«Южный федеральный университет»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Южный федеральный университет»

" Утверждено" на заседании Ученого совета физического факультета ЮФУ

" ___ " _________ 2011 г.

протокол №_______

Председатель совета, профессор

Малышевский В. С.

" Утверждено"

на заседании кафедры «Радиофизики» физфака ЮФУ

" 1__ " сентября 2011 г.

протокол № 1______

Зав. кафедрой, профессор

Заргано Г. Ф.

ПРОГРАММА

лекционного курса " Системы мобильной связи "

Группы: ФФбо-ТК4-6 (8-й семестр), ФФсо-ЦМ5-7 (9-й семестр)

Специальность: телекоммуникация

Лекционные занятия: 30 часов

1-я неделя (2 часа)

Стандарт Gsm. История GSM. Услуги, обеспечиваемые системой GSM. Архитектура сети GSM: Мобильная станция. Подсистема базовых станций. Коммутационная подсистема сети.

2-я неделя (2 часа)

Основные принципы организации сети GSM. Внутренние интерфейсы GSM. Интерфейсы с внешними сетями. Географические зоны сети GSM. Повторное использование частот. Секторизованная сота. Задачи, выполняемые каналами в системе GSM. Каналы сигнализации радиоинтерфейса. Некоторые примеры работы сети GSM.

3-я неделя (2 часа)

Протоколы сети GSM. Общая структура. Подсистемы сигнальных протоколов. Сигнальные протоколы третьего уровня. Частотный план в стандарте GSM.

4-я неделя (2 часа)

Структура кадров в стандарте GSM. Структура кадров трафика. Структура кадров управления. Организация физических каналов.

Преобразование речи. Речевое кодирование. Канальное кодирование и модуляция. Перестановка/деперестановка. Шифрование/дешифрование. Методы улучшения качества передачи сигналов.

5-я неделя (2 часа)

Система мобильной связи на основе технологии CDMA. Многостанционный доступ с кодовым разделением. Корреляция и ортогональные функции Уолша. Неортогональные псевдослучайные функции. Ортогональное расширение с использованием функций Уолша.

6-я неделя (2 часа)

Сети на основе CDMA. Общие положения. Архитектура сети. Каналы трафика и управления. Кодирование. Кодирование в прямом канале. Кодирование в обратном канале.

Некоторые примеры работы сети CDMA. Регистрация в сети. Обмен сигналами между мобильной и базовой приемопередающей станциями. Аутентификация и шифрование.

7-я неделя (2 часа)

Мягкая передача вызова и управление мощностью в системах CDMA. Мягкая передача вызова и управление мощностью в системах CDMA. Пилот-сигнал. Параметры хэндовера. Процедура совмещенного мягкого хэндовера. Управление мощностью: Управление мощностью обратной линии связи. Управление мощностью прямой линии связи. Борьба с многолучевостью.

8-я неделя (2 часа)

Системы мобильной связи третьего поколения. Стандарты третьего поколения. Пути эволюции систем третьего поколения. IMT-2000. Сервисные требования. Требования к спектру. Совместимость. Типы систем третьего поколения.

9-я неделя (2 часа)

Система UMTS. Архитектура системы. Пользовательское оборудование. Архитектура контроллера радиосети. Центр коммутации мобильной связи. Каналы. Интерфейсы отдельных участков. Уровень управления радиоресурсами. Прикладные протоколы. Протоколы различных уровней в системе UMTS.

10-я неделя (2 часа)

Процедуры сигнализации UTRAN. Протоколы прикладного уровня сети радиодоступа. Прикладной протокол взаимодействия базовых станций. Процедуры и сообщения прикладной подсистемы радиосети. Нотация сигнальных процедур. Процедура широковещательной передачи информации. Процедуры оповещения. Установление сигнального канала для передач с помощью системы, не разделенной на уровни. Установление соединения RRC с использованием специализированного транспортного канала.

11-я неделя (2 часа)

Процедуры мягкого хэндовера. Дополнение радиоканала. Удаление радиоканала. Одновременное дополнение и удаление соединений.

Процедуры жесткого хэндовера. Жесткий хэндовер между контроллерами одной основной сети. Хэндовер с использованием интерфейса Iur. Хэндовер с использованием специализированных транспортных каналов интерфейса Iur. Организация каналов DCH. Хэндовер с коммутацией на основной сети.

12-я неделя (2 часа)

Изменение местоположения. Изменение местоположения соты с изменением обслуживающего RNC. Хэндовер между базовой станцией системы GSМ и сетью
наземного радиодоступа UMTS (UTRAN). Физический уровень UMTS.

13-я неделя (2 часа)

Системы мобильной связи стандарта 802. 16е. Мобильный WiMAX. Основные характеристики и свойства. Основы ортогонального многостанционного доступа с частотным разделением каналов — OFDMA. Структура и формирование OFDMA-подканалов. Формирование подканала с полным использованием поднесущих частот в направлении «вниз». Распределение поднесущих с частичным использованием в направлении «вниз». Распределение поднесущих в направлении «вверх». Распределение поднесущих с помощью смежных перестановок. Зоны переключения. Структура кадра TDD.

14-я неделя (2 часа)

Основные процедуры LTE. Процедуры физического уровня. Управление доступом к среде. Обеспечение качества обслуживания. Служба планирования управления доступом к среде. Управление мощностью. Инициализация вызова и запрос полосы. Передача вызова (хэндовер). Безопасность.

15-я неделя (2 часа)

Современные технологии мобильного WiMAX. Технологии интеллектуальной антенны. Частичное повторное использование частоты. Групповая доставка и широковещательное обслуживание. Параметры мобильного WiMAX. Архитектура мобильного WiMAX.

16-я неделя (2 часа)

Транкинговые системы радиосвязи. Архитектура транкинговых сетей. Классификация транкинговых сетей. Транкинговая система SmarTrunk. Цифровые транкинговые системы. Особенности стандарта TETRA. Тенденции развития транкинговых систем радиосвязи.

Лабораторные и практические занятия: 30 часов

1. Исследование сотовой системы на имитационной GPSS-модели

2. Исследование принципов аутентификации абонентов в сотовых сетях.

3. Расчёт радиотрассы «Базовая станция-мобильная станция» - Модель Окамуры.

4. Расчёт радиотрассы «Базовая станция-мобильная станция» - Модель Хата.

5. Расчёт радиотрассы «Базовая станция-мобильная станция» - Модель Ли.

6. Расчёт пропускной способности базовых станций

7. Принцип повторного использования частот в сотовых сетях

8. Частотно-территориальное планирование в сотовых сетях

Профессор Нерсесянц А. А.