Рабочая программа и общие методические указания

2.1 Введение

Содержание и задачи дисциплины. Ее особенности и связь с другими дисциплинами. Значение развития сетей и систем мобильной связи 3-го поколения в научно-техническом прогрессе. Краткий исторический обзор развития техники сетей и систем мобильной связи 3-го поколения.

2.2 Роль сетей связи 3G на рынке услуг

Общие сведения о современном рынке телекоммуникационных услуг сетей 3-го поколения (3G). Предпосылки и условия внедрения технологии 3G. Концепция построения систем связи 3G. Услуги передачи данных в сетях третьего поколения. Общая характеристика услуг в сетях связи 3G. Качество услуг передачи данных. Понятие качества услуг. Технологические аспекты и требования к качеству услуг.

Вопросы для самопроверки

1. Чем ограничены возможности систем 2G и 2,5G?

2. Что составляет основу концепции построения систем 3G?

3. Для чего необходима высокоскоростная передача данных?

4. Для чего необходима повышенная помехоустойчивость передачи?

5. Что такое качество услуг передачи данных?

6. От чего зависит качество услуг передачи данных?

7. Каким образом учитывается качество услуг передачи данных?

2.3 Сети мобильной связи 3-го поколения

Архитектура сети UMTS. Сеть радиодоступа UTRAN. Базовая сеть СN. Сетевые интерфейсы и протоколы. Эволюция стандартов 3G. Концепция сети AII IP RAN. Пересылка данных в сети UTRAN по протоколу IP. Концепция Iu flex. Обмен между сетями GERAN и UTRAN.

Вопросы для самопроверки

1. Какие группы семейства радиоинтерфейсов входят в состав UMTS?

2. На чем основан проект, получивший название CDMA-2000?

3. Из каких элементов состоит сеть радиодоступа UTRAN?

4. Из каких элементов состоит базовая сеть СN?

5. В чем разница между сетевым интерфейсом и протоколом?

6. На чем основано дальнейшее развитие сетевой архитектуры UMTS?

7.В чем заключаются преимущества совместного использования сетей?

2.4 Особенности функционирования подсистемы радиодоступа UTRAN

Общая характеристика и функциональные особенности каналов UTRAN. Логические, транспортные и физические каналы. Структура кадров, мультиплексирование данных. Пакетный информационный трафик, распределение пакетов в сети. Виды кодирования, каналообразующие коды. Примеры кодирования каналов UTRAN. Обеспечение качества услуг передачи данных. Управление радиоресурсами в UTRAN.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные типы каналов для технологии WCDMA.

2. В чем отличие структуры кадров WCDMA от GSM?

3. Для чего осуществляется мультиплексирование данных?

4. Для чего необходимо выравнивание фрейма?

5. Что такое код скремблирования?

6. Как зависит скорость передачи данных от коэффициента расширения?

7. В чем особенности управления мощностью излучения RRC?

2.5 Модели распространения радиосигналов применительно к сетям 3G

Частотное обеспечение систем 3G. Технические характеристики РЭС UMTS. Факторы, влияющие на состояние радиоканала. Описание моделей распространения сигналов. Модели потерь на трассе распространения сигналов. Типовые модели потерь, применяемые на практике. Международные рекомендации по частотно-территориальному планированию сетей 3G.

Вопросы для самопроверки

1.Чем обусловлена необходимость распределения радиочастотного спектра?

2. Какими нормативными документами определены основные технические характеристики базовых станций и абонентского оборудования UMTS?

3. К чему приводит многолучевое распространение сигнала?

4.От чего зависит флуктуация уровня принимаемого сигнала?

5. Какими условиями определяется область применения модели Walfish- Ikegami?

6. Для чего используются методы MCL и Монте-Карло?

7. Для чего необходимо «выравнивание» несущих частот сетей UMTS?

2.6 Перспективы развития систем 3G

Новые виды модуляции и кодирования. Новые принципы формирования широкополосных сигналов. Адаптивные и многоканальные антенны. Интеграция сетей 3G и WLAN. Новый тип абонентских терминалов.

Вопросы для самопроверки

1. Какие перспективные виды модуляции рассматриваются для систем 4G?

2. В чем особенность технологии формирования сигналов UWB?

3. В чем особенность технологии многоканальных антенн MIMO?

4. В чем особенность технологии RoF?

5. В чем особенность технологии HAPS?

6. В чем недостаток многопролетных сетей?

7. В чем особенность стандарта на клавиатуру GKOS?

Методические указания

При изучении материала необходимо обратить внимание на роль и место дисциплины в научно-техническом прогрессе, ознакомиться с ходом развития сетей и систем мобильной связи 3-го поколения, определить их место и задачи в современной экономике. Необходимо представлять структуру сетей европейского стандарта UMTS, их отличия от стандарта CDMA-2000 и от стандартов 2-го поколения. Цель курса - научить основам построения сотовых сетей 3-го поколения, возможностям обеспечения оптимального обслуживания заданной территории, методам расчёта основных параметров сети СDMA варьируя параметры сети, так как три основных параметра сотовой сети, а именно зона покрытия, качество и емкость, в системе CDMA взаимосвязаны и влияют друг на друга. В результате изучения дисциплины студент должен:

- иметь представление о тенденциях развития подвижной радиосвязи, о закономерностях, определяющих связь между показателями качества каналов, энергетическими параметрами системы, показателями эффективного использования полос частот и мощности, экономическими показателями сетей и систем связи 3-го поколения;

- знать общие принципы построения сетей и систем подвижной радиосвязи поколения 3G, основные параметры радиоканалов и методы определения этих параметров, основные методы расчёта энергетических параметров систем и технических параметров сетей, назначение и функциональные схемы центров подвижной радиосвязи, структурные схемы центральных базовых и абонентских станций и схемы коммутации аппаратуры станций, принципы построения системы сетевого управления, способы многостанционного доступа, применяемые в системах 3G;

- уметь рассчитывать медианное отношение сигнал-шум и сигнал-помеха на входе приёмных станций и статистические параметры для этих отношений; рассчитывать и выбирать основные энергетические параметры аппаратуры: радиус ячейки, ЭИИМ, чувствительность приёмника и т.п., исходя из существующих норм на качество канала и реальных параметров трассы; разрабатывать территориальный план 3G для заданной местности; оптимизировать архитектуру сети подвижной радиосвязи по комплексным критериям эффективности.