1. Przeciwdziałanie zanikom.

Zanik - znaczne obniżenie poziomu sygnału w stosunku do wartości średniej.

Zaniki mogą być charakteryzowane w dziedzinie częstotliwości: płaskie i selektywne

oraz w dziedzinie czasu wolne i szybkie. Do minimalizacji zjawiska zaników wykorzystuje się odbiór zbiorczy. Jeśli istnieje możliwość odbioru kilku replik sygnału transmitowanego z nadajnika przez różne kanały wtedy z dużym prawdopodobieństwem co najmniej jeden z nich będzie zapewniał wystarczającą jakość sygnału w odbiorniku. Odbiór zbiorczy dzielimy na:

• bezpośredni - dodatkowa transmisja tego samego sygnału,

• pośredni - sygnał nadawany jest raz ale dzięki własnościom medium i specjalnych technik odbioru jest możliwe stworzenie wielokrotnych kanałów (np. RAKE)

Wyróżniamy następujące rodzaje odbiorów zbiorczych:

• przestrzenny - polega na odpowiednim sumowaniu sygnałów otrzymanych z co najmniej dwóch anten odseparowanych przestrzennie o nie mniej niż połowę długości fali, wtedy zaniki są słabo skorelowane.

• częstotliwościowy - transmisja sygnału na co najmniej dwóch różnych częstotliwościach oddalonych od siebie na tyle aby sygnały docierające do odbiornika były słabo skorelowane.

• czasowy - (przy szybkich zanikach) - przesyła się sygnał kilkakrotnie w odpowiednich odstępach czasowych, zaniki zdarzające się w każdym z przedziałów uważa się za nieskorelowane. (np. ARQ - Automatic Repeat-reQuest)

• ścieżkowy - stosowany w systemach szerokopasmowych, gdy opóźnienia względne pomiędzy ścieżkami nie są krótsze niż długość pojedynczego impulsu ciągu rozpraszającego i gdy ciąg rozpraszający jest biały to odbiornik jest w stanie wyodrębnić składniki odebranego sygnału docierającego różnymi ścieżkami kanału wielodrogowego.

• polaryzacyjny - stosowany w horyzontowych liniach radiowych, ten sam sygnał jest nadawany i odbierany na dwóch wzajemnie ortogonalnych częstotliwościach.

• zróżnicowanie nadawania sygnału - nadajnik stacji bazowej emituje opóżnione wersje tego samego sygnału za pomocą zbioru M anten odpowiednio odseparowanych w przestrzeni. Tworzy się M kanałów pomiędzy antenami podlegającym niezależnym zanikom. Odbiornik odbiera w obecności interferencji międzysymbolowej sygnały składowe z każdego z kanałów.

2. Kodek AMR (Adaptive Multi-rate)

Sygnał mowy przetwarzany jest w blokach 20ms. Centralnym układem jest blok działający zgodnie z algorytmem ACELP (Algebraic Code Excited Liner Prediction Koder)

Postać wejściowa sygnału to 13 próbek podawanych z częstotliwością 8kHz. W terminalu na wejście kodera dociera sygnał z mikrofonu więc trzeba go wzmocnić, odfiltrować (LP) i spróbkować. Jeśli koder pracuje po stronie sieciowej to konieczna jest konwersja z formatu PCM.

Kodery AMR mogą pracować w trybie SCR (Source Controlled Rate) - przepływność wyjściowego strumienia bitów jest sterowana sygnałem wejściowym (sygnał kodowany jest
z mniejszą przepływnością w przypadku mniejszej aktywności głosowej użytkownika). Skutkuje to mniejszym obciążeniem sieci, niższym poziomem zakłóceń wewnątrzsystemowych, dłuższym życiem baterii.

Przerwy wykrywa funkcja VAD (Voice Activity Detektor). Ustala czy 20ms ramka faktycznie zawiera sygnał mowy lub muzyki. Ramki bez sygnału nie są przesyłane. Aby odbiorca nie interpretował ciszy jako zerwania połączenia, w odbiorniku generowany jest szum (comfort noise), na podstawie wyznaczonych przez nadajnik parametrów (parametry przesyłane są w ramkach SID Silence Descriptor).

W odbiorniku docierające ramki poddawane są klasyfikacji, sprawdzaniu poprawności i ewentualnej korekcji błędów. Nieuszkodzone ramki trafiają do dekodera mowy, gdzie podlegają przetworzeniu na ciąg próbek, ramki SID trafiają do bloku generacji szumu, uszkodzenia ramek są łagodzone w bloku maskowania błędów transmisji ramek.

3. Po co soft handover w UMTS? Jakie zalety?

Soft handover pozwala na przeniesienie połączenia pomiędzy komórkami systemu bez zmiany częstotliwości kanału radiowego. Stacja ruchoma mierzy poziom mocy wspólnego kanału pilota CPICH i względne przesunięcie taktu pomiędzy komórkami. Stacja ruchoma przechodząca w stan przenoszenia połączenia otrzymuje sygnały od wszystkich stacji bazowych uczestniczących w połączeniu. (z wykładu: Jeśli obie stacje odbierają to możemy obniżyć (Eb/No). Pozwalamy żeby system odbierał gorszej jakości sygnały, ale wprowadzał mniej zakłóceń). Jest to możliwe dzięki zastosowaniu odbiornika RAKE, którego poszczególne korelatory działające na sygnałach z odczepów linii opóźniających odbiornika są zsynchronizowane z sekwencjami skramblującymi i rozpraszającymi używanymi w aktualnej komórce i w komórce, której stacja bazowa prawdopodobnie przejmie połączenie. Sygnały stacji ruchomej są odbierane w stacjach bazowych uczestniczących w procedurze przenoszenia połączenia i są sumowane z odpowiednimi wagami. Podczas połączenia stacja ruchoma poszukuje nowej stacji bazowej biorąc pod uwagę listę stacji bazowych odczytywaną z kanału BCH i używając algorytmu poszukiwania komórki. Do stacji bazowej potraktowanej jako „kandydatka” do przeniesienia aktualnego połączenia stacja ruchoma wysyła żądanie do stosowania przesunięcia czasowego taktowania dedykowanych kanałów fizycznych danych (DPDCH) i sterowania (DPCCH) względem jej pierwotnego wspólnego fizycznego kanału sterowania (P-CCPCH). W ten sposób mogą być minimalizowane różnice taktowania ramkowego pomiędzy sygnałami wysyłanymi przez różne stacje bazowe i otrzymywanymi przez stację ruchomą, co pozwala jej na otrzymywanie sygnałów również z nowej stacji bazowej.

4. Architektura GSM.

Na system GSM/GPRS składają się następujące części:

• Część komutacyjno - sieciowa (NSS - Network & Switching System) - Realizuje usługi transmisji z komutacją łączy. Złożona jest z:

• MSC Mobile Switching Centre (centrala obszarowa), jej zadaniem jest komutowanie i kierowanie połączeniami pomiędzy abonentami różnych systemów telekomunikacyjnych, sterowanie i nadzorowanie połączeniem w czasie jego trwania a także odpowiada za taryfikację, realizację identyfikacji i uwierzytelniania abonentów i ich wyposażenia

• GMSC Gateway Mobile Switching Centre (centrala tranzytowa), podobnie jak MSC, dodatkowo zapewnia współpracę z innymi sieciami telekomunikacyjnymi poprzez moduł IWF.

• rejestru HLR Home Location Register (rejestr macierzysty) - baza danych abonentów operatora uczestnicząca w procesie określania położenia MS, zawiera takie dane jak: nr MSISDN, nr IMSI, kategorię i status abonenta, informację o położeniu ab. itd.

• rejestru VLR Visitors Location Register (rejestr gości), zawiera informacje tylko o abonentach przebywających na obszarze obsługiwanym przez podległe MSC.

• rejestru EIR Equipment Identity Register (rejestr identyfikacji wyposażenia)

• centrum uwierzytelniania AuC Authentication Centre, zwykle jedno w sieci operatora, zawiera klucze Ki, algorytmy A3, A8 lub (COMP 128) oraz generator liczb losowych

• GPRS (General Packet Radio Sernice) - Realizuje usługi transmisji z komutacją pakietów. Złożony z

• SGSN Serving GPRS Support Mode (węzeł transmisji pakietowej GPRS), odpowiada za dołączanie i odłączanie terminal oraz nadzór przesyłu pakietów.

• GGSN Gateway GPRS Support Mode (węzeł tranzytowy transmisji pakietowej) - pełni rolę bramy pomiędzy PLMN a zewnętrznymi sieciami transmisji pakietowej.

współpracujących z rejestrami HLR, VLR, i EIR.

• Zespół stacji bazowych (BSS - Base Station System) - składa się z:

• BSC Base Station Controler (sterownik stacji bazowych, zwykle w postaci PCU do rozdzielania ruchu z komutacją łączy i pakietów), steruje stacjami bazowymi, odpowiada za konfigurację i zarządzanie rozmownymi i sygnalizacyjnymi kanałami radiowymi podległych BTS, kontroluje moc sygnału odbieranego przez BTS i MS

• BTS Base Transreciver Station (stacja bazowa), składa się z nadajników, odbiorników sygnałów radiowych anten i układów przetwarzania sygnałów, układów zasilania.

• Zespół eksploatacji i utrzymania (OMS -Operation & Maintance System) - w jego skład wchodzi:

• OMC Operation And Maintance Centre (centrum eksploatacji i utrzymania)

• urządzenia monitorowania sieci i naliczania opłat za usługi.

5. Handover - po co?

Przenoszenie połączeń (handover) to problem wynikający z podziału sieci na komórki i konieczności zapewnienia automatycznego przejmowania prowadzonej łączności przez nową stację bazową zwykle na innej częstotliwości kanałowej w przypadku opuszczenia przez stację ruchomą obszaru jednej komórki i przejścia do sąsiedniej. Aby przeniesienie połączenia było płynne i na styku komórek nie następowała wielokrotna zmiana stacji bazowej stosuje się zasadę histerezy. Oznacza to, że przejęcie danej stacji ruchomej przez nową stację bazową następuje wtedy, gdy moc sygnału docierająca do niej jest o pewną wartość wyższa niż moc dochodząca od stacji bazowej dotychczas obsługującej daną stację ruchową.

---