0: Добрый день. Сегодня мы с вами будем разбирать очень важную тему для телекома в целом и для сетей мобильной связи. В частности, эта тема называется синхронизация. Вопрос, что с чем мы будем синхронизировать? Да, это интерес.

1: Вопрос. И на самом деле объекты с точки зрения мобильных сетей мобильной связи можно было бы разбить на 2 группы. Это, во первых, синхронизация сетевых компонентов сети друг с другом и с каким-то мировым временем, которое

2: Тикает в настоящий момент и 2 тема, на которой мы сегодня более пристально остановимся, это синхронизация между пользователями, которые у нас подвижный мобильным и базовыми станциями. Проблема здесь будет тоже достаточно

3: Методы её решения. Итак, смотрите, 2 группы. Мы чуть чуть совсем поговорим про то, как синхронизируются между собой сетевые компоненты и затем перейдём к нашему

4: Основному объекту обсуждения в рамках истории про синхронизацию. Итак, 1 задача. Смотрите, я просто зайду немножко издалека. У нас есть с вами 2 базовые станции номер раз.

5: Номер 2.

6: Предположим, что эти базовые станции функционируют в режиме time division Лексин они распределяют ресурсы, частотно временные своим пользователям в манере временного разделения.

7: То есть, есть частота, она, допустим, общая здесь и здесь для всех абонентов полоса частот какая-то, и есть время. И у нас какую-то часть времени занимает передача нисходящего канала даунлод, да?

8: Пользовательские данные скачиваются на устройства, на терминалы абонентские, да, и какое-то время можем заниматься обратной процедурой, делать аплинк. А, то есть вот он даунлинк, вот он, аплинк.

9: В случае с tdd ось времени вот разбивается на какие-то интервалы и мы чередуем либо почаще у нас там download пореже оплот, в зависимости от интенсивности нагрузки, нарезаем нашу ось времени и делим вот таким образом ресурсы.

10: Между направлениями передачи между аплинком и downlink представьте себе ситуацию, что у вас есть 2 соты они стоят достаточно близко друг к другу сигналы, которые передают базовые станции они могут прилетать как абонентам обслужива.

11: 100 номер 1 так и собственно, долетают, естественно, до абонентов, находящихся в соте номер 2. Особенно неприятна ситуация на границе. Получается, что абонент, находящийся между этими 2 сотами, он достаточно хорошо слышит сигнал и

12: 1 соты и от 2 соты, чем это чревато. Предположим, они не синхронизированы между собой, и передача даун линка на 1 соте может наложиться на передачу аплинка на 2 соте. То есть в тот момент, когда

13: Наш абонент пытается что-то зааплодить на 1 соту, грузит свой какой-то контент, я не знаю, в YouTube канале и в этот момент достаточно высокой мощностью явно мощнее, чем мощность передатчика мобильного терминала.

14: Что-то начинает передавать 100 номер 2. Ну то есть у нас вот такая ситуация происходит.

15: Даулинг, даулинг и вот так Аплин сделан. То есть вот здесь у нас с вами даулинг мешает вот этому аплинку. Возможно аплинк тоже немножко искажает сигналы соседней соты, что не есть

16: Хорошо. И так как базовая станция передаёт с достаточно большой мощностью, да, там какой-нибудь сорокаваттный передатчик стоит. Понятно, что спектральная плотность энергии, которая попадает вот в этот интервал времени от базовой станции номер 2, она будет достаточно высокой.

17: И это будет сильная помеха для нашего несчастного блинка в соте номер 1. Что же с этим нужно делать?

18: Было бы неплохо, если бы конфигурации даун линка и аплинк передачи на соседних сотах совпадали, и обычно оператор идёт именно вот в этом направлении. Он говорит так нет, давайте вот исключим вот эту ситуацию даунинг будет конкурировать с down ленком.

19: А вот аплинк с аплинком, но тут очень важно, чтобы начало вот этих слотов, временных каких-то отрезков точно совпадало на базовой станции номер 1 тикали синхронно с часами на базовой станции номер 2, чтобы начало слотов было.

20: Идентично, то есть в один и тот же момент времени, там с точностью до каких-то, ну, наносекунд, например, время было идентично. Если мы начинаем размышлять о времени, мы с вами прекрасно понимаем, что это такая штука.

21: Утекающая сквозь пальцы, но не только со временем, все не так просто. Вот допустим, у вас есть компьютер, вы выключаете питание, там есть какая-то батарейка и часики продолжают тикать. И если вы выключите компьютер на год, включите его через год.

22: И сравните с теми, с тем временем, которое приходит к вам из сети, например, на вашем мобильном телефоне, вы можете увидеть рассинхрон на пару минуток. Ну, есть вопросы, да, к стабильности генераторов, с помощью которых осуществляется увеличение времени там

23: На какие-то секунды наносекунды и так далее. И вот эти погрешности, они и вот здесь такая ситуация совершенно недопустима, даже если на 1 секунду или там даже если на 1 миллисекунду часы будут не точны на 1, на 2 базовой станции,

24: Набегают, складываются, возникает какой-то рассинхрон.

25: На какие-то секунды наносекунды и так далее. И вот эти погрешности, они набегают, складываются, возникает какой-то рассинхрон, и вот здесь такая ситуация совершенно недопустима, даже если на 1 секунду или там даже если на 1 миллисекунду часы будут не точны на 1, на 2 базовой станции,

26: То это все приведёт к какой-то анархии без контрольной интерференции взаимной между ни к чему хорошему это не приведёт, но даже без вот этой дидиной мы в любом случае гарантировать

27: Даулингом и аплинком ситуации должны

28: То это все приведёт к какой-то анархии без контрольной интерференции взаимной между даулингом и аплинком. Ни к чему хорошему это не приведёт, но даже без вот этой дидиной ситуации мы в любом случае должны гарантировать

29: Ну как какое-то точное время доводить точное время до элементов нашей сети? Каким образом делается это не обязательно с базовыми станциями, там это могут быть просто компьютеры, какие-то серверы, хосты, подключённые.

30: В общую сеть, откуда мы можем подать общее время и сделать его идентичным на вот этих 2 базовых станциях. Эти задачи обеспечения там близкого к идентичному времени на сетевых элементах решают различные протоколы. Есть

31: Protocol networks тайм протокал этипи, в рамках которого достигается синхронизация между сетевыми элементами порядка Десятков миллисекунд. Ну то есть, ну, 10 миллисекунд это даже хорошо. Там может быть рассинхрон порядка 50 80

32: Секунд сетевыми устройствами, работающими по этому протоколу, есть протокол более обычно в мобильных называется, и здесь уже точность достигает, ну даже наносекунд.

33: Между точный, который используется сетях, протокол.

34: Секунд между сетевыми устройствами, работающими по этому протоколу, есть протокол более точный, который используется обычно в мобильных сетях, называется протокол, и здесь уже точность достигает, ну даже наносекунд.

35: Близко к наносекундам микросекунды, в каких-то отдельных случаях, в каких-то реализациях можно достичь и наносекунд, что нам потребуется для того, чтобы обеспечить синхронизацию всех сетевых.

36: Элементов друг с другом. Там, допустим, есть ещё

37: Близко к наносекундам микросекунды, в каких-то отдельных случаях, в каких-то реализациях можно достичь и наносекунд, что нам потребуется для того, чтобы обеспечить синхронизацию всех сетевых элементов друг с другом. Там, допустим, есть ещё

38: Маршрутизатор, может быть ещё 1 маршрутизатор. Там дальше пошло облако интернета, там ещё куча сетевых устройств. Как нам найти источник синхронизации. Основным источником синхронизации для нас являются атомные часы, находящиеся обычно на

39: Каком-нибудь спутнике геостационарном, вроде глонасс gps там вайду, какие ещё бывают спутниковые системы итак, у нас есть спутник, на борту которого находятся атомные часы, то есть вот какой-то мастер.

40: Нашего времени, сообщающий правильное время, которое может rock. Правильное время всем этот спутник в терминологии питипи апи, он называется стратум 0.

41: Он спускает время до специальных временных серверов. Есть специальный сервер времени, там 1, 2 и так далее. Этот уровень, на котором непосредственно принимаются спутниковые сигналы со значением спутникового времени.

42: Называется стратум 1 и под ним дальше под вот этими часами, под этим сервером с временем может находиться ещё какое-то количество серверов со временем, которые тоже могут использоваться.

43: В качестве мастера, раздающего время на другие сетевые элементы. Ну, допустим, в нашей системе мы имеем возможность, я не знаю, получать данные о времени со стратум 1. Вот мы сюда сделали подключение, получили, сделали запрос на время.

44: Уточнили время и распространяем его по сетевым элементам нашей системе. Это как-то так вот реализуется для того, чтобы засинхронизировать между собой элементы нашей сети.

45: Повторюсь ещё раз, это не то, что нас с вами сегодня будет интересовать, а вот о чем речь в нашей сегодняшней истории касательно синхронизации пользователей и базовых станций между собой. В чем тут основная проблема? Вот смотрите снова.

46: У нас появляется базовая станция, главный герой нашей истории, и она обслуживает какую-то достаточно большую соту. Ну, предположим, радиус этой соты составляет 10 километров на разной удалённости от приёма.

47: Датчиком базовой, да, абонент номер 1. Вот на таком абонент номер 2 номер 3 вообще на краю соты.

48: Станции могут находиться разные абоненты номер расстоянии, вот этом расстоянии, абонент 1, 2.

49: Датчиком базовой станции могут находиться разные абоненты, да, абонент номер 1 номер. Вот на таком расстоянии абонент номер 2. Вот этом расстоянии. Абонент номер 3 вообще на краю соты 1, 2.

50: Третьи абонентские. Итак, наши терминалы находятся разной удалённости приёмопередатчика. Давайте поставим себя на место этих абонентов, держащих, имеющих эти мобильные устройства. При себе. Вы включаете

51: Терминалы на от базовых станций.

52: Третьи абонентские терминалы. Итак, наши терминалы находятся на разной удалённости от приёмопередатчика базовых станций. Давайте поставим себя на место этих абонентов, держащих, имеющих эти мобильные устройства. При себе вы включаете

53: Свой телефон. И 1, что вам необходимо сделать, это ещё даже не что-то передать, да не лезть в эту сетку. Вам нужно вообще понять, а есть ли вокруг вас сигналы от мобильных базовых станций. Вам

54: Нужно засинхронизироваться с этой базовой станцией в плане приёма от неё какой-то системной информации ну, то есть вы точно знаете, что, согласно протоколу, базовая станция на периодической основе отправляет так называемый system information блоки мы ещё об этом будем говорить, что содержится

55: Внутри этих системных блоков, блоков системной информации. Но интуитивно я думаю, что вы догадываетесь, что вокруг вас куча вышек, да, куча базовых станций, и они постоянно что-то передают. Это называется режим.

56: Кастинга. Так вот, задача каждого из этих абонентов поймать эту бродкастов, информацию. Но если посмотреть на этот, с точки зрения базовой станции, как она передаёт эту самую broadcast, вую информацию она же не случайно в ось времени впихивает какие-то блоки.

57: Наверняка её ось времени достаточно хорошо структурирована, и абонентам нужно понять структуру этой оси времени и уметь находить моменты начала передачи вот этих блоков системной информации. Ну вот смотрите, допустим, вот какая-то амплитуда нашего

58: Вот ось времени от базовой станции, просто какая-то ерунда, что-то такое синусоидальное. Вот идёт сигнал с точки зрения базовой станции, все логично. Она знает, что у неё вот ось времени разбита, там на вот такие отрезки времени они называются

59: И вот здесь, допустим, начинается блок системной информации, систем информейшн блок, начиная вот с этого момента времени, но когда вы включили свой приёмник, откуда вы знаете, где вот этот момент времени вы его включили вот здесь

60: Если вы начнёте интерпретировать вот этот отрезок времени как блок системной информации, но у вас явно ничего не получится, вам нужно понять именно где начинаются вообще вот эти слоты, как они, как разбита ось времени, чтобы

61: Корректно интерпретировать эту информацию. И вот это вопрос про синхронизацию в down ринке. То есть даунлинк синхрониза, мы сейчас с вами об этом поговорим. Это 1, 1 вопрос, он достаточно просто решается проще, чем

62: Синхронизация. Почему? Потому что базовая станция, она 1, она стоит на земле, она никуда не едет. Я это подчёркиваю, она не мобильна, пока мы не говорим с вами про какие-нибудь мттн, спутниковые сценарии, где на низкой орбите, там

63: Все, скажем, 500 700 километров. Спутники начинают летать над вами как сумасшедшие. Здесь все просто. Вот оно стоит и излучает сигнал, аккуратненько попиленный между различными

64: Данные между системной информацией, между пользовательскими данными, между служебной информацией, дополнительной пейджингом и чем-то ещё. А что же касается аплинка, вот теперь мы посмотрим с вами на ось времени.

65: Базовой станции с точки зрения приёма сигнала. То есть это ось времени базовой станции на передачу. Передача у нас называется с вами трансмишн. Если мы нарисуем такую же ось времени только на приём, как базовая станция, принимает сигнал ось времени при

66: Быть какой-то механизм.

67: То, по идее, базовая станция тоже бьёт её на какие-то слоты. Ну, для того, чтобы просто было удобно разбирать сигнал, приходящий от пользователей. И дальше у неё должен, чтобы она могла заставить абонентов присылать свои пакеты с данными

68: То, по идее, базовая станция тоже бьёт её на какие-то слоты. Ну, для того, чтобы просто было удобно разбирать сигнал, приходящий от пользователей. И дальше у неё должен быть какой-то механизм, чтобы она могла заставить абонентов присылать свои пакеты с данными.

69: Ровно к началу вот этих слотов.

70: При этом они могут находиться на разных расстояниях, да, от неё абонент находится вот здесь. И, ну, его сигнал явно быстрее долетит до базовой станции. Да, он действительно, например, может начать передачу и попасть Ровно в начало этого слота. А если абонент отошёл подальше, то он

71: Задержится и опоздает немножко. И его слот начнётся уже вот здесь. Ну то есть у 1 был вот такой слот правильный, а у 2 он задержался, a3 вообще находится на краю соты. И он может не очень правильно понять, что вы хотите от него и за счёт того, что

72: Просто большое. Большая задержка на распространение этого самого сигнала. В силу расстояния он будет отправлять вот отсюда и его слот наполовину накроет следующий слот Линковский в восходящем канале. Что недопустимо, да, вот это

73: Вот вся история, все, что вылезло за границы этого слота, это интерференция для тех абонентов, которые пытаются передавать уже в следующем. Это помеха. И, конечно, она, скорее всего, убьёт полностью весь аплинк вашего.

74: Слоте соседа такого быть не

75: Вот вся история, все, что вылезло за границы этого слота, это интерференция для тех абонентов, которые пытаются передавать уже в следующем слоте. Это помеха. И, конечно, она, скорее всего, убьёт полностью весь аплинк вашего соседа такого быть не

76: Должно.

77: Оттолкнёмся с вами от постулата, от утверждения, что вот это немыслимая и недопустимая ситуация в сетях мобильной связи. И наша с вами задача придумать какие-то способы, как заставить всех абонентов передавать

78: Должно оттолкнёмся с вами от постулата, от утверждения, что вот это немыслимая и недопустимая ситуация в сетях мобильной связи. И наша с вами задача придумать какие-то способы, как заставить всех абонентов передавать Ровно. Вот

79: Моменты начала этих слотов с учётом того, что они движутся, да, вот он отъехал подальше, изменилось это расстояние, и он должен пересчитать момент начала отправки сообщения во Плинк для того, чтобы точнёхонько попасть в начало слота с учётом его скорости.

80: Его мобильности, с учётом его удалённости от базовой станции. Приступим, начнём мы с вами с алиновой синхронизации. Помним. Проблема в том, что базовая станция что-то передаёт, да, идёт какой-то непрерывный сигнал от неё или прерывный. Когда вы включили свой

81: Свой приёмник, да, свою аппаратуру, абонентский терминал. Вам бы хотелось понять, где начинаются слоты, как их интерпретировать, как вообще разговаривать с этой базовой станцией при условии, что вы знаете заранее, да, что

82: Её ось времени как-то структурирована. И вот вам нужно приткнуться в эту самую структуру. Что нам можно для этого сделать? Давайте введём какие-нибудь специальные синхропоследовательности и будем с некоторой периодич.

83: Бродкастить. Ну то есть мы будем не только системную информацию, том, какой оператор здесь работает com или ещё кто-то. Мы будем также бродкастить какие-то синхросигналы, эти синхросигналы нам

84: Вещать о МегаФон это

85: Бродкастить ну то есть мы будем не только системную информацию вещать о том, какой оператор здесь работает. МегаФон это com или ещё кто-то, мы будем также бродкастить какие-то синхросигналы, эти синхросигналы нам

86: Нужно заранее объяснить пользователям, да? Ну, естественно, базовая станция не делает это сама, когда мы создаём протокол связи, стандарт связи, производители и разработчики этого стандарта, естественно, заранее договариваются между собой, что вот такая

87: Лично.

88: Нужно заранее объяснить пользователям, да? Ну, естественно, базовая станция не делает это сама лично, когда мы создаём протокол связи, стандарт связи, производители и разработчики этого стандарта, естественно, заранее договариваются между собой, что вот такая

89: Эта синхро последовательность будет использоваться в качестве синхронизирующей последовательности передаётся она там, скажем, каждые 20 или каждые 40, или каждые 100 миллисекунд и используется как раз для того, чтобы засинхронизироваться по частоте и по времени, и производители абонентских терми.

90: Терминалов, модемов, абонентских терминалов не читают стандарт и внимательно просматривают его вопросы синхронизации. Что там написано? Там будет написано, что в стандарте там 2 же, 3 же, 4 и 5 же используется вот такая-то синхронизирующая

91: И открывают.

92: Терминалов, модемов, абонентских терминалов не читают стандарт и внимательно просматривают его и открывают вопросы синхронизации. Что там написано? Там будет написано, что в стандарте там 2 же, 3 же, 4 и 5 же используется вот такая-то синхронизирующая

93: Последовательность, она передаётся вот с какой-то периодичностью. Соответственно, когда мы будем создавать модем код этого модема, мы должны создать там некоторую функцию, которая будет записывать входной

94: Сигнал оцифровывать его, естественно, и сравнивать на предмет похожести вот с этой стандартной последовательностью. То есть мы прямо зашьём в модем. Вот такая последовательность используется. А вот все, что мы пишем, и получается, когда мы

95: Для синхры пишем сигнал. Вот.

96: Сигнал оцифровывать его, естественно, и сравнивать на предмет похожести вот с этой стандартной последовательностью. То есть мы прямо зашьём в модем. Вот такая последовательность используется для синхры. А вот все, что мы пишем, и получается, когда мы пишем сигнал, вот

97: Времени, мы его запихиваем в буфер, там проводим через ацп и сравниваем. Похоже, не похоже. Вдруг раз пик какой-то у нас срабатывает. Ничего себе. Да, это просто как 2 капли воды, как раз та стандартная последовательность, которая используется для синхры. И момент, где оно стало так

98: Мы отмечаем у себя в буфере записанных временных отсчётов и говорим, что вот вот с этого момента начинаются слоты. Дак, вот начало слота. Давайте немного визуализируем этот самый процесс.

99: Вот идёт какой-то аналоговый сигнал, да, от базовой станции летит где-то там находится синхронизация. Пока пока что пользователь ещё не знает, где именно что происходит с этим сигналом на стороне приёмника, да.

100: Проходит через какой-то аналоговый нашего, и затем он попадает аналого цифрового преобразователя, который с некоторой заданной частотой дискредитации на лабораторках.

101: Фронтенд терминала на блок.

102: Проходит через какой-то аналоговый фронтенд нашего терминала, и затем он попадает на блок аналого цифрового преобразователя, который с некоторой заданной частотой дискредитации на лабораторках.

103: Многочисленных и по сосу, и по сетям мы с вами уже это все разбирали, что такое частота дискретизации мы начинаем нарезать отчёт, нарезать этот сигнал с требуемой частотой дискретизации. Ну допустим, брать там, не знаю, 1000000

104: Отчётов в секунду. Вот мы его разрезаем, сохраняем в зависимости от разрядности какие-то переменные. Вот у нас идёт этот самый сигнал. По сути, это массив входных отчётов, какие-то значения, да, эти точки у нас сохраняются, мы получаем

105: В результате памяти нашего модема будет вот такой массивчик, в котором лежат отчёты, там 0 отчёт. 1, 2, 3, это какой-то массив данных. Да, пока опустим историю про то, что за счёт квадратурного модулятора это будут комплексные данные.

106: Не суть важно. Любые числа. Да, и мы знаем, у нас в модели же нашего телефона лежит массив отчётов, которые должны соответствовать синхронизирующей последовательности. Давайте назове

107: Синк.

108: Какая-то синхронизирующая последовательность. Вот она имеет такие достаточно чёткие значения. И что мы начинаем с вами делать? Мы начинаем сравнивать их друг с другом, да.

109: Мы берём вот этот массив, он непрерывно идёт, да, эти отчёты сыпятся и сыпятся. Мы просто записываем входной сигнал с заданной частотой, там секунда 2, 3, 4, 5. Пока, ну, пишем и пишем себе все это безобразие и модель.

110: Это записывает и делает одновременно процедуру сравнения с референсной или опорной последовательностью, синхронизирующей, которую мы прописали в стандарте, то есть есть некоторый стандарт.

111: Какой-то стандарт мобильной связи, который мы используем для того, чтобы генерить эти самые синхропоследовательности. Это может быть последовательность.

112: Последовательность это может быть последовательность задава, ну в зависимости от типа канала, от условий этой задачи мы можем использовать разные какие-то последовательности.

113: Что-либо другое. Но вот эта последовательность у нас четенько здесь записана. Дальше. Что значит процедура сравнения на предмет чего мы сравниваем эти 2 последовательности входной буфер, да, который динамически обновляется там, перезаписывается, перезатирается все новыми и новыми семплами. Вот с этой

114: Последовательность. Мы выполняем с вами анализ на предмет корреляции того, что мы получили на входе с тем, что мы ожидаем увидеть в качестве синхропоследовательности, то есть мы делаем что-то вроде корреляционного приёма, да?

115: И у нас в голове условно есть некоторая функция корреляции. И вот мы смотрим, похоже, не похоже. И вдруг раз, похоже, и вот этот момент, где стало вдруг раз. И, похоже, мы такие, опа, вот он, вот начало слота.

116: Это произошло там, например, на 2000 семпле, на 2000 отчёте мы для себя. Теперь вот этот буфер мы воспринимаем уже не просто как буфер абстрактно валящихся на нас временных отчётов сигнала, а теперь он для нас становится осмыс.

117: Понимаем, что начиная с 2000 элемента этого массива с данными содержится слот, который нужно проанализировать, интерпретировать его как слот, содержащий синхро последовательность. А дальше, допустим, в стандарте, в этом же говорится, что вот после того

118: Как вы нашли синхро последовательность? Скажем, в следующем слоте будет уже содержаться системная информация, блок системной информации, а длительность 1 вот этого слота, ну, допустим, равна 4000 отчётов сэмплс.

119: Ну или там во времени в каком-то, ну, не суть. Вот вы знаете, что 4000 семплов, вы прочитали, это была синхро последовательность, а вот следующие 4000 это уже что-то, что должно быть подвержено процедурам демодуляции, да, декодирования, извлечения оттуда, каких т.

120: Данных и которые дальше будут интерпретироваться более высокими уровнями, имплементированным внутри вашего модема в качестве блоков системной информации. Вот как-то так это и работает, когда мы с вами пойдём на курс мобильной сети новых

121: Поколение мы рассмотрим реальные последовательности, используемые в качестве синхросигнала в сетях 4 и 5 поколений. Может быть, к тому времени мы уже настолько состаримся, что будет уже и 6 поколение с моей скоростью записи лекций, но не суть.

122: Обязательно мы вернёмся к этим вещам на практиках. Вы будете сами считать эту корреляционную функцию. Я вам буду давать там условно записанный сигнал Пятова. Вы должны будете мне ткнуть и сказать, вот он, семпл в этом массиве, где действительно начинается синхра.

123: Так это то, что касалось синхронизации в down Линке, а теперь наша задача засинхронизировать терминалы, находящиеся на разном удалении от базовой станции, засинхронизировать их передачу восходящий.

124: Канале и сделать так, чтобы они все понимали, когда нужно начать отправлять свои данные в восходящем канале так, чтобы они приходили на базовую станцию Ровно в определённые моменты времени и не пересекались с данными других.

125: Пользователей, передаваемых

126: В предыдущих там или последующих слотах. Теперь давайте обмозгуем с вами ситуацию с аплинком. Чем эта история принципиально отличается от даунлинков? Кой истории задача та

127: Пользователей, передаваемых в предыдущих там или последующих слотах. Теперь давайте обмозгуем с вами ситуацию с аплинком. Чем эта история принципиально отличается от даунлинков? Кой истории задача та

128: Да, нам нужно добиться того, чтобы все абоненты попадали в начало слотов, которые базовая станция интерпретирует у себя как таковые, да, то есть у неё же тоже есть приёмник, она тоже записывает сигнал и

129: Начинает. Вот у меня отчёты там с нулевого по 4000, это 0 слот с 4000, там 4000 по 8000, это 1 слот и так далее. Но если мы будем с вами отправлять, так что наш

130: Ну вот наша отправка нулевого слота будет приходить не в нулевом, не в 0 момент времени на базовую станцию, а, скажем, в 1300, то, во первых, интерференция, во вторых, энергетики там

131: Того, что осталось. Тех семплов, которые прилетели в нужный интервал, будет недостаточно для того, чтобы восстановить данные, которые вы хотели сообщить на базовую станцию. Вот что же с этим нам делать? Нам нужно, да, иметь возмо.

132: Возможность каким-то образом засинхронизировать всех абонентов и учитывать их удалённость, да учитывать разности в их временах, распространения сигналов, каким-то образом информировать их об этом.

133: Учить их самих это определять. Это вопрос, да, не совсем понятно, что нам делать, какой способ можно было бы использовать.

134: Для того, чтобы определять моменты начала передачи. Итак, давайте тоже нарисуем ось времени для базовой станции. Её приём.

135: Время на эриксе базовая станция, вот начинается 0 слотик, там 1, 2 и так далее. 0 1, 2, 3. Мы ожидаем получить здесь какой-то сигнал от на

136: Пользователей.

137: При этом мы, мы осведомлены, хорошо осведомлены о ситуации с тем, что пользователи мобильны. Недаром у нас так сеть называется, и

138: Надо придумать, придумать, как помочь им попадать в начало слотов. Давайте использовать логику даунлинков кую, да, мы использовали какую-то специальную синхро последовательность для того, чтобы определить

139: Момент начала слотов. Ну, это было удобно, да, вот базовая станция стоит, она передаёт что-то вниз, всем в кастовом режиме передаёт. И где бы ты не находился, то ты сам для себя решаешь, где у тебя начинается этот слот. Ты в 10 километрах от неё.

140: Вот сигнал летит, летит, летит, но чуть позже он к тебе прилетит. Но когда ты начинаешь писать буфер, вот ты выставил какую-то временную метку и сказал, что вот здесь начинается далинковича аплинком посложнее. Надо сделать так, чтобы абоненты независимо.

141: Того, на каком расстоянии они работают. Они сами решали, определяли момент времени отправки своего пакета так, чтобы он приходил Ровно в начало. Вот какого-то слота. Давайте попробуем использовать здесь логику с

142: Последовательность и выделим наш 0 слот, скажем, вот этот под приём синхропоследовательности, ну, скажем, каждый там 3 слот, допустим, у нас будет отведён вот Ровно под вот эти нужды, что мы будем предполагать?

143: Делать в этих окошках мы их назовём аплинк.

144: Синхро слот, да, какой-то. Просто пока придумаем ему такое название, будем периодически такие окошки будем открывать и ждать со стороны абонентских терминалов получения некоторых синхро посылок. Допустим, мы тоже сделаем некоторую

145: Стандартную последовательность, там те же задава чу и попросим абонентов генерить эти последовательности, их отправлять. Нам при этом последовательности будут несколько короче, чем вот этот слот. Ну, они, допустим, будут занимать пол слота и

146: Ну, трубки будут их отправлять. А на нашей стороне, на стороне базовой станции, будет стоять корреляционный приёмник, который будет тоже ожидать, получить эту последовательность. Вот в этом окне он постоянно записывает вот здесь сигнал, да, вот, и сравнивает его.

147: Тем похоже это на какую-то синхропоследовательности, там задачу, например, или не похоже. И если похоже, то он отсчитывает момент, с какого момента это стало похоже. Ну вот, например, вот отсюда кто-то отправил. И вот отсюда пришла синхропосылка от пользователя.

148: Там номер 2 в нашей с вами картинке. Ну потому что он на каком-то расстоянии пришёл, и мы на базовой станции, что мы делаем? Мы замеряем вот этот интервал. Насколько позже синхропосылка пришла, чем начало слота и

149: И это очень важная для нас сейчас информация, то есть трубка отправляла данные в uplink, она там примерно пыталась че то засиниться, как-то выстраивала свою логику на передатчике, отстраивала передатчик от приёмника на сколько-то миллисекунд.

150: Пыталась попасть в этот слот, а попала вот сюда чуть чуть сместив, сместив свою передачу. Неплохой результат, но не точное попадание. Нам нужно, чтобы она все-таки в начало слота попадала. Так вот, вот это измерение, да, я вот сюда вот его вынесу, оно называется ещё

151: Тайминг эдвенс

152: Время упреждения когда мы мы замерили это время, это dance от пользователя какого-то, мы можем дальше зайти в свой даунлинков канал на передачу и downlink, то у пользователя уже синхронизирован так вед.

153: Он ведь уже знает, как слоты мы, например, выделим специальный слотик в даунлинк.

154: Начинаются канале где там наш даунлинк, пусть будет вот здесь наш и x или downlink на базовой станции.

155: Он ведь уже знает, как слоты начинаются мы, например, выделим специальный слотик в даунлинк канале где там наш даунлинк, пусть будет вот здесь наш и x или downlink на базовой станции.

156: Значит, у нас были там какие-то слоты с синхрой, а какие-то слоты будут с ответом на аплинков. Вот у нас идёт слот под синхро.

157: Кую синхру под там 2 я их назову. Давайте так.

158: Значит у нас были там какие-то слоты с синхрой, а какие-то слоты будут с ответом на аплинков кую синхру под там 2 я их назову. Давайте так вот у нас идёт слот под синхро.

159: Слот системной информации, системы информейшн, блоки, а вот, скажем, каждый 3 слот будет, ну то есть трубка отправляет свой, свою последовательность.

160: Системной идти под там адвенс, респонс, она

161: Слот системной системной информации, системы информейшн, блоки, а вот, скажем, каждый 3 слот будет идти под там адвенс респонс, ну то есть трубка отправляет свой, свою последовательность, она

162: Куда-то бьёт. В выделенном окошке попадает базовая станция, считает, сколько отчётов вот здесь вот было пропущено, да, на сколько отчётов нужно сместить передачу, упредить передачу, чтобы попадать Ровно в начало и в виде тайминга.

163: Посчитанного сообщает это пользователю. И в следующий раз, когда пользователь, получивший вот этот response с посчитанным чисто для него исключительно для него значением времени упреждения, он отстроит свой аплинк так, чтобы попадать Ровно в начало вот этого

164: Окошко. И теперь уже мы можем с ними не на языке синхропоследовательности разговаривать. Вот с этого момента пользователь знает, где начинается его Линковский слот. Ему выделяются ресурсы, например, под передачу, и он скидывает там запрос на регистрацию в сети. Это уже внятное. Сообщени

165: Там какая-то битовая последовательность и факт в том что вот этот запрос придёт вот сюда вот такая вот логика пока что все просто все просто пока мы говорим про 1 абонента но теперь представьте, что абонент

166: Находящиеся на разной удалённости от базовой станции. Оба абонента там, например, тот, который был посередине, тот, который был на краю соты, решили воспользоваться вот этим временным окошком, чтобы засинхронизировать свой аплинк и

167: И у нас не 1 абонент отправляет вот в это, в это окошко, свою последовательность, a2, то есть от 1 будет какая-то последовательность и от 2 вот она заняла тоже какое-то место внутри вот этого слота получается же, что у этого time advance 1 а у этого?

168: А с другой, что делать в этой ситуации? Более того, если последовательности, если они будут одинаковыми, если это всего 1 последовательность, которую мы используем в качестве синхронизирующей?

169: Как базовая станция вообще поймёт, что с ней 2 абонента разговаривает, она увидит так 1 кусочек сигнала, 2 кусочек сигнала, они отстроены друг от друга по времени распространение, подумает она, типа и сделает какой-нибудь там хитрый алгоритмик сделать combining.

170: Наверное, многолучевое.

171: Как базовая станция вообще поймёт, что с ней 2 абонента разговаривает, она увидит так 1 кусочек сигнала, 2 кусочек сигнала, они отстроены друг от друга по времени, наверное, многолучевое распространение, подумает она, типа и сделает какой-нибудь там хитрый алгоритмик сделать combining.

172: Сигнал что-то среднее посчитает, отправит абонентов. 2 абонента считают свой респонс неправильно выставят там аванс, и дальше пошло поехало вот это наложение либо сюда, либо сюда куда-то сигнал будет уплывать нехоро.

173: Ситуация, как обойти эту ситуацию, что, что мы можем сделать? Во первых, мы можем создать пулл последовательностей, которые можно использовать в качестве синхронизирующих не 1, хотя бы не 1, а несколько, ну, допустим, 100

174: Мы скажем, вот в стандарте прямо напишем, что вот 4 ж для того, чтобы засекретить ли, можно взять, сгенерировать рандом на 1 из 100 последовательностей. Ну и вероятность того, что 2 абонента в один и тот же момент времени, вот синхра.

175: Можно передавать синхросигналы сгенерят 1 и ту же синхро последовательность из 100, что у них генераторы случайных чисел так отработают, но она стремится к нулю, она есть, но она достаточно низкая. Мы, в общем то, можем ей пренебречь. А если такое вдруг?

176: Учиться. Ну, здесь есть ещё 1 окно. Пусть они попытаются вот здесь наладить свои вопросы синхронизации. Чем это чревато, когда последовательностей становится не 1, а 100. Получается, что у базовой станции должен стоять корреляционный приёмник, который

177: Записывает вот он входной сигнал аплинка, да, аплинк сигнал. Вот он пишет его куда-то в свой массивчик и при этом рядом. И сравнивает он. Это с чем?

178: У него ещё стоит 100 массивов возможных последовательностей, да, условно единичка 100, и он сравнивает вот этот массив с каждым из возможных 100. То есть у него параллельно должны работать 100 корреляторов, которые считают

179: А это похоже на вот эту, может быть, на вот эту похоже. А может быть, на вот 100, похоже. Ну, на 100, похоже, точно кореляционный пик, кажется. Вот, вот такой таймин аванс. Прекрасно.

180: Есть, да, очевидные проблемки в плане вычислительной нагрузки на системные модули, на вычислительные модули базовых станций. И это действительно достаточно жёсткое условие, если посмотреть, как наращиваются релизы и функционал базовых станций.

181: Новых поколений уже достаточно, вы у Бендеров, у ведущих Вендеров производителей там nokia, huawei, вы увидите, что, допустим, в 1 релизе базовая станция, там можно только так сконфигурировать соседние соты, что

182: Канал синхронизации на 1 соте был в 1 слоте, а на соседней соте, в другом слоте. Если соты обслуживаются 1 вычислительным модулем, потому что за 1 слот, ну, базовая станция, допустим, не успеет обработать 2 сектора в вычислительном

183: Всмысле, поэтому она сначала обрабатывает этих абонентов, потом вот этих просит разносить эту историю во времени. В общем, это сложно да, это достаточно заморочистая история и, конечно, на стороне там терминалов мы бы такое не смогли провернуть, но

184: Оборудование, вычислительные модули базовых станций, они достаточно дорогостоящие, производительные и могут себе это позволить. Там, конечно, сидят ещё и специалисты, которые занимаются оптимизацией этих всех вычислений, придумывают какие-то хитрые алгоритмы, чтобы

185: Задействуя минимум ресурсов, да, и процессорных тактов, делать все вот эти операции как-то хитрят, но, как бы то ни было, это достаточно трудоёмкая процедура для базовой станции. Вот, то есть мы решили задачу

186: С синхронизацией одновременно нескольких пользователей. Вот таким образом они выбирают разные последовательности. Да, у нас на базе стоит корреляторов целая куча, целый набор. И мы вот пытаемся искать корреляцию, если мы бывает

187: Такое, что в 1 слот попадают сразу 10, например, последовательностей, синхронизирующих от 10 пользователей. Ну, если сети плотные, это нормальная ситуация. Соответственно, 10 корреляторов у вас щёлкнут, и, значит, 10 абонентам вот здесь надо будет прислать ответы.

188: Сказать, что так, кто прислал мне последовательность, там номер 3, вот, значит, тебе ресурсы, давай общаться уже на таком языке каком-то более внятном. Вот твой там адванс, вот твои ресурсы, абонент, номер, который прислал преамбулу, номер там 100, вот.

189: Какие-то ресурсы, абонент с преамбулой номер 56 такой-то tiny аванс такие-то ресурсы тебе выделяются для последующего взаимодействия с сетью сложновато, но тем не менее это вот идея как это?

190: Все работает в современных сетях. Классную мы с вами схему, да, придумали для того, чтобы синхронизировать абонентские терминалы. Давайте её как-нибудь назовём. Я предлагаю. Ну ладно, ладно, это не я предлагаю. Так принято. Случайный доступ. Вот.

191: Что мы здесь с вами наблюдаем? Это механизмы рен аксесс или случайный доступ. Вот что здесь произошло.

192: Эта штука есть во всех мобильных сетях, то есть там начиная со 2 поколения есть random access ченнел это вот специальное окошечко или такая дверь в частотно временной сетке, куда

193: Можно постучаться, закинув какую-то случайную последовательность. Это может быть использована 1 последовательность или несколько ортогональных друг другу последовательностей, если вычислительный модуль позволяет это, ну то есть, начиная где-то с сетей 4, ну даже 3.

194: Поколение, там уже достаточно серьёзные машины используются для вычислительных модулей. Там можно проворачивать такие схемы с кучей параллельных корреляторов, настроенных на разные последовательности. Вот это процедура случайного доступа, механизм

195: Для того, чтобы засинхронизировать случайный доступ нужен не только для этого, да, это, но прежде всего для этого, прежде всего для того, чтобы засинхронизировать свою передачу в восходящем направлении. Для чего

196: Трубки полезут совершать вот эту процедуру. Ну, во первых, они, у них нет никакого другого способа попросить у базовой станции для себя ресурсы под передачу выделенные ресурсы, чтобы вам получить вот этот слот.

197: Вам нужно получить валидный та адвенс, действующий в этой сети с этой 100. И, скорее всего, вот здесь не только будет тай, но вам скажут номер слота условно, в котором вы можете

198: Передавать в направлении аплинк. То есть вы попросили ресурсы и дальше вы уже начинаете какими-то внятными сообщениями обмениваться с базовой станцией. И следующий тип доступа, да, когда он контролируется базовой станцией, вам чётко всегда указы

199: В каком слоте вы имеете право передавать? Это уже контролируемый множественный доступ. Он контролируется базовой станцией полностью. Здесь никакой анархии быть не может. Вы не можете влезать в мобильных сетях, куда вам хочется, за исключением вот этого окошка. Вот сюда можно

200: Отправлять всем пользователям, ну, в пределах разумного или неразумного это вот единственное такое окно с хаосом немножко, и то chaos он достаточно структурированный, только те последовательности, которые стандартизованы, описаны.

201: Спецификациях на сети мобильной связи можно использовать здесь. В каких ещё ситуациях вы можете увидеть со стороны пользователей процедуру прохождения случайного доступа. Давайте их, кстати, выпишем. Во первых, 1, это Миша.

202: 2.

203: Ну вот вы включились, у вас возникла потребность отправить какое-нибудь сообщение по ватсапу. Вы пишите это сообщение, отправляете, и в это время телефон делает подключение к сети. Он синхронизирует даунлинк.

204: Где там начинаются дуиновские слоты, находит окошечко относительно этих данковских слотов под линк синхронизацию туда засылает какую-то последовательность, получает ответ response. Н. Кстати, я не a response вот в этой терминологии, а?

205: Правильно респонс в каком-то виде, в какой-то форме это вот первоначальное взаимодействие, там зарегистрироваться в сети, передать, передать данные после режима сна айдол, так называемого вы проходите через

206: Процедура. Дальше, когда вы уже законнектились, вы находитесь в состоянии. Коннектит вроде как все идёт гладенько. Вы принимаете, передаёте данные. Все по слотам разбито чётко. И вдруг, раз вы такие выходите за зону действия своей базовой.

207: Блин, там другая базовая станция, естественно, синхро, которая была валидна для взаимодействия с 1 базовой станцией, никакого отношения не имеет к тому, что вам нужно засинхронизировать свою передачу.

208: Новой базовой станции. В момент этого перехода это называется хендовер, и в случае совершения хендовера трубка. Перед тем, как восстановить своё соединение на новой соте, она, естественно, сначала сделает случайный доступ, засинхрит.

209: Дальше есть ещё такая штука, как повторное переустановление соединения. Это называется истеблишмент.

210: Вы взаимодействуете с сеткой, и вдруг что-то с вашими радио условиями происходит. Повторюсь, когда мы доберёмся с вами до описания процедур.

211: В разных мобильных сетях до сетей там новых поколений. Мы будем детально смотреть все вот эти алгоритмы процедуры. И вы узнаете, что действительно, когда отваливается абонент от базовой станции по причине, например, радиоусловий, ему

212: Доступна какая-то опция для того, чтобы поднять заново своё соединение и сделать это можно, например, на другой соте. Необязательно на той же самой, на той соте, где сейчас лучше радиосигнал, и трубка приступает к этой процедуре. Она делает, по сути, айсерч какой-то

213: Меряет сигналы всех окружающих её базовых станций. Сот находит какой-нибудь получше, чем тот, с которого она упала, или тот хотя бы с каким уровнем она могла бы работать, да, он там что-то померила. И вот, например, она знает, что она не сможет работать с

214: Уровнем сигнала там не знаю, ниже, чем - 120 dbm. Ну я, допустим, условно говорю, неважно пока, что это такое, но она для себя решила, что если уровень сигнала ниже - 120 dbmm, то связь невозможна, и она ищет соту, где ну хотя бы немного лучше.

215: Вот этот уровень, шо если она такую соту находит, то ей что нужно сделать? Ей нужно сказать, что, блин, я тут отвалилась. Мне бы заново восстановить соединение, что для этого требуется синхронке нельзя передавать. Просто куда?

216: Попала в любые слоты, вот эти свои хотелки. Сначала синхронизируешь аплинк, потом уже говоришь о своих проблемах. Эстеблишмент. Есть ещё разные варианты.

217: Навскидку. Если бы немножко так повникать в эту тематику, я думаю, сходу вы бы мне назвали ещё 1 причину, сказали черт, а вот, ну, мы посчитали таймер на 2. Абонент сел на сапсан и поехал.

218: И он со скоростью 400 километров в час улепётывает от нашей базовой станции. Разве мы не должны пересчитывать таймер на 2? Я такая точно должны. И, по идее, можно было бы.

219: Придумать какую-то процедуру, где абонент лез бы и синхронизировал свой принк самостоятельно, понимая там свою скорость. В общем то, можно было бы сделать такой механизм для того, чтобы он вовремя синхрил я, но это как-то слишком сложно нагружат.

220: Сильно. Наш модем, он не такой мощный, прокаченный обычно как модем базовой станции, поэтому мы можем сделать что-то в этом духе, предположить, что абоненты движутся и что им требуется повторная.

221: Нация периодическая. Сделать эту процедуру, например, периодической. Просто назовём её периодик, там адвенс, апдейт.

222: Вот так и скажем, каждые 10 секунд все трубки, которые висят у нас в сети, они должны сбросить свой. У них будет какой-то таймер включён. Он будет называться тайм адвенс таймер. Назовём его that какой-нибудь, да?

223: И вот этот таймер, он истекает через 10 секунд, и каждые 10 секунд все трубки лезут в канал случайного доступа получать валидный таймер. А если вы никуда не двигались, то он будет такой же. Ну прекрасно. А если вы куда-то отъехали, то мы сместим на сколько-то семплов. Это

224: Значение и актуализируем его для вас будет ещё лучше для сети и производительности системы в целом. Вот такие процедуры, сами процедуры случайного доступа мы будем разбирать

225: Ну, опять-таки, когда доберёмся до курса по мобильным сетям новых поколений, посмотрим, как это работает в опе, чем это отличается от работы в 5 ж. Увидим, какие именно последовательности используются в качестве

226: Анализирующих спойлер и в 5 же мы используем последовательности задачу на лабах. Вы будете смотреть свойства этих последовательностей и скажете, почему именно эти последовательности мы выбрали в качестве удобных последовательностей.

227: Для синхронизации аплинке в этих сетях, так

228: Ну, вроде это все, что мы должны были с вами посмотреть. Сегодн.