3 Структура базовой станции

Для организации нескольких частотных каналов на БС имеется соответствующее число приемников и передатчиков, что позволяет вести одновременную работу на нескольких каналах с различными частотами. Группа приемников и передатчиков может подключаться к общей антенне. Однако чаще всего базовая станция имеет различные антенны на прием и на передачу. Для борьбы с многолучевым замиранием в некоторых системах используется метод разнесенного приема. В этом случае БС имеет две приемные антенны (рисунок 4).

Одноименные приемники и передатчики имеют общие опорные генераторы, обеспечивающие их согласованную перестройку при переходе с одного канала на другой. Конкретное число N приемопередатчиков зависит от конструкции и комплектации БС. Для обеспечения одновременной работы N приемников на одну приемную антенну между приемной антенной и приемниками устанавливается делитель мощности на N выходов. Для работы N передатчиков с одной передающей антенной между ними устанавливается сумматор мощности на N входов.

Блок сопряжения с линией связи обеспечивает согласование оборудования БС с линией для передачи информации от контроллера на центр коммутации и наоборот. В качестве линии связи с ЦК обычно используется радиорелейная или ИКМ-линия, они не располагаются территориально в одном месте.

Контроллер БС представляет собой мощный компьютер, который обеспечивает управление работой станции, а также контроль работоспособности всех входящих в нее блоков и узлов.

Рисунок 4 - Структура базовой станции

Для обеспечения достаточной степени надежности многие блоки и узлы БС резервируются. В состав станции также включаются автономные источники бесперебойного питания (аккумуляторы). Так как аппаратура БС потребляет значительную мощность и выделяет большое количество тепла, в ней предусматривают специальные устройства охлаждения.

4 Структура подвижной станции

Подвижную станцию условно можно разделить на три основных блока (рисунок 5): 1) антенный блок; 2) блок управления 3) приемопередающий блок.

Рисунок 5 - Структура подвижной станции

Приемопередающий блок, в свою очередь, включает передатчик, приемник, синтезатор частот и логический блок.

Антенный блок включает собственно антенну – в простейшем случае четвертьволновой штырь – и коммутатор прием - передача. Последний для цифровой станции может представлять собой электронный коммутатор, подключающий антенну либо на вход передатчика, либо на вход приемника, поскольку, как будет ясно из дальнейшего, подвижная станция цифровой системы никогда не работает на прием и передачу одновременно.

Блок управления включает микротелефонную трубку – микрофон и динамик, клавиатуру и дисплей. Клавиатура (наборное поле с цифровыми и функциональными клавишами) служит для набора номера телефона вызываемого абонента, а также команд, определяющих режим работы подвижной станции. Дисплей служит для отображения различной информации, предусматриваемой устройством и режимом работы станции.

В состав передатчика цифровой подвижной станции входят следующие элементы:

• аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) - преобразует в цифровую форму сигнал с выхода микрофона и вся последующая обработка и передача сигнала речи производится в цифровой форме, вплоть до обратного цифро–аналогового преобразования;

• кодер речи осуществляет кодирование сигнала речи - преобразование сигнала, имеющего цифровую форму, по определенным законам с целью сокращения его избыточности, т.е. с целью сокращения объема информации, передаваемой по каналу связи;

• кодер канала - добавляет в цифровой сигнал, получаемый с выхода кодера речи, дополнительную (избыточную) информацию, предназначенную для защиты от ошибок при передаче сигнала по линии связи; с той же целью информация подвергается определенной переупаковке (перемежению ); кроме того, кодер канала вводит в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающую от логического блока;

• модулятор - осуществляет перенос информации кодированного видеосигнала на несущую частоту.

Приемник по составу в основном соответствует передатчику, но с обратными функциями входящих в него блоков:

• демодулятор выделяет из модулированного радиосигнала кодированный сигнал, несущий информацию;

• декодер канала выделяет из входного потока управляющую информацию и направляет ее на логический блок; принятая информация проверяется на наличие ошибок, и выявленные ошибки по возможности исправляются; до последующей обработки принятая информация подвергается обратной (по отношению к кодеру) переупаковке;

• декодер речи восстанавливает поступающий на него с кодера канала сигнал речи, переводя его в естественную форму, со свойственной ему избыточностью, но в цифровом виде;

• цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует принятый сигнал речи в аналоговую форму и подает его на вход динамика;

• эквалайзер служит для частичной компенсации искажений сигнала вследствие многолучевого распространения; по существу, он является адаптивным фильтром, настраиваемым по обучающей последовательности символов, входящей в состав передаваемой информации; блок эквалайзера не является функционально необходимым и в некоторых случаях блок эквалайзера может отсутствовать.

Помимо собственно передатчика и приемника, в приемопередающий блок входят логический блок и синтезатор частот. Логический блок - это микрокомпьютер со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющий управление работой подвижной станцией. Синтезатор является источником колебаний несущей частоты, используемой для передачи информации по радиоканалу. Наличие гетеродина и преобразователя частоты обусловлено тем, что для передачи и приема используются различные участки спектра.

Для обеспечения конфиденциальности передачи информации в некоторых системах возможно использование режима шифрования; в этих случаях передатчик и приемник подвижной станции включают соответственно блоки шифрования и дешифровки сообщений. В подвижной станции системы GSM предусмотрен специальный системный модуль идентификации абонента (Subscriber Identity Module- SIM). Подвижная станция системы GSM включает также так называемый детектор речевой активности (Voice Activity Detector) , который в интересах экономного расходования энергии источника питания (уменьшения средней мощности излучения ), а также снижения уровня помех, неизбежно создаваемых для других станций при работающем передатчике, включает работу передатчика на излучение только на те интервалы времени, когда абонент говорит. На время паузы в работе передатчика в приемный тракт дополнительно вводится так называемый комфортный шум.

В необходимых случаях в подвижную станцию могут входить отдельные терминальные устройства, например факсимильный аппарат, в том числе подключаемые через специальные адаптеры с использованием соответствующих интерфейсов.