Đồ Án Tốt Nghiệp - Giao Diện Vô Tuyến Trong GSM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (588.6 KB, 60 trang )
GVHD: Th.S Nguyễn Trường Giang
SVTH : Nguyễn Văn Bình
Lê Trọng Dũng
Đỗ Xuân Duy
1
Giao Diện Vô Tuyến
Nội Dung :
•
Kênh vật lý
•
Cấu trúc cụm
•
Kênh logic
•
Quá trình xử lý tín hiệu trong GSM
Giao Diện Vô Tuyến
Yêu Cầu :
•
Trình bày làm sáng tỏ các khái niệm ; cấu
trúc ; chức năng về : kênh vật lý ; cấu trúc cụm
; và kênh logic
•
Làm sáng tỏ cả tổ chức khung và đa khung
trong GSM
•
Giải quyết vấn đề về xử lý tín hiệu trong thông
tin di động : sơ đồ khối ; chức năng và nguyên
lý của các khối chức năng trong MS và BTS
1.Kênh Vật Lý
•
1.1. Cấu trúc mạng GSM .
1. Kênh Vật Lý
1.2 Định nghĩa :
*)Được định nghĩa dựa trên quan điểm truyền dẫn
*) Các kênh vật lý được coi là những cặp tần số và
những khe thời gian dùng để truyền tải thông tin giữa
MS và BTS và ngược lại
*) Những cặp tần số và khe thời gian này là kết quả từ
việc phân chia băng tần cấp phát kết hợp giữa FDMA
và TDMA
1.Kênh Vật Lý
•
Giao diện vô tuyến GSM 900 bao gồm 2 băng
tần song công cho đường lên và đường xuống
+)Đường lên :890 Mhz - 915 Mhz
+)Đường xuống : 935 Mhz - 960 Mhz
Để sử dụng phổ tần hiệu quả thì hệ thống
GSM sử dụng kết hợp đa truy nhập FDMA và
TDMA
1. Kênh Vật Lý
1.2.1) Đa truy nhập FDMA trong GSM :
*)Với băng tần lớn 25Mhz (= 890Mhz-
915Mhz) được chia thành 125 băng tần con .
Với độ rộng băng tần con là 200Khz
*) Với 125 băng tần con đó thì 124 băng tần con
được dùng để tạo kênh vật lý bắt đầu từ
890,2Mhz , Một băng tần con 200Khz được
dùng cho phòng vệ
1.Kênh Vật Lý
•
Phân chia FDMA trong GSM
890 915
935
960
Đường lên Đường xuông
Kênh có độ rộng 200KHz
0
234n
Khoảng cách giữa 2 kênh = 45 MHz
Băng con 100KHz cho
phòng vệ
Băng con 100KHz
cho phòng vệ
Với n chạy
từ 0-124
Hình 1-2. Phân chia FDMA trong GSM
1. Kênh Vật Lý
1.2.2.) Áp dụng TDMA trong GSM :
*) Mỗi sóng mang (với độ rộng 200Khz )được
chia về mặt thời gian TDMA cho 8 người sử
dụng có nghĩa là với 1 sóng mang được
dùng cho 8 người cùng thu phát luân phiên
nhau
*) Thời gian mỗi khe dài 0,577ms . Với chu kỳ
nhắc lại là : 8 .0,577ms = 4,62 ms
1. Kênh Vật Lý
•
Phân Chia TDMA trong hệ thống GSM
Khe thời gian 0.577ms
6
7
0
1 2 3 4 5 6 7
0
1 2
3
Khung thời gian 4.615ms
Hình 1-3. Phân chia TDMA trong GSM
1. Kênh Vật Lý
•
Sự Kết hợp giữa FDMA và TDMA trong
GSM
1.Kênh Vật Lý
1.2.3)Sự phát xạ xung của MS :
-) MS không phát liên tục mà phải phát trong khoảng
thời gian cho phép để :
+) Không gây can nhiễu tới MS khác (ở khe thời gian và
tần số liền kề ) can nhiễu này gọi là Tung Tóe Điều
Biên (AM Splash )
+)Thời gian đóng ngắt trong 28 us ;Dữ liệu được phát
trong 542,8 us để truyền 147 bít
Kênh Vật Lý
•
Sự Phát Xạ xung của MS
Kênh Vật Lý
1.2.4) Sự Sớm định thời và điều khiển công
suất
*)Sự sớm định thời : Tránh vấn đề trễ truyền dẫn khi
MS ở xa trạm gốc
*)Điều khiển công suất : Tránh suy hao khi MS ở xa
trạm gốc.
1.Kênh Vật Lý
•
Tác hại của việc không có sự sớm định thời và
điều khiển công suất : gây ra sự chồng chéo tín
hiệu và hiện tượng gần xa
2. Cấu trúc Cụm
2.1) Định nghĩa :
*) Là khái niệm trung gian giữa kênh vật lý và kênh
logic
*) Cụm là khuôn mẫu tin tức ở mỗi khe thời gian .Có 5
loại cụm :
+)Cụm thường NB
+)Cụm truy nhập ngẫu nhiên AB
+)Cụm hiệu chỉnh tần số FB
+) Cụm đồng bộ SB
+) Cụm bù nhìn DB
2. Cấu Trúc Cụm
2.2) Cụm thường NB ( Nornal Burst )
*)Đây là cụm dùng để truyền tải dữ liệu người dùng
,tương ứng với kênh logic thì đó là những kênh lưu
lượng TCH
2. Cấu Trúc Cụm
*) Cụm thường NB ( Nornal Burst ) :
Cấu Trúc cụm NB như sau :Cả đường lên và xuống .
+) Bít đuôi T : 2 đầu 3 bít ; (các bít T toàn là 0 )
+) Dữ liệu : 2 .57 = 114 bít được ghép như hình vẽ . Dữ liệu
này bao gồm cả dữ liệu người dùng và thông tin điều khiển để
chống lỗi trong mã hóa kênh
+) Cờ lấy lén S : Chỉ có khi dữ liệu báo hiệu chiếm dữ liệu
người dùng ( và khi đó S sẽ được xét lên là 1 , bình thường
thì S =0 ) , xảy ra khi có quá trình chuyển giao
+) Khoảng phòng vệ GP : GP = 8,25 nhịp bít , Là khoảng thời
gian tăng xườn xung
+)Chuỗi hướng dẫn : 26 bít : dùng để máy thu có thể thu tối ưu
2. Cấu Trúc Cụm
2.3. Cụm truy nhập ngẫu nhiên AB (Access
burst) : Dành cho đường lên .
*) AB phục vụ cho MS truy nhập mạng , nên AB
có đặc điểm phù hợp với điều kiện chưa có
định thời chính xác ( là khuôn mẫu cho kênh
RACH trong kênh logic)
TB
3
Chuỗi đồng bộ 41 bit
GP
68.25
Các bit được mật mã 36
bit
TB
3
0.577ms (156.25 bit)
2. Cấu Trúc Cụm
2.3 Cụm truy nhập ngẫu nhiên AB :
Cấu trúc cụm AB như sau :
+) Chuỗi đồng bộ burst : 41 bít : thực chất là
chuỗi hướng dẫn như ở cụm NB
+)Phòng vệ GP :tới 68,25 nhịp bít (1 bít
=3,69us)
+) Bít đuôi T : gồm 16 bít ở 2 đầu cụm .
2. Cấu Trúc Cụm
2.4. Cụm hiệu chỉnh tần số FB :
*) Cụm FB là khuôn mẫu tin tức dành cho kênh
logic :FCCH ( kênh hiệu chỉnh tần số ) .dùng
để hiệu chỉnh tần số cho MS theo tiêu chuẩn
hệ thống
*)Khi FCCH được xét thì nó cần ánh xạ vào FB.
2. Cấu Trúc Cụm
2.5. Cụm đồng bộ SB : (syrchronization
Burst) : Dành cho đường xuống .
*) Là khuôn mẫu tin tức dành cho kênh logic
:SCH (kênh đồng bộ ). Dùng để BTS thông
báo cho MS biết các thông số về thời gian ; số
khung ; các mã trong mạng để MS đồng bộ với
mạng .
2. Cấu Trúc Cụm
2.6. Cụm giả DB :(Dumny Burst)
*)Cụm DB ko mang tin tức ; có cấu trúc giống
NB dùng để chống nhiễu khi không có dữ liệu
phát hoặc phục vụ đo lường …
Tóm lại :Cụm là khuôn mẫu tin tức ; là khái
niệm chung gian giữa kênh vật lý và kênh
logic . Các kênh logic khi được xét lên thì cần
ánh xạ vào cụm tương ứng để tạo kênh đó.
3. Kênh Logic
3.1. Định nghĩa :
*) Kênh logic được định nghĩa dựa trên quan
điểm loại tin tức cần truyền . Vì trong quá
trình thực hiện cuộc gọi ko chỉ có tin tức
người dùng mà bao hàm cả tin tức điều khiển ,
báo hiệu
*)Các kênh logic này sau khi ánh xạ vào cấu trúc
cụm thì nó được đặt vào các kênh vật lý để
truyền
3. Kênh Logic
3.2. Phân loại : được chia thành 2 loại chính
+)Kênh lưu lượng TCH: kênh mang thông tin
người dùng
+)Kênh điều khiển CCH: Kênh mang thông tin
điều khiển và báo hiệu
