ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СИГНАЛОВ СИНХРОНИЗАЦИИ В СЕТЯХ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

January 21, 2013 by admin Комментировать »

Вакась В. И. ЗАО “Киевстар Дж.Эс.Эм.”, ул. Дегтяревская, 53, Киев, 03113, Украина Тел.: (38067) 2206825, e-mail: v.vakas@ieee.org Каленик И. Е. Центр “Укрчастотнадзор”, пр. Победы, 15 км, Киев, 03179, Украина Тел.: (38044) 4228103 Поляков И. Л. ООО “Парадигма”, ул. Пушкинская, 31-6, офис 14, Киев, 01004, Украина Тел.: (38044) 5928902, e-mail: poiak@ukr.net Черняк И. П. ЗАО “Киевстар Дж.Эс.Эм.”, ул. Дегтяревская, 53, Киев, 03113, Украина Тел.: (38067) 2207438

Аннотация – В статье изложены принципы построения сети синхронизации для сетй мобильной связи нового поколения; также рассмотрены некоторые особенности технологии CDMA, а именно представлена методика оценки качества адресных кодовых последовательностей при наличии рассинхронизации в исследуемом канале связи.

I.                                       Введение

Проблема синхронизации сети мобильной связи является составной частью проблемы предоставления качественных услуг абонентам. Без согласованной по частоте работы оборудования уже становится невозможным предоставление целого ряда новейших услуг и крайне затруднительно предоставить традиционный сервис на качественном уровне. Однако синхронизация зоновой сети мобильной связи имеет свои особенности для проблемы синхронизации на BTS (Base Transceiver Station) [1-4]. Для обоснованного и эффективного проектирования необходимо тщательное изучение сети GSM (или CDMA), возможность миграции развития сети в направлении следующих поколений 3G (UMTS – Universal Mobile Telecommunications Services) и, в дальнейшем, 4G, определение технических данных оборудования коммутации и передачи, а также перспективы развития сети и радиопокрытия.

II.                              Основная часть

в настоящий время уже внедряются системы третьего поколения (3G) и активно разрабатываются системы четвертого (4G). Огромное внимание в этих системах уделено связи на основе кодового разделения каналов (CDMA). Теоретически эти системы были разработаны еще в 50-х годах прошлого века, однако, из-за технических трудностей, реализация в полной мере всех достоинств данных систем стала возможной только теперь. Одной из таких трудностей была необходимость в жесткой синхронизации всех базовых станций. Система CDMA требует значительно более точной синхронизации между BTS, нежели в предыдущих поколениях сотовой связи. Высокоточная синхронизация обеспечивает привязку по времени для сигналов сети, критичных к временным сдвигам (пилот-сигналы, функции Уолша, информационные кадры), а также синхронизацию по частоте.

Технология UMTS предусматривают еще более сложную обработку сигнала синхронизации в силу своих технических характеристик. Прежде всего – это задание стабильности сигнала в каждой BTS на уровне требований Рекомендации ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication) G.811 [5].

Как известно, для выделения полезного сигнала из принимаемого приемником необходимо сложить общий сигнал и псевдосинхронные последовательности (ПСП). При этом важно, чтобы генераторы ПСП передатчика и приемника работали синхронно: иначе ПСП в приемнике не совпадет с ПСП в передатчике, и на выходе приемника будет лишь бесполезный шум. Синхронизация одного передатчика и приемника проблемы не представляет – достаточно передавать дополнительный сигнал, по которому производится синхронизация. Однако в сотовых сетях необходимо синхронизировать все базовые станции. Одной из ключевых особенностей систем построенных на основе CDMA, является осуществление мягкого хендовера, т.е. перекпючения между различными BTS без смены рабочей частоты. При этом мобильная станция (MS) может поддерживать связь одновременно с несколькими BTS.

Стоит отметить, что нестабильность сигнала синхронизации не является единственной причиной рассинхронизации BTS и MS. Высокоточная синхронизация также обеспечивает привязку по времени для сигналов сети, критичных к временным сдвигам (пилот-сигналы, расширяющей кодовой последовательности, информационные кадры), а также синхронизацию по частоте.

Для оценки качества разных последовательностей при наличии рассинхронизации в канале связи введем коэффициент взаимного различения (КВР). Определим его таким образом:

где 0у(о) – откпик коррелятора на “свою” последовательность при нулевом взаимном сдвиге входной последовательности и эталонной последовательности при наличии рассинхронизации в канале; – максимальное значение взаимнокорреляционной корреляционной функции при наличии рассинхронизации в канале; 0у(о) – откпик корелятора на “свою”

последовательность при нулевом взаимном сдвиге входной последовательности и эталонной последовательности при полной синхронизации.

Адресные последовательности должны выбираться

так, чтобы обе функции Qy(m) и Qy(m) были малыми при всех \<m<N \

Для моделирования использовались адресные коды с предварительно оптимальными начальными сдвигами, определенными по методике описанной в [6]. Длина адресных кодовых последовательностей составляла 63 элементов (чипов). Моделирование проводилось на ЭВМ с помощью пакета Octave, обработка результатов – пакета SPSS.

На рис. 1 показана экспериментально полученная зависимость КВР от относительной величины среднеквадратического откпонения рассинхронизации в канале связи приведенной к длине одного чипа для некоторых видов последовательностей длиной в 63 элемента.

Рис. 1. Результаты моделирования.

Fig. 1. Modulation Results

III.                                  Заключение

в работе был представлен практический материал, посвященный исследованию влияния системы синхронизации на CDMA-сеть. Показано, что даже наиболее сложные статистические параметры не принесут никакой практической пользы при исследовании характеристик устройств синхронизации если их нельзя измерить эксперементально, то есть оценить по конечному набору данных. Кроме того, представлена методика оценки качества адресных кодовых последовательностей, ипользуемых в технологии CDMA.

Полученные результаты могут быть использованы как при проектировании новой CDMA-сети, так и при модернизации уже существующей CDMA- системы с учетом миграции к 3G.

IV.                            Список литературы

1.    Невдяев Л. М. "Мобильная связь 3-го поколения",

«Связь и бизнес». М., 2000г. – 208 с.

2.    Сарвате Д. В., Персии М. Б. "Взаимнокорреляционные свойства псевдослучайных и родственных последовательностей". ТИИЭР, 1980, №5, с.65-90.

3.    Stefano BregnI, Lucia Barbleri “Experimental evaluation of the impact of network frequency synchronization on GSM quality of service during handover”, GLOBECOM 2003 – IEEE Global Telecommunications Conference, no 1, Dec

2003,        pp. 3457-3461.

4.    Mobile Switch Centre (MSC) and Base Station Controller (BSC) Synchronization. Symmetricom Application Note: www.symmetricom.com.

5.    ITU-T Recommendation G.811 (09/97) “Timing characteristics of primary reference clock”.

6.    Лебедев О. М. Поляков I. Л. "Вплив зсув1в адресних код1в на ΪΧ кореляц1Йн1 властивост:". Науков! bictI НТУУ “ΚΠΙ”. -2001, № 6. с.15-20.

SYNCHRONIZATION SIGNALS QUALITY IN ADVANCED MOBILE COMMUNICATION NETWORKS

Vyacheslav I. Vakas PJS “Kyivstar GSM” Technical Directorate 53, Degtyarivska Street 03113, Kyiv, Ukraine phone: (38067) 2206825, e-mail: v.vakas@ieee.org Iliya E. Kalenik Ukrainian State Centre of Radio Frequencies 15km, Peremogy Avenue, 03179, Kyiv, Ukraine phone: (38044) 4228103 Igor L. Polakov PJS “Paradigma”

31B, Pushkinska Street, Kyiv, 01004, Ukraine phone: (38044) 5928902, e-mail: polak@ukr.net Irina P. Chernyak PJS “Kyivstar GSM” Technical Directorate 53, Degtyarivska Street 03113, Kyiv, Ukraine phone: (38067) 2207438

Abstract – Presented In this paper are the basic principles of the formation synchronization network for PLMN CDMA. The results of correlation properties research of code sequences with the help of a mutual discrimination factor (MDF) at presence of mistiming distortions in a communication channel are submitted.

I.                                        Introduction

In the paper is devoted to development methods create and planning synchronization network for next generation mobile networks. The questions of synchronization of the primary network are most important.

II.                                       Main part

Modern Mobile Network need in good synchronization on BTS level too. Mutual discrimination factor (MDF) maybe parameter of synchronization quality. The method of modulation was worked out in this investigation. It’s presence of mistiming distortions in a communication channel are submitted. Planning synchronization network of modern mobile network is optimal for BTS level.

III.                                      Conclusion

In paper are considered basic principles of the planning of synchronization networks for Next Generation Network (Mobile Network). The results of correlation properties research of code sequences with the help of a mutual discrimination factor (MDF) at presence of mistiming distortions in a communication channel are submitted.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты