ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФПМТ
Кафедра РЭС
Отчет по производственной практике
Выполнили: студенты гр. ПС-51:
Симонова О.Л.
Хохлов Д.С.
Киров 2011
Введение
Мы проходили практику в ЗАО «Вотек Мобайл» (торговая марка Tele2).
В последнее время Tele2 является наиболее активным и быстроразвивающимся сотовым оператором в России. Его отличает востребованный в России формат дискаунтера, единственного в России на этом рынке, а также европейский подход к построению сотового бизнеса. Сейчас Tele2 имеет лицензии на оказание услуг сотовой связи в 43 регионах России и обслуживает более 19 млн. абонентов. В одних регионах были приобретены местные компании с полной модернизацией всего оборудования и бизнес-процессов, в других - сеть строилась «с нуля».
Сеть компании Tele2 основана на стандарте GSM-1800. Стандарт GSM относится к сетям второго поколения и на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи.
Особенности стандарта GSM-1800:
·Максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов стандарта GSM-1800 - 1Вт. Большее время непрерывной работы без подзарядки аккумулятора и снижение уровня радиоизлучения.
·Высокая ёмкость сети, что важно для крупных городов.
·Возможность использования телефонных аппаратов, работающих в стандартах GSM-900 и GSM-1800 одновременно, это позволяет оператору рациональнее использовать частотный ресурс, а клиентам - экономить деньги за счёт низких тарифов. В обеих сетях абонент пользуется одним номером. Но использование аппарата в двух сетях возможно только в тех случаях, когда эти сети принадлежат одной компании, или между компаниями, работающими в разных диапазонах, заключено соглашение о роуминге.
1.Структура организации Теле2-Киров
Рисунок 1 - Структура организации
За время прохождения практики нас ознакомили с деятельностью каждого подразделения компании. Треть практики была проведена в отделе эксплуатации.
2. Схема развёртывания сети
мобильный сеть регистр радиосвязь
1) Проработка точки, поиск позиции
Радиопланировщик (РП) Центра Планирования (ЦП) выдает район поиска, требования по высоте подвеса антенн (Preliminary site survey).
Поиск позиции:
. Анализ вариантов размещения
. Технические условия (ТУ) Арендодателя
. Анализ ВЭС
. Решение транспорта
Постпроцедуры:1. Одобрение точки РП (Site location approved)
. Получение частотного плана для БС из ЦП (DFP received)
. Решение по транспорту с ЦП согласовано, получение частотного плана для РРЛ из ЦП (Transmission plan received).
Проработка позиции:
. Выполнение ТЗ на проектирование БС
. Разработка предварительного технического решения
. Получение технических условий ВЭС
. Предварительное определение типа и стоимости сайта
. Оптимизация стоимости аренды
Принимается решение о целесообразности строительства сайта
) Бумажная фаза
. Заключение договора аренды (SA Ready)
. Подача радиочастотной заявки на БС в ГРЧЦ (BTS freq handed in)
. Подача радиочастотной заявки на транспортную сеть в ГРЧЦ (MW freq handed in)4. Определение подрядчика на Проектирование
. Одобрение заявки в КАСАТОРЕ
. Заключение договора на проектирование
. Разработка проектной документации
) СМР - Строительно-монтажные работы
. Определение подрядчика на СМР
. Создание сметы на СМР
. Одобрение заявки в КАСАТОРЕ
. Заключение договора на СМР (CW Start)
. Заказ АМС - антенно-мачтового сооружения (Mast order)
. Заказ трансмиссии (Transmission order)
. Заказ материалов (Mtrl order)
. Заказ оборудования BTS c центрального склада (Equipment)
Получение разрешения на строительство
. Подача уведомления о начале СМР в Ростехнадзор
. Подготовка календарного плана СМР сайта, согласованного с подрядчиком и арендодателем
. Акт осмотра первичного состояния площадки СМР, фотоотчет
. Контакты Tele2 для решения спорных вопросов между арендодателем и подрядчиком.
3. Физическое устройство 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. Это:
коммутационная система - Switching System (SS);
система базовых станций - Base Station System (BSS).
Каждая из этих систем контролируется компьютерным центром управления. На рис. 1.2 представлена функциональная схема данных систем.
Рис. 1.2. Функциональная схема системы мобильной радиосвязи
Ниже приведены расшифровки сокращений, приведенных на рис. 1.2.
AUCAuthentication CenterЦентр аутентификации (проверки подлинности абонента)BSCBase Station ControllerКонтроллер базовых станцийBTSBase Transceiver StationПриёмопередающая базовая станцияEIREquipment Identity RegisterРегистр идентификации оборудованияHLRHome Location RegisterОпорный регистр местоположенияMSMobile StationМобильная станция (телефон)MSCMobile services Station CenterЦентр коммутации мобильной связиNMCNetwork Management CenterЦентр управления сетьюOMCOperation 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. Система ВSS отвечает за все функции, относящиеся к радиоинтерфейсу.
Центр технического обслуживания (OMC) 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 OMC доступ осуществляется как к системе SS, так и к системе BSS.не принадлежит ни к одной из этих систем, но рассматривается как элемент сети.
В процессе практики мы побывали как на центральном объекте сети (коммутаторе) и центре технического обслуживания, так и на нескольких приёмо-передающих станциях.
4. Коммутатор
Центр коммутации мобильной связи (MSC)
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).
Опорный регистр местоположения (HLR)
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 HLR исчерпана, 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.
Визитный регистр (VLR)
База данных VLR содержит информацию о всех абонентах мобильной связи, расположенных в данный момент в зоне обслуживания MSC. Таким образом, для каждого MSC на сети существует свой VLR. В VLR временно 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 VLR хранится 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.
Центр аутентификации (AUC)
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.
Регистр идентификации оборудования абонента (EIR)
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.
Буквально в первые дни прохождения практики нам провели экскурсию по центральному коммутатору. Он представляет собой помещение примерно 10*15 м2 в одном из офисных центров города Кирова. Там имеется фальшпол (под ним около полуметра по вертикали до настоящего пола для коммуникаций), система кондиционирования (для поддержания рабочей температуры для оборудования - около 18 градусов по Цельсию), система питания с резервными источниками (при внезапном отключении электроэнергии в ход вступит батарея аккумуляторов, которая рассчитана на полчаса беспрерывной работы; в случае, если за подача электроэнергии за эти полчаса не возобновится, начинает работу дизель-генератор). Одно дело, если выйдет из строя какая-нибудь базовая станция (трубки абонентов автоматически перестроятся на другие БС) - и совсем другое, если «ляжет» вся сеть по Кировской области. Поэтому меры для бесперебойной работы принимаются серьёзные. В число этих мер входит резервирование любой базы данных (например, VLR)- она через каждые 10-15 минут записывается на сменные накопители и BD-диски.
Компания использует новейшее оборудование Nokia Siemens. Использование оборудования этой фирмы значительно экономит пространство. По сути, вся сеть функционирует на 3-4 серверных шкафах (если бы использовалось старое оборудование, как у других операторов, то, по приблизительным подсчётам, шкафами были бы заставлены все сети по периметру).
Трафик внутри коммутатора передаётся по интерфейсам Ethernet и E1, по ВОЛС и меди. Сигнал на базовые станции выходит за пределы коммутатора по оптоволоконным линиям, которые покрывают город по периметру точек расположения БС.
Доступ к настройкам коммутатора возможно осуществлять удалённо.
Базовые станции. Контроллер базовых станций (BSC)
BSC управляет всеми функциями, относящимися к работе радиоканалов в сети GSМ. 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.
Базовая станция (BTS)
BTS 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.
Следует особо отметить деление БС на два типа: транспортная (транзитная) и оконечная. Отличаются тем, что на первой помимо приёмного порта ВОЛС или радиорелейной линии есть исходящий шлюз на следующие БС. Оконечная используется только как вещающая для абонентов, и не является транспортной.
Изучив теорию, мы отправились на приёмку базовой станции в индустриальном районе Кирова. В ходе поездки было выявлены некоторые новые нюансы постройки радиомачт. В частности, если высота мачты не превышает 50 метров, то в качестве транспортного канала можно использовать обычную витую пару. Если высота превышает указанную величину, то разрешено использовать только ВОЛС, чтобы не допустить потери сигнала.
На данной точке не было построено «домика» - отдельного помещения, в котором обычно располагается оборудование базовой станции. Как пояснил наш руководитель практики, на текущий момент технология достигла такого уровня, что всё оборудование помещается в один серверный шкаф стандартных размеров. Снаружи сверху стоит защита от осадков в виде металлической пластины форме . Внутри находится блок, отвечающий за питание БС, система сигнализации (при неавторизованном вторжении подаётся сигнал в центр технического обслуживания), система охлаждения и нагрева, аккумуляторные батареи на случай отключения электропитания и собственно радиооборудование. Если понадобится расширить функциональность БС (например, сделать её транспортной), то достаточно подключить дополнительный блок в стойку, соединить его с радиорелейной антенной и прописать маршрут.
Следует отметить, что базовые станции в пределах города, как правило, соединены ВОЛС. За город оптику тянуть невыгодно, целесообразнее использовать радиорелейные линии связи, которые работают в СВЧ диапазоне. Максимальный диаметр антенн у TELE2 составляет 0,6м, для сельской местности чаще всего используются до 1,2м. Диаметр зависит от конкретных условий: насколько далеко друг от друга находятся БС, какие частоты свободны и т.п.
ВОЛС объединены в 2 кольца, также скоро планируется завершение постройки 3 кольца. Пара дней практики были выделены для обхода по кольцу, нам необходимо было выявить недостатки прокладки ВОЛС, в частности это были: деревья, задевающие провод, отсутствие опоры, когда провод не закреплен на столбе и перехлест, когда провод соприкасается с другими проводами.
Так же мы приняли участие в тест-драйве, который проводился для оценки качества связи в микрорайоне Чистые Пруды города Кирова - во время функционирования БС измеряли уровни сигнала во время движения специальным комплексом TEMS от Sony Ericsson. Это дорогостоящая мобильная измерительная станция с синхронизацией по GPS. Система автоматизирована, в результате её работы получается карта с нанесёнными на неё измеренными характеристиками радиосигналами. С помощью этой системы мы смогли наблюдать хэндовер и хоппинг частот ближайших БС и выявить проблемную частоту, неэффективность работы которой может объясняться несколькими причинами: например, неидеальность частотно-территориального планирования или неправильная установка азимута антенны.
Так же в один из дней практики мы ездили в г. Кирово-Чепецк, где мы вблизи посмотрели оборудование мачты базовой станции и смоли измерить ее вертикальность при помощи теодолита. Кроме этого, нам рассказали и об основных требованиях к метеллоконструкциям. К ним относятся:
Отклонение металлоконструкции мачты от вертикали не должно превышать 1/1500 высоты конструкции.
Все составляющие элементы мачты должны быть горячеоцинкованными.
Лакокрасочное покрытие металлоконструкции мачты должно быть устойчиво к климатическим условиям региона не менее 5-ти лет.
Срок безаварийной эксплуатации смонтированной антенной мачты должен составлять не менее 20-ти лет.
Всё остальное время было посвящено изучению литературы. К концу практики руководитель провёл мини-экзамен в виде теста с открытыми ответами. Тем самым мы закрепили полезные знания по радиосвязи в целом и GSM в частности.