Материал: Системы подвижной радиосвязи. лабораторный практикум. Федоров С.М., Бойко О.В

После запуска программы видим основное рабочее окно сканирования и обнаружения принадлежности базовых станций к сотовым операторам (рис. 51). Процесс сканирования в реальном времени запускается автоматически:

Рис. 51. Главное окно программы

Переключитесь из канального режима обзора работы базовых станций в частотный:

Рис. 52. Переключение в режим отображения источников по частотам

Проведем мониторинг БС в заданной полосе частот ССПР GSM-900, а также проидентифицируем каждый источник по принадлежности его к определенному оператору предоставления услуг сотовой связи. Процесс наиболее полного сканирования и анализа базовых станций занимает около 5 мин. По истечении указанного времени работы программы получаем наиболее достоверные результаты:

80

Рис. 53. Идентификация радиосигналов ССПР GSM-900 в нисходящем канале

Исходя из полученных результатов, видим, что зеленым цветом в программе обозначены БС, принадлежащие оператору сотовой связи ПАО «Мегафон», желтым – ПАО «ВымпелКом» (Билайн) и красным цветом – ПАО «МТС». Идентифицировать БС остальных операторов не удалось по причине возможного отсутствия сигнала в пределах местонахождения абонентского терминала. Для примера отметим, что БС «Мегафона» работают на частотах 933– 935 МГц, а также 950 МГц, 952 МГц, 955 МГц и 958– 959 МГц. В процессе выполнения лабораторных исследований у каждого студента, в зависимости от его местоположения, результаты могут отличаться.

Теперь проанализируем качество связи абонентского терминала (в данном случае его эмулирует наш RTL-SDR)

сБС операторов сотовой связи. Найдем в окне сканера БС

ссамым сильным сигналом от каждого оператора и вычислим общее количество БС от каждого оператора сотовой связи, а также сравним качество связи между «большой тройкой» в пределах местонахождения студента. Для примера возьмем оператора ПАО «МТС»: общее количество БС в зоне

81

равняется 6 с самым сильным сигналом примерно –67 дБм и –68 дБм. В сравнении с БС от ПАО «Мегафон» с самым сигналом примерно одинаковой мощности, как и у МТС, у второго в зоне местоположения абонента количество БС на порядок выше – 15.

Программа имеет возможность сохранения полученных результатов сканирования в виде технических параметров каждой достоверно определенной БС. Сохраним полученные нами результаты в отчетный txt файл по нажатию кнопки SaveReport. Файл отчетности автоматически появляется в папке с программой под определенным именем, например

GSM_scan_20_апр_2018_21_47_12.

При открытии файла с помощью встроенной в ОС Windows стандартной утилиты «Блокнот» получаем следующие технические данные обо всех успешно идентифицированных БС российских операторов ССПР GSM-900 в северной части г. Воронежа (представлен фрагмент на рис. 54) В дальнейшем, на основании представленных данных, имеется возможность легко определить местоположение каждой БС с помощью специальных навигационных программ.

Рис. 54. Итоговый файл отчета идентификации базовых станций ССПР GSM-900

82

2.5. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ

1. Изучить стандарт системы сотовой связи GSM:

–общие сведения;

–предоставляемые услуги;

–преимущества и недостатки;

–стандарты и радиоинтерфейс;

–структура GSM.

2. Изучить «Решение Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 1 июля 2016 г. № 16-37-03 “Об использовании радиоэлектронными средствами сухопутной подвижной службы полос радиочастот 890–915 МГц, 935–960 МГц, 1710–1785 МГц и 1805–1880 МГц”» для получения сведений об используемых диапазонах частот в системе сотовой связи GSM на территории Российской Федерации, а также по Воронежской области.

Для выполнения домашнего задания в первую очередь проработайте теоретический материал по структуре системы сотовой связи стандарта GSM и его радиоинтерфейс. Обратите особое внимание на взаимодействие всех составляющих в ССПР GSM.

2.6. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1. Ознакомиться с лабораторной установкой на базе коммерческой платформы RTL-SDR, его антенной системой и необходимым программным обеспечением, входящим

всостав лабораторной установки.

2.Подготовить лабораторную установку к работе, проверить комплектность лабораторного стенда.

3.Подключить все части лабораторного стенда, подключить РПУ RTL-SDR к ПК (ноутбуку).

83

4.Проверить подачу питания на лабораторную установку (индикатор питания RTL-SDR должен гореть ярким белым светом).

5.Выполнить установку драйвера в ОС Windows для лабораторной установки, если на используемом для лабораторных исследований ПК он ранее не был установлен.

6.Запустить программное обеспечение сканера радиодиапазона RTL-SDR Scanner, провести оценку загруженности радиодиапазона стандарта системы сотовой связи GSM, сделать выводы о полученных результатах.

7.Запустить программное обеспечение анализатора ССПР GSM-900 и GSM-1800 RFDSP GSM Scanner, провести мониторинг и оценку качества связи, покрытия абонента базовыми станциями, сформировать выводы о полученных результатах исследований.

Отчёт о проделанной работе должен содержать:

– выполненное домашнее задание;

– результаты экспериментальных исследований;

– рисунки, поясняющие выполнение методики проведения мониторинга и оценки качества связи, покрытия абонента базовыми станциями с помощью коммерческой платформы RTL-SDR;

– подробные выводы по всем этапам исследований.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Поясните принцип работы стандарта системы сотовой подвижной радиосвязи GSM.

2.Дайте сравнительную характеристику стандартам ССПР GSM-900 и GSM-1800. Какие дополнительные модификации стандарта GSM существуют и где используются?

3.Подсистема базовых станций – дайте подробное описание.

84