1. BSS ( BTS vă BSC )
Hệ thống trạm gốc vô tuyến BSS trong mạng GSM D900 được bao gồm hai phần BSC vă nhiều BTS
* BSC:
_Điều khiển BTS thực hiện xử lý cuộc gọi , vận hănh , bảo dưỡng cũng như cung cấp câc giao tiếp ( A – interface ) giữa BSS vă MSC .
_Chức năng cơ bản của BSS bao gồm việc quản lý kính vô tuyến vă chuyển tiếp câc thông tin bâo hiệu đến MS hoặc ngược lại .
_BSS có một ma trận chuyển mạch số . Không tồn tại một đường thông cố định giữa câc kính vô tuyến vă câc đường truyền của mạng cố định kết nối giữa MSC vă BSS . Trong khi BSC chọn một kính vô tuyến thì MSC sẽ chọn lựa một đường, mă kết nối đến MSC. Sau đó ma trận chuyển mạch trong BSC được sử dụng để kết nối kính vô tuyến trín đường truyền đê được MSC chọn trước đó .
* BTS :
_Mỗi BTS cung cấp câc kính vô tuyến ( RF carrier ) cho vùng phủ sóng RF xâc định. Kính RF lă đường thông tin giữa BSS vă MS.
_Một BTS được thiết kế cung cấp vùng phủ sóng đẳng hướng hoặc vùng phủ sóng theo kiểu sector .
* Speech transcoder
_Bộ chuyển đổi mê tiếng nói được yíu cầu để thích nghi dữ liệu PCMA – Law của mạng cố định với dữ liệu mạng tế băo .
_ Speech transcoder( XCDR) lă thiết bị xử lý tín hiệu số thực hiện công việc mê hóa vă giải mê . XCDR lă bộ giao tiếp câc kính 64 kbps ở mạng cố định với kính vocoder 13 kbps được dùng ở “Air “ interface .
_XCDR lă một chức năng của BSS vă có thể đặt tại MSC, BSC hoặc BTS tùy theo vị trí đặt, bộ chuyển mê sẽ tâc động câch thực hiện việc chuyển mê vă số đường truyền 2Mb/s yíu cầu việc kết nối câc BTS đến BSC văBSC đến MSC ta xĩt XCDR đặt ở MSC ( tương ứng với mạng VINAPHONE)
.BTS ghĩp 4 kính thoại 16 kbps (tốc độ phù hợp với kính 13 kbps được dùng ở Air interface) văo trong một kính 64 kbps trín giao tiếp BTS vă BSC. BSC sẽ định tuyến cho kính 64kbps đến bộ chuyển mê ở xa (RXCDR) ở trong MSC. Tại đđy kính 64kbps được chuyển thănh 4 kính 16kbps sau đó mỗi kính 16kbps được chuyển thănh kính 64kbps A_Law ở giao tiếp RXCDR vă chuyển đến MSC.
+Thiết bị BSS : Tất cả câc thiết bị cần thiết để cấu hình cho BSS được chứa trong câc cabinet BTS vă BSC .
_Một cabinet BTS được trang bị với câc bộ thu phât vô tuyến RCU vă câc khối giao tiếp vô tuyến mă tạo ra chức năng BTS. Cabinet BTS có thể bao gồm thiết bị cho 1 đến 5 sóng mang RF thông qua RCU. Mỗi cabinet BTS có thể cung cấp lín đến 3 vùng phủ sóng .
_ Một cabinet BTS có thể trang bị với câc khối cần thiết chỉ cung cấp chức năng cho BTS. Cấu hình cabinet năy cung cấp giao tiếp vô tuyến giữa MS vă giao tiếp đường dđy đến MSC ở xa.
_ Một Cabinet BTS có thể được trang bị với câc khối cần thiết để cung cấp câc chức năng của BSC. Cấu hình năy cho phĩp những chức năng của BTS /BSC được tích hợp văo trong một cabinet BTS.
+ Thiết bị BSSC: cabinet năy được trang bị để cung cấp câc chức năng sau: _ Chức năng BSC
_ Chức năng RXCDR
_ Chức năng kết hợp giữa BSC vă RXCDR
.Thiết bị BSC: cabinet BSSC trang bị để cung cấp câc chức năng BSC cho việc điều khiển BTS vă chứa câc khối cần thiết cho giao tiếp đường dđy giữa BSC – BTS vă giao tiếp đường dđy giữa BSC – MSC.
.Thiết bị RXCDR : cabinet BSSC được trang bị để cung cấp chức năng RXCDR cho việc chuyển mê tiếng nói được đặt tại MSC ở xa vă chứa những khối cần thiết cho giao tiếp đường dđy giữa BSC – RXCDR va XCDR như lă một phần giao tiếp đường dđy đến MSC .
.BSC – RXCDR : một cabinet được trang bị để cùng cả hai chức năng lă chức năng BSC để điều khiển BTS vă chức năng RXCDR để chuyển mê kính thoại tại MSC ở xa. Ngăn năy bao gồm câc khối cần thiết cho việc giao tiếp đường dđy giữa BSC -BTS , BSC – MSC vă BSC – RXCDR .
Sơ đồ khối chức năng BSS được biểu diễn như hình 2.1
1.1.D( RCU) : Module năy được đặt tại BTS
_Shelf DRCU bao gồm một ngăn để đặt câc DRCU vă bộ giải nhiệt được đặt ở trín không khí từ bín dưới ngăn DRCU được đưa qua khung DRCU vă câc bộ giải nhiệt nhờ dêy quạt ở trín . Một DRCU lă bộ thu phât cung cấp giao tiếp vô tuyến giữa BSS vă MS . Một DRCU có thể ứng dụng việc thu phđn tập để hoạt động thu được ổn định hơn chống lại Fading . Một ngăn mây DRCU bao gồm một khung có 6 DRCU . Sâu DRCU cung cấp 6 kính RF cho tổng cộng 48 kính khe thời gian . Câc tín hiệu điều khiển vă câc kính lưu thông cho một DRCU được đưa qua từ một module DRIM qua module DRIX vă hai sợi câp quang.
1.1.1. Khối thu phât vô tuyến :
1.1.1.1. Câc băng tần vô tuyến BTS :
Câc kính vô tuyến BTS trong DRCU tranciever lă song công , thu vă phât , vă có những đặc tính sau đđy :
. Băng tần phât BTS trong khoảng 935 – 960 Mhz ( độ rộng băng lă 25 Mhz ) . Băng tần thu BTS trong khoảng 890 – 915 Mhz ( độ rộng băng lă 25 Mhz )
. . Khoảng câch giữa tần số thu vă tần số phât lă 45 Mhz . Độ rộng kính lă 200 Khz
. Băng tần BTS được chia thănh 124 kính
. Băng tần trung tđm của mỗi kính lă phần chẵn ở phần thập phđn của Mhz ( bắt đầu tại 935,2 Mhz vă cuối cùng lă 959,8 Mhz cho hướng phât ; vă bắt đầu lă 890,2 Mhz vă cuối cùng lă 914,8 Mhz cho hướng thu )
. Băng tần bảo vệ 100 Khz giữa 935 Mhz vă 935,1 Mhz vă giữa 959,9 vă 960,0 Mhz cho hướng phât ; giữa 890,0 Mhz vă giữa 941,9 Mhz vă 915,0 Mhz cho hướng thu .
_RCU lă một bộ thu phât vô tuyến vă lă thănh phần chính trong hệ thống con RF trong hệ thống trạm gốc BSS , RCU tạo ra tất cả câc tần số RF để thực hiện câc chức năng thu , phât vă thím văo câc mạch số để thực hiện việc cđn bằng tâm khe thời gian vă câc mạch logic điều khiển RCU …
_RCU cung cấp một sóng mang RF song công ( kính vô tuyến ) để liín lạc với câc trạm di động . Tần số sóng mang RF lă:
. Băng tần phât trong khoảng 935 đến 960 Mhz . Băng tần thu trong khoảng 980 đến 915 Mhz
_RCU có thể thay đổi tần số RF thu/phât trong một khe thời gian được yíu cầu cho câc ứng dụng nhảy tần vă sử dụng chung thiết bị .
Mạch điện RCU bao gồm câc module . Mạch năy bao gồm : . Câc board bộ thu
. Câc board synthesizer . Câc board bộ phât
. Board điều khiển cđn bằng CEB . Board cđn bằng EQB
1.1.1.3. Hoạt động phât :
_Tín hiệu sử dụng NRZ ở ngõ văo khối điều chế (8 kính khe thời gian ) từ CEB (Control Equalizer Board ) được đưa đến board điều chế số DDS ( Direct Digital Synthesizer ) . Tín hiệu dữ liệu NRZ năy được mê hóa , chuyển đổi nối tiếp sang song song , lọc Gaussian ở dạng số , vă sau đó được chuyển đổi D/A với sóng mang điều chế ½ GMSK tại tần số trung tần IF 7.2 Mhz. Tín hiệu IF 7.2 Mhz năy chuyển đổi lín một tần số cao với sóng mang điều chế GMSK đầy đủ lă trung tần IF 126 Mhz .
_Sóng mang điều chế GMSK 126 Mhz được đưa đến board up converter DDS , tại đđy tín hiệu sóng mang điều chế được biến đổi lín một tần số kính phât cuối cùng ở trong khoảng tần phât GSM từ 935 đến 960 Mhz . Tín hiệu sóng mang điều chế năy có mức công suất thấp được đưa đến bộ kích thích Exciter.
_Mạch Exiter khuếch đại tín hiệu cao tần ngõđ văo ở mức công suất thấp thănh tín hiệu ngõ ra có mức công suất trung bình . Mạch Exciter cũng cung cấp một điểm điều khiển cho công suất cao tần phât ở ngõ ra cuối cùng của RCU . Công suất ngõ ra cực đại tại board Exciter lă +27 dBm . Tín hiệu ngõ ra mạch Exciter được đưa đến board khuếch đại công suất PAB.
_PAB khuếch đại tín hiệu cao tần ở ngõ văo có mức công suất trung bình đến một mức công suất phât cuối cùng . Mạch khuếch đại công suất cũng có một bộ Detector công suất hướng tới vă bộ Isolator vă bộ Detector công suất hướng ngược . Ngõ ra của 2 bộ Detector được đưa đến board điều khiển công suất PCB . Dựa văo tín hiệu năy PCB sẽ quyết định mức công suất phât ở ngõû ra cuối cùng của RCU .Sau đó mạch điều khiển công suất PCB gởi một tín hiệu cho bộ suy giảm điều khiển được bằng điện âp để đặt mức công suất ngõû ra tương ứng . Công suất ngõû ra cực đại ở kết nối ngõû ra cao tần phât của RCU lă 60W ( 47,78 dBm )
1.1.1.4. Hoạt động thu :
_Phần thu của bộ thu phât RCU nhận một tín hiệu từ anten sau khi đê được lọc vă khuếch đại Preselector qua ma trận thu Receive Matrix hoặc 6way spliter
( phần kết cuối vô tuyến RCU được thiết kế cho hoạt động suy hao của spliter/ Matrix)
_Tín hiệu RF thu từ kết cuối vô tuyến BTS được đưa đến ngõ văo board kết cuối RCU . Tín hiệu thu ở ngõ văo được chuyển đổi đến một trung tần thứ nhất IF 70.2 Mhz. Tín hiệu baseband được tạo ra để thực hiện lấy mẫu vă lọc dạng sóng dễõ dăng hơn .
_Tín hiệu IF thứ nhất ở ngõû ra được phđn thănh hai tín hiệu . Một tín hiệu được đưa đến board chỉ thị cường độ tín hiệu thu RSSI, tín hiệu còn lại được đưa đến board IF chính (main IF board) .
_Board RSSI chuyển đổi tín hiệu IF thứ nhất 70.2 Mhz thănh một tín hiệu IF RSSI 10.7 Mhz. Câc tín hiệu ngõ ra IF RSSI được lọc vă phđn tích để cung cấp điện âp dc ở ngõû ra V RSSI . Điện âp năy tỉ lệ với công suất tín hiệu RF thu được . Điện âp V RSSI được đưa đến CEB để cho xử lý RSSI /AGC …
_Board main IF giải điều chế tín hiệu baseband thănh câc tín hiệu I vă Q. Câc tín hiệu Ivă Q được lọc vă khuếch đại đến một mức công suất được yíu cầu cho bộ chuyển đổi A/D trín board CEB.
_Câc bộ lọc band / câc bộ trộn (trộn RSSI /lọc band 10,7 Mhz , trộn /lọc câc tín hiệu I,Q ) tạo ra để lọc loại trừ hết câc tín hiệu nhiễu ngoăi band vă câc kính kế cận .
_Mức công suất của tín hiệu thu được điều khiển bởi hai phần AGC . Một phần lă AGC RF vă phần kia lă AGC IF , AGC RF bao gồm một bộ suy giảm tín hiệu cố định lă 35 dBm . Có thể được chuyển “ in “ hoặc “ out “ theo yíu cầu . AGC IF bao gồm một bộ suy giảm từng nấc số với sự suy hao tín hiệu có thể thay đổi từ 0 đến 80 dBm.
1.1.1.5. Hoạt động của board CEB
_CEB lă board điều khiển số cho phần vô tuyến RCU , CEB cũng giao tiếp hai chiều giữa DRI(M) vă RCU để câc dữ liệu điều chế vă cđn bằng có thể truyền qua được cùng với câc dữ liệu trạng thâi vă điều khiển .
_ CEB bao gồm câc mạch số để điều khiển RCU gồm câc chức năng sau : . Giao tiếp với DRI(M )
. Giao tiếp với board RF bao gồm việc xử lý RSSI / AGC . Giao tiếp cđn bằng với board EQB
. Giâm sât cảnh bâo câc thiết bị bín trong vă bín ngoăi RCU . . Giao tiếp bảo dưỡng
. Điều khiển câc module bín ngoăi ( như lă bộ kết hợp có thể điều chỉnh từ xa RTI , Receive Matrix , …)
_ Giao tiếp giữa RCU vă DRI(M) lă DRIX được đặt bín trong BSU qua đường kết nối câp quang tốc độ 2,048 Mbps . Tất cả câc dữ liệu kính vă dữ liệu điều khiển thu phât . Tất cả câc dữ liệu trín được trao đổi qua đường truyền năy . Tất cả câc dữ liệu được mê hoâ Manchester NRZ .Mạch phục hồi đồng hồ của CEB phục hồi tín hiệu đồng hồ chuẩn 2,048 Mhz từ tín hiệu của luồng dữ liệu ngõ văo 2,048 Mbps để đồng bộ cho dữ liệu của RCU .
_ Tín hiệu đồng hồ chuẩn 2,048Mhz sau khi được phục hồi cũng được đưa đến vòng loop tần số chuẩn để tạo ra một tần số chuẩn 2,6 Mhz cho tổng hợp tần số . Trín đường TX ( downlink ) ,CEB nhận một bản tin đê được định dạng từ DRI(M) qua bộ thu quang . Những bản tin năy ở dưới dạng thể loại của dữ liệu điều chế , dữ liệu điều khiển RCU vă dữ liệu điều khiển chậm ( câc bản tin để RCU thực hiện câc nhiệm vụ cơ bản của nó )
_ Câc bản tin đến CEB vă được bộ điều khiển kết nối dữ liệu mức cao HDLC lưu trữ trong một hăng đợi FIFO 64 bytes . Firmware của CEB lấy câc bản tin năy vă phđn phối chúng đến câc đích xâc định ( như lă một bộ điều chế , bộ cđn bằng … ) hoặc lă thông dịch câc bản tin năy để thực hiện một văi chức năng cấu hình vă điều khiển chậm khâc .
_ Trong trường hợp thông tin hướng Mobile (data , thoại ) bản tin được phđn phối đến giao tiếp của bộ điều chế vă hăng đợi của bộ điều chế FIFO Modulator . Ngõ ra dữ liệu NRZ từ giao tiếp năy được đưa đến board điều chế số trực tiếp DDS Modulator. Dữ liệu được điều chế với sóng mang RF vă phât đi đến MS .
_ Ở đường lín RX , câc tín hiệu baseband I vă Q từ board DIQ được đưa đến câc bộ chuyển đổi A/D trín board CEB . Câc bộ chuyển đổi A/D chuyển đổi câc tín hiệu analog I vă Q thănh câc từ số đưa tâm khối xử lý tín hiệu số của bộ cđn bằng trín board DEQB . DEQB xử lý tín hiệu baseband thănh tâm kính khe thời gian của dữ liệu cđn bằng .
_ Tín hiệu dữ liệu ngõû ra được đưa ngược trở về CEB , qua giao tiếp cđn bằng vă được nạp văo hăng đợi FIFO của bộ cđn bằng . Bộ xử lý chủ của CEB đọc dữ liệu đê được cđn bằng ra khỏi ngõû ra FIFO của bộ cđn bằng vă định dạng nó thănh câc bản tin , câc bản tin nạp văo trong một hăng đợi ở ngõ ra 64 bytes trín HDLC , HDLC truyền tin đến DRI(M) qua bộ phât quang .
_ Ngay sau bản tin năy ( khi yíu cầu ) bộ xử lý chủ đọc dữ liệu điều khiển uplink từ câc thanh ghi của CEB 1,2 vă 3 vă gởi dữ liệu năy như mộđt bản tin đến DRI(M) . Bất kỳ thông tin điều khiển chậm năo cần được gởi theo đường lín , đến DRI(M) , được phât đi bằng phần dẻo như lă một bản tin tâch biệt sau câc chuyển giao phần ứng tương ứng được thực hiện .
_ Tất cả câc bản tin cho cả đường lín vă đường xuống ( như đê đề cập ở trín ) phải được thu nhận bởi một thực thể tương ứng trong một khe thời gian TDMA ( chẳng hạn ở đường xuống downlink dữ liệu điều chế , dữ liệu điều khiển RCU , vă bất kỳ bản tin điều khiển chậm năo , tất cả phải được chuyển đi trong một khe thời gian ).
_ Sau đđy lă tóm tắt ngắn gọn về một văi nhiệm vụ chính được thực hiện bởi Firmware của CEB:
. Thông dịch câc bản tin điều khiểm chậm văo bộ xử lý nguồn vă loại yíu cầu . Quản lý cảnh bâo digital vă analog
. Chọn lựa vă chỉn cụm cho cả hoạt động thử vă hoạt động bình thường . Chỉn giữa theo một mê chuỗi hướng dẫn đối với bất kỳ một khe thời gian năo. Đồng thời cũng câc bit đuôi, bit an toăn
. Định dạng giao thức của câc bản tin điều khiển chậm văo trong bộ xử lý nguồn vă loại confirm / response
.Giải ghĩp câc dữ liệu điều chế hướng văo , dữ liệu điều khiển RCU vă câc bản tin điều khiển chậm
. Ghĩp dữ liệu cđn bằng , câc bản tin điều khiển đường lín vă điều khiển chậm
. Thực hiện giải thuật nhảy tần GSM cho cả đường lín vă đường xuống trín một khe thời gian , vì vậy thực hiện nhảy tần bình thường vă dùng chung thiết bị