Giao tiếp vô tuyến Um trong hệ thống GSM

Giới thiệu chung

Sau đó, thông tin trong cụm lại qua 1 bớc mã hoá nữa cũng nhằm mục đích thêm bít để phát hiện, hiệu chỉnh lỗi ở đầu thu, đó là bớc mã hoá kênh. Tín hiệu sau này có dạng 456 bit/20ms, tức là 228 Kbit/s đợc mang ghép xen để chống mất cả cụm thông tin dài của cùng 1 kênh, mật mã hoá để bảo mật thông tin rồi qua lập khuôn cụm để đa thông tin vào từng khe thời gian 270 Kbit/s ở 1 khe thời gian.

Một số khái niệm

Khuôn mẫu thông tin ở 1 khe thời gian trên 1 kênh TDMA đợc gọi là 1 cụm, nghĩa là trong các khoảng thời gian đồng đều (cứ 8 khe thời gian 1 lần ở kênh TDMA) ta gửi đi 1 cụm của 1 loại thông tin xét từ MS (thông tin là tiếng, số liệu, thông tin điều khiển). Cụm thâm nhập mang kênh thâm nhập ngẫu nhiên RACH phát đi từ MS để thâm nhập ngẫu nhiên, cụm ngắn hơn cụm bình thờng vì phải dành 1 khoảng trống bảo vệ, nguyên nhân là do khi mới thâm nhập hệ thống hay sau khi chuyển giao đến BTS mới MS cha đợc đồng bộ, cha nhận đợc thông tin định thời trớc để bù cho thời gian truyền dẫn vô tuyến mà chỉ căn cứ vào thời điểm nhận thông báo tìm gọi do đó tại trạm gốc BTS khung có thể trợt về trớc hoặc sau. - Kênh điều khiển đứng riêng 1 mình SDCCH (Stand alone dedicuted control channel) kênh này đợc sử dụng dành riêng cho báo hiệu với 1 MS - SDCCH đợc sử dụng cho các thủ tục cập nhật và trong quá trình thiết lập cuộc gọi trớc khi ấn định kênh lu lợng TCH.

Đa khung TCH có tốc độ lặp là 26 khung TDMA, còn đa khung điều khiển có tốc độ lặp là 51 khung TDMA, nghĩa là khung để trống sẽ trợt dần ở tất cả các khung chứa kênh điều khiển ở TS 0 trong đa khung 51 khung và cuối cùng nó sẽ gặp đợc SDH. Một bộ mã hoá xoắn bao gồm một thanh ghi dịch tạo thành từ các flip - flop, các đầu vào hoặc đầu ra của các thanh ghi dịch đợc cộng với nhau theo 1 quy luật nhất định để tạo nên các chuỗi xoắn, sau đó các chuỗi xoắn đợc ghép chung với nhau để tạo ra khối mã (xem hình 3.15).

Phơng pháp truy nhập kênh trong thông tin di động

Phổ tần số quy định cho liên lạc di động cho phép n số thuê bao sử dụng, nhng mỗi thuê bao chỉ đợc truy nhập trong 1/n của khoảng thời gian trong toàn khung. Thông tin chỉ trao đổi trong 1 khe thời gian nên khoảng thời gian còn lại có thể dùng cho việc kiểm tra. Là phơng pháp trải phổ tín hiệu, thực hiện là gán cho trạm di động (MS) một mã riêng biệt cho phép nhiều ngời cùng thu - phát độc lập trên 1 băng tần nên tăng dung lợng cho hệ thống.

Cấu trúc báo hiệu trong giao diện vô tuyến Um

Lớp này giao diện với quản lý tiềm năng vô tuyến: ở giao diện này các bản tin đợc gửi đi liên quan đến ấn định các kênh vật lý (thâm nhập ngẫu nhiên) cũng nh các thông tin hệ thống của lớp vật lý bao gồm các kết quả đo. - Điều khiển cuộc gọi CC cung cấp các chức năng và các thủ tục để điều khiển cuộc gọi ISDN, các chức năng và các thủ tục này đã đợc cải tiến để phù hợp với môi trờng truyền dẫn vô tuyến, việc thiết lập lại cuộc gọi hay thay đổi trong quá trình gọi các dịch vụ mạng chẳng hạn thay đổi từ tiếng tới số liệu là 2 thủ tục đặc biệt mới trong CC. Việc thiết lập 1 kết nối lớp 2 có nghĩa rằng cả 2 phía dành 1 không gian nhớ cho các số phát và thu đúng cũng nh bộ đệm cho các khung I cha đợc công nhận (cần phát lại các khung này) không gian nhớ này đợc giải phóng khi xoá kết nối lớp 2.

Các thủ tục báo hiệu cho các kết nối khác nhau ở giao diện vô tuyến

Các MS có trờng thông tin khác phải rời bỏ kênh này, thủ tục thiết lập bình thờng sử dụng kênh SDCCH ở những lần sau, khi này SABM phát đi bít dò hỏi P=1 và NA trả lời bằng bít F=1. Ngoài thủ tục xoá bình thờng còn có thủ tục "xoá nội bộ", ở đây cả 2 phía đều coi rằng kết nối đó kết thỳc mà khụng cú trao đổi bản tin và cả 2 phớa giải phúng tiềm năng. Chẳng hạn chuyển giao: sau khi hoàn thành chuyển giao cả 2 MS và BS đều thấy rằng kết nối lớp 2 ở FACCH của TCH cũ không còn cần thiết nữa.

Quản lý tiềm năng vô tuyến RR ở giao diện vô tuyến Quản lý tiềm năng vô tuyến RR là thấp nhất của lớp 3 chịu trách nhiệm về lựa

Chẳng hạn khi cấp phát 1 kênh TCH trong quá trình thiết lập 1 cuộc gọi: kết nối RR trớc đó đợc thực hiện ở kênh điều khiển dành riêng đứng 1 mình (cấu hình VI) bây giờ đợc thay thế bằng kết nối RR ở kênh điều khiển liên kết nhanh (cấu hình V, VI) nhng các thủ tục MM và CC không bị ảnh hởng. Bản tin này đợc lặp lại trong các khoảng thời gian ngẫu nhiên (mỗi lần lại có 1 số ngẫu nhiên mới), vì không loại bỏ khả năng là 1 trạm khác có thể đồng thời yêu cầu kênh điều khiển và nh vậy 1 yêu cầu có thể chồng lấn lên yêu cầu khác khi thu đợc "yêu cầu kênh" (Channel Request) ở RACH, BS chọn 1 SDCCH rỗi và cấp phát nó cho MS bằng 1 bản tin "ấn định tức thì" (Immediate assignment). Vì thế có thể xoá nội bộ kết nối lớp 2 ở SDCCH sau đó bằng lệnh SABM, MS thiết lập kết nối lớp 2 mới ở kênh điều khiển liên kết nhanh ấn định cho kênh TCH mới và sau khi thu đợc UA, MS gửi đến BS bản tin "ấn định hoàn thành" (assigment complete) ở khung i đầu tiên.

Quản lý di động MM

Sau đó MS định nghĩa ở SABM kiểu cập nhật vị trí cần yêu cầu (bình thờng, định kỳ, nhập IMSI) và yêu cầu tiếp theo, chẳng hạn có yêu cầu thiết lập 1 kết nối MM ngay sau cập nhật vị trí (vì dự định 1 cuộc gọi) hay không BS công nhận SABM bằng 1 UA. Nếu không xác định đợc (không biết LAI hoặc VLR cũ không cung cấp TMSI hoặc VLR cũ phải khôi phục lại vì mất dữ liệu), BS thực hiện thủ tục nhận dạng (xem hình các thủ tục ở kênh SACCH trong quá trình kết nối). Kiểu kết nối MM cần thiết (điều khiển cuộc gọi (CC), hỗ trợ dịch vụ bổ sung (SSS), dịch vụ bản tin ngắn (SMS) hay (dịch vụ khẩn) đợc truyền đi ở dạng thông số của bản tin cùng với CKSN nhận đợc từ lần nhận thực cuối cùng.

Quản lý nối thông

Một kết nối CM đợc thiết lập bởi 1 bản tin tuỳ chọn có chứa một TI mới (chẳng hạn 1 bản tin có TI không đợc sử dụng cho kết nối MM tơng ứng). Tuy nhiên nếu phía mạng thiết lập kết nối CM nhng cha có kết nối MM liên quan thì thiết lập kết nối CM chứa thiết lập kết nối MM tơng ứng. Ngoài ra có thể có 1 số thông số ở bản tin này, chẳng hạn: số thoại phía chủ gọi hay các thông số để đảm bảo tính tơng thích thiết bị đầu cuối.

Quản lý các báo hiệu ở giao diện vô tuyến

Sau khi đợc cấp phát SDCCH (qua AGCH) MS thiết lập kết nối lớp 2 và phát đi SABM với bản tin "yêu cầu dịch vụ CM" chứa CKSN của lần nhận thực cuối cùng và thông tin rằng 1 kết nối MM cho điều khiển cuộc gọi (CC) sẽ đợc thiết lập. Bản tin này chứa 1 nhận dạng giao dịch mới (TI đợc chọn bởi trạm MS) cùng với thông tin cần thiết cho việc thiết lập cuộc gọi mạng (chẳng hạn khả năng mang và số thoại bị gọi). Bây giờ trạm MS nhập vào ô mới bằng cách phát đi 4 bản tin "thâm nhập chuyển giao" riêng biệt ở FACCH chứa TCH mới, bản tin này không theo tiêu chuẩn, nó chỉ có 1 byte chứa số tham khảo chuyển giao.