Установление входящего вызова
Процедура установления входящего вызова в системах
стандарта AMPS выполняется следующим образом. Если в центр коммутации подвижной
связи поступает заявка на установление связи с подвижным абонентом от абонента
телефонной сети общего пользования или другого подвижного абонента, т. е. заявка
на входящий вызов, то он по проводному каналу передачи данных дает команду всем
базовым станциям, находящимся в зоне обслуживания, вызвать необходимого
подвижного абонента. Этот вызов по каналу управления транслируется на подвижную
станцию, которая, получив его, проверяет возможность доступа в обратный канал
управления с помощью флага "свободно/занято", имеющегося в принятом сообщении.
Если обратный канал управления свободен, то абонентская станция выдает в центр
коммутации подвижной связи MSC через базовую подтверждающее сообщение, которое
содержит личный номер подвижного абонента. Центр коммутации, приняв это
сообщение, анализирует поступившую информацию, определяет номер базовой станции,
обслуживающей в данный момент времени вызываемого абонента, и, тем самым,
определяет его местоположение. Затем он выбирает свободный разговорный канал на
данной базовой станции BTS и занимает его, указывая в информационной части
канала управления, что этот канал занят. Процедура входящего вызова происходит в
течение 1-4 мс, что совсем не заметно для пользователя. Реализация такой
процедуры позволяет снизить до минимума вероятность конфликтной ситуации при
занятии канала управления несколькими абонентами одновременно.
После выполнения процедуры установления свободного канала
связи и его занятия из центра коммутации по разговорному каналу посылается
повторный вызов на базовую станцию с указанием номера выделенного радиоканала и
номера специального сигнала SAT (Supervisory Audio Tone). В качестве сигнала SAT
в одной ячейке системы сотовой связи может использоваться сигнал одной из трех
тональных частот: 5970, 6000 или 6030 Гц, который необходим для контроля за
исполнением команд и качеством связи в разговорном канале. Получив информацию от
центра коммутации, абонентская станция перестраивается на частоту свободного
разговорного канала и по нему ретранслирует выделенный сигнал SAT, При его
распознавании на базовой станции принимается решение о готовности дуплексного
радиоканала "базовая станция - абонент", о чем сообщается в центр коммутации
соответствующим сигналом.
Далее производится коммутация наземной телефонной линии
между центром MSC и базовой станцией, радиоканала - между станцией BTS и
подвижной станцией MS, которая соответствующей командой приводится в готовность.
Если абонент свободен, то от него по назначенному разговорному каналу на базовую
станцию передается тональный сигнал ST (Signalling Tone) частотой 8 кГц, который
прерывается при снятии трубки абонентского аппарата. По сигналу ST базовая
станция сообщает в центр коммутации о готовности абонентского терминала, и центр
МЗС посылает абоненту сигнал вызова (звонок). При прерывании сигнала ST центр
коммутации подключает весь разговорный тракт, передает в канал сигнал SAT и
следит за результатами контроля качества связи. По завершении разговора от
абонентского терминала передается сигнал ST и сигнал о перестройке на частоту
канала управления, поэтому базовая станция сообщает в центр коммутации подвижной
связи об окончании сеанса связи, после чего коммутационное оборудование
освобождается,
Сигнал SAT постоянно передается в канале связи во время
разговора. В том случае, если обнаружено прерывание этого сигнала, абонентская
станция включает таймер и, если сигнал SAT не будет обнаружен по истечении
определенного времени, переключается на частоту канала управления. На этом сеанс
связи заканчивается.
Следует отметить, что в отличие от алгоритма входящего
вызова системы NMT в данном алгоритме контроль достоверности принимаемых
сообщений частично перенесен на блок управления абонентской станции. Например, с
его помощью определяется соответствие между принятым номером разговорного канала
и номером канала управления, который обслуживает данную группу разговорных
каналов.
Организация управления при исходящем
вызове
Исходящий от подвижного абонента вызов может быть
предназначен как для абонента телефонной сети общего пользования, так и для
другого подвижного абонента системы сотовой связи. Для производства исходящего
вызова пользователь набирает на радиотелефоне номер вызываемого абонента; этот
номер передается на базовую станцию и далее транслируется в центр коммутации по
каналу передачи данных. После анализа информации и выделения свободного
разговорного канала в действующих системах сотовой связи организуется
тестирование состояния каналов, устанавливается соединение и в сторону
вызываемого абонента посылается вызов. При ответе абонента подключается весь
разговорный тракт.
В системах сотовой связи стандарта AMPS управление при
исходящем вызове основано на применении сигналов SAT и ST. Как и в системе
стандарта NMT, номер вызываемого абонента записывается в запоминающее устройство
абонентской станции, которая затем проверяет состояние обратного канала
управления на занятость, т. е. определяет возможность доступа в прямой канал
управления. Подучив доступ, абонентская станция передает исходящий вызов, в
котором содержатся номера вызывающего и вызываемого абонентов. Базовая станция
транслирует исходящее сообщение по каналу передачи данных в центр коммутации,
где осуществляется проверка на несанкционированный доступ вызывающего абонента к
данной сети. Если абонент имеет право доступа, то центр коммутации инициирует в
течение 1-4 мс состояние обратного канала управления, как "занято", выделяет
свободный разговорный канал и передает сигнал SAT. Одновременно с этим
устанавливается соединение с вызываемым абонентом и ему передается вызов.
Получив номера разговорного канала и сигнала SAT, вызывающая станция
настраивается на частоту разговорного канала и передает по нему через базовую
станцию в центр коммутации подвижной связи соответствующий сигнал SAT, после
получения, которого осуществляется проверка разговорного тракта MSC - BTS-MS.
Далее центр коммутации ожидает ответа вызываемого абонента и, при снятии им
трубки, подключает разговорный тракт и ведет контроль за качеством речи.
Организация эстафетной передачи абонента
Одной из основных проблем при разработке систем сотовой
связи является обеспечение непрерывной связи во время передвижения абонента по
зоне обслуживания. Для ее разрешения используется принцип эстафетной передачи. В
системах стандарта AMPS протокол обмена сообщениями в рассматриваемом режиме
подобен протоколу систем стандарта NMT и отличается лишь тем, что контроль за
качеством передачи ведется с помощью сигнала SAT, В процессе эстафетной передачи
абонента от одной базовой станции к другой аппаратура подвижного абонента
уведомляется о номере сигнала SAT специальным сообщением. По мере приближения
подвижной станции к границе ячейки величина отношения сигнал/шум уменьшается.
Поэтому базовая станция BTS1 может выдать в центр коммутации сигнал "ухудшение
качества", по которому центр коммутации идентифицирует шесть ближайших к
абоненту базовых станций и дает им команду измерить уровень сигнала SAT 1 в
данном радиоканале. Центр коммутации сравнивает полученные результаты и выбирает
новую ячейку с более высоким уровнем сигнала, например, ячейку 2, в базовую
станцию которой передается номер нового разговорного канала и номер SAT2. Это
сообщение транслируется на подвижную станцию в разговорном канале, по которому
ведется сеанс связи. Подтверждением получения информации является
кратковременное (на 50 мс) прерывание сигнала SAT2, зафиксировав которое, BTS1
посылает сигнал исполнения на центр коммутации. В новом разговорном канале
абонентский терминал передает в центр коммутации сигнал готовности, последний
производит соответствующую перекоммутацию каналов, освобождая базовую станцию
BTS1, и подключает новый разговорный тракт. Контроль за качеством передачи
ведется по сигналу SAT2, дискретная информация передается в разговорном канале
методом бланкирования, при котором речевые сигналы прерываются. Вся процедура
эстафетной передачи занимает около 250 мс, поэтому для абонента момент
переключения незаметен.
