗ Р(9) Z(15) j j А(2, 6, 14) 1 j j to JH Л j j.

NqNqNq Р(9) Z(15) j j А(0, 1 3" 5, 7 "13, 15) j j j j j j j j.

Информация A(n) — данные активации канала (см. приложение).

• Кадр результата измерения силы сигнала

NqNqNq Р(9) Z(15) j to Na Nb Nc R(nl) R(n2) R(nl) R(n2) R(nl) R(n2).

Информация R(nl) R(n2) — данные результата измерения.

• Кадр информации технического обслуживания, поступающая с BS

NqNqNq P(13) Z(15) j j Vi Vq Vq V4 j j j j j.

Число Ч, V> V> Ч4 — определяет данные операции технического обслуживания.

• Аварийные кадры, поступающие из BS подразделяются на три класса:

1 класс — аварийные сигналы об отказе аппаратуры.

2 класс — охранные сигналы, подаваемые BS при пожаре и при несанкционированном вскрытии.

3 класс — внешние ававрийные сигналы, подаваемые всеми видами оборудования BS, использующие систему сигнализации для передачи аварийной информации.

3.5. Центр коммутации подвижной службы

DX-200 (MTX) ССПС стандартов

ИМТ-450) (900)

3.5.1. Структурная схема ЦКПС OX-200 (MTX)

Назначение функциональных групп

Центр коммутации подвижной службы сотовой системы связи стандарта )ЧМТ-450i (NMT-900) базируется на цифровой телефонной станции общего пользования, отличающейся от типовых станций наличием дополнительной подсистемы телефонной связи с мобильными абонентами (рис. 3.5)

К основным функциональным группам„входящим в состав DX-200 (МТХ) относятся [43]:

- группа технической эксплуатации;

- группа периферийного оборудования;

- группа связи с MS — MTS;

- блок групповой коммутации — GSW;

- группа магистральных линий и сигнализации — TSS; группа вспомогательного оборудования.

Работа DX-200 (МТХ) основана на использовании унифицированного программного обеспечения АХЕ-10 [43], позволяющего систематизировать функции подсистем в масштабе реального времени.

Группа технической эксплуатации

Управление КЦ осуществляется с помощью функциональной группы технической эксплуатации, включающей:

—..38M технической эксплуатации — OMS; — коммутатор сообщений — MSW.

Блок OMS является функциональной ЭВМ коммутационного центра. Он включает рабочий и эксплуатационный компьютеры. Рабочий компьютер OMS осуществляет контроль коэффициента ошибок в РСМ каналах. Для снятия данных он подключается к блоку оперативной коммутации GSW через 2 Мбит/с внутреннюю линию связи. К шине сообщений рабочий компьютер подключается с помощью сигнализационного интерфейса (коммутатора сообщений — MSW).

Эксплуатационный компьютер OMS обеспечивает с помощью ручного модуля управления корректировку и восстановление файлов блока центральной памяти, тестирование подсистем, измерение трафика и сигнализацию процесса коммутации, а также активацию диагностических программ. К блоку GSW эксплуатационный компьютер подключается. с помощью 64 кбит/с интерфейса.

Для управления коммутаторами нескольких МТХ используются специальные интерфейсы и каналы связи CCIT #7. Таким образом, OMS может выполнять роль операционного центра управления нескольких зон обслуживания (принцип звездной архитектуры мобильной системы связи).

Группа периферийного оборудования

Группа периферийного оборудования включает следующие функциональные узлы:

- блок центральной памяти — СМ;

- блок расширения памяти — ССМ;

- блок статистики — STU;

— блок идентификации сигнала вызова — SISU. Периферийное оборудование подключается к компьютерам функциональных узлов МТХ и OMS через коммутатор MSW и шину сообщений.

Блок центральной памяти СМ включает микрокомпьютер и пакет шин интерфейса. Центральная память содержит файлы данных, MS, инсталлированных в систему, файлы трафика, файлы сигналов CCITT #7 (МККТТ) [8] общего канала, сигналов FFSK и файлы данных гостевых MS, а также файлы конфигурации каналов. Региональные компьютеры других узлов запрашивают у СМ необходимые данные

: для процесса коммутации. Центральная память также включает два винчестера (по 70 Мбайт), связанные через внутреннюю шину и канал CCITT #7, накопители на магнитных лентах с объемом памяти 4 Мбайта. Это обеспечивает работу системы с объемом 40000 абонентов.

Блок расширения центральной памяти ССМ используется для увеличения базы данных по абонентам PSTN и сигналам CCITT #7. В малых МТХ блок ССМ выполняет функции блоков СМ и STU. Структура блоков СМ и ССМ одинакова.

Блок статистики STU обеспечивает сбор и хранение данных измерения трафика системы, контроль нагрузки, определение интенсивности вызовов абонентов PSTN и мобильных станций в час наибольшей нагрузки (ЧНН). Блок STU обслуживает блок регистров RU. Структура блока STU соответствует блокам СМ (ССМ).

Блок идентификации сигнала вызова SISU выполняет задачу контроля структуры вызывных сигналов, поступающих по каналам радиосистемы и RSTN. Это исключает возможность несанкционированного использования системы и позволяет выявлять несанкционированную работу утерянных пользователями MS.

Группа связи

Функциональная группа связи MS — MTS включает следующие функциональные узлы:

- оконечный станционный комплект — ЕТ;

- блок сигнализации базовых станций — BSE;

- блок сигнализации мобильных станций — MSU;

- блок управления каналами — CAU.

Оконечный станционный комплект — блок ЕТ обеспечивает подключение МТХ к аппаратуре PCM (ИКМ) каналов, связывающих BS с МТХ. При этом обеспечивается сопряжение каналообразующей аппаратуры и блоков BSE коммутационного центра по уровням. Количество блоков ЕТ может быть различным и определяется количеством BS, подключаемых к МТХ. Максимальное число блоков ЕТ.;-„: составляет 40.

Блок сигнализации — BSE обеспечивает стыковку ЕТ блоков с коммутатором GSW, осуществляет быструю обработку сигналов FFSK служебной информации, поступающих от BS. Быстрая обработка осуществляется блок-процессорами в составе BSE, (управляющими микрокомпьютерами). После обработки цифровая информация через коммутатор GSW и 2 Мбит/с линию поступает в центральный процессор OMS и далее в блоки STU и SISU периферийного оборудования. Для параллельной обработки кадров в различных каналах блок BSE содержит 30 сигнальных блок-процессоров. При выходе из строя блоков ET и BSE теряется трафик. Для исключения этого каждая BS подключается к нескольким блокам BSE через различные блоки ЕТ.

Блок передачи сигналов MS — MSU обеспечивает формирование и передачу FFSK последовательностей к MS. Кроме этого, блок MSU осуществляет контроль нахождения MS в соответствующих сотах и переключение вызовов MS с одного канала на другой (скипп-коммутация). Один блок MSU контролирует 8 блоков BSE (240 каналов BS).:;: Для обеспечения функциональной надежности работы количеством блоков MSU зарезервировано по принципу n+1. Я.-.",

Блок управления каналами радиоуровня — CAU обеспечивает изменение конфигурации радиосети при вызовах и организации роуминга, осуществляет контроль качества радиоканалов и передает данные в OMS. Для повышения функциональной надежности работы ~' блок CAU дублирован.

Группа магистральных линий

Функциональная группа магистральных линий и сигнализации— TSS включает:

- оконечный станционный комплект ЕТ;

- блок многочастотного кодирования — MFCU;

- блок сигнализации общего канала — CCSU;

- блок линейной сигнализации LCU.

Станционные блоки ЕТ обеспечивают сопряжение с стационарной телефонной сетью PSTN и магистральными линиями связи. Количество ЕТ блоков определяется ёмкостью PSTN сети и, количеством

МТХ станций .других систем обслуживания„подключаемых к данной

МТХ

Блок многочастотного кодирования MI CU обеспечивает преобразование цифровых сигналов двоичной формы в многочастотные последовательности (межрегистровые МЧК сигналы), передаваемые по ,каналам стационарной телефонной сети. Один MFCU осуществляет :~;.",одновременное, преобразование сигналов в 16 каналах. Количество ,",; MFCU блоков определяется емкостью,.PSTN и количеством ЕТ блоков. Один блок MFCU является резервным (принцип п+1). .д „,,

Блок CCSU сигнализации общего канала обеспечивает обработку >,,сигналов стандарта CCITT No7, циркулирующих в общем канале „„",магистральных линий связи и PSTN (каналы ИКМ). Один сигнальный терминал CCITT позволяет обрабатывать 64 "кбит/с канал и ,,обеспечивать управление до 1000.линий ТЧ.,В комплект МТХ входит три рабочих и один резервный блок CCSU (принцип п+1).

Блок линейной сигнализации LCU обеспечивает обработку линейных сигналов в каналах телефонный сети МТХ — PSTN. Блок LCU осуществляет одновременное обслуживание 16 PCM каналов. При отсутствии блока CCSU блок gCU обрабатывает контрольные сигналы~ по выделенному каналу.

Группа вспомогательного оборудования

Функциональная группа вспомогательного' оборудования включает следующие функциональные узлы:

- блок часового оборудования —,QKi;,

-" блок генератора тональных сигналов — 1G;

- блок маркера — М;

- блок регистров — RU;

- блок конференц-связи — CNFG.

Блок часового оборудования,CLG обеспечивает .внутреннюю синхронизацию работы всех функцмона'льных групп и узлов MTX, включая ОМБ. Для получения требуемых. временных градаций блок CLG использует генераторное оборудование с частотами 16384, 500, 8192, 8 кГц. Точность сигналов синхронизации обеспечивается термостатированным кварцевым генератором , работающим на 'частоте 16 (8) МГц. Функции блока CLG могут быть реализованы блоком CLSU (тактовой синхронизации).

Блок генератора тональных сигналов TG формирует совокупность монохроматических сигналов звуковой,.частоты, используемых при формировании регистровых (мультичастотных) последовательностей и линейных сигналов ТЧ, а также сигналов конференц-связи.

,. Блок маркера М обеспечивает процесс управления, блоком коммутации GS%. С помощью блока М.осуществляется процедур а поиска, соединения и размыкания различных входов и выходов электронных .',коммутаторов TSMI, TSM2 при фоpмиpовании траектории коммута

ционной схемы. Основой блока М является микрокомпьютер. Через интерфейсы и шину сообщений он читает содержание требуемого ' соединения в файле центральной памяти СМ, обменивается данными- с компьютерами других блоков, участвующих в процессе коммутации и управляет работой блоков TG и CLG. Устойчивость функционирования обеспечивается использованием принципа дублирования и резервирования (п+1).

Блок регистров RU работает совместно с блоком маркера М и "- управляет им, обеспечивая последовательную коммутацию блоков BSE, MCU, LCU, MFCU в соответствии с набранным номером абонента. Блок RU обеспечивает одновременное управление 16 цепей коммутации. Функциональная устойчивость работы блока RU обеспечивается резервированием по принципу n+1.

Блок конференц-связи CNFC осуществляет одновременную мультиабонентскую связь с количеством абонентов от 3 до 32. Для ." формирования сети циркулярной связи используются наборы тональных сигналов, составляемые по принципу комбинаторики.

3.5.2. Последовательность работы функциональных узлов

DX-200 (МТХ) при установлении связи

Коммутационные процессы,.проходящие в МТХ, осуществляются 1, на основе циркуляции служебной информации между элементами системы MS — BS — МТХ — PSTN. Служебная информация сосредоточена в вызывных кадрах, кадрах управления и аварийных кадрах..

Рассмотрим работу функциональных узлов МТХ при передаче вызывных кодограмм.

Виды вызовов

Различаются следующие виды вызовов:

-входящие вызовы, поступающие от MS, абонентов PSTN или от МТХ других зон трафика;

-выходящие вызовы, направляемые к MS, абонентам PSTN или к МТХ других зон трафика;

-роуминговые вызовы и оценка качества каналов радиосвязи.

Обработка входящего вызова

Пусть по одному из каналов вызова (трафика) BS поступает входящий вызов от MS. Поток битов в виде FFSK последовательно-

сти через ЕТ блок поступает в блок сигнализации BSE. В блоке BSE . ' с помощью блок-процессора осуществляется быстрая обработка кодограммы вызова, включающая тактовую синхронизацию, фазирование, коррекцию ошибок и выделение информационной части кадра. Ин- формационная часть кадра в цифровой форме имеет вид:

N~N@Ny P(7) Z X~X@XЗX4X5+ S(u)S(u)S(u)S(u)S(u).

Каждый знак представляет четырехразрядный бинарный код. После обработки кодограммы блок BSE по шине сообщений активирует блоки М и OMS. Блок маркера М коммутирует выход блока BSE через GSW и 2 Мбит/с линию на OMS. Далее данные информационного кадра через MSW коммутатор считываются в блоки SISU и STU периферийного оборудования. В блоке SISU осуществляется идентификация кодовых полей информационной части.

По первым трем кодовым полям N) Ng N~ определяется номер канала трафика, по четвертому кодовому полю (префиксу P(7)) определяется назначение кадра (вызов). По кодовым полям последовательности Z Х~Х~ХзХдХ~Х~ определяется позывной (адрес) вызывающей MS.

Последняя группа 5 кодовых полей S(u)S(u)S(u)S(u)S(u) идентифицирует номер вызываемого абонента, который по внутренней 2 Мбит/с линии поступает в блок RU. В блоке STU фиксируется адрес и время вызова MS. Блок регистров RU по команде OMS обращается к блоку центральной памяти СМ и считывает файл данных относящихся к вызываемому номеру. По файлу данных определяется принадлежность вызываемого абонента (MS, посещаемая MS, абонент PSTN, MS или абонент PSTN другой зоны трафика) и его трафиковые возможности. Далее формируются процессы выходящих вызовов.

Если вызываемым абонентом является MS своей зоны трафика, то OMS активирует блоки Msv и CAU. Блок управления CHU подключает к GSW выход блока BSE, который соединяется с BS, в зоне трафика которой находится вызываемая MS. В блоке MSU формируется FFSK номер вызываемой MS. Блок маркера М обеспечивает коммутацию выхода блока MSU на вход канала вызова блока BSE. От ЦКПС на BS поступает выходящий вызов структуры N)Nag Р(12) YiY> Z Х~Х~ХзХ4Х~Х~ НзНдН ю, который далее ретранслируется по радиоканалу на MS. Группа знаков кадра вызова N)NgNg для вызываемой MS означает номер канала трафика, на который должна перейти MS для организации разговора с вызывающей MS, а также необходимый уровень мощности и тип BS, которая обслуживает MS. Префикс Р(12) для MS определяет назначение кодограммы (вызов). Группа знаков Y~Yq определяет данные радиоканала (межчастотный или обычный). Группа знаков Z Х1Х2ХЗХ4Х5Х6 определяет адрес вызывающей MS. Группа знаков НзНдН|~ определяет номер зоны трафика.

Обработка кодограммы 0-квитанции

Вызываемая MS после обработки кадра вызова передает в МТХ ответную кодограмму — квитанцию и автоматически переводит на указанный ей канал трафика. Обработка кодограммы — квитанции в МТХ будет происходить в том же порядке, что и кодограммы вызова. После окончания обработки блок маркера М под контролем блоки регистров RU коммутирует в блоке GSW выход и вход соответствующей линии блока BSE и обеспечивает соединение MS между собой. После окончания процесса коммутации вызывающая MS будет излу чать звуковую мелодию, сигнализирующую о вызове абонента. Время ведения разговора между абонентами MS регистрируется в блоке STU и тарифицируется.

Вызов абонента сети РВТИ

Если вызываемым абонентом является абонент сети PSTN, то процедура формирования и передачи выходящего вызова будет состоять в следующем. Блок регистров RU после записи номера абонента активирует блоки LCU и MFCU. В блоке MFCU формируется многочастотный межрегистровый сигнал, который по 2 Мбит/с линии внутренней связи поступает на схему коммутации GSW. Блок маркера М обеспечивает последовательную коммутацию блоков LCU и MFCU на вход блока ЕТ.

По линии PSTN подается тональная последовательность линейного и межрегистрового сигналов вызова группы А. Сигнал вызова будет передаваться до тех пор пока узел связи сети PSTN не обеспечит коммутацию вызываемого абонента и по обратному каналу не поступит межрегистровый сигнал группы В, подтверждающий прохождение вызова (принцип «челнок»). После получения обратного сигнала блок маркера М под контролем блока регистров RU обеспечивает коммутацию линии связи блока ЕТ (TSS) и блока BSE (MTS) и по шине сообщений активирует блок STU для регистрации и тарификации разговора.

Если вызываемым абонентом является MS или абонент PSTN другого города, то передача выходящего вызова будет организована по магистральной линии МТХ — МТХ, соединяющей ОМС разных городов.

Блок маркера М обеспечивает последовательную коммутацию блоков LCU и MFCU через коммутационную систему GSW на OMS МТХ. Рабочий компьютер OMS через шину периферийного интерфейса подключается к магистральной линии МТХ — МТХ, обеспечивающей передачу сигналов CCITT #7. Высокоскоростная магистральная линия позволяет передавать линейные и межрегистровые сигналы на МТХ другого города и по обратному каналу получать сигналы подтверждения.

Таким образом, процедура вызова между МТХ различных городов будет также осуществляться по принципу «челнок» путем обмена линейных межрегистровых сигналов группы А и В. В остальном коммутационные. процессы между функциональными узлами DX-200 МТХ будут идентичны. Блок статистики CTU будет фиксировать междугородные разговоры в соответствии с установленным тарифом.

3.5.3. Последовательность работы функциональных узлов

DX-200 (МТХ) при роуминговых вызовах

Роуминговый вызов

МТХ Инициация роумингового вызова коммутационным центром МТХ осуществляется при «старении» файла данных MS, записанного в блоке центральной памяти. Блок СМ формирует роуминговый вызов. Рабочий компьютер OMS формирует информационный кадр «линейный сигнал» в направлении МТХ — М$. Структура кадра имеет вид N)NqNq Р(6) Y)Yq Z Х1Х~Х~Х«Х~Х~ Ь(3)Ь(3)1.(3). Кодовые поля знаков N)NgN) составляют номер канала вызова. Кодовое поле префикса Р(6) определяет тип вызова (линейный сигнал). Кодовые поля знаков У,У~ определяют номер зоны трафика и данные радиоканала (межчастотный или обычный).

Кодовые поля знаков Z Х~Х~Х~ХдХ~Х~ определяют номер (адрес) MS, от которой требуется актуализация данных ее местоположения в зоне трафика. Кодовые поля знаков L(3)L(3)L определяют запрос на подтверждение роумингового вызова со стороны вызываемой MS. По команде OMS активируются блоки CAU, MSU, BSE и М. Блок управления CAU подключает к GSW входы каналов вызова всех блоков BSE.

Блок маркера М обеспечивает коммутацию линии 2 Мбит/с OMS через GSW на входы блоков BSE. Блок MSU по информационному кадру линейный сигнал формирует последовательность FFSK сигналов. Блоки BSE формируют полную кодограмму вызов, добавляя к информационной части биты тактовой и цикловой синхронизации, а также биты информационной избыточности кода. Процесс передачи сигнала линейный вызов регистрируется в блоке статистики STU, но не подлежит тарифизации. Роуминговый вызов передается по каналам вызова всех BS зоны трафика.

При принятии кодограммы роумингового вызова MS в ответной кодограмме — квитанции актуализирует свое присутствие в зоне трафика. Структура информационной части кодограммы имеет вид N ~NgNg Р(8) Z Xi X2X3X«XSX6 Ь( 14) Ь( 14) L( 14)1 ( 14) Ь( 14). Кодовое аоле префикса Р(8) определяет назначение ответного кадра (линейный сигнал). Кодовое поле знаков L(14) определяет смысл информации (ответ). Последовательность обработки ответной кодограммы линейный вызов в МТХ аналогична обработке сигнала входящего вызова от MS.

Роуминговый вызов MS

Организация роумингового вызова гостевой MS практически всегда начинается по инициативе MS, вошедшей в зону обслуживания посещаемой МТХ. Актуализация данных гостевой MS происходит в такой же последовательности, как' и для домашней MS. При этом добавляется процедура обмена данными между МТХД и МТХП по магистральной ~! линии связи. При этом осуществляется «роуминговый буфер» и запись файла данных о гостевой MS в центральную память СМ.

3.6. Базовая станция ВО-28N ССПС стандарта

NMT-450i

3.6.1. Стуктурная схема и конструкция

базовой станции BD-28N

Базовая станция в мобильной системе связи стандарта NMT-450i !ф выполняет роль интерфейса, обеспечивающего стык между MS и,",:, ЦКПС [55]. Поскольку каждая BS обеспечивает обслуживание группы MS, находящихся в ее зоне электромагнитного покрытия, то Ц~, 1ф'

основной функцией BS является ретрансляция сигналов (сообщений) от MS к коммутационному центру и обратно. Требование ретрансляции сообщений одновременно от нескольких MS обуславливает необходимость наличия в BS нескольких дуплексных радиоканалов. Таким образом BS, представляет собой многоканальную автоматизированную радиостанцию (радиоретранслятор), управляемую коммутационным центром (МТХ) мобильной системы.

Структурная схема базовой станции BD-28N показана на рис. 3.6.

Рис.3.6. Структурная схема базовой станции ВО-28N.

Элементы станции ВО-28N

Основными элементами BS являются:

- блок каналов;

- блоки объединения ВЧ каналов передачи (комбайнеры);

- многоканальный ВЧ ответвитель приема;

- шлейф для испытаний по ВЧ;

- блок согласования по ВЧ;

- блок интерфейса.

Блок каналов BS включает 8 дуплексных радиоканалов и 1 приемный измерительный радиоканал. Тракты приема в дуплексных радиоканалах являются классическими супергетеродинными радиоприемниками с двойным преобразованием частоты, возможностью автоматической перестройки в диапазоне частот 453,0...457,5 МГц с шагом сетки частот Ы, = 25 кГц (20 кГц). Настройка трактов приема осуществляется с помощью блоков управления и автоматики, входящих в каждый дуплексный радиоканал.

При подготовке к работе каждый тракт приема настраивается на «свою» рабочую частоту 1;р, причем частоты приема соседних трактов должны отстоять одна от другой не менее чем на (4...7)А1; = 100...175 кГц. Приемный измерительный радиоканал включает блок управления и автоматики и измерительный радиоприемник. Он используется для измерения уровней контрольного пилот-сигнала (О-сигнала — FFSK) и помехи на любой из 8 рабочих частот приема BS, а также на частотах приема других BS системы, по командам управления, поступающим из коммутационного центра МТХ. Таким образом, измерительный приемник может автоматически перестраиваться на любую из 180 частот в диапазоне 453,0...457,5 МГц.

Тракты передачи в дуплексных радиоканалах являются типовыми радиопередатчиками, работающими в диапазоне частот 463,0...467,5 МГц, с автоматической дискретной регулировкой выходной мощности Р„,„от 0,75 до 50 ватт. Установка восьми рабочих частот передачи 1„„„осуществляется с помощью соответствующих блоков управления и автоматики. Кроме этого установка частоты передачи («настройка») осуществляется в блоках объединения ВЧ каналов передачи (комбайнерах). Тракты приема и передачи в каждом дуплексном радиоканале настраиваются с разносом Ы,= 10 МГц.

Первый дуплексный радиоканал BS в соответствии с организацией связи и управления является каналом «вызова», предназначенным только для вызовов мобильных станций со стороны BS и ответа н~ вызовы. Последующие дуплексные радиоканалы 2...8 являются каналами «трафика», предназначенными для использования при организации разговоров между абонентами.

Блок объединения ВЧ каналов передачи (комбайнер) является резонансной нагрузкой трактов передачи. Один комбайнер объединяет выходы четырех трактов передачи. С помощью органов настройки и

циркуляторов обеспечивается развязка по высокой частоте (ВЧ) трактов передачи между собой при работе на одну нагрузку. Требуемая расфильтровка достигается при условии, что частоты fД» отстоят одна от другой на величину разноса ЛГ = (4...7)Ы,.

Многоканальный ВЧ-ответвитель приема (усилитель-распределитель) обеспечивает объединение входов девяти трактов приема блока каналов при работе на одну антенну.

Шлейф для испытания дуплексных радиоканалов по ВЧ обеспечивает возможность подключения измерительных выходов трактов передачи к входам соответствующих трактов приема, составляющих дуплексные пары, и создания таким образом измерительного шлейфа без выхода в «эфир».

Блок согласования по- ВЧ обеспечивает возможность работы многоканальной BS на одну передающую антенну (ПРДА) и одну приемную антенну (ПРА). Блок согласования по ВЧ позволяет также объединять антенные выходы нескольких BS, включенных параллельно для увеличения числа дуплексных радиоканалов.

Конструкция базовой станции показана на рис. 3.7.

Модульный принцип построения

Базовая станция BD-28N сотовой системы связи стандарта NMT-450i строится по модульному принципу. Один модуль имеет вид прямоугольной стойки (шкафа) размерами 200х600х225 см. Модуль BS представляет функционально законченное устройство, обеспечивающее выполнение всех функций в соответствии с алгоритмом работы системы. Внутри стойки размещаются субблоки, соединенные между собой по цепям электропитания, управления, контроля и высокочастотным выходам (входам).

На верхней стенке стойки размещается блок согласования по ВЧ (субблок СОА 03), включающий ВЧ коммутаторы и разъемы приемных и передающих антенн. Коммутатор приемных антенн с помощью разъема RXANT1 обеспечивает подключение общей приемной антенны (ПРА) или 9 индивидуальных антенн к многоканальному ВЧ ответвителю. При параллельном включении 5-ти модулей BS разъемы RXANT1 ... RXANT5 объединяются и позволяют работать на одну антенну 40 трактов приема. Коммутатор передающих антенн с помощью разъема TXANT1 позволяет подключать к выходам комбайнеров от 1 до 16 передающих антенн.

Усилитель-распределитель

Приемный усилитель-распределитель (многоканальный ВЧ-ответвитель) размещается в верхней части модуля. Девять выходов приемного усилителя-распределителя с помощью коротких коаксиальных кабелей соединяются с ВЧ разъемам

и трактов приема. Контроль и измерение параметров трактов приема осуществляется с помощью

блока контроля, находящегося на левой вертикальной стенке модуля. Восемь субблоков трактов передачи размещаются в блоке каналов под радиоприемными устройствами.

Выходы передатчиков с помощью коаксиальных кабелей соединяются со входами соответствующих комбайнеров. Измерительные выходы передатчиков размещаются под основными выходами. С помощью коаксиальных кабелей они соединяются с соответствующими входами шлейфа для испытания по ВЧ, размещенного в блоке генератора. Контроль работоспособности блока каналов осуществляется с помощью контрольного блока, размещенного в верхней части левой стенки модуля.

Блок интерфейса

Блок интерфейса находится под блоком каналов и отделяется от него блоком вентилятора. Блок интерфейса обеспечивает подключение модуля к MTX с помощью многоканальной линии связи и параллельное включение модулей для увеличения канальной емкости BS (рис. 3.8).

Блок интерфейса обеспечивает также контроль и измерение состояния различных функциональных узлов BS. В состав блока интерфейса входит несколько субблоков (рис. 3.9).

Левые пять субблоков СЫ 11 являются линиями интерфейса. Они обеспечивают соединение сигнальных, генераторных мультиплексных и аудиовыходов модуля с другими модулями. Субблок контроля и -' измерений MUA 03 размещается справа от субблоков CLI 11. Он обеспечивает контроль и регулировку в цепях звуковых частот BS. Измерительный блок имеет выход напряжения с частотой fД, = 1 кГц, уровень которого регулируется потенциометром на панели управления в пределах +6 ... — 30 дБ. Контроль осуществляется с помощью индикатора.

Субблок СЬС 12, размещенный справа от субблока MUA 03, является локальным блоком контроля. Он обеспечивает операционный контроль работоспособности BS. Субблок С1.С 12 связан с блоками контроля и логики' CU дуплексных радиоканалов общей серийной шиной. Команды контроля передаются на уровне TTL- „ логики. Информация контроля отображается на буквенно-цифровом: жидкокристаллическом дисплее субблока ССН 11, имеющего вид - ' радиотелефонной трубки, который кабелем соединяется с субблоком С1.С 12. Субблок ССН 11 имеет также светодиодную и звуковую ' индикацию.

Документирование информации контроля

Документирование информации контроля осуществляется с помощью встроенного принтера, входящего в состав субблока CLC 12. Локальный контрольный блок с, помощью стыка RS 232 может соединяться с ЭВМ.

Рис. 3.8. Параллельное включение модулей базовой станции ВО-28N

Два правых субблока CMU 11 в блоке интерфейса являются антенными измерительными блоками. Субблок СОХ 11С является блоком генератора RF-теста. Он включает опорный кварцевый автогенератор, работающий на частоте 1',~„— — 6,4 МГц. Опорная частота подается в синтезаторы трактов приема и передачи блока каналов, Совместно с субблоком СОХ 11 размещаются устройства формирования петли RF-теста (субблоки RLA 01, RLВ 01).

Блоки объединения ВЧ каналов передачи

Блоки объединения ВЧ каналов передачи CFA 03, CFA 04 (комбайнеры) размещаются в стойке BS под блоком интерфейса СЫ 1 и

отделены от него блоком генератора (субблок, СОХ 11С). Верхний комбайнер CFA 03/04 отделен от нижнего комбайнера CFA 03/04 субблоком циркулятора СТА 03. Работоспособность блоков объединения ВЧ каналов передачи контролируется с помощью блока сигнализации, размещенного в средней части левой стенки модуля. Выход комбайнера связан с.блоком согласования по ВЧ через фильтр передачи TFA 03, размещенный на правой стенке модуля.

Блок питания станции

Блок питания BS (субблок АРА 01) размещается в нижней части модуля. Он обеспечивает получение стабилизированных питающих напряжений 24, 12, 9, 5 В. Блок питания выполнен в виде двух стоек. Первая стойка формирует напряжение 24, 9, 5 В, вторая — 12 В. Контрольный блок в составе блока питания имеет программируемую логику, обеспечивающую оперативный контроль работоспособности системы электроснабжения, защиту от перенапряжения в различных цепях питания, сигнализацию работы блока. Сигнализация работы осуществляется сигнальными лампами, размещенными на передней панели блока и контролирующими:

- наличие входного напряжения — желтый цвет;

- наличие низковольтного напряжения — красный цвет;

- наличие ошибки в работе схемы — красный цвет.

Рис. 3. 10. Структурная схема дуплексного радиоканала BS BD-28N ~Д р'

Дуплексный радиоканал

Основными функциональными блоками дуплексного радиоканала ' являются тракт приема, тракт передачи, блок управления и автоматики. Функциональная группа тракта приема включает радиоприемник с RX-синтезатором и тракт модулированных сигналов RX AUDIO UF (низкочастотный приемник). Функциональная группа тракта передачи включает радиопередатчик с ТХ-синтезатором и тракт модулирующих сигналов ТХ AUDIO UF (низкочастотньый передатчик). Функциональная группа блока управления и автоматики включает блок контроля и логики, блок формирования и обработки измерительного сигнала (О-сигнала), модем цифровых сигналов (FFSK).

Низкочастотные входы (выходы) дуплексного радиоканала соединяются с интерфейсной линией, высокочастотные входы соединяются с многоканальным ВЧ-ответвителем, а высокочастотный выход со входом одного из комбайнеров BS. Измерительные выходы дуплексного радиоканала соединяются с контрольным блоком и блоком локального контроля BS (на структурной схеме не показаны). Блок контроля и логики соединяется с другими элементами BS по серийной шине адресов и данных (на структурной схеме не показаны).

Блок обработки 0-сигнала

Блок формирования и обработки 0-сигнала формирует 4 варианта''' измерительных сигналов с частотами 3955, 3985, 4015, 4045 Гц. Выбор частоты 0-сигнала осуществляется командой управления (УПР), поступающей из блока контроля и логики (различные частоты измерительных сигналов назначаются для тех BS, которые обслуживают кластеры с повторяющейся группой рабочих частот трафика). Частоты 0-сигнала формируются делением частоты кварцевого генератора. При обработке 0-сигнала тракт анализа разделяется на две ветви. В первой ветви измеряется уровень сигнала, во второй — уровень шума (f = +100 Гц). Тракт обработки позволяет получить два варианта сравнения уровней с/ш = 10 до+40 дБ (S/N~) и с/ш = -5 + 10 дБ (S/Nq).- Данные сравнения посылаются в МТХ для принятия решения.

Тракт приема

Тракт приема дуплексного радиоканала обеспечивает прием радиосигнала от MS на фиксированной рабочей частоте. На выходе радиоприемника измерительный сигнал поступает в блок обработки 0- сигнала. Аналоговые (AUDIO) сигналы и цифровые (FFSK) сигналы поступают в тракт модулированных сигналов, где разделяются. Цифровые сигналы поступают на демодулятор FFSK, а AUDIO сигналы — на схему сложения. Схема сложения исключает шунтирование выходов блоков RX AUDIO и модема при подключении к одной линии интерфейса. Тракт передачи дуплексного радиоканала обеспечивает передачу AUDIO, FFSK и измерительных низкочастотных сигналов по каналу радиосвязи. Информационные (AUDIO) и цифровые (FFSK) сигналы поступают с линии интерфейса на суммирующую схему, где разделяются. Сигналы FFSK поступают на модулятор FFSK, а AUDIO сигналы — в тракт модулирующих сигналов. На выходе тракта ТХ AUDIO UF эти сигналы объединяются и поступают на схему суммирования, на второй вход которой подается измерительный 0-сигнал. Далее сигналы поступают на вход радиопередатчика для модуляции несущей.

Блок контроля и управления (CU) обеспечивает контроль процессов, проходящих в трактах приема и передачи сигналов.

3.6.2. Функциональная схема базовой станции BD-28N.

Работа станции в различных режимах

Тракт передачи включает:

— тракт радиочастоты (радиопередатчик);

— синтезатор передатчика (ТХ);

— тракт модулируюших сигналов (низкочастотный передатчик).

Синтезатор передатчика (ТХ) обеспечивает формирование сетки стабильных частот в диапазоне 453,0...457,475 МГц с шагом сетки Л1; = 5 кГц. Тракт радиочастоты обеспечивает усиление, контроль и регулировку выходной мощности радиосигнала. Тракт модулирующих сигналов осуществляет коррекцию и регулировку уровней аналоговых (AUDIO), цифровых (FFSK) и измерительных (О-сигнал) сигналов и ввод их на вход радиопередатчика. Аналоговые и цифровые сигналы поступают на вход тракта модулирующих сигналов через схему суммирования (7), позволяющую исключить шунтирование входов трактов FFSK и AUDIO сигналов.

Тракт модулирующих сигналов

Аналоговые сигналы после усиления подаются на компрессор (К), обеспечивающий сжатие сигнала 2:1 (для расширения динамического диапазона). Через коммутатор канала (КК) AUDIO сигнал поступает на корректор нижних частот (КНЧ). Ограничитель наклона (ОН) обеспечивает автоматическую регулировку усиления, а клиппер уровня КУ — ограничение сигнала. Корректор АЧХ (КА) осуществляет подъем АЧХ сигнала в области верхних частот на величину +бдБ/октаву для обеспечения фазовой модуляции несущей. Фильтр- корректор (ФК) ослабляет частоты сигнала ниже 150 Гц на ~ 12 дБ/октаву, а выше 3,4 кГц — на 18 дБ/октаву. Этим обеспечивается подавление шумов вне основной полосы канала.

Цифровые сигналы (FFSK) с выхода схемы Х поступают на вход :канального фильтра (КФ) с полосой пропускания 0,3...3,4

кГц и далее через детектор уровня (ДУ) на схемы коррекции длительности (КДИ) и формы (КФИ) импульсов. После корректирующих цепей FFSK сигнал поступает на модем блока каналов. Коммутатор канала (КК) при поступлении сигнала FFSK отключает тракт AUDIO сигнала по команде управления (13у.р) поступающей из блока логики и управления. Суммирующая схема (Х) на выходе низкочастотного передатчика объединяет сигналы FFSK, поступающие из модема, AUDIO и О-сигнала, поступающего из блока формирования пилот-сигнала (О-сигнала). При этом устраняется их шунтирование через общий выход тракта.

Модулирующие сигналы с выхода суммирующей схемы (Х) поступают через фильтр нижних частот (ФНЧ) на генератор управления напряжением (ГУН), который модулирует генератор (ЧМГ). Частотно-модулированный генератор (ЧМГ) работает в кольце фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) ТХ-синтезатора. Рабочая частота на выходе ТХ-синтезатора устанавливается следующим образом.

Синтезотор частот передатчика

Колебания ЧМГ, усиленные в тракте группового усилителя, поступают на делитель на М и далее на фазовый детектор (ФД). На другой вход ФД поступают эталонные колебания частотой f = 25 кГц, полученные от опорного кварцевого генератора 1',„, = 6,4 МГц путем деления частоты на R = 256. На выходе ФД формируются колебания с частотой 1ф, — — (М/R)'f,„„, которые через ФНЧ подаются на ЧМГ. Таким образом номинал частоты ЧМГ будет изменяться дискретно с изменением коэффициента деления М. Команды на делитель с переменным коэффициентом деления (упрЛ) поступают из блока контроля и логики. Коэффициент деления М синтезатора ТХ обеспечивает перестройку частоты на его выходе в диапазоне 453,0...457,475 МГц с минимальным шагом сетки частот Ы, = 25 кГц. Шаг сетки частот может быть изменен путем изменения коэффициента деления k в 2 раза (з1; = 12,5 кГц) при выведении BS из основной полосы частот в дополнительную по команде МТХ.

Тракт радиочастоты передатчика

Тракт радиочастоты включает три каскада усиления напряжения (УН) и два каскада усиления мощности (УМ). Каскады усиления напряжения питаются от источника +12 В, а каскады усиления мощности — от источника +24 В. Предварительный усилитель мощности включает одно-контактные усилители тока. Выходной каскад передатчика является двухтактным усилителем мощности. Согласование оконечного УМ с трактами предварительного усиления и нагрузкой осуществляется специальными согласующими трансформаторами (СТ).

Фильтр нижних частот на выходе УМ обеспечивает подавление 2 и 3 гармоник основного излучения.

Направляющая пара TX на выходе передатчика служит для снятия измерительных сигналов падающей Р,(Up) и отраженной Pg(Ug) мощности, которые подаются в контрольный блок. С линии Р~ направляющей пары снимается сигнал UF = — 27 дБ, а с линии Рр, — сигнал Ug — 30 дБ. Аттенюатор уменьшает сигнал в 40 раз и обеспечивает его постоянный уровень для работы RF-петли. При возрастании отраженной мощности Uq блок контроля и логики вырабатывает сигнал управления U~, который обеспечивает уменьшение коэффициентов усиления каскадов предварительного усиления и выходного УМ. Мощность сигнала на выходе может дискретно изменяться от 0,3 до 20 ватт по командам блока контроля и логики.

Выходы трактов передачи блока каналов соединяются с передающей антенной через блоки объединения ВЧ каналов передачи (комбайнеры) и фильтры передачи блока согласования по ВЧ (рис. 3.11),

Использование циркулятора, резонансной нагрузки и фильтра передачи обеспечивает подавление шумов тракта передачи, а также снятие передаваемой и отраженной мощности при согласовании с ПРДА (ТХ-ант.).

Тракт приема блока каналов базовой станции

Функциональная схема тракта приема показана на рис. 3.12. Тракт приема включает:

— общий тракт приема (радиоприемник); — синтезатор приемника (RX);

— тракт модулированных сигналов (низкочастотный приемник).

Синтезатор приемника

Синтезатор приемника (RX) обеспечивает формирование сетки стабильных частот в диапазоне 463,0...467,475 МГц с шагом сетки Ы,=25 кГц. Общий тракт приема является супегетеродинным приемником с двойным преобразованием частоты. Он обеспечивает преобразование радиочастотного сигнала в модулированные сигналы низких (звуковых) частот аналоговой формы (AUDIO), цифровой формы (FFSK) и измерительного сигнала — (О-сигнала).

Тракт приема

Радиочастотные сигналы поступают на вход тракта радиочастоты из ВЧ-ответвителя BS и далее на первый преобразователь. В качестве первого гетеродина используется ГУН синтезатора приемника. Для стабилизации,,частоты fq~ ГУН включен в кольцо ФАПЧ. На ФД подаются эталонные колебания от опорного кварцевого генератора с частотой 1;„, = 6,4 МГц, через делитель в R = 256 раз. На другой вход ФД подаются колебания с частотой 1~ через делитель в М раз. Коэффициент деления М может меняться по сигналам УпрХ, поступающим из блока логики. Таким образом, формируется колебание

частотой 1п — — (М/R) 6,4 МГц. При изменении частоты радиосигнала fp частота fr~ изменяется сопряженно путем изменения коэффициента деления М (ДПКД) с шагом сетки af, = 25 кГц.

Значение первой промежуточной частоты frrsi при этом остается неизменным f~~~ — — f, — fr~ — — 21,4 МГц. Сигнал частоты f~~~ после усиления выделяется первым кварцевым фильтром. После первого преобразования обеспечивается требуемая избирательность приема по «зеркальному» каналу.

Второе преобразование частоты осуществляется с помощью второго гетеродина с частотой fry = 21,855 МГц, формируемой кварцевым автогенератором. При втором преобразовании частоты 1пч~ — — 1пщ — fry= = 455 кГц. Колебания с частотой fnsz выделяются последовательно двумя кварцевыми фильтрами, настроенными на частоту fnss, и имеющими полосы частот 2ЛЕ = 7,5 кГц. Этим обеспечивается избирательность по соседнему каналу, а также основное усиление сигнала. С выхода усилителей после первой и второй фильтрации колебания frit> подаются на устройство сложения (УС). На выходе УС формируется напряжение с частотой биений fq (сигнал RSSI), которое поступает в блок контроля и логики. С выхода второго кварцевого фильтра колебания fnss поступают на усилитель-ограничитель и частотный детектор. Усилитель-ограничитель обеспечивает устранение паразитной амплитудной модуляции.

Тракт модулированных сигналгов

Тракт модулированных сигналов обеспечивает обработку AUDIO, FFSK и измерительного сигналов. Усиленные сигналы ЗЧ с выхода радиоприемника поступают на схему суммирования, обеспечивающую ответвление 0-сигнала (пилот-тона). Режекторный фильтр (РФ) подавляет 0-сигнал на входе AUDIO тракта. Корректор АЧХ (KA), обеспечивает понижение АЧХ в области верхних частот на величину — 6 дБ/октаву для обеспечения фазовой демодуляции сигнала. Канальный фильтр (КФ) выделяет сигнал в полосе частот 0,3...3,4 кГц. Фильтр-корректор (ФК) ослабляет частоты сигнала ниже 150 Гц на 12 дБ/октаву, а выше 3,4 кГц — на 18 дБ/октаву, обеспечивая подавление шумов вне основной полосы канала. Экспандер (Э) обеспечивает растяжение сигнала 1:2 (для расширения динамического диапазона). Регулируемый усилитель на выходе тракта позволяет установить требуемый уровень AUDIO сигнала. Коммутатор канала (КК2) позволяет исключить экспандер из тракта по сигналу управления (У,„,), поступающему из блока логики. Коммутатор канала (КК 1) позволяет отключать канал от линии связи с МТХ при появлении шумов на выходе тракта приема по сигналу RSSI, поступающему из радиоприемника (KKl работает как шумоподавитель). Тракт выделения сигналов FFSK включает усилитель, детектор уровня (ДУ) и схемы коррекции длительности (КДИ) и формы (КФИ) импульсов.

3.7. Мобильная станция ССПС стандарта

NM7-450(

3.7.1. Общая характеристика мобильной станции

стандарта NMT-450i

Стандарт NMT-450i включает различные типы MS. К наиболее широко используемым типам MS относятся Delta Benefon, Sigma ,.:;==;; Benefon, Forte Benefon, Class Ultra Benefon производства фирмы -' ' BENEFONOY и 440 Nokia; 450i Nokia, 720 Nokia производства фирмы Nokia. Используемые MS различаются по месту применения (носимые, офисные, бортовые), выходной мощности передатчиков и конструктивному исполнению, однако имеют общие технические характеристики и функциональные особенности, определяемые их системным использованием.

Функциональные особенности станций:

- групповое использование свободнодоступных частот при формировании каналов радиосвязи;

- автоматическая (электронная) перестройка на любую из частот выделенного диапазона;

- наличие дуплексного радиоканала, гарантирующего устранение взаимного влияния трактов передачи и приема при работе на одно антенно-фидерное устройство (АФУ);

- автоматическая регулировка выходной мощности передатчика в процессе ведения связи;

- использование фазовой модуляции при передаче аналоговых сигналов и узкополосной частотной манипуляции при передаче цифровых сигналов;

- наличие многофункционального интерфейса пользователя, обеспечивающего контроль качества канала связи, контроль работы функциональных узлов MS) ввод и вывод аудио и цифровой информации.

- работа MS в активном режиме (обмен служебной системной информацией) назависимо от того, разговаривает абонент или нет;

- непрерывный автоматический анализ уровней сигналов и помех в каналах приема и передачи;

- автоматическая защита от шумов в тракте приема при замираниях сигнала;

- автоматический переход на свободный канал при воздействии помех;

- автоматическая передача MS на обслуживание различных BS при ее перемещении из соты в соту;

- автоматический переход в режим экономии батарей при снижении уровня сигнала ниже порогового.

Рассмотрим более детально технические характеристики и функциональные особенности MS. При формировании каналов радиосвязи сотовая система связи стандарта NMT-450i использует диапазон уль-

тракоротких волн Ы = 0,3...3,0 ГГц и занимает участок частотного спектра, 453,0:..467,5 МГц.

Формирование частотного спектра

Планом частот определяется разделение используемого спектра на две части. Нижняя часть спектра 453,0...457,5 МГц используется для формирования каналов передачи, а верхняя часть спектра 463,0...467,5 МГц — для формирования каналов приема MS. Между нижним и верхним частотными участками существует защитный интервал dfa = 457,5...463,0 МГц. В каждом из частотных участков приема и передачи формируется сетка фиксированных частот с разно- сом Ь1с = 25 кГц. Это позволяет получить количество фиксированных частот равное Nr — — (f „„, — 1',„„)/Ыс = 180. В MS предусмотрена также возможность формирования сетки фиксированных частот с интервалом Ыс = 20 кГц. Количество фиксированных частот при этом увеличивается до Nq — — 225.

Дуплексные каналы в MS формируются путем выбора одинаковоro номера фиксированной частоты в нижнем и верхнем частотных участках. Введение защитного частотного интервала Ыз позволяет получить постоянный частотный разнос между частотами приема и передачи в MS, равный Ы„= 10 МГц. Это обеспечивает гарантированную частотную развязку между каналами приема и передачи при работе на одну антенну.

В MS реализуется принцип группового использования фиксированных частот. При этом общее количество фиксированных частот Nr составляет канальную основу (trunk) системы, которая является свободно-доступной для любой MS. Это позволяет при формировании дуплексных каналов радиосвязи использовать при вызовах любую свободную частотную пару. Выбор свободной пары частот осуществляется автоматически в соответствии с алгоритмом работы системы.

Автоматическая (электронная) перестройка MS обеспечивает практически безынерционный переход на любую свободную пару частот.

Регулировка выходной мощности

Автоматическая регулировка выходной мощности передатчика MS позволяет при работе в движении формировать оптимальные уровни сигналов в месте приема и обеспечивать благоприятные условия электромагнитной обстановки.

Автоматическая защита от шумов в тракте приема, возникающих в результате глубоких замираний сигнала при движении MS, позволяет повысить сервис обслуживания абонента.

Повышение помехоустойчивости приема

Применение фазовой модуляции (ФМ) при передаче аналоговой информации по каналам радиоуровня существенно повышает помехо устойчивость и эффективность использования полосы частот канала радиосвязи. Техническая реализация ФМ в MS осуществляется путем обработки модулирующих аналоговых сигналов с помощью корректирующих контуров. Это обеспечивает подъем АЧХ сигналов в области верхних частот на величину 6 дБ/октаву, при котором радиосигнал становится фазомодулированным.

Экономия полосы частот

Применение манипуляции с максимально малым, сдвигом частоты (ММС) при передаче служебной

цифровой информации соответствует реализации фазовой телеграфии. Это позволяет существенно экономить полосу частот, отводимую для передачи. Техническая реализация сигналов передачи нулей и единиц осуществляется путем выбора частотного сдвига между ними равного М„, = 600 Гц (см. рис. 3.2). Формирование FFSK последовательностей при использовании такого способа фазовой телеграфии позволяет получить высокую помехоустойчивость приема служебной цифровой информации. При этом достаточно просто решается инженерно-техническая задача построения демодуляторов радиоприемников MS на основе частотных дискриминаторов. Для работь1 в больших сотах применяются MS c излучаемыми мощностями P> —— 7,5...10 Вт (офисные и бортовые станции) и Р, = 1 Вт (носимые станции). Излучаемые мощности бортовых и носимых MS при работе в малых сотах составляют соответственно Р~ = 1 Вт и Р~ = 0,1 Вт.

Введение канала вызова

В каждой телекоммуникационной ячейке одновременно может находиться и активно работать постоянно изменяющееся множество MS. При этом возникает необходимость постоянного отслеживания каждой MS. Для этого организацией радиосвязи предусматривается выделение канала вызова, который используется только для обмена служебной цифровой информацией. Каналом вызова может служить любая пара частот приема и передачи MS, назначаемая путем программирования. Каждая из MS после окончания разговора автоматически переходит на канал вызова, на котором находится до организации очередного разговора.

При вызове MS через BS по каналу вызова поступает цифровая кодограмма вызова, в которой указывается номер свободного канала разговора (трафика), на котором предлагается организовать сеанс связи. Мобильная станция переходит на предлагаемый канал трафика и обеспечивает связь с вызываемым абонентом.

Если инициатором вызова является абонент MS, вызывающий другого мобильного абонента или абонента сети ТФОП, то MS вначале переходит на любой свободный канал трафика и посылает

кодограмму в сторону BS. После окончания сеанса связи MS вновь переходит на канал вызова.

3.7.2. Структурная схема мобильной станции.

Назначение элементов

Структурная схема MS сотовой системы связи стандарта NMT-450i показана на рис. 3.13.

Основными структурными группами MS являются:

— группа приемопередатчика (TCU);

— передающий тракт модулирующих сигналов (ТХ);

— приемный тракт модулированных сигналов (RX);

— модем цифровых FFSK сигналов (SE);

— группа обработки и контроля (RCU);

— группа оперативного управления (OCU);

— интерфейс пользователя (IU).

Каждая из структурных групп выполняет определенные специфические функции в соответствии с алгоритмом работы MS.

Группа приемопередатчика

Группа приемопередатчика — Transctiver Unit (TCU) обеспечивает преобразование аналоговых и цифровых FFSK сигналов в радиосигалов в диапазоне частот 463,0...467,5 МГц при передачи радиосигналов в диопазоне частот 463.0…467.5 в аналоговые и

Рис. 3. 13. Структурная схема мобильной станции стандарта NM 7-450i

дискретные сигналы при приеме. Она включает радиопередатчик (NT2), радиоприемник (NR2) и синтезатор частот (NS2).

В соответствии с типом MS приемопередатчик обеспечивает получение требуемой выходной мощности радиосигнала и ее регулировку при передаче и требуемого уровня сигналов при приеме при заданном соотношении уровней сигнала и помехи (шума).

Передающий тракт модулирующих сигналов — Voice Processing Circuits (ТХ AUDIO NA5) обеспечивает обработку первичных электрических сигналов звуковой частоты, поступающих от микрофона (ВМ) интерфейса пользователя (IU), дискретных FFSK сигналов, поступающих из модема (SE), пилот-сигнала, поступающего из приемного тракта, модулированных сигналов (RX AUDIO NA5) и комму- тацию этих сигналов на вход радиопередатчика (NT2) приемопередатчика (TCU).

Тракт модулированных сигналов

Приемный тракт модулированных сигналов — Voice Processing Circuits (RX AUDIO NA5) обеспечивает обработку поступающих с выхода радиоприемника (NR2) приемопередатчика (TCU) аналоговых сигналов звуковой частоты и цифровых FFSK сигналов, и подачу их соответственно на телефон (BF) интерфейса пользователя (IU) и модем (SE).

Модем цифровых сигналов

Модем цифровых сигналов — Signalling equipment (SE) обеспечивает преобразование адресных сигналов (кодов), формируемых в блоке PROCESSOR NP5, в цифровые FFSK сигналы с требуемым уровнем и скоростью передачи В = 1200 Бод и подачу их в передающий тракт модулирующих сигналов (ТХ); преобразование модулированных цифровых FFSK сигналов, поступающих из приемного тракта модулированных сигналов (RX), в адресные сигналы (коды) и подачу их в блок PROCESSOR NP5.

Устройство обработки и контроля

Устройство обработки и контроля — Logic Controls Unit (LCU) обеспечивает совместно с микропроцессором (MP) обработку цифровой информации (адресных сигналов) при передаче и приеме; формирует внутреннюю систему команд контроля и управления состояния- ми всех функциональных групп MS.

Устройство оперативного управления

Устройство оперативного управления — Operational Controls Unit (OCU) формирует совместно с микропроцессором (MP) системы команд управления функциональными узлами MS и связывает интерфейс пользователя (IU) с функциональной группой LCU.

Интерфейс пользователя

Interface to Интерфейс пользователя user (IU) обеспечивает возможность доступа абонента к информации, введение информации в систему и системный контроль MS. Интерфейс пользователя включает органы визуального и аудиоконтроля исходящей и входящей информации микротелефон, жидкокристаллический дисплей, функциональные клавиши, тастатуру набора сообщений, индикаторы оперативного контроля работы,микрофон.

7.3. Функциональная схема мобильной станции ССПС

стандарта NMT-450i

Несмотря на различия в конструкции мобильные станции сотовой системы связи стандарта NMT-450i идентичны по функциональному исполнению. Примером может служить MS типа 720 Nokia, функциональная схема которой показана на рис. 3.14.

Мобильная станция является элементом автоматизированной адаптивной самонастраивающейся системы, работающей по определенному алгоритму. В отличие от обычных радиотелефонов MS включает более интеллектуальный процессорный блок PROCESSOR (NP5), который объединяет группы обработки и контроля (LCU), оперативного управления (OCU) и микропроцессор (МР). Алгоритм работы MS определяется программным обеспечением, заложенным в микропроцессор (МР) блока NP5. Блок МР управляет работой функциональных узлов структурных групп OCU и LCU.

В состав структурной группы OCU блока NP5 входят функциональные узлы:

- коммутаторы цепей электропитания (КЦП);

- коммутаторы трактов приема и передачи (КТ1, КТ2); —

- анализатор аудиосигнала (ААС);

- устройство сопряжения дисплея с блоком МР (УС).

В состав структурной группы LCU блока NP5 входят функциональные узлы:

- кодек адресных кадров (КОДЕК);

- запоминающее устройство адресов (ППЗУА);

- запоминающее устройство уровней выходной мощности (ППЗУУ); —

- запоминающее устройство частот (ППЗУЧ).

Радиоприемник

Радиоприемник (NR2) является супергетеродинным приемником с двойным преобразованием частоты. При первом преобразовании частота радиосигнала преобразуется в первую промежуточную частоту 'fns1 — — 21,4 МГц. В качестве первого гетеродина используется ГУН— генератор управляемый напряжением (RX ЧСО).

Формирование частоты первого гетеродина

Для формирования частоты первого гетеродина fqi ГУН охвачен кольцом фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ). Кольцо ФАПЧ включает импульсно-фазовый детектор (ИФД1) и тракт деления частоты ГУН, состоящий из делителей в Р/(Р + 1) и m раз. На входы ИФД1 кольца ФАПЧ подаются соответственно:

- стабильные колебания от опорного кварцевого генератора (ОКГ) е частотой Гокг — — 12,8 МГц через делитель в R раз;

- колебания frv~ —— fn через регулятор уровня (РУ) и делители в Р/(Р+1) и m раз.

Делитель в m раз является делителем с переменным коэффициентом деления (ДПКД). Коэффициент деления m может изменяться по сигналам, поступающим из блока МР, ППЗУЧ и ППЗУУ. Таким образом, частота первого гетеродина определяется как Гд = [р/(р ~ + 1)]m.l2,8/R МГц. При скачкообразном изменении коэффициента деления m частота fry изменяется сопряженно с изменением частоты приема Гп~. При этом значение первой промежуточной частоты остается неизменным и равным fnsi — — 21,4 МГц.

Выделение Гпч осуществляется кварцевым фильтром. Выбор значения fns> и использование кварцевого фильтра обеспечиают требуемую избирательность приема по зеркальному каналу.

Формирование частоты второго гетеродина

Второе преобразование частоты осуществляется с помощью второго гетеродина, являющегося кварцевым автогенератором с частотой fq,— — 20,945 МГц. Таким образом, при втором преобразовании частота falsi понижается до значения 1пчг = falsi — Ггг = 21,4 — 20,945 = 0 455 МГЦ Колебания с частотой fns2 выделяются двумя кварцевыми фильтрами, настроенными на частоту fnsz — — 455 кГц. Этим обеспечивается избирательность по соседнему каналу приема. В тракте второго преобразования частоты обеспечивается также основное усиление сигнала. С выхода второго кварцевого фильтра колебания Гпч~ подаются на двусторонний ограничитель амплитуд (ОА), обеспечивающий устранение паразитной амплитудной модуляции сигнала.

Выходы радиоприемника

С первого выхода ОА колебания с частотой fqqg поступают нв I одноканальный частотный детектор (ОЧД) и далее после усиления в, приемный тракт модулированных сигналов RX AUDIO NA5. С второго, выхода ОА колебания Гпч, подаются в устройство сложения (УС), где ' складываются с колебаниями 1пч~, поступающими с выхода 2 усилителя . первой фильтрации. В результате сложения формируется напряжение с частотой биений f5, которое поступает в блок МР. Это напряжение в дальнейшем используется для контроля наличия сигнала в тракте; приема для подавления шумов на выходе тракта RX AUDIO NA5.

С первого выхода тракта ОА колебание 1пч, после усилителя также- поступает в таймер тракта NA5 RX радиостанции.

Радиопередатчик

Радиопередатчик (NT2) MS включает:

— перестраиваемый частотно-модулированный генератор (ПЧМГ), включенный в кольцо фазовой автоматической подстройки частоты, конструктивно размещаемый в блоке синтезатора фиксированных частот (NS2);

— тракт радиочастоты передатчика NT2, обеспечивающий усиление, контроль и регулировку выходной мощности радиосигнала.

Перестраиваемый частотно-модулированный генератор (ПЧМГ) работает в кольце фазовой автоматической подстройки частоты д (ФАПЧ).

Формирование частоты передатчика

Рабочая частота передатчика формируется следующим образом. Колебания ПЧМГ, усиленные в групповом усилителе, через развязывающий делитель (РД) подаются на делители в Р/(Р+1) и п раз и ~~ далее на импульсно-фазовый детектор (ИФД2). На другой вход ИФД2::;:, поступают эталонные колебания от опорного кварцевого генератора ",:.':.' (ОКГ) через делитель в R раз с частотой 1окг = 128/R МГц. На выходе'. ИФД2 формируется управляющее напряжение UY, которое через '.::,", фильтр нижних частот (ФНЧ) подается на ПЧМГ и определяет его -..-'. частоту 1пчмг = [р/(р + 1)]n12,8/R МГц. Номинал рабочей частоты,:': ПЧМГ изменяется дискретно по командам, поступающим из блока

МР и ППЗУЧ на ДПКД в п раз.

Модуляция радиопередатчика

Модулируюшие сигналы с выхода тракта ТХ AUDIO NA5 через фильтр нижних частот (ФНЧ) и регулятор уровня (РУ) поступают на 'в вход ПЧМГ, будут изменять его частоту относительно ее среднего значения 1пчм. — — [р/(р + 1)]п 12,8/Я МГц с девиацией Ь1'„,.

Формирование частотных групп

Коэффициенты деления т и п синтезатора выбираются таким образом, чтобы разнос частот приема и передачи был равен 10 МГц. Коэффициент деления R обеспечивает перевод частот приема и передачи из частотной группы, выделяемой для одной BS в частотную группу, выделяемую для другой BS при перемещении MS из соты в " соту.

Коэффициент деления Р/(Р+1) обеспечивает дискретную перестройку частот приема и передачи синтезатора с минимальным шагом сетки частот Ы, = 25 кГц или М, = 20 кГц.

Дискретная регулировка мощности

Дискретная регулировка мощности радиосигнала в тракте радиочастоты (NT2) осуществляется по командам, поступающим из блока МР в ППЗУ уровней в соответствии с командами, получаемыми по тракту приема. Регулятор мощности (РМ) NT2 обеспечивает дискретное изменение выходной мощности радиопередатчика. Контроль выходной мощности осуществляется с помощью измерительной цепи, соединяющей блок МР и выход тракта передачи.

Тракт модулированных сигналов

Приемный тракт модулированных сигналов RX AUDIO NA5 объединяет:

- тракты выделения пилот-тона, цифрового FFSK сигнала и звукового сигнала;

- модем цифрового FFSK сигнала;

- таймер.

Тракт выделения полотсигнала

Тракт выделения пилот-сигнала включает полосовые фильтры (ПФ1...ПФ4), настроенные соответственно на частоты I'„, = 3955; 3985; 4015; 4045 Гц и корректор девиации (КД1), обеспечивающий коррекцию девиации частоты измерительного сигнала (пилот-тона). На выходе корректора девиации выделяется соответствующий сигнал с частотой fn~.

Тракт выделения аналогового сигнала

Тракт выделения звукового (аналогового) сигнала включает режекторный фильтр (РФ), преграждающий путь пилоттону, канальный фильтр (КФ), выделяющий сигнал в полосе 0,3...3,4 кГц, корректор АЧХ (КОР1), уменьшающий коэффициент передачи в области верх- них звуковых частот на величину в 6 дБ/октаву, экспандер, обеспечивающий расширение динамического диапазона звукового сигнала, коммутатор тракта (КТ1), отключающий тракт приема от интерфейса пользователя, схему регулировки и усиления звукового сигнала.

Тракт выделения цифрового сигнала

Тракт выделения цифрового FFSK сигнала включает часть схемы выделения звукового сигнала до корректора АЧХ включительно, полосовой фильтр (ПФ) и амплитудный ограничитель сигнала (АО).

Модем цифровых FFSK сигналов включает демодулятор и модулятор частотно-манипулированных сигналов. Сигналы, после ограничителя АО поступают на вход демодулятора со скоростью В=1200 Вод, преобразуются в последовательность нулей и единиц (адресный кадр), которая далее подается в блок NP5 для фазирования и декодирования.

Таймер радиостанции

Таймер MS обеспечивает формирование временных отрезков с' помощью колебаний частот f( — — 321 МГц, fg — — 7,2 МГц, fg = 455 кГц. Колебания частот f~, fq формируются с помощью кварцевого автогенератора fДД = 3,696 МГц и делителей частоты.

Колебания частоты fq поступают из блока NR2. Временные отрезки, формируемые таймером, обеспечивают:

— периоды передачи адресных кодограмм в зависимости от их структуры;

— периоды междуроуминговых задержек времени (1 = 4 с);

— периоды функционального отключения MS для экономии источников питания.

Тракт модулирующих сигналов

Передающий тракт модулирующих сигналов ТХ AUDIO NA5 объединяет тракты введения и коррекции сигналов звуковой частоты, цифровых FFSK сигналов и пилот-тона.

Тракт звуковых (аналоговых) сигналов

Тракт введения и коррекции, сигналов звуковой частоты содержит регулятор уровня (РУ2) микрофонного сигнала, компрессор (КОМП), обеспечивающий сжатие сигнала, корректор АЧХ (КОР2), обеспечивающий подъем АЧХ в области верхних частот на величину 6 дБ/октаву, первый ограничитель (ОГР1), канальный фильтр (КФ2) с полосой 0,3...3,4 кГц, режекторный фильтр (РФ2), второй ограничитель (ОГР2), коммутатор тракта (КТ2), отключающий тракт от радиопередатчика.

Корректоры АЧХ (КОР1, КОР2 ) в трактах RX AUDIO NA5 и ТХ AUDIO NA5 обеспечивают преобразование ЧМ колебаний в фазоманипулированные (ФМ) колебания в трактах радиочастоты приема и передачи.

Тракт цифровых сигналов

Тракты введения цифровых FFSK сигналов и пилот-тона в блоке ТХ AUDIO NA5 представляют коммутаторы трактов (КТЗ, КТ4), обеспечивающие подключение соответствующих сигналов ко входу радиопередатчика. Для исключения шунтирования выходов трактов модулирующих сигналов применяется схема суммирования (Х) с общим выходом.

3.7.4. Работа мобильной станции в различных режимах

Включение радиостанции

Включение радиостанции осуществляется клавишей «вызов» группы функциональных клавиш на интерфейсе пользователя. Это обес печивает подачу напряжения 12 В на коммутатор цепей питания КЦП1 блока NP5. Сигнализация включения индицируется белым цветом. Дальнейшее распределение питающих напряжений осуществляется коммутаторами КЦП2...КЦП5 по командам, поступающим из блока МР в зависимости от режима работы MS.

Оценка качества канала

Оценка качества канала осуществляется непрерывно и независимо от того в каком режиме (роуминга, вызова, трафика) работает MS. Качество канала оценивается на основе измерения уровней сигнала и помехи (шума) и вычисления соотношения сигнал/шум, Качество канала считается высоким, если параметр у = Р,/Р будет превышать некоторое пороговое значение у„„в процессе работы MS. Для этого от BS на частоте радиоприема 1'„, постоянно поступает специальный измерительный сигнал (нуль-сигнал или пилот-тон).

Измерительные сигналы

Сотовая ССПС стандарта NMT-450i использует четыре варианта пилот-онов с частотами соответственно fД, ~ — — 3955 Гц; fД, q — — 3985 Гц; fД, q — — 4015 Гц; fД, 4 = 4045 Гц. Каждый из измерительных сигналов используется в своей группе сот (кластеров), в которых рабочие частоты базовых станций не повторяются (рис. 5.1). Это устраняет опасность возникновения взаимных помех между соседними BS. Нуль-сигнал, излучаемый BS на выходе радиоприемника NR2, выделяется соответствующим полосовым фильтром ПФ1...ПФ4 и через корректор девиации КД1 и коммутатор КТ4 транзитом поступает в тракт радиопередатчика для передачи в обратную сторону. Измерение уровня нуль-сигнала и вычисление параметра связности g осуществляется в блоке МР по сигналу, поступающему с выхода корректора девиации КД1. Такая же оценка качества одновременно проводится и на BS, принимающей нуль-сигнал по обратному каналу. Данные оценки хранятся в блоке ППЗУ.

Регулировка выходной мощности передатчика

Регулировка выходной мощности MS осуществляется по командам блока МР, подаваемым на ППЗУ.

Команды управления далее поступают на регулятор мощности (РМ) радиопередатчика NT2. Одновременно блок МР осуществляет контроль выходной мощности передатчика.

Режим роуминга

Переход MS в режим роуминга осуществляется:

- при вхождении в новую соту в процессе перемещения;

- по истечению периода, задаваемого таймером после предыдущей

процедуры роуминга;

- по заявке на роуминг абонента MS;

- при установлении связи.

Процедура роуминга

При нахождении MS в режиме дежурного приема процедура роуминга проводится по каналу вызова. Переход MS на канал вызова происходит автоматически после окончания разговора и нажатии пользователем функциональной клавиши «освобождение». Команда «освобождение» поступает в блок MP. Из блока MP на делители в т и п раз блока синтезатора NS2 поступают команды на перестройку приемника и передатчика на канал вызова в соответствии с зональной информацией, хранящейся в ППЗУЧ блока NP5. Одновременно на коммутаторы КТ1, КТ2 трактов RX AUDIO NAS и TX AUDIO NA5 из блока MP подаются команды на отключение интерфейса пользователя. Таким образом, MS в процессе перемещения оказывается постоянно готовой к приему кодограммы роуминга или вызова. Переход на канал «вызова» индицируется зеленым цветом индикатора интерфейса. При приеме адресной кодограммы роуминга цифровая информация поступает на МОДЕМ блока RX AUDIO NA5. Время начала и окончания кодограммы фиксируется в блоке MP по наличию сигнала, поступающего из детектора D блока RX AUDIO NA5. Прием кодограммы роуминга или вызова индицируется желтым цветом. После обработки (демодуляции) в МОДЕМЕ адресный кадр поступает в КОДЕК блока NP5, где дешифруется для выделения конкретных адресных команд в кодовых полях кадра. При искажении кодограммы осуществляется также обнаружение и исправление ошибок. При повторной регистрации кодограммы, в которой присутствует адрес новой BS, блок NP5 регистрирует «опознавание» новой BS.

Для актуализации своих данных в новой соте MS передает по обратному каналу «вызова» ответную кодограмму роуминга (квитанцию). Это осуществляется следующим образом. По команде блока MP, подаваемой в КОДЕК, кодер формирует адресный кадр, содержащий данные MS. Адресный кадр последовательно поступает на модулятор МОДЕМА, с выхода которого модулирующая последовательность со скоростью передачи В = 1200 Бод поступает в блок TX AUDIO NA5 на регулятор уровня РУЗ. Коммутатор КТЗ переходит в замкнутое состояние по команде блока MP и кодограмма далее поступает на вход ПЧМГ радиопередатчика. Время передачи кодограммы- квитанции определяется таймером MS.

Если время, задаваемого таймером, после предыдущей процедуры роуминга истекло (4 мин), то MS сама выступает инициатором роуминга.

— Процесс начинается по команде, поступающей из таймера в блок MP, который управляет сигнезатором NS2 и MS переходит с канала вызова на свободный канал трафика. Одновременно по команде MP по заявке на роуминг абонента MS;

— при установлении связи.

Процедура роуминга

— при установлении связи.

Процедура роуминга

Процесс начинается по команде, поступающей из таймера в блок MP, который управляет сигнезатором NS2 и MS переходит с канала вызова на свободный канал трафика. Одновременно по команде MP КОДЕК и ППЗУА формируют кадр роуминга, в котором присутствуют данные MS. Кадр роуминга поступает на МОДЕМ, где формируется кодограмма роуминга. Модулирующая последовательность поступает в тракт ТХ AUDIO NA5 на элемент РУЗ и далее на вход ПЧМГ радиопередатчика NT2.

В ответной кодограмме, поступающей от BS, актуализируются данные идентификации новой соты и зоны обслуживания (адреса BS и ЦКПС), которые записываются в ППЗУА блока NP5.

При долговременном отсутствии процедуры роуминга (например, MS была отключена или находилась в зоне тени) на индикаторах интерфейса пользователя по команде блока MP включается сигнализация «обслуживание» и «авария». Команда на роуминг формируется блоком MP в соответствии с данными таймера. Пользователь MS может с помощью функциональной клавиши «исходящий вызов» подать команду на принудительный роуминг. Команда поступает в блок MP. Далее процесс роуминга происходит по вышеописанному алгоритму.

Режим установления связи

В данном режиме MS передает и принимает кодограммы «вызова», которые отличаются от кодограмм роуминга наличием адреса вызываемого абонента и дополнительных команд управления.

При вызове мобильного или стационарного абонента процесс передачи кодограмм вызова происходит по свободному каналу трафика, на который переходит MS после набора номера (адреса) вызываемого абонента. Набор номера сопровождается отображением информации на дисплее MS. По окончании записи номера вызываемой MS блок MP подает команду на КОДЕК, который формирует адресный кадр «вызова» и подает его на модулятор МОДЕМА. Далее прохождение кодограммы «вызова» проходит аналогично типовому процессу передачи кодограммы роуминга.

В ответной кодограмме, поступающей через BS, обслуживающую данную соту, содержится цифровая информация необходимая для функционирования системы (адреса вызывающей и вызываемой MS, ЦКПС, BS), а также адрес канала трафика, на который должна перестроится MS для ведения разговора (или подтверждается выбранный вызывающей MS канал трафика). Для перехода на новый канал трафика блок MP считывает данные из ППЗУЧ и подает команду н~ синтезатор сетки частот NS2 для изменения коэффициентов деление п| и п и перестройки трактов приемопередатчика на рабочие частоты нового канала трафика.

В процессе обмена кодограммами в MS и BS одновременно измеряются уровни нуль-сигнала и s кодограммы вводится информация о необходимости увеличения или уменьшения выходной мощности ра- диопередатчиков.

При вызове MS другой MS или абонентом сети ТРОП процесс установления связи происходит по следующему алгоритму. При приёме кодограммы вызова вызываемая MS одновременно измеряет уровень нуль-сигнала, принимаемого от BS. В ответной кодограмме MS передает свои данные, информацию о необходимости увеличения или уменьшения уровня сигнала и подтверждает предлагаемый канал трафика. Оценка качества канала трафика между вызываемой MS и BS осуществляется по установленному алгоритму. После завершения процедуры вызова на канале вызова MS переходит на предложенный канал трафика, на котором процедуры обмена кодограмм и оценки качества канала по уровню нуль-сигнала повторяются.

Режим трафим

Переход MS в режим трафика осуществляется по командам, поступающим из блока MP. В трактах RX AUDIO NA5 и ТХ AUDIO NA5 включаются коммутаторы КТ1 и КТ2. Тракты обработки пилот- сигнала остаются включенными. Передача и прием речевой информации осуществляется с помощью микрофона (ВМ) и телефона (BF) интерфейса пользователя. Параллельно осуществляется непрерывный контроль качества канала трафика с помощью нуль-сигнала.

При передаче (приеме) кодограмм «вызова» одновременно с процессом установления связи на рабочих частотах трафика каждый раз осуществляется и процедура роуминга..

В режиме трафика в MS блок MP подает команды на коммутаторы КТ1, КТ 2, которые подключают интерфейс пользователя к трактам RX AUDIO NA5 и ТХ AUDIO NA5. Тракты приема и передачи нуль- сигнала с помощью коммутатора КТ4 остаются включенными для постоянного анализа качества канала в процессе ведения разговора.

При ухудшения качества канала во' время разговора ниже порогового уровня MS переходит на качественный канал трафика по команде блока MP синхронно с BS (скип-коммутация). При этом все коммутации в трактах сохраняются за исключением перестройки синтезатора сетки частот NS2 и разговор абонентов не прерывается. Процесс скип-комутации для абонента, ведущего разговор, оказывается практически незамеченным. Несостоявшаяся скип-коммутация (при отсутствии свободного качественного канала трафика на BS) индицируется красным цветом на интерфейсе пользователя (авария).

Мобильная станция для окончания переговора абонентов при необходимости ставится в скиповую очередь. При появлении свободного канала на BS в сторону MS передается кодограмма вызова и предлагается канал трафика

. В процессе ведения разговора MS, перемещаясь, может выйти из зоны электромагнитного покрытия одной BS в зону другой BS. Процесс трафика при этом не прекращается и MS обслуживается первой BS, если параметр связности g будет выше порогового значения.

Соседние BS при этом своими приемниками-анализаторами непрерывно оценивают параметр g на частоте передачи MS. В случае ухудшения параметра g ЦКПС подает команду на ту BS, у которой параметр связности g наилучший и новая BS автоматически предоставляет MS канал трафика без изменения номинала частоты, а старая BS снимается с обслуживания разговора (скип-коммутация между сотами). Таким образом, с помощью скип-коммутации в пределах зоны обслуживания осуществляется эстафетная передача MS от одной соты в другую.

При работе MS в условиях пересеченной местности (высотная и плотная застройка) возможны кратковременные глубокие замирания радиосигнала в месте приема. Это проявляется в виде сильных шумов в телефоне. Устранение этого эффекта достигается работой системы шумоподавления MS. Контроль наличия сигнала на входе приемника осуществляется МП по сигналу «биений» на выходе схемы сравнения (СС) тракта fД,,q радиоприемника. При снижении уровня сигнала ниже порогового значения и появлении шумов напряжение «биений» пропадает. Блок MP подает команду на выключение коммутатора КТ! в тракте RX AUDIO NA5. Выход тракта при этом отключается от интерфейса пользователя на период замирания сигнала