Режим коммутации каналов (первоначально в GSM). Режим пакетной коммутации. Основные параметры заголовка. Сеть GPRS (General Packet Radio Service)

Сеть GPRS (General Packet Radio Service)

Режим коммутации каналов (первоначально в GSM)

Режим пакетной коммутации

Основные параметры заголовка: (IP-)адрес отправителя, (IP-)адрес получателя, приоритетность обслуживания (скорость или достоверность доставки), номер пакета.

Размер пакета переменен.

Достоинства пакетной коммутации: более эффективное использование всей сети в целом (узлы сети за одно и тоже время обслуживают бо`льшее количество абонентов)

Недостатки: ухудшение качества связи (пакеты на каждом узле попадают в очередь на обслуживание; при большой загрузке сети некоторые пакеты могут не дойти)

Передача данных от абонента к абоненту в режиме пакетной коммутации по IP-протоколу с повышением скорости (теоретически) до 115 бит/с.

Базируется на стандартном частотном радиоанале шириной 200кГц со скоростью передачи цифрового потока 270 кбит/с и временным разделением каналов на 8 временных интервалов (слотов).

С учетом передачи протоколированных данных и избыточного кодирования полезная скорость составляет 14 кбит/с в каждом радиоканале.

Поэтому в GPRS каждому абоненту может выделяться от 1го до 8ми временных интервалов  (тайм-слотов).

В базе данных оператора (HLR) хранятся параметры услуг связи для каждого абонента: производительность, которая задается максимальной и средней битовой скоростью в единицах от 1 до 8 в направлении «вниз» и «вверх»; надёжность (5 классов) они определяют вероятность потери или ошибочного измерения пакетов; задержка (4 класса), которая вносится маршрутизаторами GPRS при формировании и обработки пакетов; приоритетность в аварийных или сбойных ситуациях, а также при перегрузе сети (3 уровня приоритета).

Внедрение сети GPRS связано с добавлением в развивающуюся сеть GSM двух базовых узлов для режима пакетной передачи данных:

-SGSN (Serving GPRS Support Node)

-GGSN (Gateway GPRS Support Node) – шлюзовый узел

Дополнительно требуется модернизация контроллера базовых станций (BSC) (доработка ПО (программного обеспечения)).

MSC – «АТС» мобильной связи, которая обеспечивает режим коммутации каналов

SGSN – «АТС» пекетной передачи (сервисный узел обеспечивает маршрутизацию пакетов, аутентификацию и шифрование; поддерживает функции, аналогичные MSC в сетях коммутации каналов).

Исходящий поток из SGSN перенаправляется на BSC, а от него на мобильного абонента (сотовый) через базовую станцию (BTS).

GGSN реализует соединение с внешними сетями, работающими по IP, Х.25; кроме того обеспечивает функцию безопасности; обработку счетов абонентов и динамическое выделение IP адресов.

Сотовая связь, как система массового обслуживания.

Ёмкость системы зависит от числа каналов. При N каналов можно обслужить больше N абонентов, хотя в некоторых случаях абоненты в ответ на вызов будут получать отказ, и тем чаще, чем больше число абонентов по сравнению с числом каналов. В сотовых и транкинговых системах связи используется теория системы массового обслуживания, т.к. поток заявок и продолжительность их обслуживания являются случайными величинами. Используя эту теорию можно рассчитать число каналов связи для обслуживания заданного числа абонентов при определенной вероятности отказа в обслуживании. Характеристикой случайного потока вызовов является средняя частота поступающих вызовов (λ).

(в час-пик) (К-число вызовов)

Средний трафик (Эрланг (Датский ученый)) (Т – средняя продолжительность одного разговора).

Для выбора числа каналов в сотовой системе связи используется два предположения:

Вероятность поступления вызова (K) за время (t)

Продолжительность одного вызова (длительность занятия канала связи)

В системе связи с отказами (модель Эрланга В) («Би»)

Вероятность блокировки  (когда все каналы заняты)

, где N – число каналов; А – трафик, Эрланг; n – текущий параметр (переменная)

 – вероятность блокировки одного абонента

Задача 1

Задача 2/1

Задача 2/2