:
be: 5 ACIOCA SES
ae `
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG
HỒNG MINH KHÁNH
103101046
NGHIÊN CỨU - KHAI THAC TRAM THU PHAT ĐTDĐ BTS A9100 VIETTEL
HOÀNG HOA THÁM - TÂN BÌNH
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn : TS HỎ NGỌC BÁ
Giáo viên phản biện : ThS NGUYÊN THỊ NGỌC ANH
TP.HO CHI MINH — 01/2008
fo gecpee ren
LF TRUONS BAD: - i UN,
Trang 2BO GIAO DUC VA DAO TAO CONG HOA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP.HCM Đơc lâp - Tư do - Hanh phúc
KHOA ĐIÊN _ ĐIỆN TỬ
NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Chú ý: SV phải đóng bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất của luận án
Họ và tên SV : Hoang Nia hark MSSV: 4034040446
Ngành : be, lu Ves `
1 Đầu để luận án tốt nghiệp:
WN me {cha CLM AC Kha: thar đi “Khu XO -
BIS VA ae snd — -tna _— Th 4, bist — 2 Nhiệm vy (ye yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu ) : AN AR oe Km“ Mỹ JAE CEE We tad tis PETE rn er fit ne nF pte ie
3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: 01/10/2007
4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 12/01/2008
5 Ho tén ngudi huéng dan : Phần hướng dẫn :
| 1 HEN ge Bale U/ "1"
Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua NGƯỜI HƯỜNG DẪN CHÍNH
Trang 3
LOI CAM ON
Em xin chân thành cảm on thầy cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ
Tp.HCM đã chỉ dẫn em trong suốt những năm tháng học tập tại trường
Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp em xin chân thành cảm thầy Hồ Ngọc Bá cùng các thầy cô trong khoa điện tử đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp
Do gặp nhiều hạn chế về khả năng và thời gian, cho nên không tránh khỏi thiếu
sót trong cuốn luận văn này, mong được sự thông cảm và đóng góp kiến thức của quý
thầy cô và bạn đọc để đề tài được hoàn chỉnh hơn nữa
Sinh Viên Thực Hiện Hoàng Minh Khánh
Trang 4
BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO | CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC TP.HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ _
NGHÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BANG NHAN XET CUA GIAO VIEN HƯỚNG DẪN
GVHD: TS.HO NGOC BA SVTH: HOANG MINH KHANH
Trang 5
BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO _ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC
TP.HCM
KHOA DIEN-DIEN TỬ _ NGHÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BANG NHAN XET CUA GIAO VIEN PHAN BIEN
Tp.HCM Ngày .Tháng Năm 2008
Giáo Viên Phản Biện
Trang 6
-Trang 1-
GIỚI THrỆU ĐÈ TÀI
Nhu cầu cuộc sống ngày càng cao, đòi hỏi con người cần phải vận động và sáng tạo Một đất nước giàu magh đòi hỏi phải có nên kinh tế - kỹ thuật phát triển, đặc biệt phải kế đến nghành công nghệ truyền thông, trong đó lĩnh vực thông tin di động đóng vai trò quan cho sự phát triển kinh tế nước nhà như hiện nay
Sự phát triển đó được chứng minh răng: Cách đây 10 năm việc sử dụng một chiếc máy di động chỉ dành cho những người có thu nhập cao, nhưng bây giờ ai cũng có
thể sử dụng được, sinh viên được cho là khó khăn nhất nhưng bây giờ đại đa số các
bạn đã sử dụng được Thời điểm đó chỉ có hai nhà khai thác đó là: Vinaphone và Mobilephone nhưng đến bây giờ tỗng cộng đã có tới 6 nhà khai thác dịch vụ này Vinaphone, Mobile, Viettel, S-phone, HT-Mobile, EVN-Telecom Cho thấy rằng sự phát triển không ngừng cho lĩnh vực truyền thông không dây, nó đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu trong nền kinh tế ngày nay
Trang 7-Trang 2- Mục Lục Trang
Chương I: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động 5 1.1-Phân Chia Tần Số Hoạt Động Trong GSM 5
1.2-Cấu Trúc Tế Bào Và Phân Bồ 7
1.3-Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Truyền Dẫn Vô Tuyén - 8 1.3.1-Đặc Tính Truyền Dẫn Kênh Vô Tuyến Di Động Và Suy Hao Tuyến 8 1.3.1.1-Đặc tuyến truyền dẫn kênh vô tuyến di déng - 8
1.3.1.2-Suy hao tuyến 8
Trang 8
-Trang 3-
ơớẽằễŠ<=- asain
1.5.2-Kênh Lưu Lượng
1.5.3-Kênh điều khiển
1.5.4-C4u trac BURST 1.5.5-Cap nhat vi trí - 1.5.6-Mức công suất RF Chương 2: Giới thiệu trạm BTS A9100 2.1- Đặc Tính Kỹ Thuật 2.1.1- Tính Năng Phủ Sóng 2.1.1.1- Giới thiệu 2.1.1.2- Mô tả đặc tính 2.1.1.3- Giải pháp cho cell mở rộng của A9100 2.1.1.4- Cầu hình cho cell mở rộng 2.1.2- Lưu Lượng Phục Vụ 2.2- Kết Nối Giữa BTS Và BSC 2.2.1- Một số mô hình kết nối cơ bản 2.2.2- Phương pháp kết nối 2.3.- Một Số Kỹ Thuật Then Chốt 2.3.1- Điều chế / giải điều chế 2.3.1.1- Kỹ thuật điều chế MSK 2.3.1.2- GMSK 2.3.2- Mã hóa — giải mã
2.3.3- Dan xen và rút ra (Interleaving /De-interleavin‡
Trang 9-Trang 4- Ts 3.2-Cấu Trúc Sơ Đồ Khối Của BTS A9100
3.2.1-Cấu trúc chung của BTS
3.2.2-Cấu Trúc Và Chức Năng Của Các Khối Chính T rong BTS -41 2.2.2.1- Khối SUMA 3.2.2.2- Khối TRE 3.2.2.3-.Khối ANC 3.3-Nguyên Lý Hoạt Động Bên Trong BTS A9100 3.3.1- Kết Nối Các Khối Chức Năng Trong BTS 3.3.2- Nguyên Lý Hoạt Động Của BTS 3.4-Cầu Trúc Bộ Phát BTS A9100 3.5-Cấu Trúc Bộ Thu BTS A9100 3.6-Cầu Trúc ANTEN 3.7-Giải Pháp Cho Chất Lượng 3.7.1- Cầu hình 3.7.2- Tối Ưu Hóa Hệ Thống Anten 3.8-Quá trình cầu hình cho trạm BTS A9100 3.8.1- Khởi động phần mềm và kết nối vào tủ BTS 3.8.2- Tải phần mềm cho BTS 3.8.3- Chọn tần số sóng mang cho các TRE 3.8.4- Ấn định sector 3.8.5- Khởi tạo các sector 3.8.6- Kiểm tra cáp vô tuyến RF 3.8.7- Thiết lập và kiểm tra các cảnh báo ngoài 3.8.8- Kiểm tra trạng thái các khối
Trang 10-Trang 5-
CHUONG I:
GIOI THIEU VE HE THONG THONG
1.1- Phân Chia Tần Số Hoat Dong Trong GSM
Hệ thống thông tin đi động GSM 900 là hệ thống tl
băng tần xung quanh băng tần 900Mhz (890-960Mhz) được ‹ > Day tan tir 890-915Mhz ding cho duong lên từ TIN DI DONG hông tin di động dùng shia thanh hai day tan: MS dén BTS(Uplink) > Day tan tir 935-960Mhz dùng cho đường xuống từ BTS đến MS (Downlink)
Khoảng cách giữc các sóng mang trong hệ thống GSM 1a 200Khz, mà hệ
thống GSM có hai băng tần rộng 25Mhz bao gồm 25Mhz/200Khz=125 kênh
Trong đó kênh 0 được gọi là dãy bảo vệ còn các kênh 1-124 được gọi là kênh tan sé
vô tuyến tuyệt đối Ở nước ta băng tần GSM 900Mhz được c
Trang 12-Trang 7-
1.2-Cấu Trúc Tế Bào Và Phân Bố
Cell là đơn vị nhỏ nhất của mạng, trên cơ sở địa lý qui hoạch mạng, cell có
hình đạng là một ô tổ ong hình lục giác Trong một cell có một đài vô tuyến gốc BTS (Base Transceiver Station ) BTS liên lạc vô tuyến với tất cả các máy thuê bao đi động MS (Mobile Station) có mặt trong cell Dạng cell được minh hoa như sau:
Sk oc
a) b) = d)
Hình 1.1 : Khái niệm về biên giới của một cell
Trong hình, hình tròn a biểu thị vùng phủ sóng của một anten vô hướng phát đẳng hướng, đường biên tương ứng với quỹ tích các vị trí dó cùng cự ly đến vị trí có cùng anten mà tại đó cường dộ tín hiệu đã suy giảm đến giá trị tối thiểu yêu cầu của máy thu (độ nhạy của máy thu) Hình b tình huống hai| anten vô hướng giống nhau được thiết lập ở khoảng cách thích hợp Khi đó hai vòng tròn giao nhau mà dây cung chung của vùng giao nhau là quỹ tích các vị trí cường độ tín hiệu của hai anten bằng nhau Hình c biểu thị tình huống vùng phủ sóng của một anten có toàn bộ đường biên bi giao nhau với vùng phủ sóng của 6 anten tương tự đặt cách đều xung quanh Sáu dây cung tạo thành hình lục giác đều, biểu thi vùng phủ sóng của một cell Khi MS di chuyển ra ngoài vùng đó, nó phải được chuyển giao để làm việc với BTS của một cell khác liền kề mà nó hiện đang trong vùng phủ sóng Hình lục giác trở thành kí hiệu cell trong bản đồ qui hoạch mạng di động (hình d)
Trang 13
-Trang 8-
1.3-Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Truyễn Dẫn Vô Tuyến
1.3.1-Đặc Tính Truyền Dẫn Kênh Vô Tuyến Di Động Và Suy Hao Tuyến 1.3.1.1-Đặc tuyến truyền dẫn kênh vô tuyến đi động
Thông tin di động sử dụng phương thức vô tuyến vì thế truyền dẫn sẽ bị ảnh hưởng của hai yếu tố: Môi trường truyền dẫn hở và băng tần hạn chế
Môi trường truyền dẫn hở dẫn đến những ảnh hưởng sau đây đối với truyền
dẫn ở thông tin di động:
> Chịu ảnh hưởng rất lớn vào môi trường truyền dẫn: khí hậu, thời tiết > Chịu ảnh hưởng rất lớn vào địa hình: Mặt đất, đồi núi, nhà cửa, cây
cối
> Suy hao trong môi trường truyền lớn
> Chịu ảnh hưởng các nguồn nhiễu trong thiên nhiên: Phóng điện trong khí quyền, phát xạ của các hành tinh khác (khi thông tin vệ tỉnh) > Chịu ảnh hưởng nhiễu công nghiệp từ các động cơ đánh lửa bang tia lửa
dién
> Dễ bị nghe trộm và sử dụng trái phép đường truyền thông tin
Một ảnh hưởng rất nguy hiểm ở các đường truyền dẫn vô tuyến là fading Ta đã biết fading là hiện tương thang giáng thất thường của cường độ điện trường ở điểm thu Fading nguy hiểm nhất là multipath fađing xảy ra do máy thu nhận được
tín hiệu không phải chỉ từ tia đi thắng mà còn từ nhiều tia khác phản xạ từ các điểm
khác nhau trên đường truyền dẫn
1.3.1.2 -Suy hao tuyến
Trong thông tin vô tuyến điểm đến điểm (Point-to- Point) do anten đặt cao nên suy hao đường truyền tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách R giữa anten
phát và anten thu (R’) O thông tin di động anten MS gần mặt đất (khoảng 1,5m)
nên suy hao vô tuyến tỉ lệ với n lũy thừa khoảng cách R gần anten thu và anten phát
(R?:n>2) Để tính toán suy hao đường truyền người ta thiết lập các mô hình truyền
sóng khác nhau Do đặc điểm truyền sóng không ổn định nên các mô hình này đều
mang tính thực nghiệm
Trang 14
-Trang 9-
Tổn hao truyền sóng giữa BTS và MS ở mơi trường ngồi trời đã được nghiên cứu nhiều và được biểu diễn theo biêu thức sau đây:
P(R) =N(R,ø) + niga
Trong đó P(R) là tổn hao tại khoảng cách R so với tốn hao tại khoảng cách tham khảo Rẹ
ơ : độ lệch chuẩn, thông thường là 8đB
n : mũ của tổn hao đường truyền Thông thường là n ~ 4 mặc dù nó có thé thay đổi từ 2 (bằng tốn hao trong không gian tự do) đến 5 Nếu n = 4 thì tín hiệu sẽ suy giảm 40dB nếu khoảng cách tăng 10 lần so với khoảng cách tham khảo
N (R, ø) : tôn hao xung quanh tôn hao đường truyền trung bình Hàm này được xấp xỉ hóa bằng một phân bố logarit chuẩn có giá trị trung
bình bằng thành phần thứ hai ngà và có độ lệch chuẩn gần bằng
§dB
Người ta đã chứng minh rằng giá trị này có thể áp dụng cho nhiều môi trường truyền sóng bao gồm cả thành phó lẫn nông thôn
1.3.2-Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Truyền Dẫn Vô Tuyến 1.3.2.1-Tái sử dụng tần số
Trong hệ thống thông tin di động tế bào, sử dụng lại tần số là một vấn đề cốt
lõi Người dùng ở những cell xa nhau có thể dùng lại đồng thời cùng một tần số
như nhau Việc sử dụng lại tần số làm tăng hiệu suất sử dụng phổ rất nhiều Vì vậy, các cell kế cận nhau sử dụng các nhóm tần số khác nhau để tránh nhiễu đồng kênh Còn ở các ô cách xa nhau một khoảng nhất định thì có thể sử dụng lại nhóm tần số
đó
Khi user di chuyển tir cell nay sang cell khác trong khi đang thực hiện cuộc gọi thì MSC sẽ thực hiện định tuyến lại để không làm gián đoạn cuộc gọi Quá trình
này gọi là chuyển vùng
Trang 15-Trang 10-
1.3.2.2-Nhiễu cùng kénh CCI(Co-Channel Interference)
Vô tuyến tế bào là hệ thống sử dụng lại tần số Do vậy các chi tiêu của hệ thống chủ yếu bị giới hạn bởi nhiễu đồng kênh thuộc về các tế bào của các tế bào
gây nhiễu thứ nhất Đặc biệt, việc tái sử dụng tần số sẽ tăng đáng kể hiệu quả sử dụng phổ, tuy nhiên nếu qui hoạch và thiết kế không hợp lý thì vấn đề can nhiễu đồng kênh là đáng quan tâm Trong đó hai thông số quan trọng phải đạt được cho quá trình tối ưu vùng phủ sóng và các chỉ tiêu hệ thống là mức thu yêu cau va C/I chấp nhận được Vậy nhiều đồng kênh là nhiễu giữa các tế bào đồng kênh do các tế bào đó sử đụng cùng nhóm tần số hay nhóm kênh giống nhau
1.3.2.3 -Nhiéu kênh lan cin ACI (Adjacent Channel Interference)
Nhiễu từ những tín hiệu của các kênh lân cận ảnh hưởng đến tín hiệu mong
muốn của kênh đang xét gọi là nhiễu kênh lân cận Nhiễu này được gây ra chủ yếu
bởi sự hạn chế thiết bị như: Độ ổn định tần số, độ rộng băng thu, các bộ lộc phía thu khơng hồn hảo và hiệu ứng xa gần Trường hợp ACI xấu nhất là khi có một MS nào đó đang ở kế cận (rất gần) BTS trong khi đó có một MS khác lại đang ở
trên rìa của cell
Trang 17
-Trang 12-
MSC con thực hiện chức năng quản lý những vùng định vị, xử lý những dịch vụ cơ sở, dịch vụ bổ sung, thực hiện quá trình tính cước
1.4.1.2- HLR(Home Location Register : B6 ghi dịch thường trú)
Bộ ghi định vị thường trú: nó quản ly toàn bộ dữ liệu thuê bao của vùng phủ,
của mạng
HLR là một cơ sở đữ liệu nơi mà những thuê bao di động được tạo ra, được tách ra,
được cấm hoặc được xóa đi bởi người điều hành
1.4.1.3-VLR(Visitor Location Register : B6 ghi dich tam tri)
Trong thời gian MS cập nhật vị trí, dữ liệu thuê bao được chuyển từ HLR tới
VLR hién tai Dữ liệu này được lưu trữ trong VLR trong suốt thời gian mà MS đi chuyền trong vùng này VLR sẽ cung cấp dữ liệu cho thuê bao bất kỳ lúc nào nó cần cho việc xử lý một cuộc gọi Nếu một thuê bao di động di chuyển đến vùng phục vụ VLR khác thì một cập nhật vị trí xảy ra lần nữa, VLR mới yêu cầu đữ liệu thuê bao từ HLR chịu trách nhiệm về thuê bao di động VLR được tích hợp bên trong MSC
1.4.1.4-AuC(Authencaton Center :Trung tâm nhận thực) EIR(Equipment Indentity Register)
Một thuê bao muốn truy cập mạng, VLR kiểm tra Sim card của nó có được
chấp nhận hay không, nghĩa là nó thực hiện một sự nhận thực VLR sử dụng những
thông số nhận thực được gọi là những bộ ba, nó được tạo ra một cách liên tục và riêng biệt cho mỗi thuê bao đi động được cung cấp bởi trung tâm nhận thực AC
AC được kết hợp với HLR
EIR kiểm tra tính hợp lệ của thuê bao dựa trên yêu cầu đặc tính thiết bị đi động quốc tế IMEI từ MS sau đó gửi nó tới bộ ghi nhận đạng thiết bị EIR Trong
EIR, IMEI của toàn bộ thiết bị di động được sử dụng thì phải được phân chia thành ba danh sách
+ Danh sách màu trắng: chứa thiết bị di động được chấp nhận
+ Danh sách màu xám: chứa thiết bị di động được theo dõi
+ Danh sách màu đen: chứa thiết bị di động không được chấp nhận
Trang 18
-Trang 13-
EIR kiém tra IMEI có thích hợp vào một trong ba danh sách hay không va chuyển kết quả tới MSC
1.4.2-Hệ Thống Con Vô Tuyến Hệ thống con vô tuyến bao gồm:
+ Thiết bị di động ME
+ Hệ thống trạm gốc BSS
Hệ thống trạm gốc BSS bao gồm: - Tram thu phat géc BTS
- BO diéu khién tram gốc BSC
- _ Bộ chuyển mã và chuyển đổi tốc độ TRAU
1.4.2.1-BSC (Base station Controller: Bộ điều khiển trạm gốc)
Bộ điều khiển trạm gốc BSC cung cấp những chức năng thông minh điều khiển
mọi hoạt động của hệ thống trạm gốc (BSS) Một BSC có thể điều khiển nhiều
BTS Nó phân phối sự kết nối các kênh lưu lượng (Traffic channel) từ hệ thống
chuyển mạch tới các cell vô tuyến BTS, ngoài ra nó còn thực hiện quá trình chuyển
giao cing voi MSC
1.4.2.2-BTS (base transceiver station:tram thu phat gốc)
BTS được thiết lập tại tâm của mỗi tế bao(Cell), nó thông tin đến các MS
thông qua giao diện vô tuyến Um, nghĩa là nó cung cấp những kết nối vô tuyến
giữa MS và BTS BTS được xác định bằng các thông số mô tả như khả năng truyền dẫn, tên của cell, băng tần vô tuyến
1.4.2.3-MS (Mobile Station:Tram di dong)
MS gồm có nhiều thiết bị di động ( đầu cuối) và một card thông minh gọi là module nhận dạng thuê bao (Subscriber Identity Module SIM) SIM cung cấp thông tin cá nhân di động, vì thế người sử dụng truy cập vào các dịch vụ thuê bao
không phụ thuộc vào thiết bị đầu cuối Bằng cách gắn SIM vào đầu cuối GSM,
người sử dụng có thể nhận, gọi và nhận các dịch vụ thuê bao khác trên thiết bị đầu
Cuôi này
Trang 19-Trang 14- a ccc Thiết bị di động được nhận dạng duy nhất bằng số nhận dang thiết bị di động quốc tế (International Mobile Equipment Identity IMEI) SIM card chưa có số nhận dạng thuê bao di động quốc tế (International mobile Subscriber_IMSI) sử dụng để nhận dạng thuê bao trong hệ thống, dùng để xác định chủ quyền và thông tin khác Số IMEI và IMSI độc lập nhau SIM card có thể được bảo vệ chống lại việc sử dụng trái pháp bằng password hoặc số nhận dạng cá nhân
1.4.2.4-Bộ chuyển mã và chuyển đỗi tốc độ TRAU TRAU gồm hai khối chức năng:
Thực hiện việc chuyển đổi luồng dữ liệu 64kb/s (tiếng nói, dữ liệu) từ MSC
thành luồng dữ liệu có tốc độ tương đối thấp tương ứng với giao diện vô tuyến
16kb/s
Thực hiện quá trình tách ghép luồng
1.4.3-Hệ Thống OSS
Tất cả mọi sự hoạt động, sự kiểm tra và sự bảo trì cho tất cả những thành
phần mạng SSS, BSS (BSC, BTS, TRAU) có thể được thực hiện ở trung tâm OMS,
gọi là trung tâm vận hành và bảo dưỡng
Hệ thống OMS bao gồm một hoặc nhiều OMC (OMC - R, OMC - S) OMC được liên kết với những phần tử SSS và BSS thông qua một mạng dữ liệu gói X25
1.4.4-Hệ Thống GPRS
Đối với hệ thống GSM tốc độ truyền đữ liệu được giới hạn là 9,6kbit⁄s, với
hình thức chuyển mạch mạch
Hệ thống GPRS (General packet radio sevice) sẽ là giải pháp để đáp ứng đòi
hỏi cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao dựa trên mạng chuyển mạch gói Tốc độ dữ
liệu có thể lên đến 160kbit/s
Khi tốc độ dữ liệu tăng lên thì ta có thể tích hợp được nhiều dịch vụ số trên
mạng
Lúc này trên mạng PLMN tôn tại 2 hệ thống song song:
> Hé théng chuyén mach mach cho thoai > Hệ thống chuyển mạch gói cho dữ liệu
Trang 20
-Trang 15- mame Thành phần của hệ thống GPRS > MEFS: Multi BSS fast packet server
- _ Thực hiện những chức năng điều khiến gói
- _ Quản lý tài nguyên vô tuyến cho GPRS cho một vài BSS - Quan ly giao diện với mạng GPRS
> SGSN: serving GPRS support node
- Dinh tuyén g6i MS
- _ Điều khiển thâm nhập, điều khiển bảo vệ
- _ Giao diện với HLR
- VLRchoGPRS
> GGSN: Gateway GPRS support node
- La phan cia mang GPRS
- Dinh tuyén IP, link tới một hoặc vài mạng dữ liệu
- _ Làm việc với mạng chuyển mạch gói bên ngoài
1.5-Liên Kết Vô Tuyến
1.5.1-Đa Truy Cập Và Cấu Trúc kênh
Vì phổ vô tuyến là tài nguyên hữu hạn dùng chung cho tất cả thuê bao, một phương pháp phải đưa ra là chia băng thông để càng nhiều thuê bao sử dụng càng tốt GSM đã chọn phương pháp kết hợp đa truy cập phân chia theo tần số và thời
gian (TDMA/FDMA) FDMA bao gồm chia tần số băng thông tối đa 25 MHz thành 124 tần số sóng mang cách nhau 200 KHz | | | | | t Ỉ MHz 895.4 895.6 Carrier Separation (200 KHz) /———4
Một BTS có thể có một hoặc nhiều tần số sóng mang và sử dụng kỹ thuật
TDMA chia kênh vô tuyến 200 KHz thành 8 khe thời gian (tạo 8 kênh logic) Do
Trang 21
-Trang 16-
đó một kênh logic được định nghĩa bằng tần số và số khe thời gian của khung TDMA Bằng cách áp dụng 8 khe thời gian, mỗi kênh phát dữ liệu số theo từng chuỗi “burst” ngắn : đầu cuối GSM chỉ phát 1 trong 8 khe thời gian đó
Tám khe TDMA cùng với 248 kênh bán song công vật lý tương ứng với tổng cộng 1984 kênh bán song công logic Điều này tương ứng với 283 (= 1984/7) kênh bán song công logic mỗi cell vì mỗi cell chỉ sử dụng 1/7 tổng số tần số
|, đ 1|
Hình 1.3: Sơ đồ phân chia tần số theo cell
Bảy tập tần số đủ để phủ một vùng lớn tùy ý, do khoảng cách lặp lại d phải
lớn hơn hai lần bán kính lớn nhất phủ bởi mỗi máy phát
Mỗi kênh tần số được phân đoạn thành 8 khe thời gian có chiều dài bằng
0,577 ms (=1l5/26ms).Tám khe tạo thành một khung TDMA dài 4,615ms (=120/26ms) Mỗi khe được lặp lại sau 4,615 ms tạo thành một kênh cơ bản
Hệ thống GSM phân biệt giữa kênh lưu lượng (Traffic Channel_TCH) (dùng
cho đữ liệu thuê bao) và kênh điều khiển (Control Channel_CCH) (dùng cho các
thông điệp quản lý mạng)
1.5.2-Kênh Lưu Lượng (TRAFEIC CHANNEL TCH)
Kênh lưu lượng dùng để chuyển âm thoại và dữ liệu TCH định nghĩa sử
dụng 26 khung đa khung (nghĩa là một nhóm 26 khung TDMA) Chiều dài của 26 khung đa khung là 120 ms, là chiều đài của một chu kì burst (120 ms / 26 khung / 8 chu kì burst mỗi khung) Trong 26 khung đó, 24 khung dùng để lưu thông, một
khung dùng cho kênh điều khiển liên kết chậm (Slow Associated Control Channel_
Trang 22
-Trang 17-
SACCH) và một khung chưa dùng TCH dùng cho tuyến lên và tuyến xuống cách nhau một khoảng thời gian 3 burst để thuê bao không phát và thu đồng thời, đơn giản hóa mạch điện tử
Frames 0-11: TCH Frame 12: SACCH Frames 13-24: TCH Frame 25: Unused “ XS 26-frame Vuliframe ⁄ NG 120 ms Z ¬ ø |1|2|3|4] s|6]7 TDMA Frame _— ¬~ ~ ~~ - ~~, ~_ ~ — - a we po ~ ^— a 4.4145 ms ~ _ ~~ a“ ¬—~= ant — ]
Duala Training Dulu
3 3? bits i 26 bits 1 37 bits 3 zuard R.75 Burst 148 bits 9.546 ms bit TimeSlot 156.25 bit period 0.577 ms
Hình 1.4: Cấu trúc khung TDMA
1.5.3-Kénh diéu khién (CONTROL CHANNEL_CCH)
Các kênh chung di động có thể truy cập ở cả chế độ nghỉ và chế độ dành
riêng Các kênh chung di động sử dụng ở chế độ nghỉ trao đổi thông tin báo hiệu cần thiết để chuyển qua chế độ nhận riêng Di động đã ở trong chế độ dành riêng giám sát các trạm gốc xung quanh để trao tay và các thông tin khác Các kênh chung có 51 khung đa khung để dành riêng di động sử dụng cầu trac TCH 26 khung đa khung có thể vẫn giám sát kênh điều khiển Các kênh chung gồm :
RN
Trang 23-Trang 18-
> Kênh quảng bá diéu khién (Broadcast Control Channel_BCCH) : phat
liên tục trên tuyến xuống, thông tin gồm đồng nhất trạm gốc, chỉ định tần số và chuỗi nhảy tần
> Kénh hiéu chinh tan sé (Frequency Correction Channel_FCCH) va kênh đồng bộ (Synchronisation_SCH) : sử dụng để đồng bộ đi động
với cấu trúc khe thời gian của cell bằng cách định nghĩa các biên của
chu kỳ burst, và số khe thời gian Mỗi cell trong mạng GSM phát
chính xác một FCCH và một SCH dùng định nghĩa khe thời gian thứ 0 (trong một khung TDMA)
> — Kênh truy cập ngẫu nhiên (Random Access Channel RACH) : di
động sử dụng kênh Aloha khe để truy cập vào mạng
> _ Kênh tìm gọi (Paging Channel PCH) : dùng để báo cho di động biết
có một cuộc gọi đến
> Kênh cho phép truy cập (Access Grant Channel_AGCH) : chi dinh
một kênh điều khiển dành riêng đứng một mình (Standalone
Dedicated Control Channel_SDCCH) cho di động báo hiệu (để có
một kênh dành riêng), theo yêu cầu trên kênh truy cập ngẫu nhiên
(RACH)
1.5.4- Cấu trúc BURST
Burst là đơn vị phát của GSM Việc phát xảy ra trong một cửa số thời gian (576+12/13) us, nghĩa là suốt chu kỳ bit (156 + 1⁄2) Một burst thông thường chứa hai gói 58 bit (57 bit dữ liệu + 1 bit du (stealing bit)) va một chuỗi huấn luyện 26
bit Chuỗi huấn luyện 26 bit là một chuỗi biết trước dùng so sánh với chuỗi tín
hiệu thu được để xây dựng lại tín hiệu gốc (cân bằng đa đường) Việc thực hiện
thật sự của bộ cân bằng không chỉ rõ trong kỹ thuật GSM Ba bit đuôi được thêm
vào mỗi bên
GSM có thể sử dụng nhảy tần thấp khi trạm gốc và di động phát mỗi khung TDMA trên mỗi tần số sóng mang khác nhau Thuật toán nhảy tần được phát trên kênh điều khiển vô tuyến (Broadcast Control Channel) Vì fading đa đường độc
Trang 24
-Trang 19-
lập với tần số sóng mang, nhảy tần thấp làm giảm nhẹ vấn đề này Việc nhảy tần là
tùy chọn đối với mỗi cell và trạm gốc không nhất thiết phải có chức năng này 1.5.5-Cập nhật vị trí
Thuê bao di động được thông báo cuộc gọi đến bằng thông điệp ngắn gửi
qua kênh chấp thuận truy cập và nhắn tin (PAGCH) của một cell Một bản tin được phát trên mọi cell trong mạng cho một cuộc gọi, dễ thấy rằng phí phạm băng thông vô tuyến Một phương pháp khác dùng cho di động là thông báo cho hệ thống, thông qua các thông điệp cập nhật vị trí sẽ phát đến các cell riêng lẻ chứa vị trí hiện tại của thuê bao di động Điều này yêu cầu các thông điệp ngắn gửi đến chính xác
mot cell
Thu tuc cap nhat vi tri, va dinh tuyén cudc goi dén sau str dung MSC va hai bộ ghi dinh vi vi tri : bộ ghi định vị thường trú (HLR) và bộ ghi định vị tạm thời
(VLR) Khi trạm di động chuyển qua một vị trí mới hoặc tổng đài PLMN khác thì
phải đăng kí với mạng vị trí hiện tại của nó Trong trường hợp bình thường, thông điệp cập nhật vị trí gửi tới MSC / VLR mới, lưu thông tin vùng vị trí, và sau đó thông báo vị trí đến HLR của thuê bao Thông tin gởi tới HLR thường là địa chỉ
SS7 của VLR mới, mặc dù nó có thể là một số định tuyến Lý do một số định
tuyến không được gán bình thường, cho dù giảm tín hiệu là do chỉ có một số hữu
hạn số định tuyến cho phép trong MSC/VLR mới, và chúng được chỉ định khi yêu
cầu cuộc gọi tới Nếu thuê bao được quyền truy cập dịch vụ, HLR gửi một phần
thông tin của thuê bao cần điều khiển cuộc gọi đến MSC/VLR mới và gởi một
thông điệp đến MSC/VLR cũ để hủy đăng ký trước đó
Để đảm bảo tin cậy hơn, GSM cũng có thủ tục cập nhật vị trí theo chu kỳ
Nếu một HLR hoặc MSC/VLR sai, đồng thời đều có đăng ký cùng một thuê bao trong cơ sở đữ liệu, sẽ dẫn đến quá tải Do đó cơ sở dữ liệu được cập nhật khi cập
nhật vị trí Nhà điều hành qui định cập nhật theo chu kỳ và chu kỳ thời gian giữa
các lần cập nhật Nếu di động không đăng ký lại sau chu kỳ cập nhật, thuê bao sẽ
bị xóa tên
Trang 25
-Trang 20-
Một thủ tục liên quan đến việc cập nhật vị trí là gắn và gỡ số nhận dạng thuê bao đi động quốc tế (IMSI) Việc gỡ cho mạng biết trạm di động không tiếp cận
được và tránh phải chỉ định kênh truyền và gửi thông điệp ngắn thừa Việc gán tương tự như cập nhật vị trí, và báo cho hệ thống biết thuê bao di động đã truy cập trở lại Hoạt động của việc gán và gỡ IMSI phụ thuộc vào nhà điều hành của các
cell
1.5.6-Mức công suất RE
Các thiết bị vô tuyến trong GSM có thể được phân loại dựa vào những mức công suât khác nhau tương ứng với các mức công suât phát
Trang 26-Trang 21- CHUONG II: GIOI THIEU TRAM BTS A9100 2.1- Đặc Tính Kỹ Thuật 2.1.1- Tinh Nang Phi Song 2.1.1.1- Gidi thiéu
Theo tiêu chuẩn GSM kích thước cực đại cell là 35 Km Hầu hết thời gian,
chất lượng vô tuyến tốt đòi hỏi bán kính nhỏ hơn 35 Km Tuy nhiên, có những trường hợp khi những cell lớn hơn có thể đáp ứng được từ những vị trí khác nhau
như: Ở nông thôn, phạm vi gần biển Trong trường hợp bán kính hoạt động cell lớn hơn thì cho phép giảm bớt công sức cho nhân viên (thay thế và bảo dưỡng)
Đặc tính này được đề xướng một giải pháp hiệu quả khi loại bỏ hạn chế trước đây
và đây là một đặc tính của trạm thu phát A9100 cho việc mở rộng tầm phủ sóng lên
đến 70 Km
2.1.1.2- Mô tả đặc tính
Kỹ thuật GSM sử dụng một sơ đồ kênh TDMA/FDMA Để giảm bảo mật
những băng thông kề nhau giữa những khe thời gian Mobile Station, Mobile Station được cung cấp và tính toán thời gian trước cho việc truyền tín hiệu từ nó đến BTS để đến bù cho việc trì hoãn thời gian do lan truyền tần số vô tuyến
Giới hạn giao thức này là việc tính toán thời gian trước từ 0-63 bits, mà một bits chiếm 554ms Như vậy sự trì hoãn cực đại mà có thể bù xung quanh bán kính 35Km Bên ngoài điểm này cuộc gọi sẽ bị mất do sự trì hoãn không còn được bù
nữa
2.1.1.3- Giải pháp cho cell mở rộng của A9100 |
Với giải pháp của Alcatel, khoảng cánh lên trên 70Km có thể được phủ sóng từ một vị trí
Cell mở rộng được chia làm hai cell
Trang 27-Trang 22- > Cell thir hai, dugc mé réng ở phía ngoài cell thứ nhất, phủ sóng từ 35 đến 70 Km (Xem hình 2.1) Ovter cell ‘eee oo ^~ô ho  Inner cell N HO / tlationship 1 \ ( ; \ Secter 1 z `Ắ “ eae Sector 2 Hình 2.1: Cell mo rong
Để bù sự trì hỗn truyền sóng vơ tuyến cho việc tăng khoảng cách lên 70 Km, thì giải pháp ở đây là máy thu của cell phía ngoài được trì hoãn TRXs của cell
bên trong và cell bên ngoài đươc đồng bộ hóa
Tính di động sẽ được hỗ trợ:
> Chuyến giao giữa cell bên trong và cell bên ngoài đảm bảo tính liên tục cho
các Moble Station trong vùng cell mở rộng
Trang 28
-Trang 23-
aS
2.1.1.4- Cầu hình cho cell mở rộng
A9100 BTS hỗ trợ tính năng này bằng phần mềm Tất cả TS trong khung
TDMA có thể được sử dụng độc lập, cung cấp bất kì TRX nào với tính năng đầy
đủ: có 8 TS có thể dùng được cho TCH trên một TRX (ghi chú: để tránh sự nhiễu
âm cho RCCH truy nhập vùng cell bên trong, TS7 của BCCH TRX bên ngoài truyền những cụm tần số BCCH trên)
Có thể gắn lên tới 4 TRX trong cell ở bên trong và 4 TRX trong cell ở bên ngoài
Yêu cầu cấu hình
Cầu hình CCCH (kết hợp hoặc không kết hợp với SDCCH/4) phải là cùng
như thế cho cả cell bên trong và cell bên ngoài
> Cùng vùng định vị cho cell bên trong và cell bên ngoài
> Cùng BSIC cho cell bên trong và cell bên ngoài
> Một cell mở rộng không thể là một cell nhiều băng tần Cấu hình phụ “cell mở rộng” là :
> Những cấu hình chuẩn với hai sectors trong cùng một tủ RACH đó, mỗi sector phải từ 1 đến 4 TRX
> Tiêu hao ít với 2 sector trong cùng một tủ Rach đó, mỗi sector phải từ
1 đến 4 TRX
Vài phương án của cấu hình này thì có thể phù hợp tới:
> Việc lựa chọn TRX (công suất trung bình hoặc công suất cao)
Trang 29-Trang 24- INNER CELL OUTER CELL A _A a \ N \YY \Y \YY \Y MAB MAB MAB MAB ¥ ¥ PDU 1 PDU 2 A B ANC Sector 1 A B A B 1 | ANC ANC TRE 2 TRE4 Sector 2 Sector 2 TRE 1 TRE 3 ! NC NC NC NC
TRE 1 TRE 2 TRE3 TRE4
Trang 30-Trang 25- i 2.1.2- Lưu Lượng Phục Vụ BTS A9100 sử dụng 1 or 2 bộ thu phát đôi cho mỗi sector( mỗi sector lal anten ) thì BTS đó có thể phục vụ 15 or 31 kênh đồng thời, và 1 kênh còn lại sẽ là
kênh quảng bá( kênh dành cho tỉn nhắn hay gì đó)
Thông thường để tăng dung lượng cho BTS ta sẽ gắn thêm card kênh lưu lượng cho BTS và số card kênh max phụ thuộc vào tủ rack và cấu hình của thiết bị có thể cho gắn thêm bao nhiêu VD cầu hình max 1 BTS A9100 sử dụng 2 bộ thu phát
đôi sẽ phục vụ được đồng thời 31 thuê bao cùng 1 lúc và kênh còn lại sẽ phục vụ
cho tin nhắn.Số lượng thuê bao có thể phục vụ còn phụ thuộc vào nhiều tố địa hình
và cầu hình của trạm
2.2- Kết Nối Giữa BTS Và BSC
2.2.1- Một số mô hình kết nối cơ bản
Trang 31-Trang 26- EE Kết nối Star thì luôn luôn được sử dụng cho BTS A9100 có dung lượng lớn
mà yêu cầu hầu hết giao diện Abis băng rộng Giao diện Abis được hỗ trợ boi BTS
để cung cấp luồng dữ liệu tốt hơn Kiến trúc Chain hoặc Ring cho phép BTS A9100 dung lượng ít có thể chia sẽ băng rộng của kết nối Abis
Trong cấu hình đa điểm ra, tín hiệu Abis bị suy giảm xuyên qua mỗi BTS
A9100, nơi đó sẽ được khôi phục trước khi gởi đến một thiết bị tiếp theo Nếu BT§ A9100 được loại bỏ, đầu nối Abis khuyết phải là cái cầu để bảo trì tính lien tục
Abis Nếu BTS A9100 không được vận hành, thì việc định tuyến báo hiệu Abis được thực hiên bởi một rơle bên trong
2.2.2- Phương pháp kết nối
Trang 32-Trang 27-
2.3- Một Số Kỹ Thuật Then Chốt 2.3.1- Điều chế / giải điều chế
BTS A9100 sử dụng phương pháp điều chế GMSK với hệ số điều chế h=0.5, BT= 0.3 (băng thông bộ lọc nhân với chu kỳ bit) và tốc độ điều chế 271Kbps
(-2702), Phương pháp điều chế GMSK được chọn vì dung hòa giữa công suất
phổ khá cao (1bi/Hz) và độ phức tạp giải điều chế hợp lý Đường bao hằng số cho
phép sử dụng những bộ khuếch đại công suất đơn giản và bức xạ ngoài dải băng
thấp nhất gây ảnh hưởng nhiễu lên kênh kế cận GMSK khác MSK là sử dụng bộ
lọc Gauss trước điều chế Đáp ứng xung miền thời gian của bộ lọc được cho trong phương trình sau, với &, = và B là băng thông nửa công suất 2n I+ kịB „ki? 1 LPE Điều chế Tín hiệu | | | ——*|Gaussian|—”| EM | “” GwSK Tin hiện NRZ h(t) =
Hinh 2.9 : Sơ đồ khối bộ điều chế
Thuật toán Viterbi có thể sử dụng như bộ cân bằng ước tính chuỗi có khả
năng xảy ra lớn nhất (MLSE) Vì thế máy thu BTS A9100 có thể chứa hai cài đặt
khác nhau của thuật toán Viterbi
2.3.1.1- Kỹ thuật điều chế MSK
Đây là kỹ thuật FSK có khoảng cách 2 tần số sóng mang gần nhất mà vẫn đảm bảo
tính chất pha liên tục và 2 tần số trực giao Điều này đảm bảo kênh thông tin có độ
rộng
băng tần hẹp nên tiết kiệm phổ
Trang 33-Trang 28- @(t)=0(0) + ae 0<: <T, b
0(0) là pha tại thời điểm t=0 , gid tri nay sẽ phụ thuộc vào điều chế trước đó (để cho
pha luôn liên tục giữa 2 ký hiệu) Định nghĩa này tổng quát hơn tín hiệu trong FSK
Trang 34-Trang 29- 5 #/2 Ễ Ss 1 s fl, S uf? eS aac | pee Hình 2.11 : lưới pha (đường vẽ đậm biểu diễn dãy 1101000) Tại tFTt ta có: wñ)-80 { 2 đun?
Tức là gửi 1 làm tăng pha của CPFSK lên œh radian và gửi 0 sẽ giảm pha đi zh radian Sự thay đổi pha theo thời gian như đường thẳng, độ nghiêng của nó diễn tả
sự tăng hay giảm một lượng tần số (nháy tần) Với một dãy đữ liệu vào, tin hiệu có
đồ thị pha như một cây pha
Có thể chọn nhiều giá trị h khác nhau để đảm bảo 2 tần số trực giao song h=1/2 diễn tả độ lệch tần (hiệu 2 tần số f¡ và f;) bằng một nứa tốc độ bí Đây là
khoảng cách tần số tối thiểu cho phép 2 tín hiệu FSK diễn tả 1 và 0 trực giao với nhau theo nghĩa là tích phân 2 ký hiệu trong khoảng thời gian của chúng bằng zero
(nhớ lại là trong kỹ thuật FSK đồng bộ, 2 tần số lệch nhau bằng /ốc độ bữ) Do nguyên nhân này mà tín hiệu CPFSK với hiệu số lệch bằng 1⁄2 tốc độ bít được gọi là
khóa dịch tối thiểu (MSK)
Trang 35
-Trang 30-
Ở đó dấu cộng tương ứng với 1 và dấu trừ tương ứng với 0 và 6(0) bang 0 hay 7 sau khoang 2T, tuy vao pha trudéc đó
Xét thành phần đồng pha :
s() = = cos[ØŒ)]= = (cos{ (0) cod ì + sin[Ø(0)] snl )
b 5 b
Dấu cộng ứng với 6(0) bang 0 va dau trừ khi 0(0)=n
Điều này có nghĩa là thành phần đồng pha bị điều chế bởi hàm cosin nửa chu kỳ và có pha giữ nguyên hoặc đảo pha là do pha ban đầu là 0 hay z trong suốt khoảng 2Tb (-Tb<0<Tb) mà không phụ thuộc bít tại t0 là 1 hay 0 Tương tự như vậy trong khoảng 0<t<2Tb Thành phần vuông pha sẽ là xung sin nửa chu kỳ, cực tính của nó chỉ phụ thuộc 6(Tb)
so(Z PE in( (0) = 2 ssi 1) = rs snl )
Trang 36-Trang 31- (0) | (Tb) | bit phat 0 7/2 1 T 7/2 0 7 -/2 1 -7/2 0 Đề tạo ra tín hiệu như vậy chon 2 hàm cơ sở trực giao như sau: g(t) = 2e 2n] cos(27f,t) 0<t<T, b b j,Œ)= 2 snl #1} incoa 0</<T, b b
Tín hiệu MSK viết lại là: s( £) = s;ý ()+ s;øØ,0) với
Trang 37-Trang 32-
» \AAANA A
VUV VV Y
Hình 2.13 : Dãy đữ liệu và dạng sóng cho tín hiệu MSK a) Dãy nhị phân lối vào b)Hàm thời gian được tỷ lệ sạ ở (t)
c) Hàm thời gian được tỷ lệ s; $›(£) d) Tín hiệu MKS là
kết quả cộng 2 hàm trên theo kiểu bit-bit T1, Si= |Sữ)á0)4t =JE, cos[Ø(0)] -T, -1,<!<T Sẽ nhận 2 giá trị 217, Sạ=_ [SŒ)#,0)# = —j#, sin[9Œ,)] 0</<T, 0 Cũng nhận 2 giá trị
Giản đồ tín hiệu có N=2, M=2 giống QPSK tuy nhiên có điểm khác:
rong QPSK một tín hiệu phát biểu diễn 2 bit được tương ứng độc lập với 1 trong 4
điểm tín hiệu và pha có thể gián đoạn sau khoảng 2Tb, ,2 hàm cơ sở trực giao là
hàm sin và cosin Còn ở MSK một tín hiệu phát biểu điễn 1 bit trong khoảng Tb
Trang 38-Trang 33- Cách tạo và tách MSK:
Ưu điểm của MSK là: Đồng bộ tín hiệu và tỷ số lệch không ảnh hưởng theo tốc độ dữ liệu lối vào Hai tín hiệu sin: một ở tần số f;=n,/4Ty với n, nguyên và một ở tần
số 1/4Ty được cấp lên bộ điều chế tích, sẽ tạo nên 2 sóng sin đồng bộ tại tần số f¡ và f; hai sóng sin này được phân tách bằng 2 bộ lọc băng hẹp Lối ra bộ lọc được tổ hợp tuyến tính dé tạo nên cặp sóng mang vuông pha và trực giao đ,(/)và ¢, (0) Cuối cùng 2 sóng mang này được nhân với 2 dạng song nhị phân al() và a2(t) có tốc độ
L/2Tp
Tính xác suất trung bình của lỗi: Xét tín hiệu truyền qua kênh ồn:
x(t)=s(t)+-w(t)
với s(t) là tín hiệu MSK Dé quyết định xem I hay 0 được truyền trong khoảng
0<†<Tp ta cần phải tách trạng thái pha của 6(0) và 0(Tb) Trước hết ta phải tính hình
chiếu của x(t) lên đ (/) trên khoảng —Tp<t<Tp: 1, x= |xữứ)á4Œ)đF = sị + -T, Tw day néu x1>0 thi chon 6(0)=0 nguge lai chọn 0(z)=x Tương tự để tach (Tb) 2T, Ta tính: x,= |x()9,(0)đ! =s; +, ỗ
Nếu x2>0 chọn 0(Tb)=-⁄2 ngược lại là 0(Tb)=⁄2
Sau đó phối hợp các kết quả trên để có quyết định đúng
Lỗi xảy ra khi kênh I hoặc kênh Q bị lỗi Sử dụng thống kê đã biết của 2 kênh này
ta xác định được tốc độ bịt lỗi của MSK là:
BER= 1 fe 5 2 N 0
chúng giống như PSK nhị phân trong QPSK, tuy nhiên hiệu quả quan trọng để tách MSK là tiến hành trên thời gian quan sát 2Tb chứ không phải trong Tb
GVHD:TS.HO NGOC BA SVTH: HOANG MINH KHANH
Trang 39-Trang 34- 2.3.1.2-GMSK
GMSK là kỹ thuật điều chế nhị phân đơn giản rút ra từ MSK ở đó dạng sóng dữ liệu NRZ đi qua bộ tiền điềuchế là bộ lọc tạo dang xung Gauss dé lam tron qui dao pha của MSK và như vây làm ổn định sự thay đổi tần số tức thời theo thời gian và
làm giảm búp sóng phụ trong phổ Bộ lọc Gauss gây nên ISI trong tín hiệu phát
Trang 40-Trang 35- hg(t)= ve ex x là a va ham truyén He(f)-exp(-a’f’) Thông số ơ liên hệ với độ rộng phổ B theo công thức : 42In2 B
Do đó bộ lọc GMSK có thể định nghĩa theo tích số BT Trên hình cho một số dạng phổ của GMSK với các giá trị BT khác nhau (MSK ứng với tích BT bằng vô cùng)
2.3.2- Mã hóa — giải mã
Một biện pháp bảo mật được giới thiệu trong BTS A9100 là mã hóa đường truyền Phương pháp mã hóa không phụ thuộc loại đữ liệu được phát đi (âm thoại, dữ liệu hoặc báo hiệu) nhưng chỉ áp dụng cho những burst thông thường Mã hóa
bằng cách thực hiện phép XOR giữa chuỗi giả ngẫu nhiên và 114 bit cần truyền của
một burst thông thường (nghĩa là tất cả các bit thông tin ngoại trừ hai bít cờ dư)
Chuỗi giả ngẫu nhiên được lấy từ số burst và một phiên khóa thành lập trước qua ý
nghĩa báo hiệu Giải mã cũng đi theo một trình tự như vậy 2.3.3-Dan xen va rut ra (Interleaving /De—interleaving )
Đan xen có nghĩa là vị trí các bit liên quan không tương quan trong từ mã và trong các burst vô tuyến đã điều chế Mục tiêu của thuật toán đan xen là tránh rủi ro mất những bit dữ liệu liên tiếp Các khối tiếng nói toàn tốc mà đan xen vào 8
burst : 456 bit của một khối được chia thành 8 burst trong các khối con 57 bit Một khối con định nghĩa là các bit được đánh số chẵn hoặc lẻ của dữ liệu đã mã hóa
trong một burst Các burst khác nhau mang một khối con 57 bit và trong các khung
TDMA khác nhau Vì thế, một burst chứa hai khối tiếng nói liên tiếp nhau A và B
Để triệt sự liên quan của những bít liên tiếp nhau, các bit của khối A ở vị trí chan
trong burst và các bịt của khối B ở vị trí lẻ (xem hình 2.10)
Rút ra (De-interleaving) là quá trình ngược lại Trở ngại chính của quá trình đan xen là độ trễ tương ứng : thời gian truyền từ burst thứ nhất đến burst cuối cùng
trong một khối bằng 8 khung TDMA ( nghĩa là khoảng 37m)