Разработка информационной системы для повышения качества технического обслуживания базовых станций

 

Оглавление

1. Введение

2. Обзор системы GSM

2.1 Общие сведения

2.2 Описание компонентов сети GSM

2.3 Услуги стандарта GSM

3. Обзор сети UMTS

3.1 Введение

3.2 Стандартизация

3.3 Версии UMTS

3.4 Услуги, предоставляемые в сети UMTS

3.4.1 Общие услуги

3.4.2 Качество обслуживания

3.4.3 Возможности UMTS в предоставлении услуг

3.4.3.1 Услуги, основанные на местоположении

3.4.3.2 Услуга WAP

3.4.3.3 Служба обмена мультимедийными сообщениями (MMS)

3.4.3.4 CAMEL

3.4.4 Виртуальная домашняя среда (VHE)

3.5 Сетевые компоненты сети UMTS

3.5.1 Элементы сети доступа

3.5.2 Архитектура сети радио доступа GSM/EDGE (GERAN)

3.5.2.1 Подсистема базовых станций (BSS)

3.5.2.2 Базовая приемопередающая станция (BTS)

3.5.2.3 Контроллер базовых станций (BSC)

3.5.2.4 Мобильная станция GSM (MS)

3.5.3 Архитектура универсальной наземной сети радио доступа (UTRAN)

3.5.3.1 Подсистема сети радиосвязи (RNS)

3.5.3.2 Контроллер сети радиосвязи (RNC)

3.5.3.3 Узел B

3.5.3.4 Оборудование пользователя (UE)

3.5.4 Элементы базовой сети

3.5.5 Элементы базовой сети - домен коммутации каналов (CS)

3.5.5.1 Центр коммутации подвижной связи/Шлюзовой центр коммутации подвижной связи (MSC/GMSC)

3.5.5.2 Шлюз среды/сервер центра коммутации подвижной связи (MGW/сервер MSC)

3.5.5.3 Шлюз сигнализации (SGW)

3.5.6 Элементы базовой сети - домен коммутации пакетов (PS)

3.5.6.1 Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN)

3.5.6.2 Шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN)

3.5.7 Элементы базовой сети (CN) - Регистры

3.5.7.1 Домашний регистр (HLR)

3.5.7.2 Сервер абонентов домашней сети (HSS)

3.5.7.3 Гостевой регистр (VLR)

3.5.7.4 Центр аутентификации (AuC)

3.5.7.5 Регистр идентификации оборудования (EIR)

3.5.8 Подсистема IP-мультимедиа (IMS)

4. Подсистема базовых станций

4.1 Состав и функциональное назначение компонентов подсистемы базовой станции

4.2 Функции подсистемы базовой станции

4.3 Базовая станция, Base Transceiver Station

4.4 Контроллер базовых станций BSC

4.5 Транскодер, Transcoder

4.6 Блок управления пакетами, Packet Control Unit

5. Создание информационной системы

5.1 Обзор СУБД

5.2 Проектирование базы данных

5.2.1 Постановка задачи и определение требований

5.2.2 Анализ предметной области и концептуальное моделирование

5.2.3 Логическое моделирование данных

5.3 Интерфейс

6. Инструкция пользователя

6.1 Требования к аппаратной части и установка системы

6.2 Работа с информационной системой

7. Анализ результатов эффективности использования информационной системы

7.1 Обработка и добавление данных в базу

7.2 Анализ использования информационной системы

7.3 Обобщение результатов анализа

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Характеристика опасных и вредных факторов.

8.2 Электромагнитные излучения

8.3 Требования к рабочему месту оператора

8.4 Электробезопасность

8.5 Освещение

8.6 Требования к микроклимату

8.7 Шум

8.8 Пожарная безопасность

9. Технико-экономическое обоснование

9.1 Расчет себестоимости программного продукта для повышения качества технического обслуживания базовых станций

9.2 Эффект от использования программного продукта

10. Заключение

1. Введение

Развитие телекоммуникационных средств, а именно систем сотовой связи в современном мире идет очень стремительно. Совершенствование в сетях сотовой связи произошло за довольно короткий период времени - от аналоговых систем первого поколения, быстрыми шагами, к цифровым системам второго поколения, и продолжает развитие к системам третьего поколения с более высокими показателями. Важным фактором является возможность совершенствования оборудования без полной замены, при увеличении требований к количеству и качеству услуг.

Задача, поставленная в дипломном проекте, заключается в разработке информационной системы, которая позволит отслеживать изменения в оборудовании и настройках сети, а также искать и своевременно устранять ошибки в конфигурировании системы.

Несмотря на то, что каждый производитель оборудования для сотовых систем поставляет свои инструменты для управления, одним из недостатков становится невозможность сравнения параметров нескольких базовых станций. В данном диплом проекте данный недостаток был учтен.

базовая станция настройка сеть

2. Обзор системы GSM

2.1 Общие сведения

Влияние технологий мобильной связи на нашу жизнь переоценить невозможно. Мобильная связь рассматривается в настоящее время как необходимость, а технологии мобильной связи являются наиболее востребованными и быстро растущими.

Система сотовой связи - это сложная и гибкая техническая система, допускающая большое разнообразие как по вариантам конфигурации, так и по набору выполняемых функций. Эта система обеспечивает передачу как речи, так и других видов информации, в частности факсимильных сообщений и компьютерных данных. В части передачи речи, в свою очередь, может быть реализована двусторонняя телефонная связь, многосторонняя телефонная связь (конференц-связь), голосовая почта. При организации обычного двустороннего телефонного разговора, начинающегося с вызова, возможны режимы автодозвона, ожидания вызова, переадресации вызова.

Мобильная связь рассматривается в настоящее время как необходимость, а технологии мобильной связи являются наиболее востребованными и быстро растущими. Системы мобильной связи эволюционировали в очень короткое время. Рассматривая вопросы эволюции систем мобильной связи, мы приходим к понятию "поколений".

Системы первого поколения (1G) были аналоговыми, реализованными на достаточно надежных сетях, но с ограниченной возможностью предложения услуг абонентам. Кроме того, они не позволяли осуществлять роуминг между сетями.

Системы мобильной связи второго поколения (2G) являются цифровыми. Они привнесли существенные преимущества с точки зрения предложения абонентам усовершенствованных услуг, повышения емкости и качества. Система GSMотносится к технологии 2G. Возросшая потребность в беспроводном доступе в Интернет привела к дальнейшему развитию системы 2G. Так появилась система, называемая 2.5G. Примером технологии 2.5G является GPRS (General Packet Radio Services) - стандартизованная технология пакетной передачи данных, позволяющая использовать оконечное устройство мобильной связи для доступа в Интернет. Другими появившимися со временем стандартными и опциональными свойствами цифровых сетей мобильной связи являются свойства Интеллектуальной сети (IN), свойства системы позиционирования (определения местоположения) подвижных объектов, SMS (услуги службы коротких сообщений) и разработки в программном обеспечении системы сигнализации и сетевого управления.

Поскольку в настоящее время существует несколько систем 2G, использующих несовместимые технологии и работающих в различных частотных спектрах, они не могут завоевать массовый рынок на долгосрочный период. Эти факторы привели к концепции систем третьего поколения (3G), которые позволят осуществлять связь, обмен информацией и предоставлять различные развлекательные услуги, ориентированные на беспроводное оконечное устройство (терминал).

Таким образом, GSM является основополагающей технологией, на которой росли технологии предыдущих и существующих систем мобильной связи, и на которой будут отрабатываться будущие направления развития в области связи.

По причине того, что GSM - это общий стандарт, абоненты сотовой связи могут использовать свои телефонные аппараты в пределах всей зоны обслуживания GSM, которая включает в себя все страны мира, в который действуют сети стандарта GSM.

Кроме того сети, построенные на основе стандарта GSM, обеспечивают пользователей такими услугами, как высокоскоростная передача данных, передача коротких сообщений (SMS), услугами Интеллектуальной сети (IN), например, услугой мобильной виртуальной корпоративной сети (MVPN). Технические спецификации GSM разработаны также с учетом возможности взаимодействия с другими стандартами, то есть они гарантируют наличие интерфейсов с сетями мобильной связи других стандартов.

Ключевым аспектом GSM является то, что спецификации могут быть модифицированы, они являются "открытыми", то есть не являются законченными в смысле развития и могут дорабатываться с целью удовлетворения будущих потребностей.

2.2 Описание компонентов сети GSM

Сеть GSM делится на 2 системы. Каждая из этих систем включает в себя ряд функциональных устройств, которые, в свою очередь являются компонентами сети мобильной радиосвязи. Данными системами являются:

Коммутационная система - Switching System (SS)

Система базовых станций - Base Station System (BSS)

Каждая из этих систем контролируется компьютерным центром управления. На рисунке 2.1 представлена функциональная схема данных систем.

Рисунок 2.1 Функциональная схема системы мобильной радиосвязи

Ниже приведены расшифровки сокращений, приведенных на рисунке 2.1

AUCAuthentication CenterЦентр аутентификации (проверки подлинности абонента) BSCBase Station ControllerКонтроллер базовых станцийBTSBase Transceiver StationПриёмопередающая базовая станцияEIREquipment Identity RegisterРегистр идентификации оборудованияHLRHome Location RegisterОпорный регистр местоположенияMSMobile StationМобильная станцияMSCMobile Services Station CenterЦентр коммутации мобильной связиNMCNetwork Management CenterЦентр управления сетьюОМСOperation and Maintenance CenterЦентр технического обслуживанияVLRVisitor Location RegisterВизитный регистр

Система SS выполняет функции обслуживания вызовов и установления соединений, а также отвечает за реализацию всех назначенных абоненту услуг. SSвключает в себя следующие функциональные устройства:

Центр коммутации мобильной связи (MSC)

Опорный регистр местоположения (HLR)

Визитный регистр (VLR)

Центр аутентификации (AUC)

Регистр идентификация оборудования (EIR).

MSC выполняет функции коммутации для мобильной связи. Данный центр контролирует все входящие и исходящие вызовы, поступающие из других телефонных сетей и сетей передачи данных. К данным сетям можно отнести PSTN, ISDN, сети данных общего пользования, корпоративные сети, а также сети мобильной связи других операторов. Функции проверки подлинности абонентов также выполняются в MSC. MSC обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. На MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся "эстафетная передача", в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении мобильной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передаёт их в центр расчётов (биллинг-центр). MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети.не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления.

Центр коммутации постоянно осуществляет постоянное слежение за мобильными станциями, используя регистры положения (HLR) и перемещения (VLR).

В системе GSM каждый оператор располагает базой данных, содержащей информацию обо всех абонентах принадлежащих своей PLMN. Эта база данных может быть организована в одном или более HLR. Информация об абоненте заносится в HLR в момент регистрации абонента (заключения абонентом контракта на обслуживание) и хранится до тех пор, пока абонент не расторгнет контракт и не будет удалён из регистра HLR.

Хранящаяся информация в HLR включает в себя:

Идентификатор абонента.

Дополнительные услуги, закрепленные за абонентом.

Информацию о местоположении абонента.

Аутентификационную информацию абонента.

HLR может быть выполнен как в собственном узле сети, так и отдельно. Если емкость HLRисчерпана, то может быть добавлен дополнительный HLR. И в случае организации нескольких HLR база данных остаётся единой - распределённой. Запись данных об абоненте всегда остаётся единственной. К данным, хранящихся в HLR, могут получить доступ MSC и VLR, относящиеся к другим сетям, в рамках обеспечения межсетевого роуминга абонентов.

База данных VLR содержит информацию обо всех абонентах мобильной связи, расположенных в данный момент в зоне обслуживания MSC. Таким образом, для каждого MSC на сети существует свой VLR. В VLRвременно хранится информация об абонировании, и благодаря этому связанный с ним MSC может обслуживать всех абонентов, находящихся в зоне обслуживания данного MSC. VLR может рассматриваться как распределенный HLR, поскольку в VLRхранится копия информации об абоненте, хранящейся в HLR.

Когда абонент перемещается в зону обслуживания нового MSC, VLR, подключенный к данному MSC, запрашивает информацию об абоненте из того HLR, в котором хранятся данные этого абонента. HLR посылает копию информации в VLR и обновляет у себя информацию о местоположении абонента. Когда абонент звонит из новой зоны обслуживания, VLR уже располагает всей информацией, необходимой для обслуживания вызова. В случае роуминга абонента в зону действия другого MSC, VLR запрашивает данные об абоненте из HLR, к которому принадлежит данный абонент. HLR в свою очередь передаёт копию данных об абоненте в запрашивающий VLR и в свою очередь обновляет информацию о новом местоположении абонента. После того как информация обновится, MS может осуществлять исходящие/входящие соединения.

Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации - удостоверения подлинности абонента. AUC - центр проверки подлинности абонента состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации (осуществляется генерация паролей). С его помощью проверяются полномочия абонента, и осуществляется его доступ к сети связи. AUC принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования абонентских станций на основе базы данных, сосредоточенной в регистре идентификации оборудования EIR.- это база данных, содержащая информацию о идентификационных номерах мобильных трубок. Данная информация необходима для осуществления блокировки краденых трубок. Данный регистр (EIR) предлагается операторам как опция, поэтому, многие операторы не используют данный регистр.

Система BSS отвечает за все функции, относящиеся к радиоинтерфейсу. Эта система включает в себя следующие функциональные блоки:

Контроллер базовых станций (BSC)

Базовую станцию (BTS)

BSC управляет всеми функциями, относящимися к работе радиоканалов в сети GSM. Это коммутатор большой емкости, который обеспечивает такие функции, как хэндовер MS, назначение радиоканалов и сбор данных о конфигурации сот. Каждый MSC может управлять несколькими BSC.управляет радиоинтерфейсом с MS. BTS включает в себя такое радиооборудование, как трансиверы (приемо-передатчики) и антенны, которые необходимы для обслуживание каждой соты в сети. Контроллер BSC управляет несколькими BTS.

Центр технического обслуживания (ОМС) выполняет все задачи по эксплуатационно-техническому обслуживанию для сети, например, из него проводится наблюдение за сетевым трафиком, за аварийными сигналами от всех сетевых элементов.

Из ОМС доступ осуществляется как к системе SS, так и к системе BSS.не принадлежит ни к одной из этих систем, но рассматривается как элемент сети.стандарта GSMсостоится из следующих элементов:

мобильного терминала (трубки);

модуля идентификации абонента (SIM).

В стандарте GSM, в отличие от других стандартов, информация об абоненте отделена от информации о мобильном терминале. Абонентская информация хранится на смарт-карте SIM. SIM может вставляться в любой аппарат, поддерживающих стандарт GSM. Это является для абонентов преимуществом, потому что они могут легко менять аппараты по своему желанию, что никак не влияет на обслуживание абонента сетью. Кроме того, это обеспечивает повышенную безопасность для абонента.

2.3 Услуги стандарта GSM

Основные услуги сотовой связи включают обычную телефонную связь, передачу и прием факсимильных сообщений, коротких сообщений и компьютерных данных. По качеству связи при передаче речи сотовая связь практически не уступает стационарной проводной телефонной сети общего пользования, но при этом абонент обладает неограниченной возможностью перемещения в ходе разговора в пределах зоны действия сети.

Большой популярностью пользуется услуга передачи и приема коротких сообщений (Short Message Service - SMS). Короткое сообщение может быть получено во время разговора, в режиме ожидания или даже при выключенном абонентском аппарате.

Сообщения MMS (Multimedia Messaging Service) - это более функциональный вариант хорошо знакомых SMS-сообщений. В отличие от SMS, MMS позволяет отправлять более длинные текстовые сообщения, фотографии, музыку и видеоролики.

Услуга переадресации вызова позволяет абоненту направить вызов, поступающий на номер его телефона, на другой номер, заранее определенный самим абонентом. Переадресация может быть безусловной, когда переадресуются все поступающие вызовы, или условно, если номер абонента занят или абонент не отвечает.

Услуга удержания вызова позволяет абоненту в ходе разговора по телефону получить сигнал о поступлении еще одного входящего вызова.

Услуга конференц-связи позволяет вести разговор по телефону одновременно нескольким абонентам.

Услуга запрета (или ограничения) определенных категорий вызовов позволяет абоненту исключить, например, все входящие вызовы, или все исходящие, или все исходящие международные вызовы.

Существует услуга автоматического определения вызывающего номера, а также запрета определения номера; запрет накладывается со стороны вызывающего абонента и имеет более высокий приоритет, чем определение номера.

Очень важна и удобна услуга роуминга, позволяющая пользоваться сотовой связью не только в "своей" сети, но и в других сетях, технически совместимых с "домашней", при наличии соответствующих роуминговых соглашений.

Большой популярностью пользуется услуга GPRS - это технология пакетной передачи данных, которая позволяет при помощи мобильного телефона получать и передавать информацию на существенно более высоких скоростях по сравнению со стандартным голосовым каналом GSM (9,6Кбит/с). Теоретический максимум в GPRS составляет 171,2 Кбит/с. Проще говоря, GPRS обеспечивает подключение мобильного телефона к Интернету.

Подключив GPRS, можно:

получить полноценный мобильный доступ в Интернет;

принимать и отправлять электронную почту;

общаться с друзьями и коллегами в интернет-чатах и ICQ;

говорить по мобильному телефону не разрывая соединение с Интернетом;

пользоваться современными дополнительными услугами связи: MMS (отправка и получение мультимедийных сообщений), WAP (доступ к интернет-сайтам с мобильного телефона), мобильное телевидение;

определять местоположение нужного абонента, театра, ресторана; загружать географические карты и маршруты;

скачивать на свой мобильный телефон новые полифонические мелодии, игры, музыку и картинки.

3. Обзор сети UMTS

3.1 Введение

Связь всегда имела большое значение для человечества. Когда встречаются два человека, для общения им достаточно голоса, но при увеличении расстояния между ними возникает потребность в специальных инструментах. Когда в 1876 году Александр Грэхем Белл изобрел телефон, был сделан значительный шаг, позволивший общаться двум людям, однако для этого им необходимо было находиться рядом со стационарно установленным телефонным аппаратом! Более ста лет проводные линии были единственной возможностью организации телефонной связи для большинства людей. Системы радиосвязи, не зависящие от проводов для организации доступа к сети, были разработаны для специальных целей (например, армия, полиция, морской флот и замкнутые сети автомобильной радиосвязи), и, в конце концов, появились системы, позволившие людям общаться по телефону, используя радиосвязь. Эти системы предназначались главным образом для людей, ездивших на машинах, и стали известны как телефонные системы подвижной связи.

В начале 1980-х годов во многих Европейских странах начался быстрый рост телефонных систем подвижной связи первого поколения (1G), основанных на аналоговой технологии. В каждой стране была разработана собственная система, несовместимая с остальными с точки зрения оборудования и функционирования. Это привело к тому, что возникла необходимость в создании общей европейской системы подвижной связи с высокой пропускной способностью и зоной покрытия всей европейской территории. Последнее означало, что одни и те же мобильные телефоны могли использоваться во всех Европейских странах, и что входящие вызовы должны были автоматически направляться в мобильный телефон независимо от местонахождения пользователя (автоматический роуминг). Кроме того, ожидалось, что единый Европейский рынок с общими стандартами приведет к удешевлению пользовательского оборудования и сетевых элементов независимо от производителя. И, наконец, использование современной цифровой технологии должно было привести к уменьшению габаритов портативных устройств и улучшению функциональных возможностей и качества.

В 1982 году CEPT (Европейская конференция почтовых и телекоммуникационных ведомств) сформировала рабочую группу, названную специальной группой по подвижной связи (GSM) для изучения и разработки пан-Европейской наземной системы подвижной связи общего применения - второе поколение систем сотовой телефонии (2G). Название рабочей группы GSM также стало использоваться в качестве названия системы подвижной связи. В 1989 году обязанности CEPT были переданы в ETSI (Европейский институт стандартов в телекоммуникации). Первоначально GSM предназначалась только для стран-членов ETSI. Однако многие другие страны также имеют реализованную систему GSM, например, Восточная Европа, Средний Восток, Азия, Африка, Тихоокеанский регион и Северная Америка (с производной от GSM, названной PCS1900). Название GSM теперь означает "глобальная система для подвижной связи", что соответствует ее сущности.

Таблица 3.1 - Эволюция мобильной телефонии

1G2G3GАналоговая телефония Мобильность Базовые услуги НесовместимостьЦифровая телефония и передача сообщений Мобильность и роуминг Поддержка передачи данных Дополнительные услуги Полуглобальное решениеШирокополосная передача данных и передача речи по протоколу IP (VoIP) Мобильность и роуминг Сервисная концепция и модели Глобальное решениеc 1980c 1990c 2000

Начав с десятка, системы GSM имели колоссальный успех и были широко развернуты в большинстве частей мира. Эта система хорошо подходит для организации телефонной связи, а также широко используется для передачи информации службой коротких сообщений (SMS). Система GSM также предоставляет услуги передачи данных с коммутацией каналов, поскольку интегрированный беспроводный доступ к услугам телефонии и передачи данных был одной из целей этой системы. Однако предлагаемая скорость доступа (максимум 9600 бод) ограничила возможности использования системы GSM для передачи данных. ETSI определил несколько решений для усовершенствования системы подвижной связи для передачи данных, часто называемых 2.5G. Это было сделано для того, чтобы показать движение вперед по сравнению с GSM, но эти системы еще достаточно тесно связаны с GSM: HSCSD (высокоскоростная передача данных с коммутацией каналов), GPRS (общие услуги пакетной радиосвязи) и EDGE (передача данных с увеличенной скоростью для эволюции глобальной системы/GSM).

Система HSCSD является простейшей модернизацией системы GSM, предназначенной для передачи данных. Как и GSM, эта система базируется на соединениях с коммутацией каналов, но лучшее использование доступной полосы пропускания и назначение более одного временного интервала на соединение позволяет повысить скорость передачи данных - теоретически до 57,6 кбит/с. Однако метод коммутации каналов системы HSCSD является неэффективным при передаче данных, т.к. трафик данных ориентирован на пакетную передачу.

Система GPRS разработана как система пакетной передачи данных с теоретической максимальной скоростью передачи порядка 170 кбит/с. GPRS сосуществует с сетью GSM, повторно используя базовую структуру сети доступа. Система GPRS является расширением сетей GSM с предоставлением услуг передачи данных на существующей инфраструктуре, в то время как базовая сеть расширяется за счет наложения новых компонентов и интерфейсов, предназначенных для пакетной передачи. Система GPRS поддерживает комбинированные услуги телефонии и передачи данных и предоставляет услуги мультимедиа.

Система EDGE является модернизацией системы GSM/GPRS, использующей новый метод модуляции для радио интерфейса, который позволяет значительно увеличить скорость передачи на радио интерфейсе. Система EDGE увеличит теоретическую максимальную скорость передачи данных до 384 кбит/с.

Рисунок 3.1 - Взаимосвязь между сетями GSM (2G), GPRS (2.5G) и UMTS (3G)

Универсальная система подвижной связи (UMTS) является сотовой телефонной системой третьего поколения (3G), предназначенной не только для улучшения и ускорения подвижной связи. Система UMTS также обеспечивает новый способ предоставления комбинации услуг телефонии и передачи данных, например, способствуя внедрению мультимедийных и сквозных широкополосных услуг. В итоге UMTS будет означать следующее для операторов и их клиентов:

UMTS для потребителей:

·Радио доступ по всему миру с помощью одного миниатюрного телефона;

·Широкий набор мультимедийных услуг с соответствующими уровнями качества;

·Стандарты подвижной связи третьего поколения позволят пользователям на полную мощность использовать возможности Интернета за счет эффективной высокоскоростной передачи радиосигнала, оптимизированной для мультимедиа;

·UMTS превратит мечту о всеобъемлющей связи в реальность.

UMTS для операторов:

·Унификация разнообразных систем беспроводного доступа, существующих в настоящее время, в гибкую инфраструктуру радиосвязи;

·Эволюция из ранних "существующих" систем, гарантирующая глобальную экономию при наращивании и поставке, в то же время обеспечивая:

oШирокие возможности для дифференциации продукции и услуг;

oВыбор методов радио доступа и базовых сетей для гибкой реализации и развития систем, основанных на требованиях регулирования, рынка или бизнеса для каждого региона или страны.

Что касается операторов, то существует огромная разница в капиталовложениях, требующихся для обеспечения системы 2.5G (GPRS) по сравнению с системой 3G. Для реализации системы 2.5G требуются незначительные вложения для модификации сети радио доступа и дополнительного оборудования (для базовой сети с коммутацией пакетов), устанавливаемого поверх существующих сетей GSM, тогда как для систем UMTS требуются очень большие капиталовложения, так как основная часть сеть должна быть создана с самого начала. Для системы EDGE также требуются гигантские вложения, поскольку необходимо создать новую сеть радио доступа.

Для существующих операторов GSM технологии 2.5G привлекательнее, так как они могут быть реализованы на базе тех лицензий, которыми операторы уже обладают, тогда, как для UMTS требуются новые лицензии (и в нескольких областях). Для пользователей система GPRS станет важных шагом по направлению к новым услугам, тогда как UMTS служит главным образом для расширения этих услуг. Поэтому успех GPRS и предлагаемых ею услуг станет важным показателем того, какие услуги приведут к успеху будущие сети UMTS 3G.

3.2 Стандартизация

Одной из движущих сил для UMTS является требование создания действительно универсальной системы. Вот почему работа по стандартизации была выделена из ETSI в новую организацию "Проект сотрудничества по созданию системы третьего поколения" (3GPP) с участием региональных и национальных организаций по стандартизации. Соображения о состоянии рынка обрабатываются дополнительной компанией - "Участники-представители рынка" (MRP).

Организация 3GPP создает общий стандарт, основываясь на данных, получаемых от организаций-участниц. Группа по гармонизации операторов (OHG) была основана для того, чтобы находить вынужденные компромиссы в случае, когда организации в 3GPP не способны прийти к соглашению. Помимо этих организаций существует организация "Проект сотрудничества по созданию системы третьего поколения номер 2" (3GPP-2), которая гарантирует принятие в расчет систем, основанных на североамериканской технологии радиосвязи IS-95.

Хотя система UMTS базируется на существующих сетях GSM/GPRS, она добавляет некоторые новые компоненты и интерфейсы к базовой сети. Сеть радио доступа совершенно новая, основанная на новой технологии WCDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов), предоставляющей лучшее использование спектральной полосы по сравнению с сегодняшней технологией GSM. Это позволяет обеспечивать более высокие скорости передачи данных, большую пропускную способность, а, следовательно, и обслуживать большее количество абонентов. В конечном счете, UMTS приведет к полной перестройке базовой сети GSM/GPRS/UMTS, так как будет создана универсальная IP-технология.

3.3 Версии UMTS

В процессе стандартизации UMTS в 3GPP система была определена набором этапов - или версий. Пока определено три версии: UMTS версии 1999 года (R99 - иногда называемая версией 3/Rel-3), UMTS версии 4 (Rel-4) и UMTS версии 5 (Rel-5). На рисунке 3, представляющем архитектуру сети, показано влияние версий на сеть. Версии UMTS - это три основных представителя утвержденных требований от 3GPP.

Основные черты каждой версии:

R99

·Определяет универсальную наземную сеть радио доступа (UTRAN) UMTS

·К существующей сети GSM/GPRS добавляется подсистема сети радиосвязи (RNS)

·Базовая сеть (CN) - это существующая сеть GSM/GPRS с некоторыми усовершенствованиями

Rel-4

·Версия 4 вводит шлюза среды (MGW), сервер центра коммутации подвижной связи (MSC) и шлюз сигнализации (SGW). Это позволит логически разделять пользовательские данные и информацию сигнализации в MSC

·Проводятся усовершенствования UTRAN, которые включают поддержку высоких скоростей передачи данных даже в локальных областях, до 2 Мбит/с

Rel-5

·Добавляется подсистема IP-мультимедиа (IMS)

·Домашний регистр (HLR) заменяется/дополняется сервером собственных ("домашних") абонентов (HSS)

·Вводятся усовершенствования UTRAN, обеспечивающие эффективные услуги мультимедиа на базе IP в UMTS

·Введение IubFlex (обеспечивает контроллеры сети радиосвязи (RNC) для подключения более одного комплекта Узлов B)

·Усовершенствование услуг по определению местоположения (LCS)

·Универсальная IP-сеть, в конечном счете, становится реальностью

·Версия 5 основана на протоколе IP версии 6 (IPv6)

Вышеуказанные версии находятся в "замороженном" состоянии. Это означает, что версии признаются, если необходима коррекция (т.е. новые функциональные возможности больше не добавляются). Планируется версия 6 и выше со следующими особенностями: они касаются областей, подобных усовершенствованиям IMS, интеграции беспроводных локальных сетей (WLANI), конвергенции Интернета (касающейся протоколов и услуг), широковещательных/многоадресных мультимедийных услуг (MBMS) и эволюции в сети только в пределах области пакетной коммутации (PS).

Данные заметки обращаются главным образом к версии 4. Однако другие версии будут упоминаться в некоторых случаях для того, чтобы выделить основные отличия от версии 4.

3.4 Услуги, предоставляемые в сети UMTS

Поскольку сеть UMTS развивается, будет предоставляться все больше и больше услуг. Сеть подвижной связи UMTS версии 5 будет предоставлять услуги, подобные тем, которые известны сегодня из Интернета, например, потоковое видео, передачи речи по протоколу IP (VoIP), видеоконференция и интерактивные службы. Часть сети, осуществляющая коммутацию каналов, будет заменена технологией пакетной передачи (очень напоминающей IP) для поддержания более высоких скоростей передачи данных и повышения гибкости сети. Часть сети, осуществляющая коммутацию пакетов, останется без изменения, но будет добавлен новый пакетный домен: подсистема IP-мультимедиа (IMS).

3.4.1 Общие услуги

Базовые услуги, предоставляемые UMTS, подобны услугам, известным из GSM и ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб). Используя определения из МСЭ-Т, услуги можно разделить на службы переноса, телеслужбы и дополнительные услуги. Основной базовой услугой, предоставляемой UMTS, является телефония. Подобно другим передаваемым данным, выполняется цифровое кодирование речи, которая затем передается по сети в виде цифрового потока. Предлагается множество услуг передачи данных, реализованных как передача данных с коммутацией пакетов. Также будет доступна служба коротких сообщений (SMS), вводимая совместно с GSM. Дополнительные услуги предоставляются поверх телеслужб, например:

Переадресация/исключение/установка вызова на ожидание/удержание

Служба трехсторонней связи

Информация об оплате

Идентификация вызывающего абонента

Группы закрытых пользователей

3.4.2 Качество обслуживания

Одно из достижений сетей 2.5G и 3G - обеспечение более качественной передачи данных. Для достижения этого и в GPRS, и в UMTS введена концепция качества обслуживания (QoS) как интегрированная часть системы. Наличие эффективного механизма QoS "на местах" позволит операторам подвижной связи экономично предоставлять высококачественные, дифференцированные приложения и услуги на базе IP. Вопрос QoS подробно обсуждается в главе 5.

3.4.3 Возможности UMTS в предоставлении услуг

Способ организации UMTS предполагает отделение, насколько это возможно, части сети, выполняющей фактические соединения, от части, обеспечивающей предоставление услуг. Это способствует большей открытости и повышению потенциала в условиях рынка, обеспечивает концепцию раздельных поставщиков (провайдеров) информации, услуг и телекоммуникационных компаний. Некоторые из этих услуг приводятся ниже.

3.4.3.1 Услуги, основанные на местоположении

Географическое положение оборудования пользователя (UE) может быть определено путем измерения уровня радиосигналов. Функции позиционирования для оптимизации эксплуатационных характеристик системы радиосвязи могут использоваться внутри сети UTRAN, дополнительными сетевыми услугами, самим UE или на всем протяжении сети и услугами "третьей стороны". К типичным коммерческим услугам относятся следующие услуги:

·Информация о движении городского транспорта

·Управление парком автотранспорта

·"Следуй за мной"

·"Ближайшая услуга"

·Услуги экстренных вызовов

Планировщики сети UMTS также могут использовать эту информацию.

Услуги, основанные на местоположении, могут быть реализованы в сетях GSM/GPRS на базе передачи информации сигнализации между сетью и подвижной станцией (MS является эквивалентом UE в сетях GSM/GPRS).

3.4.3.2 Услуга WAP

Протокол прикладного уровня для радиосвязи (WAP) - является протоколом доступа к Интернету, оптимизированным для мобильной телефонии. Он обеспечивает пользователю подвижной связи доступ к информации и услугам Интернета в любом месте и в любое время, например, электронная почта, расписание полетов и др. Услуга WAP предоставляет пользователю web-браузер, который использует язык маркировки радиосвязи (WML) вместо гипертекстового языка маркировки (HTML), обычно применяемого в Интернете. Язык WML разработан для использования с мобильными терминалами. Шлюзы в системе заботятся о преобразовании между форматом WAP и обычным форматом Интернета.

3.4.3.3 Служба обмена мультимедийными сообщениями (MMS)

Служба обмена мультимедийными сообщениями (MMS) используется для доставки мультимедийных сообщений в UE из любого другого UE, из стационарного пункта в Интернете или от поставщика дополнительных услуг (VAS). Дополнительными услугами могут быть новости, прогнозы погоды, информация с фондовой биржи и др. Кроме текста мультимедийные сообщения могут содержать все типы мультимедиа, например, речь, видео, аудио и статические изображения.

3.4.3.4 CAMEL

Расширенная логика специализированных приложений для сетей подвижной связи (CAMEL) является общей платформой для множества услуг для потребителей. Она обеспечивает сеть UMTS функциями интеллектуальной сети (IN) подобными следующим:

·Предоплата

·Фильтрация вызовов

·Наблюдение (контроль)

CAMEL предоставляет информацию, необходимую для осуществления обмена между сетями (функции IN обычно являются специфическими сетевыми функциями). Традиционные решения IN создают услуги на базе коммутации каналов. CAMEL будет делать аналогичное, а также осуществлять взаимодействие с соединениями на базе пакетной коммутации.

3.4.4 Виртуальная домашняя среда (VHE)

VHE - это концепция предоставления услуг в пределах UMTS, которая позволяет пользователю иметь один и тот же персональный интерфейс с сетью, не обращая внимания на доступную сеть. Требуется, чтобы сети переносили информацию о профилях пользователей, о тарифах, услугах и множественной совместимости, которая, принимая во внимание сложность сетей, является непростой задачей. Там где для VHE требуется межсетевое взаимодействие, будет использоваться CAMEL.

3.5 Сетевые компоненты сети UMTS

Рисунок 3.3 - Архитектура сетей GSM/GPRS/UMTS

На рисунке 3 показаны некоторые из подсистем в сетях GSM/GPRS/UMTS, так как они будут развиваться вместе с версиями UMTS. На стороне сети доступа есть подсистема базовых станций (GERAN) для GSM/GPRS и RNS (UTRAN) для UMTS. Базовая сеть (CN) строится на основе базовой сети GSM/GPRS, но как показано, в сетях UMTS версии 4 и 5 будут модернизированы некоторые подсистемы и компоненты, а также добавятся новые. Это позволит операторам существующих сетей GSM/GPRS извлечь выгоду из улучшенной экономичной UMTS, в то же время защищая свои капиталовложения в систему 2G и снижая риски от внедрения. В сети есть также другие элементы, такие как элементы услуг определения местоположения, которые используются для расчета местоположения.

Сеть GSM/GPRS/UMTS взаимодействует с другими наземными сетями подвижной связи общего пользования (PLMN), включая сети, предшествующие версии 4, коммутируемые телефонные сети общего пользования (PSTN) и другие мультимедийные сети на базе IP.

3.5.1 Элементы сети доступа

Для сети GSM/GPRS/UMTS определяется два типа сети доступа: BSS - используется для сетей доступа GSM, GPRS и EDGE (GERAN), а RNS - используется для доступа WCDMA.

3.5.2 Архитектура сети радио доступа GSM/EDGE (GERAN)

GERAN - это сеть доступа, определенная для GSM, GPRS и EDGE. GERAN подключается к базовой сети (CN) GSM Этап 2+ либо через два традиционных интерфейса (A-интерфейс и интерфейс Gb), либо через интерфейсы Iu. Интерфейс между GERAN и доменом PS базовой сети (Iu-PS или традиционный интерфейс Gb) используется для передачи данных методом коммутации пакетов, а интерфейс между GERAN и доменом коммутации каналов (CS) базовой сети (Iu-CS или традиционный интерфейс A) используется для передачи речевого сигнала или данных методом коммутации каналов.

3.5.2.1 Подсистема базовых станций (BSS)

BSS или GERAN - это система оборудования базовых станций (приемопередатчики, контроллеры и т.д.), которая отвечает за взаимодействие с мобильными станциями в определенной зоне. BSS подключается к MSC с помощью одного интерфейса A или Iu-CS. Подобным же образом в сетях PLMN, поддерживающих GPRS, BSS подключается к обслуживающему узлу поддержки GPRS (SGSN) с помощью одного интерфейса Gb или Iu-PS.

Рисунок 3.4 - Архитектура GERAN

Оборудование радиосвязи BSS может поддерживать одну или более ячеек. BSS может включать одну и более базовых станций. Там где реализован интерфейс Abis, BSS включает один контроллер базовых станций (BSC) и одну или более базовых приемопередающих станций (BTS). Взаимодействие BTS и BSC осуществляется через интерфейс Abis.

3.5.2.2 Базовая приемопередающая станция (BTS)

BTS включает в себя радиопередатчики и приемники (приемопередатчики - TRX), покрывающие определенную географическую зону сети GSM (зона базовой станции, включающая одну или более радио ячеек). BTS обрабатывает протоколы радио звена с помощью MS.

3.5.2.3 Контроллер базовых станций (BSC)

BSC управляет группой BTS при настройке радиоканала, управлении уровнем мощности, скачкообразной перестройке частоты и передаче обслуживания - переносе установленного соединения из одного радиоканала в другой обычно в результате перемещения MS из зоны действия одной базовой станции в зону действия другой. BSC - это соединение между мобильной станцией и MSC.

3.5.2.4 Мобильная станция GSM (MS)

Мобильная станция GSM включает в себя оборудование подвижной связи (терминал) и карту модуля идентификации абонента (SIM). SIM-карта обеспечивает персональную мобильность, предоставляя пользователю доступ к подписанным услугам, независимо от конкретного терминала. Международный идентификатор оборудования подвижной связи (IMEI) идентифицирует оборудование подвижной связи уникальным образом. SIM-карта включает Международный идентификатор абонента подвижной связи (IMSI), используемый для идентификации абонента в системе, секретный ключ для аутентификации и другую информацию. IMEI и IMSI являются независимыми, таким образом, обеспечивая персональную мобильность. MS взаимодействует с сетью GSM по радио интерфейсу (интерфейс Um).

Что касается UMTS, мобильная станция должна работать в одном из двух режимов:

·Режим, основанный на интерфейсах A/Gb между BSS и CN, например, для:

oтерминалов версии, предшествующей версии 4

oтерминалов версии 4 при подключении к BSS без интерфейса Iu в направлении к CN

·Режим, основанный на интерфейсах Iu-CS и Iu-PS между BSS и CN для:

oтерминалов версии 4 при подключении к BSS с помощью интерфейсов Iu в направлении к CN

.5.3 Архитектура универсальной наземной сети радио доступа (UTRAN)

Для UMTS R99 была введена новая сеть радио доступа UTRAN. Сеть UTRAN основана на технологии WCDMA, введенной для того, чтобы добиться более эффективного использования пропускной способности по сравнению с методами, используемыми в GSM/GPRS. Сеть UTRAN подключается к базовой сети GSM Этап 2+ через интерфейс Iu; интерфейс между UTRAN и доменом PS базовой сети (Iu-PS) используется для передачи данных методом коммутации пакетов, а интерфейс между UTRAN и доменом CS базовой сети (Iu-CS) используется для передачи данных методом коммутации каналов. Фактически существует третий домен - домен широковещательной передачи (BC), который может использоваться для трансляции короткого сообщения в заданной географической зоне ("зона обслуживания", состоящая из одной или более ячеек). Интерфейс с областью BC называется Iu-BC. Он не показан на рисунке в разделе 1.5.2 и далее не будет описываться.

3.5.3.1 Подсистема сети радиосвязи (RNS)

Сеть UTRAN включает в себя одну или более RNS, подключаемых к CN через интерфейсы Iu. Каждая RNS состоит из контроллера сети радиосвязи (RNC) и одного или более Узлов B (Node B). Узлы B подключаются к RNC через интерфейс Iub. Узлы B обеспечивают радио доступ (т.е. антенны) к сети. Контроллеры RNC каждого RNS могут взаимодействовать через интерфейс Iur.

Рисунок 3.5 - Архитектура UTRAN

3.5.3.2 Контроллер сети радиосвязи (RNC)

Каждый RNC отвечает за управление радио ресурсами набора ячеек. RNC является эквивалентом BSC сети GSM/GPRS, но более самоуправляемый. Роли RNC в сети UTRAN могут различаться:

·Управляющий RNC

oКаждый RNC отвечает за ресурсы своего набора ячеек и за Узлы B в RNS. В этой роли RNC называется управляющим RNC (CRNC)

·Обслуживающий RNC

oДля каждого подключенного UE контроллеры RNC могут играть дополнительную роль: обслуживающий RNC (SRNC), обеспечивающий подключенное UE радио ресурсами. SRNC является окончанием Iu в направлении к CN

Рисунок 3.6 - Обслуживающий RNC

·Дрейфующий RNC

oЧтобы минимизировать влияния от передачи обслуживания, контроллеры RNC могут играть третью роль: Дрейфующий RNC (DRNC). DRNC предоставляет ("дает во временное пользование") ресурсы контроллеру SRNC для конкретного UE. Обычно DRNC также действуют как SRNC (или DRNC) для других UE.

Рисунок 3.7 - Дрейфующий RNC

.5.3.3 Узел B

Узел B обеспечивает передачу и прием сигналов в одной или более ячеек наподобие BTS в сети GSM. Узел B также отвечает за контроль уровня мощности по внутренней петле.

3.5.3.4 Оборудование пользователя (UE)

Оборудование пользователя (UE) является эквивалентом мобильной станции (MS) в GSM, т.е. это терминал, с помощью которого пользователь получает доступ к сети. UE состоит из оборудования подвижной связи (терминала) и универсального модуля идентификации обслуживания (USIM). Оборудование подвижной связи идентифицируется уникальным образом с помощью IMEI. Для того чтобы разрешить дополнительную модернизацию, оконечное оборудование должно иметь интерфейс прикладного программирования (API). USIM обеспечивает персональную мобильность, предоставляя пользователю доступ к услугам, на которые абонент подписан. В отличие от SIM-карты в GSM карта USIM может поддерживать набор профилей. Каждый профиль будет иметь конкретную цель. Он может использоваться для регулирования доступных услуг в зависимости от возможностей терминала, в котором установлена карта USIM. И пользователь, и сеть могут регулировать профили.

3.5.4 Элементы базовой сети

Рисунок 3.8 - Архитектура сети UMTS

Базовая сеть (CN) логически разделяется на домен CS и домен PS. Кроме того, используется набор баз данных (регистров - "Registers") для сохранения информации, необходимой системе. Ниже описываются разные элементы в доменах.

3.5.5 Элементы базовой сети - домен коммутации каналов (CS)

Рисунок 3.9 - Элементы базовой сети - домен CS

3.5.5.1 Центр коммутации подвижной связи/Шлюзовой центр коммутации подвижной связи (MSC/GMSC)

Центральным компонентом домена CS в CN является MSC. MSC - это коммутационная станция, которая выполняет все функции коммутации и сигнализации для MS, расположенных в географической зоне, назначенной в качестве зоны MSC. Основное различие между MSC и коммутационной станцией в стационарной сети состоит в том, что MSC должен принимать в расчет влияние распределения радио ресурсов и подвижность абонентов. Это означает, что MSC должен выполнять такие процедуры, как:

·Процедуры, необходимые для регистрации местоположения

·Процедуры, необходимые для передачи обслуживания

MSC/GMSC представляет интерфейс между системой радиосвязи и стационарными сетями. MSC выполняет все функции, необходимые для обработки услуг с коммутацией каналов в направлении к и от мобильных станций. MSC отвечает за управление соединением (настройка, маршрутизация, управление и завершение соединений), управление передачей обслуживания между MSC и управление дополнительными услугами, а также за сбор информации об оплате/учете пользователей. MSC подключается к регистрам местоположения и оборудования и другим MSC в той же сети.действует в качестве шлюза для соединения с другими сетями подвижной связи и коммутируемыми сетями общего пользования (телефонная сеть, ISDN, сети передачи данных).

Чтобы обеспечить радио покрытие заданный географической зоны, обычно требуется несколько базовых станций; т.е. каждый MSC должен взаимодействовать с несколькими базовыми станциями. Кроме того, для обеспечения покрытия страны может потребоваться несколько MSC.

3.5.5.2 Шлюз среды/сервер центра коммутации подвижной связи (MGW/сервер MSC)

Чтобы обеспечить в версии 4 сетевую архитектуру CS, не зависящую от носителя (а, следовательно, обеспечить универсальные IP-сети), MSC разделяется на шлюз среды (MGW), обеспечивающий передачу пользовательских данных, и сервер MSC для обеспечения сигнализации. Сервер MSC состоит, главным образом, из двух частей: управления соединениями (CC) и управления мобильностью MSC. Разделение на MGW и сервер MSC также приводит к созданию более независимой среды для обслуживания. Новые функциональные возможности CAMEL извлекают выгоду из этой концепции, когда управление обслуживанием становится независимым от устройства коммутации.является оконечным пунктом транспортной сети PSTN/PLMN и связывает UTRAN с CN через интерфейс Iu. MGW может служить окончанием каналов-носителей (B-каналов) в сети с коммутацией каналов и потоков данных разных форматов в сети с коммутацией пакетов (например, потоки RTP (транспортный протокол реального времени) в IP-сети).

3.5.5.3 Шлюз сигнализации (SGW)

Шлюз сигнализации (SGW) преобразует информацию сигнализации (в обоих направлениях) на транспортном уровне между сигнализацией на базе SS7, используемой в сетях до версии 4, и сигнализацией на базе протоколов IP, которая вероятно будет использоваться в пост-R99 сетях (т.е. между SCTP/IP Sigtran и MTP SS7). SGW не интерпретирует сообщений прикладного уровня (например, MAP, CAP, BICC, ISUP), но может интерпретировать нижележащий уровень SCCP (подсистема управления соединениями сигнализации) или SCTP (протокол передачи управления потоком), чтобы гарантировать правильную маршрутизацию сигнализации. Шлюз SGW будет необходим для обеспечения универсальной IP-сети UMTS.

Функцию шлюза сигнализации можно реализовать как отдельный элемент или внутри другого элемента.

Рисунок 3.10 - Функция шлюза сигнализации

3.5.6 Элементы базовой сети - домен коммутации пакетов (PS)

Рисунок 3.11 - Элементы базовой сети - домен PS

3.5.6.1 Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN)

SGSN действует как пакетный коммутатор и маршрутизатор в домене PS базовой сети. SGSN управляет доступом мобильной станции к сети и маршрутизирует пакеты в правильный BSC/RNC. Он выполняет функции управления мобильностью (MM), как это делает MSC в домене CS базовой сети, такие как регистрация местоположения, корректировки зоны маршрутизации (RAU) и пейджинг. SGSN также обрабатывает функции обеспечения секретности, такие как аутентификация и шифрование (между MS/UE и SGSN).

3.5.6.2 Шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN)

GGSN действует как пакетный маршрутизатор в домене PS базовой сети и является шлюзом между маршрутизацией пакетов IP в сети подвижной связи GPRS/UMTS и маршрутизацией пакетов IP в стационарных сетях Интернета. Он выполняет перенос пакетов между сетями IP-мультимедиа и соответствующим SGSN, который в текущий момент обслуживает MS/UE. Если MS меняет SGSN в течение режима готовности, GGSN используется в качестве буфера пакетов данных. GGSN сохраняет данные абонента для активных MS/UE и выполняет функции обеспечения секретности, такие как система защиты доступа и фильтрация.

3.5.7 Элементы базовой сети (CN) - Регистры

3.5.7.1 Домашний регистр (HLR)

Домашний регистр (HLR) является независимым элементом базовой сети до и включая версию 4. В сети версии 5 HLR заменяется HSS (сервер абонентов домашней сети), который является расширенным вариантом HLR. HLR включает в себя всю административную информацию по каждому абоненту, зарегистрированному в определенной сети, информацию о разрешенных услугах и текущем местоположении мобильной станции. Местоположение мобильной станции обычно представляется в форме адреса сигнализации гостевого регистра (VLR), связанного с MS. Логически существует один HLR на сеть, хотя он может быть реализован как распределенная база данных.обеспечивает следующие функциональные возможности:

·Поддержка элементов в домене PS, таких как SGSN и GGSN через интерфейсы Gr и Gc. Это необходимо для того, чтобы обеспечить доступ абонента к услугам области PS

·Поддержка элементов в домене CS, таких как MSC/сервер MSC, через интерфейсы C и D. Это необходимо для того, чтобы обеспечить доступ абонента к услугам домена CS и роуминг в традиционных сетях GSM/домене CS сети UMTS.

3.5.7.2 Сервер абонентов домашней сети (HSS)

Рисунок 3.12 - HSS - расширенный вариант HLR

В сети UMTS версии 5 HSS заменяет HLR. HSS является расширенным вариантом HLR и включает все функциональные возможности HLR плюс дополнительные функции для поддержки функций IM подсистемы IP-мультимедиа (IMS).является общим элементом доменов PS и CS. HSS - это основная база данных для заданного пользователя и содержит информацию, связанную с подпиской, чтобы поддерживать сетевые компоненты, обрабатывающие вызовы/сеансы, например, поддержка серверов управления соединениями для выполнения процедур маршрутизации/роуминга путем решения взаимозависимостей аутентификации, авторизации, разрешение присваивания имен/ адресации и определения местоположения.

Сеть UMTS может включать один или несколько HSS в зависимости от количества абонентов подвижной связи, пропускной способности оборудования и организации сети.

В HSS предусматриваются следующие функциональные возможности:

·Функциональные возможности IM для обеспечения поддержки управляющих функций IMS, таких как функция управления состоянием соединения (CSCF). Это необходимо для обеспечения доступа абонента к услугам подсистемы IM CN

·Расширенное множество функций HLR, требующееся для домена PS

·Расширенное множество функций HLR, требующееся для домена CS, если требуется обеспечить доступ абонента к домену CS или обеспечить роуминг в традиционных сетях GSM/домене CS сети UMTS.

HSS включает следующую информацию, относящуюся к пользователю:

·Информация идентификации пользователя, нумерации и адресации

·Информация по обеспечению защиты пользователя

oИнформация управления доступом к сети для аутентификации и авторизации

·Информация о местоположении пользователя на межсистемном уровне

oHSS обеспечивает регистрацию пользователей и сохраняет информацию о местоположении на межсистемном уровне и др.

·Информация о профиле пользователя (т.е. установки параметров для определенных целей)

3.5.7.3 Гостевой регистр (VLR)

Гостевой регистр содержит выборочную административную информацию, полученную от HLR, необходимую для управления соединением и предоставления подписанных услуг каждому абоненту подвижной связи, находящемуся в настоящий момент в зоне местоположения (LA), управляемой VLR. Каждый раз при выполнении MS роуминга в новой LA гостевой регистр, охватывающий эту LA, информирует HLR о новом местоположении абонента. Затем HLR информирует VLR об услугах, доступных данному абоненту. VLR также управляет процессом присваивания TMSI.

Регистры HLR и VLR вместе с MSC обеспечивают возможности маршрутизации вызовов и роуминга в сети. В большинстве реализаций VLR интегрирован с MSC, а в UMTS версии 4 будет являться частью сервера MSC.

3.5.7.4 Центр аутентификации (AuC)

Центр аутентификации - это защищенная база данных, которая включает в себя индивидуальные идентификационные ключи абонентов (которые также включены в SIM) и предоставляет данные абонента в HLR и VLR (через HLR), используемые для аутентификации (проверки подлинности) и шифрования соединений.

3.5.7.5 Регистр идентификации оборудования (EIR)

Регистр EIR - это база данных, которая включает в себя перечень всего оборудования, действующего в сети подвижной связи, и в которой каждая MS идентифицируется с помощью IMEI. Идентификатор IMEI помечается как неправильный, если был представлен отчет о краже мобильной станции или если MS несанкционированного типа.

3.5.8 Подсистема IP-мультимедиа (IMS)

Рисунок 3.13 - Подсистема IP-мультимедиа

Подсистема IMS является основным отличием сети UMTS версии 4 от версии 5. IMS включает все элементы CN для обеспечения мультимедийных услуг. Услуги IP-мультимедиа (IM) базируются на возможности управления сеансом, определенной Рабочей группой инженерных проблем Интернета (IETF). Услуги IM вместе с мультимедийными носителями используют домен PS - возможно включая эквивалентный набор услуг в соответствующем подмножестве услуг CS.

Подсистема IMS позволяет операторам PLMN предлагать мультимедийные услуги своим абонентам, базируясь на встроенных приложениях, услугах и протоколах Интернета.3GPP не стремиться стандартизировать такие услуги в пределах IMS. Цель состоит в том, чтобы эти услуги были развернуты операторами PLMN и независимыми поставщиками (посредниками), включая услуги в пространстве Интернета, использующие механизмы, обеспечиваемые Интернетом и IMS. Подсистема IMS должна обеспечить для пользователей радиосвязи конвергенцию и доступ к различным технологиям: телефония, видео, передача сообщений, передача данных и технологии на базе web, а также объединить развитие Интернета с развитием подвижной связи.

Далее описываются специфические функциональные элементы IMS.

·CSCF, который играет три роли:

§Полномочный (Proxy) - CSCF (P-CSCF) - это первая контактная точка для UE в пределах IMS. Функция управления стратегией (PCF) является логическим элементом P-CSCF

§Опрашивающий CSCF (I-CSCF) - это контактная точка в пределах сети оператора для всех соединений IMS, предназначенных пользователю этого конкретного сетевого оператора

§Обслуживающий CSCF (S-CSCF) выполняет услуги управления сеансом для UE

·Функция управления шлюзом среды (MGCF) выполняет преобразование протоколов между ISUP (подсистема пользователей ISDN) и протоколами управления соединениями IMS (например, преобразование ISUP/SIP (протокол инициирования сеанса))

·Функция множества ресурсов (MFR) выполняет функции коллективных соединений и проведения мультимедийных конференций

·Шлюз среды IP-мультимедиа (IM-MGW) завершает каналы-носители из сети с коммутацией каналов и потоки мультимедиа из сети с коммутацией пакетов. Шлюз IM-MGW может поддерживать преобразование среды, управление носителем и обработку загрузки (например, кодек, эхо-компенсатор, мост конференц-связи)

4. Подсистема базовых станций

4.1 Состав и функциональное назначение компонентов подсистемы базовой станции

Подсистема Базовых Станций (ПБС, англ. Base Station Subsystem, BSS) - один из основных элементов системы подвижной радиотелефонной связи, ответственный за передачу голосового и сигнального трафика между мобильным терминалом абонента и подсистемой сети и коммутации, GSM core network. ПБС занимается кодировкой голосовых каналов, назначением радиоканалов телефонным терминалам, функциями пэйджинга, контролем качества передачи данных, осуществляет приём и передачу сигналов в воздушной среде и выполняет множество других задач, связанных с функционированием сети.

Подсистема базовой станции включает:

·базовую приемопередающую станцию BTS (Base Transceiver Station);

·контроллер базовой станции BSC (Base Station Controller);

·блок транскодирования и адаптации скоростей (Transcoder and Rate Adaption - TRAU).

Каждый из перечисленных элементов отвечает за решение определенных задач по обеспечению мобильной связи в рамках набора функций подсистемы базовой станции. На рисунке 1 показано местоположение BSS в наземной сети мобильной связи общего пользования (Public Land Mobile Network - PLMN).

Базовая приемопередающая станция (BTS) является интерфейсом между мобильной станцией и сетью и обеспечивает функции передачи и приема радиосвязи в соте.

Контроллер базовой станции (BSC) обеспечивает управление базовыми станциями (BTS) и их ресурсами и выполняет функции коммутации в BSS, осуществляя подключение радиоканалов, которые предоставляются мобильным абонентам, к ИКМ-каналам для связи базовых станций с центром коммутации мобильной связи (MSC).

Транскодер (ТС) обеспечивает транскодирование и адаптацию скоростей, поскольку цифровые потоки в радиоканалах отличаются по способу кодирования и скорости передачи от цифровых ИКМ - потоков, с помощью которых осуществляется связь между BSS и MSC.

Рисунок 4.1 - Местоположение BSS в наземной сети мобильной связи

Эти компоненты связываются внутри BSS подсистемой передачи (TSS), которая обеспечивает физический уровень и поддержку уровня линии передачи данных для внутренних интерфейсов. BSS контролируется центром эксплуатации и техобслуживания радиосвязи (OMC-R). На рисунке 2 приведена общая структура BSS.

Рисунок 4.2 - Подсистема базовой станции

Базовая приемопередающая станция (BaseTransceiverStation - BTS). BTS поддерживает интерфейс радиосвязи со станциями MS под контролем BSC.

4.2 Функции подсистемы базовой станции

взаимодействует с тремя внешними компонентами:

·NSS через интерфейс А;

·MS (Mobile Station) через воздушный Air интерфейс;

·OMC-R через интерфейс BSS/OMC-R.

Независимо от конкретной реализации каждая из перечисленных подсистем выполняет стандартный набор функций по обеспечению мобильной связи.

Подсистема базовой станции (BSS) обеспечивает все функции, связанные с радиоканалом и отвечает за управление радиосетью. BSS обеспечивает зону действия радиосвязи для абонентов GSM/DCS в определенной географической области, включающую множество сот. Главной задачей BSS является организация и поддержка каналов сигнализации и трафика между мобильной станцией MS (MobileStation) и центром коммутации (NSS). В связи с этим BSS выполняет несколько наиболее важных задач.

·Контроль за радиоканалом

В GSM сети подсистема базовой станции - это часть сети, ответственная за радиоресурсы, то есть за назначение радиоканала и качество радиосоединения.

·Обеспечение синхронизации

В сети используется иерархический принцип синхронизации, который означает, что мобильный коммутатор MSC (MobileServicesSwitchingCentre) управляет контроллерами базовых станций BSC (BaseStationController), а BSC далее осуществляет синхронизацию базовых радиопередающих станций - BTS (BaseTransceiverStation), связанных со своими BSC. Внутри подсистемы базовой станции контроль над синхронизацией выполняет BSC. Если цепь синхронизацииработает некорректно, звонки будут прерываться, а качество связи может оказаться хуже требуемого, что в конечном итоге, приведет к невозможности установления соединения.

·Поддержка сигнализации по радио - и А-интерфейсу

Для того чтобы установить соединение, MS должна иметь соединение для передачи сигналов управления через BSS.

·Установление соединения между MS и NSS

BSS соединяется внешними интерфейсами: радио - (Air) с мобильной станцией и А-интерфейсом и подсистемой коммутации. До осуществления вызова должно быть установлено соединение между мобильной станцией и сетью через эти два интерфейса, т.е. должно быть установлено сигнальное соединение или трафик (данные, речь).

·Управление мобильностью

Управление мобильностью в BSS главным образом включает различные случаи переключений, связанных с мобильностью абонентов.

·Речевое транскодирование

Используется для транскодирования и адаптации скоростей в сети GSM.

Рассмотрим каждый из элементов BSC более подробно.

4.3 Базовая станция, Base Transceiver Station

Базовая станция (БС, англ. Base Transceiver Station, BTS) включает в себя приёмо-передающие антенные устройства, оборудование для ретрансляции радиосигнала (Трансивер), блоки шифрования данных. БС обслуживает отдельный участок сети с помощью нескольких нацеленных в различные участки сектора трансиверов (TRX), осуществляющих вещание на разных частотах. Руководит работой БС Контроллер Базовой Станции (КБС, англ. Base Station Controller, BSC) посредством функционального блока управления базовой станцией (англ. Base Station Control Function, BCF), который может быть выполнен как отдельный элемент, или же как составная часть трансивера. Этот блок связан посредством служб управления и эксплуатации (англ. Operations and Maintenance, O&M) с системой управления сети (англ.network Management System, NMS), и контролирует состояние каждого трансивера с помощью библиотеки команд.

Перечислим основные функции базовой станции.

·Функция приема /передачи сигнализации и трафика

Большинство так называемых типов сигнализации call и non-call необходимы для нормальной работы системы. Например, при включении MS, еще до получения и осуществления вызовов, необходимо отправить и получить большое количество управляющей информации от сети (а именно от VLR). Примерами использования сигнализации в мобильной сети являются этапы установления и завершения звонка, момент переключения на новый канал во время сеанса связи, когда информация управления используется для того, чтобы информировать MS о необходимости выполнить хэндовер, и позже, когда MS посылает сообщение в направлении uplink, извещая сеть, что хэндовер завершен.

·Шифрование

Как BTS так и MS должны позволять шифровать и расшифровывать информацию для того, чтобы защищать передаваемые по воздушному интерфейсу речь и данные. В зашифрованном виде передается:

oабонентская информация, такая, как IMSI;

oпользовательские данные;

oSMS;

oномера вызываемого и вызывающего абонентов.

Возможны три различных режима шифрования, использование которых зависит от метки класса MS и пропускной способности BTS:

oшифрование, используя алгоритм А5/1;

oшифрование, используя алгоритм А5/2;

oотсутствие шифрования.

В GSM определены два алгоритма шифрования. При этом как MS, так и BTS должны иметь одинаковую способность шифрования.

·Обработка речи

Обработка речи относится к функциям, которые BTS выполняет для того, чтобы гарантировать минимально возможную вероятность ошибки соединения MS - BTS. Обработка речи включает такие функции, как речевое кодирование (цифровой сигнал в аналоговый в направлении downlink и наоборот), канальное кодирование (для защиты от ошибок), перемежение и burst - форматирование (организация временных интервалов).

·Разнесение антенн

Разнесение антенн обеспечивает защиту от многоканального замирания. Оно используется для улучшения характеристики радиоканала на восходящей линии связи в конфигурациях больших сот.

Антенное разнесение дублирует приемную антенну и канал приема вплоть до устройства выбора кадра (Frame Unit - FU). FU использует пакет данных, который имеет меньше ошибок. Это увеличивает диапазон MS низкой мощности, позволяет увеличивать размеры соты и снижает инвестиции в инфраструктуру. Результатом разнесения антенн является улучшение сигнала по сравнению с одним принимающим каналом на 2.0-6.1 дБ. Поэтому антенное разнесение является стандартной возможностью мини и стандартного исполнения BTS.

·Управление мощностью радиосвязи

Управление мощностью радиосвязи (Radio Power Control - RPC) обеспечивает динамический баланс качества различных одновременных сигналов радиопередачи внутри соты и препятствует чрезмерным помехам со стороны сигналов других сот. Баланс поддерживается посредством контроля выходного уровня мощности для установления баланса между уровнем мощности приема и качеством приема. Настройка мощности в обоих направлениях радиолинии между MS и BTS происходит непрерывно. Настройка мощности BTS и MS находится под контролем BSC. Регулировка мощности BTS может осуществляться в пределах диапазона 30 дБ с шагом 2 дБ. RPC улучшает эффективность спектра посредством ограничения внутрисистемных помех. Оно увеличивает также автономию MS посредством экономии энергии батарей.

Причинами для изменения уровня мощности MS являются:

слишком высокий или низкий уровень радиосигнала восходящей линии связи;

слишком высокое или низкое качество восходящей линии связи.

Аналогично, причинами для изменения уровня мощности BTS являются:

слишком высокий или низкий уровень радиосигнала нисходящей линии связи;

слишком высокое или слишком низкое качество нисходящей линии связи

·Скачкообразная перестройка частоты

Скачкообразная настройка частоты обеспечивает частотное разнесение и разнесение источника помех. Скачкообразная настройка частоты усредняет эффекты замирания сигнала посредством использования для передачи одного канала в разные моменты времени разных частот. Препятствия, такие, как здания, производят замирание посредством отражения сигнала не в фазе с главным сигналом. На каждой частоте глубина замираний различна.

Скачкообразная перестройка частоты изменяет частоту временного интервала канала трафика (Traffic Channel - ТСН) от одного TDMA - кадра (Time Digital Multiplex Access) к другому в заранее заданной группе частот, называемой группой скачкообразной перестройки частоты. Каждый пакет данных передается на различной частоте внутри группы скачкообразной перестройки частоты, в соответствии с алгоритмом скачкообразной перестройки частоты (всего 217 скачков в секунду).

Алгоритм скачкообразной перестройки частоты может быть случайным или циклическим. Последовательность скачкообразной перестройки частоты является одинаковой для частот восходящей и нисходящей линий связи. Алгоритм смены частоты передается по каналу (BoardControlChannel - BCCH), который не использует смену частоты и всегда передается на частоте базового канала.

Информация, передаваемая через воздушный интерфейс, подвергается помехоустойчивому кодированию, затем данные разбиваются на пакеты. В случае скачкообразной перестройки частоты радиосвязи, все временные интервалы блока кадра (FU) всегда посылаются на один и тот же блок несущей, который выполняет скачок по частотам. При этом BTS может производить скачки по большему количеству частот, чем количество блоков несущей (CarrierUnit - CU).

Базовые станции вооружены оборудованием, способным модулировать сигналы физического уровня среды передачи информации; поколение 2G+ сотовых сетей использует в своей работе типовую модуляцию GMSK, функции в сетях EDGE требуют осуществления дополнительных модуляций по алгоритму 8-PSK.

Антенные сумматоры, комбинаторы направляют нагрузку на одну антенну от нескольких отдельных трансиверов, при этом степень сжатия зависит от комбинируемого числа. Один сумматор может поддерживать до восьми трансиверов.

Использование чередования несущей частоты, FHSS часто применяется для повышения производительности базовых станций и ёмкости сети; метод подразумевает собой ускоренное чередование нагрузки между несколькими трансиверами. Между трансиверами и мобильными терминалами сектора идёт обмен различными последовательностями, и их быстрое чередование позволяет осуществлять постоянное нахождение в одном секторе мобильных терминалов, использующих разную несущую.

Принципы работы трансиверов построены в соответствии со стандартами технологии GSM, которые подразумевают использование восьми временных каналов TDMA. Трансиверы могут увеличить нагрузку на эту ёмкость путём вещания дополнительных услуг БС, которые позволяют мобильным терминалам идентифицировать сеть и получать туда доступ. Этот служебный трафик передаётся по каналу BCCH (Broadcast Control Channel).

Выделение секторов, Sectorisation

Использование узконаправленных антенн на базовых станциях делает возможным выделение нескольких секторов в пределах одной соты. Ширина диаграммы направленности таких антенн варьируется в пределах от 65° до 85°. Это условие позволяет повысить ёмкость сети (на каждой частоте может одновременно работать до восьми голосовых каналов), однако получить все преимущества этой технологии мешает явление интерференции волн, что заставляет выделять в каждом направлении лишь ограниченное число рабочих частот. Типовым является использование в одном секторе двух антенн при условии наличия не менее десяти диапазонов рабочих частот. Это позволяет операторам связи преодолеть эффект затухания сигнала, являющегося следствием таких физических явлений как, например, многолучевой приём, а усиление сигнала на выходе антенны позволяет поддерживать баланс между уровнем входящего и исходящих сигналов.

4.4 Контроллер базовых станций BSC

Контроллер базовых станций (BSC) служит для управления и обмена данными группы базовых станций, при этом число элементов группы может варьироваться от 10 до 100. Этот блок руководит процессом назначения радиоканалов, принимает контрольную информацию от телефонных терминалов, контролирует процесс передачи данных от одной БС до другой (в случае, если обе БС подчиняются данному контроллеру, соединения с БС других контроллеров осуществляет подсистема сети и коммутации MSC). Ключевой функцией контроллера является концентрация: преобразование различных потоков низкой ёмкости (и относительно низким сжатием) из базовых станций в гораздо меньшие по объёму схожие цифровые потоки путём большего сжатия данных, и направить их в подсистему сети и коммутации MSC. В конечном итоге, типовая структура сотовой сети представляет собой распределённую сеть контроллеров БС, окружённых базовыми станциями и объединённых в крупные сайты под контролем коммутаторов MSC.

Несомненно, что функции контроллера нельзя свести только к управлению базовыми станциями. Развитие технологий позволяет разработчикам оборудования превращать этот элемент в полноценный коммутационный центр, связанный посредством системы сигнализации ОКС № 7 с центром коммутации сотовой подвижной связи, а для соединения с Интернет - с подсистемой GPRS. Функция обмена данными с Подсистемой Поддержки (Operation Support Subsystem, OSS) делает этот элемент незаменимым при осуществлении мониторинга состояния сети.

Большинство контроллеров, построенных с использованием архитектуры распределения вычислений, позволяющей сохранять устойчивость при большом количестве некорректно работающих элементов, гарантируют работоспособность порой в самых критических условиях.

База данных обо всех сайтах сети, информация о рабочих частотах, списки переменных несущих, уровни мощности оборудования, карта охвата территории - всё это хранится в памяти контроллера базовых станций. Эта информация является незаменимой при планировании, строительстве и эксплуатации сети, помогая контролировать уровень распространения сигнала и передачу трафика.

4.5 Транскодер, Transcoder

Несмотря на то, что транскодирование (уплотнение и обратное разуплотнение потока данных) является типовой функцией контроллера, некоторые производители коммуникационного оборудование предлагают это решение в качестве отдельного элемента сети со своим собственным интерфейсом. Более функциональную модель этого блока можно встретить под названием TRAU (Transcoder and Rate Adaptation Unit). Его функция заключается в конвертировании голосовых данных между форматами GSM (RPE-LPC) и более ранним PCM (рекомендация Консультативного комитета по связи и телеграфии под номером G.711). Скорость одного потока в этих форматах различна (для PCM это 64 кбит/с, для GSM - 13 кбит/с), потому этот элемент сети также выполняет функцию задержки, что позволяет производить перекодировку восьмибитных пакетов PCM в блоки GSM длительностью в 20 мс, сжимать голосовые каналы из 64 килобитных, распространяющихся по каналам связи, в 13 килобитные, которые можно передавать через воздушную среду. Некоторые сети используют сжатие 32 кбит/с по технологии ADPCM вместо 32 килобитной PCM, и в данном случае TRAU также выполняет конвертирование.

Так или иначе, в архитектуре таких производителей телекоммуникационного оборудования как Siemens и Nokia, транскодер является отдельно опознаваемой независимой подсистемой, которая может быть легко интегрирована с ЦК СПС, а Ericsson в некоторых своих решениях делает эти элементы даже более взаимосвязанными, чем ЦК СПС и КБС: это позволяет снизить объём служебного трафика.

4.6 Блок управления пакетами, Packet Control Unit

Блок управления пакетами (англ. Packet Control Unit, PCU) является более поздним добавлением в стандарт GSM. Он выполняет часть функций, схожих с задачами контролера базовых станций, но для сети передачи данных. Распределение каналов между передачей данных и голосовыми данными относится к компетенции базовых станций, но как только канал передачи данных назначен - он переходит под контроль PCU.

Этот блок может размещаться как на площади базовой станции, так и внутри КБС, в настоящий момент имеются решения с размещением этого блока в пределах подсистемы управления GPRS.

Как можно увидеть, подсистема базовых станций - самая большая по количеству элементов часть всей сети по сравнению с подсистемой коммутации и центром технического обслуживания. За всеми элементами необходимо следить, а в случае возникновения неполадок - локализовать и устранить. При больших количествах оборудования и параметров очень тяжело найти участок, который вызывает нестабильность в работе системы.

Вся информация находится в разрозненном виде. Обработка этой информации, получаемая от элементов сети, происходит в ручном режиме, а также отсутствует возможность сравнения параметров нескольких узлов сети. Все эти факторы крайне отрицательно влияют на скорость технического обслуживания базовых станций. Создание единой базы данных обо всех базовых станциях (оборудования, параметров и т.д.) и удобного интерфейса для отображения позволит повысить скорость и качество технического обслуживания базовых станций, а также позволит предотвращать подобные ошибки в дальнейшем.

5. Создание информационной системы

5.1 Обзор СУБД

Система управления базами данных (СУБД) - совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД

·Управление данными во внешней памяти (на дисках);

·Управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

·Журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

·Поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно, современная СУБД содержит следующие компоненты:

·ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию;

·процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных, и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;

·подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;

·а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификация СУБД

üпо модели данных

·иерархические

·сетевые

·реляционные

·объектно-ориентированные

üпо степени распределенности

·локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере);

·распределенные СУБД (части СУБД размещаются на двух и более компьютерах).

üпо способу доступа к БД

·файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на центральный процессор сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затрудненность централизованного управления; затрудненность обеспечения таких важных характеристик, как высокая надежность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

·клиент-серверные

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик, как высокая надежность, высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Infornix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, Postgre SQL, MySQL, Cache, ЛИНТЕР.

·встраиваемые

Встраиваемая СУБД - СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы.

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, FireBird Enbedded, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

После сравнения популярных СУБД по надежности, безопасности и многим другим параметрам для создания всей структуры была выбрана СУБД от компании Microsoft под названием Microsoft SQL Server. Данная система управления широко распространена и активно используется не только в отрасли связи, но и во многих других отраслях, и будет использована для создания базы данных.

5.2 Проектирование базы данных

5.2.1 Постановка задачи и определение требований

Целью разработки информационной системы является создание программы, в которой будут представлены:

Хранение информации о базовых станциях

Поиск базовых станций по параметрам

Отображение всей информации о базовой станции с возможностью сравнения параметров от нескольких базовых станций

Загрузка информации в автоматическом режиме

Создание программы, удовлетворяющей следующим требованиям:

наличие удобного пользовательского интерфейса;

простота распространения и сопровождения программного продукта;

возможность использования программы без дополнительных навыков пользователя;

возможность быстрого расширения программы.

В общем виде база данных (БД) - это совокупность данных, предназначенная для машинной обработки.

Преимущества БД:

скорость доступа к данным;

полная доступность данных;

обеспечение безопасности данных (защита от несанкционированного доступа);

обеспечение целостности (правильности) данных.

При проектировании базы данных должно быть обеспечено хранение всех данных, определенных при анализе предметной области. Кроме этого необходимо исключить избыточность данных, т.е. не допустить дублирования данных.

В процессе проектирования базы данных различаются следующие этапы:

анализ предметной области;

концептуальное моделирование;

логическое моделирование;

физическое проектирование.

5.2.2 Анализ предметной области и концептуальное моделирование

Анализ предметной области - это анализ части реального мира, который относится к решаемой задаче. В поставленной задаче необходимо определить взаимосвязь объектов предметной области.

Для анализа предметной области была выбрана компания ОАО "МТС".

Во время прохождения преддипломной практики было выявлено, что у каждой базовой станции существует свое логическое имя, позволяющее отличить ее от сотен других станций. Также существуют дата ввода в эксплуатацию, набор оборудования, параметров и лицензий. Лицензия на базовой станции - набор функций, позволяющий получить доступ к определенным закрытым возможностям, которые были заложены производителем оборудования.

Каждая лицензия имеет свой набор параметров, позволяющий проводить тонкую настройку оборудования для достижения наилучших показателей качества.

Следующим этапом проектирования базы данных является концептуальное моделирование данных. Это первичное описание предметной области об информации, которая хранится в проектируемой базе данных. Одна из наиболее распространенных концептуальных моделей данных - модель "Сущность - связь" (или ER-модель). Основными понятиями ER - модели являются сущность, атрибут, связь. Следовательно, при разработке ER-моделей необходимо получить:

Список сущностей предметной области.

Список атрибутов каждой сущности.

Описание взаимосвязей между сущностями.

Сущность - это класс однотипных объектов, информация о которых должна сохраняться, быть доступной и иметь определенное имя. Согласно анализу предметной области в решаемой задаче присутствуют следующие сущности:

·Базовые станции

·Лицензии

·Параметры

·Оборудование

Экземпляр сущности - это конкретный представитель данной сущности. Например, представителем сущности "Обращения абонентов" является общая информация о конкретном обращении определенного абонента.

Атрибут сущности - это именованная независимая характеристика, являющаяся определенным свойством сущности.

Атрибутами для сущности "Базовые станции" является следующее:

·Номер по порядку

·Серийный номер

·Дата ввода

Атрибутами для сущности "Лицензии" является следующее:

·Код лицензии

·Время жизни

·Описание

Атрибутами для сущности "Параметры" является следующее:

·Код

·Значение

·Описание

Атрибутами для сущности "Оборудование" является следующее:

·Тип

·Производитель

·Расположение

·Данные

·Дата ввода в эксплуатацию

Следующий этап концептуального проектирования базы данных - определение взаимосвязей между сущностями.

Связь - это ассоциация, поясняющая отношения между сущностями. Каждая связь может иметь один из следующих типов связи по значности.

Связь "один к одному" означает, что одному экземпляру первой сущности соответствует один экземпляр второй сущности.

Связь "один ко многим" означает, что одному экземпляру первой сущности соответствует несколько экземпляров второй сущности, но не наоборот.

Связь "многие ко многим" означает, что нескольким экземплярам первой сущности соответствует несколько экземпляров второй сущности и наоборот.

Каждая связь может иметь один из следующих типов связи по ассоциативности: обязательная, необязательная и возможная.

Анализируя отношения сущностей между собой, определяются следующие виды связей, указанные в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Виды связей между сущностями

СущностиТип связиТип связи по ассоциативности"Базовые станции" - "Оборудование"Один-ко-многимОбязательная"Базовые станции" - "Параметры"Один-ко-многимОбязательная"Базовые станции" - "Лицензии"Один-ко-многимОбязательная

Результатом концептуального моделирования является отображение всех сущностей, атрибутов и связей в виде ER-диаграммы, представленной на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - ER-диаграмма

5.2.3 Логическое моделирование данных

После построения ER-диаграммы наступает этап логического моделирования данных. При логическом моделировании происходит окончательное определение структуры данных, определяются ограничения, накладываемые на эти данные, целью которых является обеспечить целостность данных. Наиболее распространенной моделью данных является реляционная модель. В этой модели данных каждая сущность представляется в виде таблицы.

Логическое моделирование заключается в переходе от ER-диаграммы к взаимосвязанным таблицам. Этот переход состоит из следующих шагов:

преобразование сущностей:

каждая простая сущность становится таблицей;

каждый атрибут становится столбцом таблицы;

уникальный идентификатор сущности становится ключом таблицы.

преобразование связи:

сущности, связанные обязательной связью "один к одному" можно объединить в одну таблицу.

связи типа "один к одному" возможные и связи типа "один ко многим" реализуются путем переноса ключевых атрибутов таблиц соответствующих сущностей, стоящих со стороны "один" в таблицы соответствующих сущностей, стоящих со стороны "многие";

связи типа "многие ко многим" реализуются при помощи промежуточных таблиц содержащих ключевые атрибуты связываемых таблиц в качестве внешних ключей.

В результате моделирования получаем таблицы для хранения данных.

Заключительным шагом в проектировании БД является создание таблиц (баз данных) в конкретной СУБД.

Результат физического проектирования на выбранной СУБД представлен на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 - Результат физического проектирования (фрагмент)

Поясним названия таблиц:

BS_list - список базовых станций;

-license_list, CapacityKeys и FeatureKeys - результат декомпозиции (разбиения) сущности "Лицензии";

DataRBSLocalCell и NodeBFunction - результат декомпозиции (разбиения) сущности "Параметры".

5.3 Интерфейс

Эффект от внедрения программного продукта зависит от качества программного интерфейса. Интерфейс человек-компьютер - это среда, через которую пользователь взаимодействует с системой.

Для оценки интерфейса существуют несколько критериев. Все они охватывают три основных аспекта:

простота освоения;

быстрота достижения целей задачи, решаемой с помощью системы;

субъективная удовлетворенность при эксплуатации системы.

Структура диалога является основой для классификации интерфейса человек-компьютер.

Традиционно выделяют четыре основные структуры типов:

вопрос-ответ;

-меню;

панель инструментов;

экранных форм.

Разработка интерфейса использует алгоритм, представленный на рисунке 5.3, работа которого соответствует типу интерфейса человек-компьютер "меню".

Рисунок 5.3 - алгоритм функционирования интерфейса.

Для разработки интерфейса использованы web-технологии, а именно язык программирования PHP, который имеет следующие преимущества:

·подключение к серверам баз данных, выборка, запись, удаление и изменение записей;

·большой набор функций для обработки данных;

·возможность программирования собственных процедур и функций для уменьшения объема кода, отвечающего за отображение информации на экран.

6. Инструкция пользователя

6.1 Требования к аппаратной части и установка системы

Для нормальной эксплуатации информационной системы в качестве клиентской части необходимо иметь персональный компьютер (ПЭВМ) типа IBMPC, обладающий следующими характеристиками:

1. процессор Pentium III - совместимый процессор с тактовой частотой 1GHz;
2. не менее 256 Мбайт оперативной памяти;
3. монитор с разрешением 1024x768 или выше

Необходимым требованием является работа ПЭВМ под управлением операционной системы Windows 2000 и выше. Кроме этого обязательным условием служит наличие на компьютере интернет-обозревателя (браузера) Internet Explorer или любого другого из существующих на сегодняшний день.

Для серверной части информационной системы необходимо наличие установленных версий СУБД Microsoft SQL Server 2008 и web-сервера Apache (для серверов на платформе Windows) или ngnix (на Unix-систем), на которые происходит установка и настройка базы данных и самой информационной системы.

Для быстрого доступа к данной системе можно создать ярлык в удобном для пользователя месте. Для этого необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на пустом месте, в выпадающем меню выбрать "Создать" => "Ярлык". В появившемся окне ввести интернет-адрес, по которому находится информационная система (его можно узнать у администраторов сети). Нажать "Далее". В следующем окне в поле Имя ввести "Информационная система" и нажать "Готово".

6.2 Работа с информационной системой

Информационная система предназначена для отображения информации по базовым станциям, лицензиям, а также позволяет загружать данные в базу.

Для начала работы с программой, необходимо щелкнуть левой клавишей мыши ярлык на рабочем столе "Информационная система". После его запуска на экране появится меню рисунок 6.1.

Рисунок 6.1 - Главное окно

В нем выбрать тип работы:

·работать с базовыми станциями (BaseStations);

·работать с лицензиями (Licenses);

·загрузить информацию из файла в базу данных (Upload)

При выборе лицензий появится соответствующее окно (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 - Список присутствующих в системе лицензий

В данном окне показано, какие лицензии присутствуют во всей подсистеме BSS. Весь список представлен в виде таблицы, где столбец ID обозначает идентификационный номер лицензии, столбец Description - краткое описание лицензии. Третий столбец отображает количество лицензий, которые были установлены в системе, но не были помечены как активные соответствующим параметром. Объясним описание некоторых лицензий.

Лицензия с номером CXC4020002 и описанием "FAJ121903; HSDPA16qam". Данная лицензия отвечает за высокоскоростную передачу пакетных данных в прямом направлении (от БС к абоненту) с использованием модуляции КАМ16 (HSDPA - High Speed Download Packet Access).

Лицензия с номером CXC4020012 и описанием "FAJ1211318; Support for 2x2 MIMO". Данная лицензия отвечает за поддержку технологии передачи информации MIMO (Multiple Input Multiple Output) - множественный вход - множественный выход.2х2 означает, что используются два входа и 2 выхода. Данная технология позволяет передавать информацию с более высокой скоростью за счет использования нескольких антенн, причем каждая антенна передает разные фрагменты информации. На приемной стороне получение информации происходит по аналогичному принципу - разные антенны принимают разные части информации.

Каждый номер лицензии сделан в виде ссылки, перейдя по которой можно увидеть одно из трех сообщений:

·список базовых станций, где параметр, отвечающий за работу данной лицензии, выключен (есть число, отличное от нуля - рисунок 6.3);

·выбранная лицензия активирована на всех базовых станциях, присутствующих на данный момент в базе данных (рисунок 6.4)

·поиск базовых станций недоступен по причине отсутствия связи между выбранной лицензией и параметром, отвечающим за его работу (рисунок 6.5)

Если в главном окне выбрать базовые станции, то появится список доступных по базе данных базовых станций, названия которых также выполнены в виде ссылок. Выбрав одну из базовых станций, можно увидеть всю информацию о ней - установленные на ней лицензии, параметры (рисунок 6.6). Такой же результат можно получить, если перейти по ссылке из желтой области рисунка 6.3.

Рисунок 6.3 - Выбрана лицензия с номером CXC4020002 (количество - 5)

Рисунок 6.4 - Выбрана лицензия с номером CXC4020008 (количество - 0)

Рисунок 6.5 - Выбрана лицензия с номером CXC4020020 (количество - неизвестно)

Рисунок 6.6 - информация о выбранной базовой станции

7. Анализ результатов эффективности использования информационной системы

Целью разработки информационной системы для повышения качества технического обслуживания базовых станций является возможность поиска и отображения информации о базовых станциях, где либо точно известно, либо предположительно имеются ошибки в конфигурировании данного узла связи.

С использованием данной информационной системы были проведены следующие операции:

·Обработка xml-файлов, полученных путем опроса базовых станций;

·Добавление информации из данных файлов в базу данных;

·Получение информации об интересующих пользователя данных.

7.1 Обработка и добавление данных в базу

Данная операция происходит в автоматическом режиме с определенной периодичностью, которую можно установить в зависимости от количества времени, необходимого на работу с базовой станцией - обновлять информацию с определенной периодичностью.

7.2 Анализ использования информационной системы

Данная система позволяет получать необходимую информацию быстрее, чем при использовании программных средств, полученных от производителя. Такая скорость обеспечивается тем, что при использовании данной информационной системы все данные уже находятся в базе и необходимо выбрать только необходимые. Использование программ от производителя не имеет такой возможности. Необходимо произвести подключение к коммутатору, отправить запрос на конкретную базовую станцию, получить ответ, обработать его и представить в наглядном виде пользователю. При этом отсутствует возможность сравнения параметров от нескольких базовых станций. Данный недостаток был устранен при разработке информационной системы.

Оба продукта можно использовать одновременно: информационную систему для поиска неисправностей, специализированную программу - для их устранения. До внедрения информационной системы поиск неисправностей занимал достаточно долгое время (до 30 минут) с учетом того, что известно, на какой именно базовой станции произошла неисправность и неизвестно, какой именно параметр надо исправить. В противоположном случае (известен параметр, но неизвестны базовые станции) данное время увеличивается до одного часа - полутора.

На рисунке 7.1 представлены графики, отображающие количество неисправностей, связанных с неправильной настройкой параметров после внедрения информационной системы.

Рисунок 7.1 - количество неисправной в БС и сотах

Несмотря на введение данной системы в эксплуатацию, количество неполадок остается примерно на одном уровне. Связано это с тем, каждый месяц вводят в строй новое оборудование, старое обновляется. Также причиной могут быть сбои в питании, зависание системы, после которого часть настроек может быть автоматически выставлены по умолчанию, отличные от тех, которые были установлены ранее. График, отражающий количество времени, необходимое на то, чтобы найти неисправность, изображен на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 - График зависимости времени поиска от месяца

7.3 Обобщение результатов анализа

Подобного рода информационные системы позволяют просматривать информацию о базовых станциях и в случае необходимости - исправлять неисправности еще до того момента, как это серьезно отразится на работе системы. Время, затрачиваемое на устранение неисправностей, занимает меньше времени, что позволяет сотрудникам все сэкономленное время отдать на выполнение других обязанностей.

8. Безопасность жизнедеятельности

Безопасность жизнедеятельности (БЖ) - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени

Дипломный проект предполагает работу на компьютере, поэтому в данном разделе мы рассмотри вопросы охраны труда при работе с компьютером.

8.1 Характеристика опасных и вредных факторов.

Для многих людей основным рабочим инструментом в настоящее время является компьютер. Основной объем информации человек-оператор получает с помощью зрительного анализатора. Представление информации в удобном для восприятия виде осуществляется устройствами отображения. Между тем, согласно результатам исследований, существует ряд причин в результате действий которых, работа с компьютером попадает в разряд потенциально опасных для здоровья.

Работая с ПК, оператор подвергается воздействию следующих психофизических факторов: умственное перенапряжение, перенапряжение зрительных и слуховых анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки. Кроме того, работа операторов связана с воздействием таких вредных и опасных факторов, как повышенный уровень шума, повышенная температура внешней среды, недостаточная освещенность рабочей зоны, электрический ток, статическое электричество, электромагнитное излучение и другое.

Влияние выше приведенных факторов приводит к снижению работоспособности, вызываемому утомлением. Появление и развитие утомления вызывает изменения в центральной нервной системе человека. В результате длительное нахождение человека в зоне комбинированного воздействия вредных различных и опасных факторов может привести к профессиональному заболеванию. Множество примеров связи между работой на компьютере и такими недомоганиями, как астенопия (быстрая утомляемость глаз), боли спины и шеи, болезненное поражение срединного нерва запястья, т.е. запястный синдром, тендениты (воспалительные процессы в тканях сухожилий), стенокардия и продолжительные различные стрессовые состояния, хронические головные боли, сыпь на коже лица, головокружение, повышенная возбудимость и депрессивные состояния, снижение концентрации внимания, частые нарушения сна.

Основным источником проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей работе персональные компьютеры, являются дисплеи с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). Они представляют собой источники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье операторов.

Выделяют два наиболее неблагоприятных типа излучений, возникающих и работе монитора: электростатическое излучение и электромагнитное излучение. Первое возникает в результате облучения экрана потоком заряженных частиц. Неприятности, вызванные им, связаны с пылью, накапливающейся на электростатических заряженных экранах, которая летит на пользователя во время его работы за дисплеем. Результаты медицинских исследований показывают, что такая электризованная пыль может вызвать воспаление кожи.

Электромагнитное излучение создается магнитными катушками отклоняющей системы, находящимися около цокольной части ЭЛТ. Специальные измерения показали, что невидимые силовые поля появляются даже вокруг головы оператора во время его работы за дисплеем.

8.2 Электромагнитные излучения

Основным средством защиты от вредного влияния дисплея является защитный экран. Зрение оператора больше всего страдает от излишней яркости монитора, недостаточной контрастности изображения, а также от посторонних бликов и рассеяния света на поверхности дисплея. В результате человек за компьютером быстро устает, ухудшается внимание, снижается работоспособность.

Защитный экран уменьшает общую яркость монитора, в тоже время детали изображения с малой яркостью остаются хорошо видимыми, так как общая контрастность увеличивается. Краски изображения становятся более сочными, так как пропадает серый фоновый цвет, связанный с рассеиванием света на эмульсии. Снижается внешняя освещенность экрана монитора, устраняются блики на поверхности дисплея.

Кроме того, экраны сетчатого вида устраняют отражения окружающих предметов и источников света, неизбежно присутствующие на гладкой поверхности экрана и причиняющие неудобство оператору. Дисплей компьютера является сложным электронным устройством, производящим в непосредственной близости от себя целый спектр электромагнитных воздействий, вредных для здоровья человека. Цель санитарных правил - нормировать излучения так, чтобы их вред был минимальным, а условия труда комфортными. Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса монитора не должна превышать, что соответствует эквивалентной дозе 100 мкР/час. Опыт всех измерений показывает, что реально в данной точке фиксируются значения раз в 10 меньше, а на рабочем месте пользователя рентгеновское излучение не отличается от фонового. Электромагнитные поля, генерируемые компьютером, включают широкую полосу частот от нескольких герц до нескольких мегагерц. По мнению специалистов, этот вид излучения может являться ответственным за целый ряд недомоганий и приводить к функциональным нарушениям в работе пользователей. Санитарные нормы регламентируют излучение только в полосе частот от 5 Гц до 400 Гц. Здесь, как и в некоторых других местах, отечественные санитарные нормы полностью повторяют значения шведских норм MPRII, разработанных еще в начале 90-х годов, но до сих пор являющихся недостижимым идеалом для массы пользователей в России. Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений:

Напряженность электромагнитного поля по электрической составляющей на расстоянии 50 см от поверхности видеомонитора - 10 В/м

Напряженность электромагнитного поля по магнитной составляющей на расстоянии 50 см от поверхности видеомонитора - 0,3 А/м

Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см. вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: В диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц - 25 В/м в диапазоне частот 2 - 400 кГц - 2,5 В/м

Плотность магнитного потока должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц - 250 нТл в диапазоне частот 2 - 400 кГц - 25 нТл

Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать 500В

Отрицательно сказывается на человеческом организме увеличение количества положительно заряженных ионов в воздухе вблизи работающего дисплея. Медицинские исследования показали, что долговременное пребывание в де ионизированной атмосфере воздействует на метаболизм и приводит к изменению биохимической реакции в крови на клеточном уровне, что нередко заканчивается стрессом.

8.3 Требования к рабочему месту оператора

Важную роль играет планировка рабочего места, которая должна удовлетворять требования удобства выполнения работ и экономии энергии и времени оператора, удобства обслуживания ПК, соблюдения правил охраны труда. Рабочие места с ПК по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева. Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.

Схемы размещения рабочих мест с ПК должны учитывать расстояния между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), которое должно быть не менее 2м, а расстояние между боковыми стенками компьютера - не менее 1,2м. Желательно, чтобы площадь рабочего места составляла не менее 6 м2, а объем - 20 м3.

Оконные проемы в помещениях использования ПК должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Рабочие места с ПК при выполнении творческой работы, требующей значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, следует изолировать друг от друга перегородками высотой 1,5-2 м.

При планировке рабочего места необходимо учитывать зоны досягаемости рук при расположении дисплеев, клавиатуры. Конструкция рабочего кресла должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его количества и конструктивных особенностей, характера выполняемой работы. При этом допускается использование рабочих столов различных конструкций, отвечающих современным требованиям эргономики.

Кресло оператора должно быть удобным. Наиболее удобным считают сиденье, имеющее выемку, соответствующую форме бедер, и наклон назад. Спинка стула должна быть изогнутой формы, облегающей поясницу. Длина ее должна быть около 0,3 м, а ширина 0,11 м, радиус изгиба 0,3-0,35м.

Движения оператора должны быть такими, чтобы группы мышц его были нагружены равномерно, а лишние непроизводительные движения устранены.

Оглавление 1. Введение 2. Обзор системы GSM 2.1 Общие сведения 2.2 Описание компонентов сети GSM 2.3 Услуги стандарта GSM 3. Обзор сети UM

Больше работ по теме: