Поддержка адаптивного многоскоростного (AMR) кодека

Все существующие речевые кодеки GSM (HR, FR и EFR) работают с фиксированной скоростью кодирования, поскольку защита канала от ошибок также добавляется с фиксированной скоростью. Типы кодеков выбираются как компромисс между самым высоким качеством радиопередачи и устойчивостью от ошибок в передаче. Это производится один раз – в начале вызова. При изменении качества передачи динамический переход на другой кодек не представляется возможным.

Адаптивный многоскоростной (AMR) кодек использует заложенные конструктивные компромиссы путем адаптации скоростей кодирования речи и каналов с учетом качества радиоканала. Это дает более высокое качество передачи и более высокую устойчивость от ошибок при передаче. Эти преимущества реализуются при работе в полноскоростном, а также полускоростном режиме.

Помимо повышения качества передачи речи также учитывается необходимость расширения емкости за счет выделения полускоростных каналов некоторым или всем подвижным станциям. Алгоритм распределения радио ресурсов, усовершенствованный для поддержки адаптивной многоскоростной (AMR) работы, выделяет полускоростной или полноскоростной канал в зависимости от качества канала или нагрузки трафика в соте для получения наиболее приемлемого баланса между качеством речи и емкостью сети. Данные действия происходят при установлении соединения и во время соединения. При изменении качества передачи происходит адаптация кодеков.

Для обеспечения работы адаптивного многоскоростного (AMR) кодека за границами зоны BSC без повторной инициализации присвоенные параметры кодека должны стать частью сообщения эстафетной передачи. Например, выделенное кодирование речи и кодирование канала должно передаваться от исходной BSS к целевой BSS. По этой причине в MSC вводится новый механизм для сообщения эстафетной передачи, именуемый "информация от старой BSS к новой BSS".

3.1.12 Услуги связи: вызов абонента GSM

Транспортные услуги

Транспортные услуги используются исключительно для услуг передачи данных. Транспортные услуги обеспечивают необходимую основу для предоставления этих услуг, связанных исключительно с передачей данных. В Табл. 3.2 ниже показаны реализованные транспортные услуги.

 

Транспортная услуга	Скорости передачи
услуги передачи данных с коммутацией асинхронных дуплексных каналов CDA (дуплексная асинхронная линия)	300 бит/с – 9600 бит/с
доступ по выделенному каналу PAD	300 бит/с – 9600 бит/с
услуги передачи данных по синхронным дуплексным каналам CDS (дуплексная синхронная линия)	1200 бит/с – 9600 бит/с
чередование передачи речи/данных по CDA
речь с последующей передачей данных по CDA

Таблица 3.2 Реализованные транспортные услуги.

Указанные выше транспортные услуги могут администрироваться при одной фиксированной скорости передачи каждая, или в случае "общей транспортной услуги" – без фиксированной скорости передачи (например, BS20, BS30, BS40). В случае BS20 абонент GSM получает возможность использовать скорости передачи от BS21 до BS26. (300-9600 бит/с).

Сжатие данных по протоколу V.42 ITU-T позволяет увеличить фактические скорости передачи данных для транспортных услуг BS2х, BS4х и BS61/BS81 (см. "Описание системы D900/D1800", регистр " Концепция сетевой системы ", раздел "Базовые телекоммуникационные услуги").

Для услуг передачи данных MSC включает в себя функцию межсетевого взаимодействия (IWF), которая обеспечивает интерфейс между сетями фиксированной связи и сетью D900/D1800. Транспортные услуги как для абонента GSM, так и для абонента сети фиксированной связи также должны сочетаться (трансформироваться) на интерфейсе сети фиксированной связи. D900/D1800 обеспечивает межсетевое взаимодействие всех транспортных услуг абонента GSM и двух нижеследующих транспортных услуг сети фиксированной связи:

– 3,1 кГц, аудио

– 64 кбит/с, неограниченная цифровая.

Каналы трафика для этих услуг передачи данных заполняются посредством специального оборудования межсетевого взаимодействия (IWE) в MSC, которое имеет такие функции, как адаптация скорости передачи, модемы и кодеки на уровне 1, а также функции осуществления протоколов на более высоких уровнях.

· Передача данных в режиме CDA (BS21, 22, 23, 24, 25, 26)/(BS20)
Исходя из того, что почти все услуги передачи данных в сетях связи общего пользования (PSTN) основываются в настоящее время на использовании модемов, в сети D900/D1800 требуется "партнерский" модем. Этот модем представляет собой часть оборудования межсетевого взаимодействия (IWE) в MSC. Это соответствует применению транспортной услуги сети фиксированной связи "3,1 кГц, аудио".
Этот модем, таким образом, функционирует "дистанционно" с терминала передачи данных в подвижной станции (MS). Для передачи данных через радиоинтерфейс речевой кодер/декодер (транскодер), специально предназначенный для передачи речи, заменяется специальным канальным кодером/декодером.
Поскольку транскодер пригоден только для кодирования "речевых тональных сигналов", невозможно передать тональные модемные сигналы без амплитудного искажения сигнала.
На Рис. 3.13 показана модель протокола для асинхронной передачи данных с помощью транспортной услуги GSM (CDA для передачи данных) и транспортной услуги сети фиксированной связи (3,1 кГц, аудио), соответственно для канала трафика в сети D900/D1800.
Модем выбирается в IWE для преобразования цифровых данных в модемные сигналы. Для преобразования модемных сигналов в форму, подходящую для цифрового интерфейса 64 кбит/с, в сети фиксированной связи необходима функция кодека с преобразованием по закону А.

Рисунок 3.13 Модель протокола для асинхронной передачи данных с помощью транспортной услуги GSM (передача данных по линии CDA) и транспортной услуги сети фиксированной связи (канал 3,1 кГц, аудио).

Для придания вызову от подвижного абонента GSM к абоненту сети фиксированной связи большей гибкости при использовании скоростей передачи данных по модему и для обеспечения более надежного установления соединений предусматривается функция автободирования. Автободирование - это автоматическое определение скорости передачи пользовательских данных используемым аналоговым модемом независимо от транспортной услуги GSM, на которую подписан абонент. Соответствующая скорость передачи пользовательских данных для двух используемых модемов определяется путем начала передачи на самой большой для вызываемого модема скорости и, после соответствующего согласования между двумя модемами, за счет снижения скорости до того значения, которое может поддерживать вызывающий модем (переход на пониженную скорость передачи данных).
Протокол линии радиосвязи (RLP) может быть введен (по выбору) между MS и MSC на уровне 2 для обеспечения дополнительной надежности передачи. Он управляется автоматическим запросом на повторение (ARQ).

Ценой улучшенного качества передачи являются переменная пропускная способность сети и переменная задержка передачи. Использование этого протокола означает, что транспортная услуга не является "прозрачной". "Прозрачная" транспортная услуга обеспечивается тогда, когда не применяется RLP.

Функция адаптации скорости передачи данных (RA) преобразует скорость передачи данных по каналу трафика на стороне абонента GSM (в функции TRAU в BSS и MSC) в соответствующую скорость передачи данных 64 кбит/с А-интерфейса. Это подразумевает адаптацию наподобие адаптации асинхронного потока данных к синхронному. В случае перехода к транспортной услуге для сети фиксированной связи (ISDN) по "неограниченному цифровому каналу 64 кбит/с" функция RA в MSC повторяется в сторону стационарной сети (Рис. 3.14). (См. папку "Функциональные возможности SSS", том 2, раздел "Обработка вызовов", описание "Управление вызовами по передаче данных"; и папку "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Транспортная услуга 23").

Рисунок 3.14 Модель протокола асинхронной передачи данных посредством транспортной услуги GSM (передача данных по линии CDA) и транспортной услуги сети фиксированной связи (канал 64 кбит/с, аудио).

· Передача данных по линии CDS (BS31, 32, 33, 34)/(BS30)
Эта транспортная услуга позволяет абоненту GSM получать доступ к PSDN, в частности к порту X.32 (Рис. 3.15) или к пакетному устройству обработки данных (PH) (Рис. 3.16). При передаче данных до порта X.32 или PH используется принцип CDS, который представляет собой синхронный и дуплексный режимы.
Посылка вызова на порт X.32 в PSDN осуществляется с помощью сигнализации X.32. Посылка вызова на пакетное устройство обработки данных (PH) в PSDN осуществляется с помощью сигнализации X.31, в этом случае имеется возможность выбирать между "коммутацией каналов" (X.31 регистр А) и "коммутацией пакетов" (X.31 регистр В). Когда используется X.31 регистр В, преобразование вызова обеспечивается сетью PLMN. В данном случае сигнализация X.31 регистр А используется между MSC и подвижной станцией, а сигнализация Х.31 регистр В или преобразование выполняется между MSC и фиксированной сетью. (См. папку "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Транспортные услуги 3х, NT").

Рисунок 3.15 Модель протокола синхронной передачи данных посредством транспортной услуги GSM (передача данных по линии CDS) и доступа к пакетным данным с помощью сигнализации Х.32.

Рисунок 3.16 Модель протокола синхронной передачи данных посредством транспортной услуги GSM (передача данных по линии CDS) и обработчика пакетов (РН) с помощью сигнализации Х.31.

· Доступ через выделенное устройство сборки/разборки пакетов PAD (BS41, 42, 44, 45, 46)/ (BS40)
Эта транспортная услуга позволяет абоненту GSM получать доступ к PSDN через устройство сборки/разборки пакетов (PAD). Данные передаются на PAD в соответствии с принципом CDA, то есть асинхронно, с коммутацией каналов в режиме дуплексной связи. Преимуществом этой услуги является то, что абонент GSM может управлять терминалом обработки простых данных без функции пакетного протокола (например Х.25).
MSC отправляет вызов на "выделенный PAD", которое может располагаться в различных местах. Это может быть MSC, шлюзовый/пакетный, обеспечивающий межсетевое взаимодействие MSC, связанный с PSDN, коммутационный узел сети фиксированной связи, связанный с PSDN, или PABX, соединенный с MSC. "Выделенное устройство PAD" не входит в комплект поставки системы D900/D1800.
Когда запрашивается вызов с использованием транспортной услуги (при этом абонент GSM указывает короткий код для определенного профиля PAD), MSC автоматически выполняет маршрутизацию к PAD. Транспортная услуга сети фиксированной связи "неограниченный цифровой канал 64 кбит/с" или " 3,1 кГц, аудио" может использоваться в соответствии с конкретным проектом (Рис. 3.17). (См. папку "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Доступ к специализированному PAD, транспортные услуги 41, 42, 44, 45, 46").

Рисунок 3.17 Модель протокола пакетной передачи данных посредством транспортной услуги GSM (доступ к специализированному PAD).

· Чередование передачи речи/данных (BS61) и речи с последующей передачей данных (BS81)
Эти транспортные услуги позволяют абоненту GSM осуществлять переход из режима передачи речи на режим передачи данных и обратно. Этот тип перехода называется также "модификацией в ходе сеанса связи (ICM)". Функция ICM реализуется в MSC-IWF и действует между MS и MSC. На участке вызова транспортной услуги сети фиксированной связи используется "аудиоканал 3,1 кГц". Для обеих транспортных услуг данные передаются асинхронно во время фазы передачи данных, с коммутацией каналов и в режиме дуплексной связи. (См. папку "Функциональные возможности SSS", том 1, регистр "Услуги", описание "Транспортные услуги 61/81").