3.1.Giới thiệu về mạng thông tin di động GSM:
3.2. Ứng dụng trong hệ thống trạm gốc BSS:
Trong hệ thống di động GSM thì điều chế GMSK được sử dụng tại các MS (Mobile Station – hay chính là các máy điện thoại di động) và trong hệ thống trạm gốc BSS (Base Station System). Sau đây chúng ta cùng tìm hiểu thêm về ứng dụng của điều chế GMSK trong hệ thống trạm gốc BSS.
Trong BSS có một khối gọi là RCU (Radio Channel Unit). RCU là bộ thu phát vô tuyến và là thành phần chính trong hệ thống con RF trong hệ thống trạm gốc BSS.
RCU tạo ra tất cả các tần số RF để thực hiện các chức năng thu và phát. Bên cạnh đó RCU còn thêm vào các mạch số để thực hiện việc cân bằng tám khe thời gian và các mạch điều khiển RCU…
Mạch điện RCU bao gồm các module như sau: + Các board bộ thu.
+ Các board bộ phát. + Các board synthesizer.
+ Board điều khiển cân bằng CEB. + Board cân bằng EQB.
Hoạt động phát trong RCU:
- Tín hiệu NRZ ở ngõ vào khối điều chế được đưa từ CEB (Control Equalizer Board) đến board điều chế số DDS (Direct Digital Synthesizer). Tín hiệu dữ liệu NRZ này được mã hóa, chuyển đổi nối tiếp sang song song, lọc Gaussian ở dạng số và sau đó được chuyển đổi D/A với sóng mang điều chế 1/2 GMSK tại tần số trung tần IF 7.2 Mhz. Tín hiệu IF 7.2 Mhz này được chuyển đổi lên một tần số cao với sóng mang điều chế GMSK đầy đủ là trung tần IF 126 Mhz.
- Sóng mang điều chế 126 Mhz được đưa đến board DDS, tại đây tín hiệu sóng mang điều chế được biến đổi lên một tần số kênh phát cuối ở trong khoảng tần phát GSM là 935 Mhz đến 960 Mhz. Tín hiệu sóng mang điều chế này có mức công suất thấp được đưa đến bộ kích thích Exiter.
- Mạch Exiter khuếch đại tín hiệu cao tầ n ngõ vào ở mức công suất thấp thành tín hiệu ngõ ra có mức công suất trung bình. Mạch Exciter cũng cung cấp một điểm điều khiển cho công suất cao tần phát ở ngõ ra cuối cùng của RCU. Công suất ngõ ra cực đại tại board Exciter là +27 dBm. Tín hiệu ngõ ra mạch Exciter được đưa đến board khuếch đại công suấ t PAB.
- PAB khuếch đại tín hiệu cao tần ở ngõ vào có mức công suất trung bình đến một mức công suất phát cuối cù ng. Mạch khuếch đại công suất cũng có một bộ Detector công suất hướng tới và bộ Isolator và bộ Detector công suất hướng ngược. Ngõ ra của 2 bộ Detector được đưa đến board điều khiển công suất PCB. Dựa vào tín hiệu này PCB sẽ quyết định mức công suất phát ở ngõ 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 áp để đặt
mức công suất ngõ ra tương ứng. Công suất ngõ ra cực đại ở kết nối ngõ ra cao tần phát của RCU là 60W (47,78 dBm).
Hoạt động thu trong RCU:
- Phần thu của bộ thu phát RCU nhận một tín hiệu từ anten sau khi đã được lọc và 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 vào board kết cuối RCU. Tín hiệu thu ở ngõ vào được chuyển đổi đến một trung tần thứ nhất IF 70.2 Mhz. Tín hiệu baseband được tạo ra để thực hiện lấy mẫu và lọc dạng sóng dễ dàng hơn.
- Tín hiệu IF thứ nhất ở ngõ ra được phân thành 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 thành một tín hiệu IF RSSI 10.7Mhz. Các tín hiệu ngõ ra IF RSSI được lọc và phân tích để cung cấp điện áp dc ở ngõ ra V RSSI. Điện áp này tỉ lệ với công suất tín hiệu RF thu được. Điện áp VRSSI được đưa đến CEB để cho xử lý RSSI/AGC…
- Board main IF giải điều chế tín hiệu GMSK thành các tín hiệu I và Q. Các tín hiệu I và Q được lọc và khuếch đại đến một mức công suất được yêu cầu cho bộ chuyển đổi A/D trên board CEB.
- Các bộ lọc band/các bộ trộn (trộn RSSI/lọc band 10,7 Mhz, trộn/lọc các tín hiệu I, Q) tạo ra để lọc loại trừ hết các tín hiệu nhiễu ngoài band và các kênh kế cận.
Mức công suất của tín hiệu thu được điều khiển bởi hai phần AGC. Một phần là AGC RF và phần kia là AGC IF, AGC RF bao gồm một bộ suy giảm tín hiệu cố định là 35dBm. Có thể được chuyển “in“ hoặc “out“ theo yêu 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.