Chương 1- Cầu trúc mạng CN kênh song công, Khoảng cách giữa hai tần sẻ là không đổi và bằng 45 MHz Một kênh vỏ tuyên mang 8 khe thời gian TDMA và mỗi khe thời gian là một kênh vật lý trao đỗi thông tin giữa MỸ và mang GSM. 125 kênh tần số được đánh số từ 0 đến 124 được gọi là số kênh tân tuyệt a6i ARFCN (Absolute Radia Frequency Chanel Number) Fy (n) — 890,0MHx 1 (0,2MHy) xn Py (a) = Fy (n) + 45MIz Với 1<=n<= 124 Ngoài băng lần GSM ca ban (phase 1) còn có băng Lan GSM mo réng (phase 2) EGSM và băng tin DCS1800 FGSM: Uplink band: 823 -91SMIIz Downlink band: 927 -960MHz. DCS 800: Uplink band: 1710 -1785MIIz Downlink band: 1805 -1880MHy. Cần trúc của kênh vật lý Các kênh vật lý là một khe thời gian ở một tân số vô tuyến danh dé truyền.
tải thông tin ở đường vô tuyển của GSML Mỗi một kênh tần số vô tuyến được tổ chức thành các khung TDMA đài 4,62ms gồm só 8 khe thời gian nột khe đài 577ps). Tại BTS, cáo khung TDMA ở các kênh tấn số ở cả đường lên và đường xuống đên được đổng bộ, tuy nhiên khung đường lén trễ 3 khe so voi khung đường xuống. Nhờ có trễ này mã có thế sử đựng một khe thời gian có cửng số thứ tự ở cả đường lên lẫn đường xuống để truyền tin bán song cảng Về mặt thời gian, các kênh vậi. lý ở mệt kênh tân số được lỗ chức theo câu trúc khung, đa khung, siêu đa khung, siêu siêu khung như Hinh | -3.
Người ta gọi khuôn mẫu tin tức ở một khe thời gian là một cụm (bursE). Tên tại bốn dạng cụm khác nhau trong hệ thông: -22—- Trần Qui Cơn, 1> Câu trúc mạng CN, - Cum binh thugng (NB): mang các kênh thông tin về lưu lượng và kiểm. - Cum hiệu chỉnh tan sé (FB): ding dé higu chinh Lan sé cho MS theo tiêu chuẩn hệ thông. -_ Cụm đồng bộ (SB): có nhiệm vụ đồng bộ thời gian cho MS, được dùng cho kênh logic SCH.
-_ Cụm truy cập (AT): phục vụ để MS truy cập hệ thống (ngẫu nhiên hoặc chuyển giao). - Cum gia (DB): dược phát di tir BTS tong một só trường hợp. Cụm già không mang thông lin nhưng có cấu trúc giống như NB những các bi mặt mã được thay thẻ bằng các bít hỗn hợp. Câu trúc các kênh logic Các kênh logie dược dặc trưng, bởi thông tin truyền giữa BTS và MS.
logic nảy được đặt vào kênh vật lý nói trên. Có thể chía các kênh logic thánh bai loại: các kênh lưu lượng (TCH) và cáo kênh báo hiệu điều khiển. Các kênh lưu lượng chia thành hai nhánh được định nghĩa nh sau - Bm hay TCI! toan téc (TCI/T), kénh này mang thông tin tiếng hoặc sẻ liệu ð lốc độ khoảng 22,8kbps - Lm hay TCI bản tốc (TCIEID, kênh này mang thông tin tiếng hoặc số liệu ở tổo độ khoảng I I,1kbps Cáo kênh bảo hiệu diéu khiển gồm ba nhánh: kênh diều khiển quãng bá, kênh điền khiển chung, và kênh đành riêng, Các kênh điên khiển quâng bá bao gồm các kênh -_ Các kênh hiện chỉnh tằn số (FCCTD mang thông tin hiệu chỉnh tần số cho các trạm MS, các kênh nảy chỉ sử dụng & đường xuống. -_ Kênh đồng bộ (SCH) mang thông tin để đẳng bộ khung cho trạm di động MS và nhận dạng BTS, kênh này cũng chỉ dùng ở đường xuống.
—23— Trần Qui Chương 1- Cầu trúc mạng CN Kênh điều khiến quảng bá (BCCH) phát quảng bả các thông tin chúng, về 6. Cac ban tru này gợi là thông tin hệ thông, BCCH chỉ sử dụng cho đường xuống. -24— Trần Qui Chương 1- Cầu trúc mạng CN Một siêu siêu khung=2048siêu khung=27 15648khungTDMA(3h28'53760ms) 0|1|2|3|2 2045| 2046| 2047 |2048 1 sigu khung=132Bkhung=6,12s 2 TCH ad 50 1ổa kiiung=26khung=1 20m‹ Ã đa khung=81 khung=235ms = + 0J1| TCH ba 25 oy. TCH 9 b0 Tkhe =156,25bit = 577us TB3]57bit mậtmã| F1| Chuôi hưởng dăn 26B rị 57bit mậtmhTBỶ {opal TBả| [ranted định [raa|cpe,25 |TB3| 38bit mậtmä.
mm '9bit mậtmá_ TR4GĐ8 25 Hình 1-3: TỔ chức khung và cụm —35— Tide Oud Chương 1- Cầu trúc mạng CN Các kênh điều khiển chung (CCCH) gồm: -_ Kênh tìm goi (PCR) sit dung cho đường xuống đề lìm gọi máy dị động. -_ Kênh thâm nhập ngẫu nhiên (EACID được Mỹ dùng để yêu cầu cung cắp một kênh đánh riêng SDCCIT. -_ Kênh cho phép thâm nhập (AGCE) chỉ được sử dụng ở đường xuống để chỉ định mật kênh SDCCH cho MS Các kênh điện khiển đành riêng (DCCH) gêm. - Kẻnh điển khiển đành riêng đứng một mình (SDCCH) chỉ được sử dụng dành riêng cho báo hiệu với một M8 -_ Kênh điều khiến liên kết chậm (SACCH]) liên kết với một TCH bay mật SDCCIL - Kênh điểu khiển liên kết nhanh (FACCH) liên kết voi mét TCH.
FACCH lâm việc ở chế độ lấy lén (lây cắp) bằng cách thay đổi lưu lượng tiếng hay số liệu bằng báo hiệu. Kênh quảng bá (CBCID: Chỉ được đùng ở đường xuống đề phát quảng bá các bản tin ngắn (SMSCI) cho các tế bảo CBCII sử dụng cùng kênh vật lý như kênh SDCCIL —26— Trần Qui Chương-2- Truyền số liệu trén mang GSM the hé 2G CHUONG 2: TRUYEN SO LIEU TREN MANG GSM THE HE 2G * | ang GSM sit dung céng nghé TDMA, dic trumg ctia cong nghé nay là phân || kênh theo thời gian Mỗi sóng mang được chia làm 8 khe thời gian, mỗi “” thuê bao đi động trong ô được cấp một khe thời gian để liên lạc. Mỗi BTS có thể cỏ một hay nhiều sóng mang Hinh 2-4 Mạng GSM là mạng truyền dẫn đa dịch vụ. Nhiều loại thông tin khác nhau được truyền dan trong mạng nảy như: thông tin thoại, các thông tin số liệu khác nhau (văn bản, hình ảnh các file, bản tin vả các bản tin báo hiệu bên trong mạng).
Với mỗi loại thông tin nảy, có thể truyền dan theo các cách khác nhau. Hơn nữa, các phương thức truyền dẫn cũng biến đôi trong hệ thống, từ giao diện nảy qua giao diện khác. BTS Hình 2-4: Khe thời gian dùng trong GSM 2.1- TRUYEN SO LIEU TÓC ĐỘ CƠ SỞ TRÊN MẠNG GSM 2. Truyền dẫn tiếng trén mang GSM Truyền dẫn tiếng (thoại) trong GSM sử dụng mã hoá tiếng với mục đích hiệu suất sử dụng phổ cao và phải bảo vệ chồng lỗi.
== 26 -- Ghương-3: Truyền số liệu trên nang GSM thể hệ 3 Ở Có thể chia đường truyền dấn tiếng bên trong GSM thành các đoạn sau dây: - Trạm dR động MS. - Tirtram đi động đến trạm gốc - Tittram géc BTS dén bé chuyén déi ma riéng (TRAU). - Ta TRAU dén MSC. Tin hiệu âm thanh từ miệng của thuê bao di động được biến đối thành tin hiệu đạng số tắc độ 13kbps (toán tốc) hoặc 6.
Mã hoá bán tắc sẽ được sử dụng ö giai đoạn hai của G8M. Nguyễn Lắc mã hoa liéng GSM 6 téc độ 13kbps được gọi là RPE - LPT (Regula Pulse Excitation - Long Term Prediction: kích thích xung đều - tiên định thời gian dai). Ma hoa nay cho phép nhận được chất lượng khả cao nhưng đời hỏi độ rộng phố tản vô tuyển hẹp. Tin hiệu tiếng ở MS được đưa qua bộ lọc thông thấp, qua bộ biên đồi A/D dé duoc ma hoa PCM đẳng đều với tần số lay mu 8kHz va 13bit mã hoá cho một mẫu.
Ở đâu ra của bộ A/D ta được các khối 20ms mã hoá 260bït làm cho tốc độ của hỏng ra lá 1 3kbps Trên đoạn từ MS tới BTS, tin higu sau khi mã hoá được đưa đến bộ mã hỏa kênh đề tạo ra các khối 456bit/20ms với tốc độ bịt vào khoảng 22. đó được phép xen, tạo thành các cụm, có thể đặt vào khe thời gian dành cho kênh và sau đó được điều chế rỗi phát vào không trung ở đải sóng 900MHz. Tại đầu thu, quá trình được thực hiện ngược lại để nhận được tín hiện mã hoá như ở đầu phát trước khi đưa vào bộ giải điều chế. Trên đoạn từ BTS đến TR.AU, nêu TRAU đặt ở xa (vi dụ như đặt tai BSC), bảo hiệu sẽ được bễ sung vào tiếng (bảo hiệu trong băng) để truyền các thông tin điểu khiển TRAU từ bộ điều khiển chuyển dồi mà từ xa RTH (Remote ‘Transcoder Iandle) đặt ở BTS đến TRAU đặt ở BSC.
Dễng thời, có 60bit bề sung váo 260Dit tiếng trong 20ms, nâng tổng số bít trong 20ms lên 320bit va téc độ của luồng số cho mốt kênh sẽ đạt ] 6kbps ( Hinh 2-5). “mm, =]IETSEHEIE=TET 160 mẫu sa 456 bit /20 ms 13 bit ms 22,8 kbit/s 270 kbit/s aa a ăn Hinh 2-5: So dé truyền dẫn tiéng trong mang GSM -- 28-- Chương-2: Truyễn số liêu trên mang GSM thể hệ 2 G Trong số 60bit bổ sung có 4bit để trồng có tác dụng phân cách giữa các khung 20 1s, như vậy trong một khung 20 ms chỉ cỏ 36bit mang thong tin Neu truyen dần trên đoạn TRAU đặt xa (ở BSC) đến MSC, str dung các đường truyền dân 64kbps luật A theo tiêu chuân G. Truyền dẫn số liệu trên mạng GSM. Thủ tục truyền số liệu trên mạng GSM và với bên ngoài Mang théng tin di dong GSM 1 mang théng tin sổ, các tin hiệu âm thanh sau khi được mã hoá trở thành tin hiệu số, khi đó toàn bộ các thông tin truyền trên mạng GSM lả dạng số hoản toàn, kể cả các tin hiệu vả báo hiệu Như vậy về cơ bản truyền số liệu trên mạng GSM chỉ khác truyền dẫn tiếng nói (thoại) ở phân biến đổi và mã hoá tin hiệu âm thanh từ dang tương tự thành tín hiệu số và ngược lại Các dịch vụ truyền số liêu bao gồm việc trao đỏi thông tin khác nhau như.
text, image, computer file, message. Mot bo phan quan trọng của các thông tin nảy được xử lý ở các thiết bị đầu cuối. GSM giao tiếp với bên ngoài hoặc lả với các thiết bị đầu cuối, hoặc là với các mạng ngoài. Các thiết bị đâu cuổi có thể là PC, đầu cuối máy tỉnh, Videotex.
Các mạng ngoài giao tiếp với GSM co the la PSTN, ISDN. Đề kết nỗi GSM với thê giới bên ngoài người ta sử đụng bai chức ning TAF (Terminal Adaptation Function) va IWF (Network Interworking Function), voi TAF là chức năng thích ửng đâu cuối vả IWE là chức năng tương tác mạng. Các thiết bị nằm giữa TAE và IWF được gọi là các kha năng mang Bearer Capability Thong tin dau cuỏi - đầu cuỏi tt Mạng khác TAF =E=- IWF Xe Hình 2-6: Các mặt phẳng truyền số liệu ~- 20 ~~ Chương-2: Truyền sổ liệu trên mang GSM thể hệ 2 G TAF va IWE phụ thuộc vào khả năng mạng và mạng bèn ngoài. Có thể miều tả các chức năng trên qua Hình 2-6 Dưới đây ta xét thủ tục truyền só liệu trong mạng GSM và mạng GSM kết nói voi một số mạng ngoài: a).