5
6
7
8
9
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада LTE Advanced технологиясына жалпы шолу
жасалған. LTE және LTE Advanced технологияларын салыстырмалы талдау
жүргізіліп, LTE Advanced-те арналарды орнатуды талданды. Алматы
қаласының желісінің сұлбасын пайдаланып, LTE Advanced технологиясы
ұйымдастырылды. LTE Advanced радиожелісінің қызмет көрсету аймағы мен
өткізу қабілеттілігі есептелді. Экономикалық бөлімде жұмыстың бизнес-
жоспары құрылып. Сонымен қатар, өміртіршілік қауіпсіздігі сұрақтары
қарастырылды.
Аннотация
В данном дипломном проекте сделан общий обзор технологий LTE
Advanced. Более того, проведен сравнительный анализ технологий LTE и LTE
Advanced, проанализировано установление каналов в LTE Advanced.
Используя схему сетей города Алматы, была рассмотрена возможность
применения технологии LTE Advanced. Проведен расчет зоны обслуживания
и пропускной способности радиосети LTE Advanced. В экономической части
работы разработан бизнес-план. A также, рассмотрены вопросы безопасности
жизнедеятельности.
Abstract
Аn over view of the LTE Advanced technology is made in this project рареr.
Moreover a comparative analysis of LTE and LTE Advanced was carried out,
analysed establishment of channels in LTE Advanced. The possibility of the
establishment of LTE Advanced technology was considered by using the network
diagram of Almaty city. The calculation of the service area and bandwidth of radio
networks of LTE Advanced was made.
In the economic part of the paper developed
a business plan. As well as the issues of life safety was studied in this project paper.
10
Мазмұны
Кіріспе
8
1 LTE-Advanced туралы жалпы шолу
9
1.1 LTE-Advanced технологиясының пайда болу алғышарттарЫ
9
1.2 LTE негізгі сипаттамалары
10
1.3 LTE желісінің құрылымы
11
1.4 LTE мобильді құрылғысының категориясы
18
1.5 LTE жиілік диапазоны
19
1.6 VoLTE және VoIP салыстыру
22
1.7 LTE Advanced технологиясының ерекшеліктері
31
1.8 Дипломдық жұмыстың қойылымы
34
2 LTE-Advanced желісін ұйымдасыру
35
2.1 LTE Advanced-те арналарды орнату
35
2.2 LTE Advanced -те қызметтік ақпаратты тарату
38
2.3 LTE Advanced физикалық деңгейінің сипаттамасы
42
2.4 LTE Advanced-тегі тірек сигналдар (Reference Signals)
45
2.5 LTE Advanced технологиясында қолданылатын құрылғылар
47
2.6 Радиобөлшектік ресурсты ұялы байланыс жүйесі үшін бөлу
51
2.7 Samsung Galaxy Alpha телефонында LTE-A технологиясын
тестілеу
52
3 LTE Advanced радиожелісінің қызмет көрсету аймағы мен өткізу
қабілеттілігін есептеу
57
3.1 LTE Advanced жүйесінің бюджетін есептеу
57
3.2 LTE Advanced радиожелілерінің трассалардағы мүмкін болатын
шығындарының мәндерін салыстыру
64
3.3 LTE Advanced жүйесінің сыйымдылығын талдау әдістемесі
65
4 Өміртіршілік кауіпсіздігі
74
4.1 Өндірістік бөлмелердегі еңбек жағдайына талдау жасау
74
4.2 Операторлық бөлмедегі жасанды жарықты есептеу
77
4.3 Кондиционерлеу жүйесін есептеу
78
4.4 Электр қауіпсіздігі
82
5 Бизнес жоспар.
86
5.1 Жұмытың мақсаты
86
5.2 Кaпитaл сaлымдaрды eсeптeу
86
5.3 Жылдық эксплуaтaциялық шығындaрды eсeптeу
89
5.4 Тaрифтік тaбысты eсeптeу
92
5.5 Эксплуaтaция кeзіндeгі экoнoмикaлық тиімділік көрсeткіштe-
рінің бaғaлaу
95
Қорытынды
97
Қысқартулар тізбесі
98
Әдебиттер тізімі
99
А қocымшacы Плaгиaт туpaлы aнықтaмa
11
Ә қocымшacы ДЖ электpoнды нұcқacы және көpcетуге apнaлғaн
бейнемaтеpиaлдap (CD-R)
Б қocымшacы Үлеcтipмелi мaтеpиaлдap (A4 пiшiмi – 14 бет)
Кіріспе
LTE-Advanced (LTE-A) 3GPP де LTE -ң өңделген жаңа жобасы болып
табылады.LTE – Халықаралық электобайланыс бірлестігінің (ХЭБ)
міндеттеріне сай, немесе оларды (4G) төртінші ұрпақты да жетілдіре түседі.
LTE-Advanced алғашқыда Release - дің 10 түрінде көрсетіліп 2011 жылдың
наурыз айынан 3GPP дамуына ықпал етті.
LTE – Advanced – бұл Халықаралық Электрбайланыс одағы «IMT-
Advanced» - желілердің төртінші буынының ресми дәрежесі сертификатымен
меншіктеді. LTE технологиясының алдыңғы нұсқалары 4G технологиясы
болып табылмайды.
2009 жылдың қазан айынан , 3GPP ұсынушылары шартты түрде (МСЭ-
R) LTE-Advanced - ті радиобайланыс секторына енгізген болатын. Ол 4G IMT-
Advanced – тің заманауый технологиясына деген алғашқы қадам екенін
білдірді. Салыстырмалы түрде қарасақ, радиобайланыстағы және сымсыз
байланыста LTE - Advanced технологиясы қарқынды пайдалануда. Осындай
жетістіктерден кейін келесі тақырыптарды қамтуды көрсетуге болады:
- ХЭБ 4G
- 3GPP – дің LTE – Advanced үшін түйіндемесін және графигі қарастыру
- LTE-Advanced үшін негізгі ұсыныстар
- Release 10 және басқалар: Қаратылып жатқан технологиялар
- Жобаны дайындап және оны дайындаудағы қиыншылықтарды ескеру
Осыларды ескере келіп, LTE-Advanced және Design сонымен Agilent
үшін тестілік қорытындылар жүргізілу мақсатқа қойылды.
12
1 LTE-Advanced туралы жалпы шолу
1.1 LTE-Advanced технологиясының пайда болу алғышарттары
LTE Advanced — мобильді байланыс стандарты. LTE Advanced 3GPP –
да Long Term Evolution (LTE) стандартының басты жақсартылған түрі ретінде
стандартталған.
Ресми көрсетілімі 2009 жылдың соңында Халықаралық Электрбайланыс
одағының электрбайланыстық стандартизациялау секторына 4G жүйесіне
үміткер ретінде ұсынылған. LTE Advanced 2011 жылдың наурызында ITU –
мен бекітілген және 3GPP – мен аяқталған болатын [1].
LTE – Advanced технологиясы WiMAX 2 – пен бірге 2012 жылы
Женевада өткен конференцияда Халықаралық Электрбайланыс одағының
шешімімен 4G төртінші байланыс буынының сымсыз байланыс стандарты
ретінде ресми мойындалған болатын [2].
LTE-Advanced – бұл Халықаралық Электрбайланыс одағы «IMT-
Advanced» - желілердің төртінші буынының ресми дәрежесі сертификатымен
меншіктеді. LTE технологиясының алдыңғы нұсқалары 4G технологиясы
болып табылмайды.
LTE технологиясы – үшінші буын (3G) ұялы байланыс желілерінің
эволюциясының басты бағыты болып табылады. 2008 жылдың қаңтар айында
Third Generation Partnership Project (3GPP) мобильді байланыстың озық
стандарттарын жасаушы халықаралық ұйымы LTE технологиясын UMTS кең
жолақты мобильді байланыс желісінің стандартынан кейінгі стандарт ретінде
бекітті.
Халықаралық
Электрбайланыс
одағы
кеңжолақты
сымсыз
байланысының төртінші буыны (4G) ретінде екі технологияны таңдап алды -
LTE-Advanced және WirelessMAN – Advanced (WiMAX стандартына
негізделген). Сарапшылармен анықталған критерийлерге сәйкес, сымсыз
байланыстың төртінші буыны ретінде мәліметтердің берілуін 100 Мбит/с
пиктік жылдамдығымен тасымалдайтын және 1 Гбит/с стационарлық
қолданысты қамтамасыз ететін технологиялар саналады. Маркетингтік
мақсатта 4G технологиясына саналып жүрген, кеңейтілген LTE – және Wi-
MAX – желілері ITU талаптарына сәйкес келмейді (олардың өткізу жолақтары
белгіленген критерийлерге қарағанда шамамен үш есе төмен болып
табылады).
LTE базалық станциядан қолданушыға (де-факто 5-10 Мбит/с) 326,4
Мбит/с – ке дейінгі және кері бағытта 172,8 Мбит/с – ке дейін теориялық
пиктік жылдамдықпен мәліметтерді жіберуді қамтамасыз етеді. Салыстыру
үшін, екінші буын желілері (2G) теориялық түрде мәліметтерді жіберуде
GPRS технологиясының көмегімен 56-114 Кбит/с, ал EDGE технологиясының
көмегімен 473,6 Кбит/с – ке дейінгі пиктік жылдамдықты қамтамасыз ете
алады. Үшінші буын желілері (3G) мәліметтерді жіберуде 3,6 Мбит/с – ке
дейінгі жылдамдықпен қамтамасыз етеді.
13
LTE желісінің компоненттерінің бірі ретінде мәліметті жоғарғы
жылдамдықта жіберуді қамтамасыз ететін Ip базасындағы желі болып
табылады. LTE нің негізгі артықшылығы ретінде оның қолда бар
жабдықтардың базасында GSM және WCDMA салыстырмалы жеңіл
интеграциясымен құрылуы. Басқаша айтқанда, LTE желісі қолданыста бар 2g
және 3g абоненттік құрылғылармен жұмыс істей алады. Төртінші дәуірге
жататын WiMAX желілерінде бұл мүмкіндік жоқ.
2012 жылдың мамыр айында 3GPP Radio Access Networks жұмыс
тобының мүшесі, NTT DoCoMo Radio System Design Group директоры
Такехиро Накамуро LTE Advanced технологиясының озық жетістіктерінің
нәтижесін жариялады, соның нәтижесінде жаңа мобильдік эволюция деңгейі
басталды. Бұл тұжырымдамада мәліметтерді жеткізу жылдамдығы 1 Гбит/с
құрайды , ал абоненттер арасында 500 Мбит/с құрайды. DoCoMo желісінде
жүргізілген сынақтар бойынша тәжірибелі аймақта LTE Advanced
құрылғысы өзінің жоғарғы дәрежелі өнімділігін, тығыз қалалық құрылу
жағдайында автокөліктегі қозғалыс кезінде 200 Мбит/с жоғарыға, төменге 600
Мбит/с жылдамдығын көрсету арқылы дәлелдеді.
LTE Advanced – LTE байланыстарының келесі ұрпағы, мобильдік
байланыстың
төртінші
буыны.
«Базалық»
LTE
технологиясынан
айырмашылығы деректерді тасымалдау және бір сигналды бірнеше
диапазонда көрсету мүмкіндігінде. Бұл желілер үшін, тек абонент жағына ғана
сигнал бере алатын бағытталған антенналарды жасау. Бұдан басқа , LTE
Advanced бір құрылғыдан басқа құрылғыға байланыс шығару – ретрансляция
мүмкіндігін қолдайды.
1.2 LTE негізгі сипаттамалары
LTE жүйесі қолданушыларға барлық мүмкін қызметтерге, сонымен
қатар Интернет желісіне IP протоколы арқылы қолжеткізу мүмкіндігін
көрсету үшін жасалған болатын. LTE желісі көптеген түйіндерден тұрады.
Желідегі барлық түйіндерді екі санатқа бөлуге болады. Радио желісіне тиесілі
түйіндері (radio access), түйіндер - тіректік желі (core network). Кез келген
радио желісі әсерлігін анықтауының басты элементі - алгоритмдері мен
тетіктері болып табылады, оларды базалық станция арасындағы деректерді
тасымалдау үшін (БС, ағылшын әдебиетінде - eNodeB) және мобильді
станциялары (МС, ағылшын әдебиетінде- UE) пайдаланылады. Одан әрі радио
желісіне қатысты LTE желісінің негізгі сипаттамаларын қарастырады.
Ұялы радиустан бастайық. LTE жүйелік талаптарына сәйкес, ұялы
радиусы 5 км болса, спектрлік тиімділік қабілетіне барлық талаптар, өткізу
жолақтары мен ұялы байланыс абоненттерімен жұмыс қолдау табуы тиіс. 30
км ұялы радиуста өнімділіктің нашарлауына жол беріледі. LTE
технологиясында БС мен MС арасындағы қос бағытты деректер беруін
қамтамасыз ету үшін жиіліктік (FDD), сонымен қатар уақыттық дуплексті
(TDD) қолдайды. Дуплексті жиілік үшін 15 жұптастырылған жиілік
диапазондары (800 МГц-ден 3,5 ГГц жиілікті), ал уақытша үшін – 8
жұптастырылған жиілік диапазондары анықталған. Осылайша, радио
14
арнасының ені әр түрлі болуы мүмкін. Келесі мәндерге жол беріледі: 1.4, 3, 5,
10, 15 және 20 МГц. LTE – де көптеген қолжетімділік жүйесі ретінде OFDMA
(Orthogonal Frequency – Division Multiple Access) кіріс емес каналда және SC –
FDMA шығыс каналында пайдаланады.
OFDMA технологиясын қолдану барысында барлык спект бөлініп, бір-
біріне ортогональді болады. Қолданылатын арық еніне байланысты жалпы
саны 72,180,300,600,900 немесе 1200-ге бөлінуі мүмкін. Әр бөлінуші де
өзіндік модуляция түрі болады. Ол келесі модуляциның ішінде қолданылады:
QPSK, 16QAM, 64QAM. Көптік қолжетімділік бір бөлік арқылы бір
қолданушыға кадр арқылы белгіленеді, екінші бөлік – екінші қолданушыға
және т.с.с. Толығырақ анықтаманы білу үшін физикалық деңгейдің
сипаттамасын қараңыз.
OFDMA - ның негізі – пайда болған көпсәулелік сигналдарды
қабылдағанда жағымсыз эффектермен күресу. Алайда, бұл технологияда
жетіспеушіліктері бар. Ол жиілік синхронизацияға өте сезімтал. Және де
OFDMA жоғарғы сигналды PAPR (Peak to Average Ratio) ие болады. Бұл
өзімен қатар күшейткіш сигнал сызықты емес өзіндік характеристикасында
болады. Сол үшін оның эффектісі төмен болады, құрылғыға шектеу қойып.
Сол себептен кіріс арықта LTE-де көп түрлі мүмкіндіктер қолданылады,
соның бірі SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access). SC –
FDMA –ның OFDMA – нан айырмашылығы SC-FDMA-да қосымша өңдеуі
бар сигналды PAPR арқылы төмендетеді. SC-FDMA-ның қосымша өңдеуі бар
сигналы Фурье-нің пайда болуына әкеледі. Сонымен қатар шығатын арықта
және кіріс арықта QPSK, 16QAM, 64QAM мынау модуляциялар қолданылады.
LTE стандарты сонымен қатар MIMO (Multiple Input Multiple Output)
технологиясын қабылдайды, ол деректерді жіберудің жылдымдығын және
спектр эффектісінің мүмкіндігін жақсартады. MIMO технологиясының
маңызы жіберу және қабылдау деректерінде біренеше антенн әр жақта
қолданылады. Әртүрлі антенналар бірдей ақпараттарды тарата алатындықтар
деректерді табыстауға кепілдік береді, бірақ жылдамдықты емес. Сонымен
қатар әртүрлі антенналар әртүрлі асқын деректер тарата алады және
жылдамдығын көбейте алады. Максималды шығатын арна LTE
технологиясында 4х4 сұлбасын қолдайды. Бұл дегеніміз жіберілетін және
қабылдайтын жақта деректерде 4 антенна қолданылады. Яғни, деректер
табысының жылдамдығын 4 есе көбейтеді (негізінде көбейтілген ұшқын
сигналдардан кішкене аздау). MIMO технологиясын колданғанда оның
арнасының ені 20 МГц, ал максималды жылдамдықта 300 Мбит/с азаяды және
170 Мбит/с жоғарылайды. LTЕ талабының мазмұны спектрлік эффектіде 5
бит/с/Гц көрсетілген, ал азаймалы және көтермелі арықта 2.5 бит/с/Гц (бұл
деректерді тарату жылдамдығына сәйкес келеді 100 Мбит/с және 50 Мбит/с).
Ұялы телефон қолданушылар жоғарғы көрсеткіштері 120 км/сағ
жылдамдықты қозғалыста болу керек.
1.3 LTE желісінің құрылымы
LTE алғашқыда коммутациялық пакеттің жұйесінде құрастырылған,
15
оның нысаны IP мүмкіндіктерін абоненттік стаанциялармен (User Equipment,
UE) және желілік деректер қорымен (Packet Data Network, PDN) байланыс
орнату. LTE термины радио қолжетімділік мағынасына ие, ал EPC (Evolved
Packet Core) термины таяушы желілік оператор. LTE және EPC бірге EPS
(Evolved Packet System) пайда болады.
EPS қолданылатын концепсиясы EPS ағындары (EPS bearers), ол IP
пакеті мен шлюз (gateway, GW) және PND арасына UE-ге жеткізуді
қамтамасыз етеді. Әр ағын –бұл IP ағынының пакеттері GW және UE
арасындағы бөлімдерге белгілі бір сапалық күтімді (Quality of Service, QoS)
көрсетеді. Бір қолданушыға бірнеше EPS ағындары құралуы мүмкін, ол
әртүрлі QoS (мәселен, VoIP және FTP ағындары) қарауына беру және әртүрлі
PDN-ға қосылуды береді.
1.1 суретте желінің негізгі элементі мен интерфейстерінің атауы сұлбада
берілген.
1.1 сурет – Желінің негізгі элементі мен интерфейстерінің атауы
Желінің негізгі элементтері төменгі тізбеде көрсетілген.
- PDN Gateway (P-GW);
- Serving Gateway (S-GW);
- Mobility Management Entity (MME).
Осы элементтерді толығырақ қарастырайық.
MME (Mobility Management Entity). MME бұл бақылау түйшігі, ол
трафик UE және Core Network (CN) арасынан барлық сигналдармен өтеді.
Хаттамалар бақылау трафигі UE және CN арқылы беріледі,яғни белгілі NAS
(Non-Access Stratum). MME орындайтын екі келесі көптікке бөлінеді.
- Ағындарды басқару (Bearer Management). Бұл ауданға NAS ағынының
басқару деңгінің сессиясы (session management layer) жатады, оның ішіне
құрастыру, қостау және ағындарды өшіру жатады.
- Қосылыстарды басқару (Connection Management). Осы функционалда
абоненттерді желіге қосу және құрастыру ережесінде шифірлеу, кодтау UE
және желіде жүзеге асады. Бұлар қосылу және басқару тұтастық NAS
ағынының деңгейде орындалады.
S-GW
S-GW
(Serving
Gateway).
UE-ге
қатысты барлық IP
16
дестелер(пакеты) UE әртүрлі базалар станциясы (eNodeB) арасында
орналасқанда, барлық мәліметтер ағынына берік (анкерный) болып келетін
GW арқылы жіберіледі. Бұдан өзге, UE бос немесе күту (холостой) режимінде
(idle mode) болғанда, S-GW барлық UE ағыны туралы ақпаратты сақтайды,
және де S-GW UE-ге жіберілген мәліметтерді, UE-де мәліметтерді жіберуге
арналған радио каналда ағын жасау үшін, MME UE пейджинг процедурасын
іске қосқанша уақытша жинайды немесе сақтайды.
Айтылған функциялардан басқа, S-GW визитті желілерде тағы да
бірнеше административті функцияларды жүзеге асырады. Мысалы, тіркеуден
шығару үшін ақпараттарды жинау.
P-GW (PDN Gateway). Бұл құрылғының функциясы UE үшін IP адресті
айқындауға, QoS параметрлерін ұстану және тіркеуден шығаруды PCRF
(Policy Control and Charging Rules Function) ережелеріне сәйкес жүзеге
асыруға негізделген. Қосымша P-GW QoS параметрлерінің нақты жиынымен,
әртүрлі клиенттік ағындарға, қабылданған IP дестелердің фильтрациясын
жүзеге асырады, онымен қоса TFT (Traffic Flow Templates) қолданылады.
1.2 суретте қолданушылық деңгейде орындалатын протоколдар стегі
көрсетілген.
1.2 сурет – Қолданушылық деңгейде орындалатын протоколдар стегі
UE-ге бағытталған IP дестелер, UE-ге келесі рет тағы жіберу үшін P-GW
және eNodeB (S1 және S5/S8 интерфейстері) учаскелері арасында
туннельделеді (GTP-U/UDP/IP). UE және eNodeB учаскелері арасындағы
протоколдар стегі келесі деңгейлерден құралған: PDCP (Packet Data
Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control) және MAC (Medium Access
Control).
1.3 суретте бақылау деңгейінде орындалатын протоколдар стегі
көрсетілген.
17
1.3 сурет – Бақылау деңгейінде орындалатын протоколдар стегі
UE және eNodeB арасында қолданылатын протоколдар Access Stratum
(AS) протоколдары деген атқа ие. Бақылау деңгейінде RRC-ден төмен барлық
протоколдар қолданушылық деңгейдегідей функцияларды атқарады. Бір
ерекшелігі, бақылау деңгейінде тақырып көлемін қысқарту жоқ.
RRC протоколы басты бақылаушы функцияларды атқарады, оған радио
жіберу және барлық төменгі деңгейлердің конфигурациясы барысында
қолданылатын ағындарды құрастыру жатады.
Көршілес eNodeB-мен қатынасы X2 интерфейсі арқылы жүзеге асады.
RRC хаттамасы. Бұл нұсқаулықта Radio Resource Control (RRC)
протоколы қарастырылады. RRC протоколы жалпы NAS (Non Access Stratum)
ақпаратын тасымалдау үшін (барлық UE-ге қатысты ақпарат) және арнайы
(dedicated) NAS ақпараты үшін (белгілі бір UE-ге қатысты) қолданылады.
Сонымен қатар, RRC_IDLE күйіндегі (idle mode-де) UE үшін ішкі қоңыраулар
жайлы хабарламалар жіберіліп отырады.
RRC протоколы келесі функционалдық аймақты қамтиды:
- Жүйелік ақпаратты жіберу немесе тарату. Жалпы NAS ақпаратқа
қатысты жүйелік ақпаратты кең ауқымда тарату.Бұл ақпараттың бір бөлігі
RRC_IDLE күйіндегі UE-ге ғана қатысты.
- RRC байланысын басқару (RRC connection control). Бұл аймаққа,
қолданушылық мәліметтерді жіберу (Data Radio Bearer, DRB) жүзеге асатын
пейджинг, бастапқы қорғаныс активациясы, сигналды радио ағындарын
(Signalling Radio Bearer, SRB) және радио ағындарды құрастырумен қатар,
RRC байланысының құрастыру процедурасы, өзгерісі және жойылуы жатады.
Және осы аймаққа хэндовер (Handover) процедурасы мен төменгі деңгейлер
(PDCP, RLC, MAC) конфигурациясы жатады.
18
- Өзара технологиялық мобильділік (inter-RAT mobility). Мобильділік
процедурасынан басқа, бұл аймақта UE контекстінің RRC жіберілуі және
қорғаныс активациясы бар.
- Өлшемдерді баптау (measurement) және қорытындыла (reporting).
Мобильділіктің әр түрлі типі (intra-frequency, inter-frequency, inter-RAT) үшін
өзгеріс кезеңінің активациясы мен бабын (настройка) қоса отырып,
өлшемдерді баптау және қорытындылау. Тағы басқа функционалдық
аймақтар, мысалы, арнайы NAS ақпаратын жіберу.
Белгілі бір UE-ге арналған RRC хабарламалар SRB арқылы жіберіледі.
PDCP және RLC деңгейлерін өтіп, бұл хабарламалар логикалық каналдарға
түседі. Немесе мында: Common Control Channel (байланыс орнату
барысында), немесе мында: Dedicated Control Channel (егер UE
RRC_CONNECTED күйінде болса). Сообщения пейджинг хабарламалары
және жүйелік ақпараты бар хабарламалар тікелей логикалық каналдарға
барады: Paging Control Channel және Broadcast Control Channel.
CCCH каналының RRC хабарламалары SRB0 арқылы жеткізіледі, DCCH
каналынікі - SRB1, DCCH каналының төменгірангті RRC хабарламалары
канала DCCH (бұл хабарламаларда жеке UE үшін NAS ақпараты болуы
мүмкін ) - SRB2. DCCH каналының барлық RRC хабарламасында бүтіндік
қорғанысы бар және PDCP деңгейінде шифрленген. Осы хабарламалардың
RLC деңгейінде сенімді тасымалы үшін ARQ (Automatic Repeat reQuest)
механизмі қолданылады. CCCH каналының RRC хабарламаларының бүтіндік
қорғанысы жоқ және олардың тасымалы барысында ARQ қолданылмайды.
Айта кетерлік жайт, осыған қарамастан, NAS бүтіндік қорғанысын және
шифрлеуді қолданады.
Жүйелік
ақпарат
тасымалы. Жүйелік
ақпарат
әрқайсысында
функционалдық параметрлер жиыны бар жүйелік ақпараттық блоктар (System
Information Block, SIB) көмегімен құрастырылған. SIB-тің келесі типтері
анықталған:
- Бас ақпарат блогы (Master Information Block, MIB). Берілген блокта
желіге қосылмастан бұрын қолданушы білуі қажет, жиі таралатын
параметрлердің шектелген көлемі бар(мысалы, жұмыстық жиілік тізбегі, кадр
нөмірі және т.б.).
- 1-ші типті жүйелік ақпарат блогы(System Information Block Type 1,
SIB1). Берілген блок ұяшықтарды (cell selection) таңдау процедурасына
қажетті параметрлерді, сонымен қатар, қалған SIB-тің жіберілу уақыты жайлы
ақпаратты да қамтиды.
- Ақпараттық жүйенің 2-ші типті блогы (SystemInformationBlockType 2,
SIB2). Бұл блок бірлескен және бөлінген каналдардың ақпаратын қамтиды.
- SIB3 - SIB5. Бұл блоктар E-UTRAN-да жасылынуға қажетті әр түрлі
тәртіптер үшін ақпаратты сақтайды.
- SIB6 - SIB8. Берілген блоктар қажетті жүйе аралық хэндоверовті
орындау үшін керекті ақпараттарды сақтайды.
- SIB9. Бұл блок фемтосттың идентификаторын сақтайды.
- SIB10 - SIB11. Бұл блоктар жер сілкінісі мен цунами туралы
19
ескертулер үшін қолданылады.
Жүйелік ақпаратты тарату үшін RRC хабарламаның 3 типі
қолданылады: MIB хабарлама, SIB1 хабарлама және ақпараттық жүйенің
хабарламасы (SystemInformation, SI). SI хабарламаның бірнешеуі берілуі
мүмкін. Сонымен қатар SI хабарламасы бірдей мезгілде беріле алатын бір
немесе бірнеше SIB тан тұрады. Төмендегі кестеде жүйелік ақпараттың берілу
барысының конфигурациясы мысал ретінде көрсетілген.
System information scheduling. LTE да бірігуін басқару. Бірігуін басқару
келесі аймақтарды өзіне енгізеді:
- қорғауды күшейту;
- қосылуды жасау, өзгерту және өшіру;
- DRB (DataRadioBearer) жасау, өзгерту және өшіру;
- Мобильдік (жинақылық).
LTE де ақпаратты сақтау UMTS пен GSM секілді ұйымдастырылған.
Бұл белгіде ақпаратты сақтау құрылымына толық сипаттама берілмейді,
мұндай сипаттама кейін бөлек жазбада пайда болады. Бұл жерде тек ақпартты
сақтау екі функциямен ұйымдастырылғанын атап өтеміз: соңғы ақпаратты
(RRC) шифрлау (DRB) қолданушы мәліметі секілді; тек соңғы ақпарат үшін
қабылданатын толық мәлімет.
UE жағдайында NAS екі деңгейі бар: EMM (EPS MobilityManagement)
жағдайы және ECM (EPS ConnectionManagement) жағдайы. EMM жағдайы UE
MME тіркелгенін немес тіркелмегенін анықтайды, және келесі белгілердің
біреуін қабылдайды: EMM-REGISTERED, EMM-DEREGISTERED. ECM
жағдайы UE қандай жағдайда екенін анықтайды және келесі екі белгінің
біреуін қабылдайды: ECM-CONNECTED, ECM-IDLE.
ECM-IDLE жағдайының ECM-CONNECTEDке өтуінен, RRC бірігуін
жасаудан басқа S1бірігуін ( мұнда S1 см. туралы )жасауды өзіне қосады.
Сонымен қатар RRC бірігуі S1бірігуінің алдында қосылады. Сондай-ақ ECM-
IDLE жағдайынан ECM-CONNECTED өту 100 мс. көп алмайтынын атап өту
керек. Бірігудің жасалу ережелері бөлек жазбада суреттелетін болады.
Мобильді басқаруда RRC_IDLE жағдайында UE жүзеге асады (ұяшықты
қайта таңдау), ал RRC_CONNECTED- E-UTRAN жағдайында (хэндовер).
Айта кетерлік бұл екі жағдайдың қолдану құрылымы өз ара келісімді болу
керек. Ұяшықты таңдағанда анықтау параметрі қабылданған сигналдың
сапасы болып табылады. Себебі ұяшықты таңдаған кезде ең жақсы емес
арақатынас сигнал/шуыл (SignaltoNoiseRatio, SNR) маңызды басқа ұяшықтар
үшін интерференция деңгейінің ұлғаюы.
RRC_IDLE жағдайын таңдау дербес көлемдегі әр бір жиелік көлемі бар
ұяшықтарды қайта таңдау тәртібі үшін абсолютті артықшылық негізінде
орындалады. Бастапқы бірдей бірнеше жиелік көлемі көлемді таңдауда
қабылданған сигналдың сапасы негізінде қабылданады. Сонымен қатар, E-
UTRAN алғашқы UE ерекшелігі үшін UE өнімділігі немесе қолданушының
түрін ескеріп белгілуге болады. UE артықшылық мағынасы жоқ жиеліктердің
көлемін қарастырмайды.
RRC_CONNECTED E-UTRAN мобильділікті басқару жағдайында UE
20
технологиясы хэндовер жасау керек ұяшықты таңдайды, ал RRC_IDLE, E-
UTRAN жағдайындағыдай, қабылданатын дабылдың сапасынан басқа, UE
өнімділігін және қолданушы түрін есепке алады. Бірақ E-UTRAN хэндоверді
UE жағынан өлшемдер (соқыр хэндовер, blindhandover) жайлы мәліметтерсіз
инициирлейді, дегенмен UE өлшемдер нәтижесін кандидаттар тізімі үшін
көзделген (target) ұяшыққа (яғни хэндовер орындалатын жер) көрсету ортақ
жағдай болып келеді.
LTE UE - де әрқашан бір ұяшыққа тағайындалған, яғни бір ұяшықтан
екінші ұяшыққа көшу қатаң хэндовер (hardhandover) арқылы орындалады. Сол
сәтте UE (sourceeNodeB) қызмет ететін eNodeB көзделген eNodeB хэндоверге
қажет дайындықтарды орындау үшін көзделген (targeteNodeB) ретінде
таңдалған eNodeBмен хаттамалармен алмасады. Сонымен қатар LTEда UE
басқа ұяшыққа қызмет етуге көшетін "forward" хэндовер бар.UЕ-ні қосқанда
алдыңғы ұяшықпен байланыс жоғалған сәтте, байланыстарды қайта құру
процедурасын іске асырады.
Технология аралық мобильділік (inter-RAT mobility). LTE технологиясы
қайтымды бағытта UE-ден басқа RAT (RadioAccessTechnology) қызметіне
ауысуынан тұрады. Хэндовер процедурасы басқа RAT – LTEға практикалық
түрде ішкі LTE хэндовер процедурасымен сәйкес. Мұндағы айырмашылық
бұл жағдайда толық конфигурация AS (AccessSecurity) процедурасын
орындау қажет. Одан басқа, егер алдыңғы технологияда шифрлеу
қолданылмаса, онда LTE оны міндетті түрде қолданады. Сондай ақ E-UTRAN
SRB1, SRB2 және бір немесе бірнеше DRB (EPS ағымына сәйкес кемінде бір
DRB) құрады.
UE-нің LTE-ден басқа RATқа ауысуы хэндовер немесе CellChangeOrder
(CCO) процедурасы арқылы іске асады.
CCO процедурасы UE-нің GERANға (GSM EDGE RadioAccessNetwork)
ауысуы үшін ғана қолданылады. Ауысу қауіпсіздіктің активациясынан кейін
ғана орындалады.
Өлшемділік (measurement) және қорытындылық (reporting) жөндеулері.
UE мобильділігін басқару үшін E-UTRAN оны өлшемдер жайлы мәліметтер
жіберетіндей етіп конфигурациялай алады. UE конфигурациясы үшін келесі
элементтер анықталды:
Өлшемдер объектісі. Мұнда өлшемдер жүргізілетін жиіліктер
көрсетіледі. Сонымен қатар ұяшықтар тізімі көрсетілуі мүмкін.
Қорытынды конфигурациясы. Мұнда қорытындының периодты немесе
жағдайлас (eventtriggered) түрі және UE қандай мәлімет жіберу керек екені
көрсетіледі.
Өлшемдер маңыздылығы. Мұнда сәйкес келетін өлшемдер объектісі
және қорытынды конфигурациясы анықталады.
Ұзындық (quantity) конфигурациясы. Мұнда әр өлшемге қандай сүзгі
қолданылатыны анықталады.
Өлшемдер арақашықтығы. Керекті өлшемдер орындау үшін eNodeB
UEнің кірген және шыққан ресурстарын белгілемегендегі уақыт периоды
анықталады.
21
E-UTRAN тек қана біріншілік өлшем объектісіне конфигурация
тағайындайды, сонымен қатар бір объектке өлшемдер идентификаторын
қолдана алады. Өлшемдер объектісінде және қорытынды конфигурациясында
қолданылатын идентификаторлар өлшемдер түріне қарамастан мінсіз болып
табылады.
UE "MeasurementReport" хаттамасында тек біріншілік өлшемдерге
қатысты өлшемдер нәтижесін жібере алады, яғни өлшемдер қорытындыны
жіберген кезде бірікпейді.
Достарыңызбен бөлісу: |