ITU-R M 1182-1 SPANISH-2003 Integration of terrestrial and satellite mobile communication systems《地面和卫星移动通信系统的整合 问题ITU-R 206 8和 ITU-R 112 8》.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1182-1 1 RECOMENDACIN UIT-R M.1182-1*Integracin de los sistemas de comunicaciones mviles terrenales y por satlite (Cuestin UIT-R 112/8) (1995-2003) Cometido Esta Recomendacin define cinco niveles de arquitectura diferente para la integracin de los sistemas del servicio mvil por satlite

2、 (SMS) con la red telefnica pblica conmutada (RTPC) terrenal o celular. En el Anexo 1 se expone el concepto de dicha arquitectura, y el Anexo 2 describe un ejemplo de un sistema de comunicaciones mviles terrenales y por satlite de banda ancha muy integrado. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la U

3、IT, considerando a) que estn estableciendo diversos sistemas mviles por satlite; b) que algunos sistemas mviles por satlite interfuncionan con sistemas terrenales; c) que la capacidad de trnsito mundial es factor clave para las telecomunicaciones mviles internacionales-2000 (IMT-2000) y que la compo

4、nente de satlite definida en la Recomendacin UIT-R M.687 es uno de los elementos importantes que fomentan dicha capacidad; d) que la componente de satlite resulta eficaz para atender las zonas con poblacin dispersa y bajo volumen de trfico; e) que el interfuncionamiento del sistema mvil por satlite

5、con el sistema terrenal puede mejorar la satisfaccin del usuario, no slo dentro de las IMT-2000 sino tambin en el SMS en general; f) que la capacidad de canales de la componente de satlite es relativamente limitada en comparacin con la componente terrenal; g) la Cuestin UIT-R 112/8, recomienda 1 que

6、 al considerar la integracin de sistemas terrenales y por satlite se tengan en cuenta los niveles indicados a continuacin y explicados en el Anexo 1. Niveles de integracin: Nivel 1: integracin geogrfica Nivel 2: integracin de servicios Nivel 3: integracin de redes *La Comisin de Estudio 8 de Radioco

7、municaciones efectu modificaciones de redaccin en esta Recomendacin en 2004 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R M.1182-1 Nivel 41: integracin de equipos Nivel 5: integracin de sistemas; 2 que los terminales mviles de un sistema integrado tengan la posibilidad de elegir el componen

8、te ms adecuado, ya sea terrenal o por satlite, en funcin del nivel de seal recibido y de la disponibilidad de la red a fin de mantener una determinada calidad de servicio dentro de una gran zona de servicio ininterrumpida; 3 que si la integracin con el sistema mvil terrenal se efecta en el nivel de

9、integracin 3 indicado ms arriba o en un nivel superior, el sistema integrado tenga de preferencia capacidad de trnsito con identificador de usuario/abonado nico en los sistemas terrenal y por satlite; 4 que el traspaso entre los componentes mviles terrenal y por satlite de un sistema integrado se ef

10、ecte en la medida en que no vaya en detrimento en un grado considerable de la capacidad del sistema ni aumente su complejidad. Anexo 1 Niveles de integracin de los sistemas mviles por satlite con los sistemas mviles terrenales 1 Conceptos Existen distintas relaciones y enfoques apropiados para la el

11、aboracin de conceptos de integracin entre sistemas mviles terrestres por satlite y sistemas mviles terrenales. La Fig. 1 ofrece una representacin general de los conceptos globales. 2 Enfoques Pueden considerarse diversos niveles de integracin entre la coexistencia independiente y la integracin total

12、. En la siguiente exposicin se examinan cinco niveles, ordenados conforme a una integracin creciente, en el sentido de que cada nivel incluye las caractersticas fundamentales del anterior: Nivel 1: integracin geogrfica Nivel 2: integracin de servicios Nivel 3: integracin de redes Nivel 4: integracin

13、 de equipos Nivel 5: integracin de sistemas. 1En el Anexo 2 se da un ejemplo de integracin entre sistemas terrenales y por satlite que crea una red de acceso de mltiples segmentos con integracin de Nivel 4. El contenido de este Anexo informativo refleja el resultado del Proyecto SUITED (multi-segmen

14、t System for broadband Ubiquitous access to InTErnet services and Demonstrator) y por tanto hace referencia a los conceptos desarrollados dentro de SUITED, que slo son vlidos en ese contexto. En particular, este Anexo es un ejemplo de integracin de componentes de satlite y terrenales en el marco del

15、 proyecto SUITED y como tal no afecta a la arquitectura ni a ninguno de los elementos de las IMT-2000 ni de los sistemas ulteriores. Rec. UIT-R M.1182-1 3 1182-01FIGURA 1Concepto de sistema integradoBajo trfico Zona del sistema de satliteNmero de canalespor MBSDistanciaAlto trfico Zona del sistema t

16、errenal2.1 Integracin geogrfica Se trata de la situacin en la que el sistema terrenal y el sistema de satlite estn concebidos independientemente, de modo que se basan en tcnicas distintas y no proporcionan necesariamente servicios iguales o compatibles. En lugar de hablar de integracin entre los dos

17、 sistemas, probablemente sera ms correcto decir que el sistema de satlite complementa al terrenal, ofreciendo servicios de comunicaciones a los usuarios que se desplazan por zonas geogrficas no atendidas por el sistema terrenal. En la Fig. 2 se halla una representacin de este caso. El usuario mvil (

18、MU) de la estacin mvil (MS) o de la estacin personal (PS) podr elegir entre la compra de un terminal de sistema terrenal, un terminal de satlite o un terminal de modo doble, en funcin de sus necesidades especiales; en este ltimo caso, utilizar para las llamadas que origine el terminal que considere

19、ms apropiado en ese momento. El abonado fijo (FS) que desee dirigir una llamada al usuario mvil tendr que seleccionar el sistema terrenal o de satlite, marcando el nmero del sistema terrenal o el nmero que le proporcione acceso a la estacin terrena (BES) de satlite o terrena en Tierra (LES) ms cerca

20、na. Esto significa que el abonado fijo deber conocer el tipo de terminal (y de autorizacin de servicio) de que dispone el usuario mvil. Si el usuario mvil tiene una doble autorizacin de servicio y una estacin terminal de modo doble, el abonado fijo puede verse obligado a repetir su llamada por el si

21、stema de satlite si falla la primera tentativa por intermedio del sistema terrenal. En esta situacin puede suceder muy bien que, por ejemplo, un abonado fijo que trate de efectuar una llamada telefnica necesite aceptar un servicio de mensajera, que slo puede proporcionar el sistema por satlite. 4 Re

22、c. UIT-R M.1182-1 1182-02MU(3)MU(2)MU(1)BSBSMSCFS FS FSFSSPTPPGNBES/LESMES CSHLRVLRCX MESMU(2)MU(1)MES:MSC:MU:PGN:RDSI:RTPC:SP:TP:VLR:(1)(2)(3)BES:BS:CS:CX:FS:HLR:LES:estacin terrena mvilcentro de conmutacin de servicios mvilesusuario mvilred de radiobsqueda terrenalred digital de servicios integrad

23、osred telefnica pblica con commutacinradiobuscador de satliteradiobuscador terrenalregistro de emplazamientos visitadosFIGURA 2Concepto de integracin geogrfica y de servicios(la parte llamante selecciona el encaminamiento)RedRTPC/RDSIRedprivadaTerminal terrenal (estacin mvil (MS) o estacin personal

24、(PS)Terminal de tipo satliteTerminal de modo dobleEncaminamiento seleccionado por el abonado fijoestacin terrena de baseestacin de baseestacin de base personal(emplazamiento de clula para estaciones personales)central rural pequea, etc.abonado fijoregistro de emplazamientos de domicilioestacin terre

25、na en TierraVehculoRec. UIT-R M.1182-1 5 Una ventaja de la integracin geogrfica es la posibilidad de optimizar por separado las carac-tersticas de los dos sistemas, utilizando para cada uno una solucin tcnica adaptada, teniendo en cuenta las importantes y diferentes limitaciones que afectan a los do

26、s casos. Puede llegarse a la conclusin de que, mediante este planteamiento, el sistema de satlite cumple su funcin de ampliar la zona de cobertura. 2.2 Integracin de servicios La configuracin de la red es fundamentalmente la misma que en el caso 1 (vase la Fig. 2). En este caso, en la fase de diseo

27、del sistema de satlite se seleccionan los parmetros del sistema de modo que los enlaces de satlite puedan admitir servicios compatibles con los ofrecidos por el sistema terrenal, en el sentido de que los terminales locales (terminales normalizados por el UIT-T o cualquier terminal futuro) utilizados

28、 por el usuario para el servicio deseado puedan emplearse con independencia de que se seleccione un enlace terrenal o de satlite. Esto no significa que las soluciones tcnicas (por ejemplo, esquema de acceso) adoptadas para los dos sistemas sean iguales. Cabe prever que el sistema de satlite slo admi

29、tir un subconjunto de los servicios proporcionados por el sistema terrenal, debido a las limitaciones en el trayecto de radiocomunicacin. Adems, la calidad de servicio puede no ser igual en ambos casos. La armonizacin de los servicios tambin es importante para que los usuarios mviles del sistema por

30、 satlite puedan interfuncionar con los del sistema terrenal, es decir, para las comunicaciones entre usuarios mviles. 2.3 Integracin de las redes Este concepto es esencial pues representa el primer nivel de integracin que permite que los sistemas espacial y terrenal compartan sus prestaciones. 2.3.1

31、 Arquitectura de la red El objetivo consiste en utilizar en la mayor medida posible los mismos equipos y protocolos en las redes por satlite y terrenal celular, es decir, los mismos soportes fsicos, soportes lgicos e instala-ciones, para reducir al mnimo los costes. Sin embargo, debido a los retardo

32、s de propagacin, las frecuencias, etc., que son diferentes en la red por satlite y en la red terrenal celular, algunos elementos difieren. La Fig. 3 muestra la arquitectura global del sistema. A continuacin, y conforme se ilustra en la Fig. 4, se presenta un ejemplo de la arquitectura de red integra

33、da con el sistema GSM. La arquitectura global constara de: una constelacin de satlites, estaciones mviles, estaciones de cabecera, instalaciones de red mvil: centros de conmutacin, registros de emplazamientos y centros de autenticacin. 6 Rec. UIT-R M.1182-1 1182-03MSCMSCBSBES/LESMS/PSLMESFIGURA 3Con

34、cepto de comunidad para las instalaciones mvilesy de estacin de baseRTPCRDSI(Usuario)mvilSistemade satliteSistema terrenalBES:BS:LES:LMES:MS:MSC:PS:Posilidad de soporte fsico comnestacin terrena de baseestacin de baseestacin terrena en Tierraestacin terrena mvil terrestreestacin mvilcentro de conmut

35、acin de servicios mvilesestacin personalLas interfaces seran: la interfaz area que define los intercambios entre la MS y la GS; la interfaz X que define los intercambios entre la GS y el MSC; la interfaz MM (mobility management gestin de movilidad) que define el protocolo entre el MSC, el HLR y el V

36、LR. Todas estas interfaces deberan permitir una reduccin de los costes de desarrollo del segmento terreno del sistema por satlite. La informacin de sealizacin entre las diferentes unidades funcionales (exceptuada la MS) de la red terrenal se transmitira por medio del sistema de sealizacin N. 7 (SS N

37、. 7) del UIT-T. Los mensajes de datos entre la estacin cabecera y las dems entidades (y en especial entre el MSC, el HLR y el VLR) se transmitiran mediante el protocolo X.25. El enlace MS-GS utilizara su propio sistema de sealizacin. La eleccin de X como interfaz A del GSM y de MAP como interfaz MM

38、tendra las siguientes consecuencias en el caso de una red mvil del tipo GSM: habra que modificar la red a la que estara conectada X, facilitar a la GS las funciones vinculadas con el sistema por satlite (traspaso), y reutilizar en la mayor medida posible los protocolos y las entidades MM (MSC, HLR,

39、VLR y AUC) de las redes celulares terrenales. Rec. UIT-R M.1182-1 7 1182-04MSCGTSGSCGSSOCCSS7MAP MAPHLR AUC VLRMSXRTPCRDSIRed X.25TrficoAntenaSistema de radiocomunicacin por satlite y controlSistema de la red celularFIGURA 4centro de autenticacinestacin terrestrecontrolador de estacin terrestreestac

40、in transceptora terrestrecentro de control de operaciones del satlitesistema de sealizacin por canal comn N. 7AUC:GS:GSC:GTS:SOCC:SS7:2.3.2 Aspectos de protocolo En lo que precede se supone que en el sistema por satlite y en el sistema terrenal celular se utilizarn en la mayor medida posible los mis

41、mos protocolos. Por ejemplo, se podran adoptar los mismos tipos de canales (las mismas funcionalidades) para los enlaces terrenales y por satlite. En el sistema por satlite sera necesario considerar un canal de sincronizacin especial para determinar y compensar el retardo y los efectos Doppler del e

42、nlace mvil por satlite. La reduccin de los errores de frecuencia y de los errores de posicin de la estacin mvil permitira reducir los prembulos y aumentar la eficacia de la trama. El procedimiento de determinacin de la posicin es peculiar de los sistemas por satlite, pero los otros procedimientos, c

43、omo los de registro, establecimiento, liberacin y gestin de movilidad, podran considerarse iguales a los del sistema GSM. 8 Rec. UIT-R M.1182-1 A continuacin se describen brevemente las tres capas que intervienen en la definicin de los protocolos de satlite. Capa 1 Capa fsica (estructura de trama) n

44、icamente en el trayecto radioelctrico entre la MS, el satlite o la constelacin de satlites y la GS. Capa 2 Especifica los procedimientos de acceso al enlace que han de utilizarse en los canales de control para transmitir informacin entre las entidades de la capa 3 a travs de la interfaz radio-elctri

45、ca GSM. El protocolo de la capa 2 es un protocolo de acceso al enlace Dm (LAPDm). Capa 3 Esta capa efecta el encaminamiento dinmico de la informacin relacionada con la posicin de la MS cuando est en reposo y el encaminamiento dinmico de las llamadas en curso cuando la MS sale de la clula o de la zon

46、a cubierta por un VLR. Esta capa est subdividida entre tres partes: control de llamada con conmutacin de circuitos (establecimiento, liberacin, etc.), gestin de movilidad, y gestin de la transmisin radioelctrica. La primera capa de la red (capa 1) requiere modificaciones importantes (canal de sincro

47、nizacin especial, modulacin, entrelazado, codificador, estructura de canales). La capa 2 no necesita modifi-caciones, sino slo la adaptacin de unos pocos parmetros (temporizacin debido a los retardos de propagacin, etc.). La capa 3 (la parte de gestin de la transmisin radioelctrica) tiene que sufrir

48、 modificaciones para efectuar la determinacin inicial de posicin y los traspasos. Las otras subcapas (gestin de movilidad y control de llamada) no necesitan mayores cambios. 2.4 Integracin de equipos Este planteamiento es equivalente desde el punto de vista arquitectural al de la integracin de redes, siendo la diferencia principal que las tcnicas (parmetros de acceso, velocidades binarias, protocolos, etc.) adoptadas para el sistema de satlite son anlogas (soporte fsico comn) o incluso las mismas que las del sistema terren