Лабораторная работаТелекоммуникацииГод: 2024ПГУТИ: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
👁 15💼 0

Готовая лабораторная работа: Протоколы мобильной связи

Загружена: 20.02.2026 19:52

Практическая и контрольная работа по протоколам мобильных сетей: расчёт числа физических каналов в GSM (кластерные схемы, секторация), скорости управляющих каналов (FCCH, RACH, SDCCH, SACCH), ортогональное кодирование (функции Уолша, матрица Адамара), PN-последовательности и распределение поднесущих для WiMAX. Полезно для выполнения практических заданий и подготовки отчётов.

Содержание

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»





ПРАКТИЧСЕКАЯ РАБОТА
по дисциплине «Протоколы сетей мобильной связи - ИКТ - 4 - 2»





Выполнил
студент	ИКТ-10Д
(группа)	 Пропустин С.А	
(инициалы, фамилия)

Введение

Системы мобильной связи обеспечивают передачу голоса, данных, управляющих сигналов между базовыми и мобильными станциями. Базисом эффективного функционирования систем выступает частотное и временное планирование, применение методов множественного доступа и ортогонального кодирования. В практической работе рассматриваются основные принципы построения и функционирования сотовых сетей, в том числе определение числа физических каналов, расчет радиусов сот, формирования кластеров, анализ скорости управления, исследуется ортогональное кодирование с использованием функций Уолша и т.д. В рамках практической контрольной работы исследуются механизмы организации каналов, принципы передачи и приема сигналов, практическое применение математических модели. Таких как матрица Адамара и PN – последовательности в цифровых телекоммуникационных системах.
Практическое занятие №1
«Протоколы GSM и преобразование речи»
Вариант 6

Заключение

В результате выполнения практической контрольной работы были изучены и реализованы методы организации радиоинтерфейса в сетях GSM, CDMS, проведен расчет параметров кластеров, радиусов сот и скорости управляющих каналов таких как FCCH, RACH, SDCCH, SACCH, проведен анализ эффективного частного планирования и структуры временных мультикадров.
Также было выполнено построение функций Уолша, PN -последовательностей, проведено ортогональное кодирование информационных каналов, показана невозможность восстановления сигнала при использовании кода, не входящего в состав суммарного, рассчитан размер окна поиска мобильной станции и параметры зоны мягкого хэндовера.

Список литературы

Авксентьев, А. А. Сети и системы связи : учебное пособие / А. А. Авксентьев. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 336 с.
Пуговкин, А. В. Сети передачи данных : учебное пособие / А. В. Пуговкин. - Томск : факультет дистанционного обучения ТУСУРа, 2015. - 138 с.
Райфельд, М. А. Системы и сети мобильной связи : учебное пособие / М. А. Райфельд, А. А. Спектор. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2019. - 96 с.
Тихвинский, В. О. Сети мобильной связи 6G: развитие и перспективы использования : учебное пособие для вузов / В. О. Тихвинский, В. А. Коваль, Е. Е. Девяткин. – Москва : Издательско‐торговая корпорация «Дашков и К°», 2025. - 326 с.
Федосов, В. П. Передача данных в канале 3D WIMAX на основе SISO-OFDM и MIMO-OFDM / В. П. Федосов, Д. Садун Джамил, С. В. Кучерявенко // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2020. – № 6(216). – С. 6-18.

Подробное описание

📘 О чем эта работа

В комплект входят практическое занятие и контрольная работа по протоколам сетей мобильной связи: предмет — радиоинтерфейс и процедуры сигнализации в GSM, CDMA, UMTS и мобильном WiMAX. Объект — расчёты радиопланирования (число физических каналов, радиусы сот), параметры управляющих каналов, ортогональные коды и параметры OFDM-символов. Выполнены конкретные вычисления и построены примеры кодирования/декодирования.

📚 Что внутри

Материал содержит набор практических заданий с пошаговыми расчётами и иллюстрациями:

  • Расчёты частотных и физических каналов GSM: распределение при 3- и 7-элементных кластерах, шестисекторная антенна, пример: 41 частотный канал → 328 физических каналов на соту (41×8), для 7-кластера примеры 144 и 136 физических каналов.
  • Радиопланирование: формулы для q = D/R, пример определения N=12 при q≈5,9, расчёт радиуса свободно-протекающей соты (в приведённом примере получен теоретический предел ~610 км при P=55 Вт и пороге −100 dBm — численный пример для понимания модели свободного пространства).
  • Скорости управляющих каналов GSM: F-FCCH ≈ 3,14 кбит/с, RACH ≈ 13,46 кбит/с, D-SDCCH и A-SACCH ≈ 1,938 кбит/с; вычисления для A-SACCH и B-SDCCH при разных кадрах (результаты ~0,969 и ~1,453 кбит/с).
  • CDMA/спредовые методы: построение матриц Уолша (H₈, H₁₆), проверка ортогональности (скалярные произведения = 0), генератор PN-последовательности по полиному с периодом 2¹⁵−1=32767, пример пошагового вычисления первых битов и итоговой чип-последовательности.
  • Ортогональное кодирование трёх каналов с конкретными кодами W₂, W₃, W₄, таблицы бит→код, суммарный сигнал и демонстрация невозможности восстановления неиспользуемым кодом (корреляция = 0).
  • Размер окна поиска и расчёты задержек: Tchip=0,814 μs, длина чипа ≈244 м, примеры вычисления числа чипов для прямого пути 1,8 км и для зоны мягкого хэндовера между сотами (максимальная разность 16,4 чипа, окно ≈32,8 чипа ≈26,7 μs).
  • UTRAN/UMTS: подробные процедуры сигнализации при дополнении и удалении ветви, одновременном add+remove, жёстком и мягком хэндовере через Iur, описание сообщений NBAP/RNSAP/RNCAP/ALCAP, роль RNTI и передаваемых параметров.
  • WiMAX (OFDMA): расчёты для разных NFFT (128, 512, 1024, 2048) и защитных интервалов 10% и 20% — Δf, Tb, Tg, Ts; частичное (PUSC) и полное (FUSC) распределение поднесущих, примерные доли: данные ≈70%, пилоты ≈12%, нулевые ≈18% и конкретные числа поднесущих для указанных NFFT.

📊 Для кого подходит

Студентам 3–4 курса по направлению «Телекоммуникации», радиотехнике и сетям связи; полезно при подготовке лабораторных, практических и контрольных работ, для закрепления расчётов радиопланирования, понимания каналов GSM/CDMA/UMTS и параметров OFDM/WiMAX.

✨ Особенности

Включены готовые численные примеры и таблицы, пошаговые формулы для каналов GSM, конкретные значения скорости управляющих каналов, реализация матриц Уолша и PN-генератора, готовые расчёты для поднесущих WiMAX при нескольких FFT-размерах. Материал адаптируется под типовые методички и позволяет быстро получить практические результаты без дополнительной доработки.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура содержит необходимые расчёты, блоки пояснений и выводы — легко адаптируется под требования большинства технических кафедр радиосвязи.

Можно адаптировать?
Да. Численные примеры и формулы оформлены так, чтобы заменять исходные параметры (P, полосы, NFFT) и получить новые результаты без изменения методики.