CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN
1.3 Hệ thống thông tin di động
1.3.4 Các kênh vật lý và các kênh logic
1.3.4.2 Các kênh logic GSM
Có hai nhóm kênh logic chính là nhóm kênh lưu lượng và nhóm kênh điều khiển Nhóm kênh lưu lượng (TCH)
Kênh lưu lượng mang thông tin thoại và dữ liệu, có hai loại kênh lưu lượng là kênh lưu lượng toàn tốc và kênh lưu lượng bán tốc
- Kênh lưu lượng toàn tốc
+ TCH/FS: Thoại ( tốc độ tổng 22.8 kbit/s) + TCH/F 9.6: 9.6 kbit/s – dữ liệu
+ TCH/F 4.8: 4.8 kbit/s – dữ liệu + TCH/F 2.4: 2.4 kbit/s – dữ liệu - Kênh lưu lượng bán tốc
+ TCH/HS: Thoại ( tốc độ tổng 11.4 kbit/s) + TCH/H 4.8: 4.8 kbit/s – dữ liệu
+ TCH/H 2.4: 2.4 kbit/s – dữ liệu Nhóm kênh điều khiển
Các kênh điều khiển bao gồm: Kênh điều khiển quảng bá (BCCH), kênh điều khiển chung (CCCH), kênh điều khiển riêng (DCCH)
- Nhóm kênh điều khiển quảng bá BCCH: Các kênh điều khiển quảng bá chỉ được dùng cho hướng xuống (Từ BSS tới MS) và bao gồm các loại sau:
+ BCCH (Broadcast Control Channel) mang các thông tin sau:
Nhận dạng vùng định vị (LAI)
Danh sách các cell lân cận sẽ được giám sát bởi MS
Danh sách tần số được sử dụng trong cell
Nhận dạng cell
Chỉ thị điều khiển công suất
Cho phép phát không liên tục DTX
Điều khiển truy cập
Sóng mang RF có chứa kênh BCCH được gọi là sóng mang BCCH, các thông tin được mang trên kênh BCCH sẽ được MS giám sát định kỳ thường xuyên ( ít nhất 30 giây một lần) khi mà MS bật nguồn và không ở trong thời gian thực hiện cuộc gọi. Sóng mang BCCH được phát liên tục với công suất cố định, cường độ sóng mang BCCH sẽ được đo bởi các MS quan tâm đến nó (các
(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong
21
MS mà nó đang phục vụ hoặc các MS ở các cell lân cận có thể chuyển giao đến cell này). Các cụm giả (Dumy Bursts) sẽ được phát thay thế khi không có kênh lưu lượng nào trong sóng mang BCCH
+ Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH (Frequency Correction Channel) cung cấp thông tin để đồng bộ sóng mang, kênh này được phát thường xuyên để đồng bộ tần số sóng mang với tần số của phía trạm gốc. Kênh này chỉ được gửi trong khoảng thời gian của TS0 trên tần số sóng mang BCCH , vì vậy nó hoạt động như một cờ để MS nhận ra khe thời gian TS0
+ Kênh đồng bộ SCH (Synchronizing Channel) mang thông tin cho phép MS đồng bộ khung TDMA và biết được thời điểm của mỗi khe thời gian, các tham số sau sẽ có trong kênh đồng bộ:
Số hiệu khung
Mã nhận dạng trạm thu phát gốc (BSIC)
MS sẽ giám sát thông tin BCCH từ các cell xung quanh và lưu giữ thông tin của 6 cell lân cận có khả năng phục vụ tốt nhất (mức thu và chất lượng tín hiệu thu tốt nhất). Thông tin SCH của các cell lân cận này cũng được MS lưu giữ vì vậy nó có thể đồng bộ lại nhanh chóng khi chuyển sang một cell mới
- Nhóm kênh điều khiển chung CCCH (Common Control Channel):
Nhóm kênh này làm việc ở cả hai hướng lên và xuống và chịu trách nhiệm chuyển các thông tin điều khiển giữa các MS và BTS. Nhóm kênh này cũng cần thiết cho việc thực hiện các chức năng cuộc gọi gốc (gọi từ MS) và các cuộc gọi nhắn tin. CCCH bao gồm những kênh sau:
+ Kênh truy cập ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel): Chỉ dùng cho MS để yêu cầu truy cập tới hệ thống, nó được dùng khi MS khởi tạo cuộc gọi hoặc trả lời tin nhắn
+ Kênh nhắn tin PCH (Paging Channel): Kênh này chỉ hoạt động ở hướng xuống và được sử dụng để BTS nhắn tin cho MS (như khi tìm gọi một MS)
+ Kênh cho phép truy cập AGCH ( Access Granted Channel): Chỉ hoạt động ở hướng xuống và được sử dụng để BTS ấn định kênh điều khiển riêng cho MS phúc đáp bản tin truy cập nhận được trên kênh RACH. MS sẽ chuyển tới một kênh riêng để thực hiện các thao tác như thiết lập cuộc gọi, phúc đáp tin nhắn, cập nhật vị trí MS hoặc dịch vụ bản tin ngắn.
Kênh PCH và AGCH không bao giờ được sử dụng cùng một lúc
+ Kênh quảng bá Cell CBCH (Cell Broadcast Channel): Được sử dụng để phát các bản tin quảng bá tới tất cả các MS trong một Cell ví dụ như thông tin về lưu lượng giao thông, các kết quả thể thao...CBCH sử dụng một kênh điều khiển
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
riêng để gửi các bản tin, tuy nhiên nó lại được xem như một kênh điều khiển chung vì các bản tin có thể được thu bởi tất cả các MS trong cell
Tất cả các MS đang hoạt động đều phải thường xuyên giám sát cả hai kênh BCCH và CCCH, CCCH được phát cùng một sóng mang với BCCH
- Nhóm kênh điều khiển riêng DCCH (Dedicated Control Channel): Kênh DCCH là một khe thời gian trên sóng mang RF được sử dụng để mang 8 kênh điều khiển giành riêng SDCCH (Stand – alone Dedicated Control Channel). Mỗi kênh điều khiển riêng được ấn định cho mỗi MS để thiết lập cuộc gọi, xác nhận thuê bao, cập nhật vị trí và SMS điểm điểm.
- Nhóm kênh điều khiển kết hợp ACCH ( Associated Control Channel):
Các kênh này có thể được kết hợp với một kênh SDCCH hoặc một kênh TCH.
Chúng được sử dụng để mang các thông tin kết hợp với các tiến trình đang được thực hiện trên kênh SDCCH hoặc trên kênh TCH. Nhóm kênh này bao gồm:
Kênh điều khiển liên kết chậm SACCH (Slow Associated Control Channel): Dùng để mang thông tin điều khiển công suất và định thời cho hướng xuống và làm bộ chỉ thị cường độ tín hiệu thu RSSI (Receive Signal Strength Indicator) và báo cáo chất lượng đường truyền cho hướng lên.
Kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH ( Fast Associated Control Channel): Được phát thay cho kênh TCH. Kênh FACCH “đánh cắp”
một cụm lưu lượng và chèn vào đó thông tin của kênh FACCH. Kênh này được sử dụng để thực hiện nhận dạng người sử dụng, chuyển giao và ấn định
Hình 1.6 Phân loại các kênh logic trong GSM
Các loại kênh logic
Kênh l-u l-ợng Kênh báo hiệu
Toàn tốc Bm 22.8 Kb/s
Bán tốc Lm 11.4 Kb/s
Quảng bá Điều khiển
chung
§iÒu khiÓn riêng
FCCH SCH BCCH
PCH AGCH
SDCCH SACCH FACCH
RACH
Chỉ dành cho đ-ờng xuống
Chỉ dành cho đ-ờng lên
Cho cả h-ớng lên và h-ớng xuống FCCH: Kênh hiệu chỉnh tần số
SCH: Kênh đồng bộ
RACH: Kênh truy cập ngẫu nhiên
SDCCH: Kênh điều khiển dành riêng AGCH: Kênh cho phép truy cập PCH: Kênh nhắn tin
BCCH: Kênh điều khiển quảng bá
SACCH: Kênh điều khiển liên kết chậm FACCH: Kênh điều khiển liên kết nhanh
(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong
23
Tất cả các kênh điều khiển đều cần được yêu cầu để hệ thống hoạt động, tuy nhiên cũng giống như cách mà chúng cho phép các người sử dụng khác nhau chia sẻ kênh vô tuyến bằng cách sử dụng các khe thời gian khác nhau để mang dữ liệu hội thoại. Các kênh điều khiển cũng chia sẽ các khe thời gian trên kênh vô tuyến tại các thời điểm khác nhau. Điều này cho phép thực hiện các thao tác điều khiển một cách hiệu quả mà không làm lãng phí tài nguyên mà có thể được sử dụng cho lưu lượng cuộc gọi. Để làm được điều này, chúng ta phải tổ chức sắp xếp hợp lý các khe thời gian để khi nào thì chúng mang thông tin lưu lượng và khi nào thì mang thông tin báo hiệu điều khiển.
Tổ hợp các kênh logic
Các loại kênh logic đã đề cập ở trên được nhóm lại thành các tổ hợp kênh, có bốn loại tổ hợp kênh chung nhất được sử dụng như sau:
Tổ hợp kênh lưu lượng toàn tốc: TCH8/FACCH + SACCH
Tổ hợp kênh quảng bá: BCCH + CCCH
Tổ hợp kênh kết hợp: BCCH + CCCH + SDCCH4 + SACCH4
Tổ hợp kênh bán tốc: TCH16/FACCH + SACCH Các tổ hợp kênh logic và khe thời gian:
Các tổ hợp kênh đã chỉ ra được gửi qua giao tiếp vô tuyến trong một TS xác định. Có một số tổ hợp kênh có thể được gửi ở tất cả các TS, một số khác thì lại chỉ được gửi ở các khe thời gian riêng biệt. Bảng 1.2 cho thấy việc sắp xếp các tổ hợp kênh trên các khe thời gian tương ứng:
Tổ hợp kênh Khe thời gian có thể sử dụng
Kênh lưu lượng Tất cả các TS
Kênh quảng bá 0,2,4,6 (TS0 phải được sử dụng đầu tiên) *
Kênh riêng Tất cả các TS
Kênh kết hợp Chỉ có TS0
Bảng 1.2 Sắp xếp các tổ hợp kênh trong khung TDMA của hệ thống GSM
* Nếu kênh quảng bá được ấn định ở các TS 2, TS4 hoặc TS6 thì kênh FCCH và SCH sẽ được thay thế bằng các cụm giả vì các kênh điều khiển này chỉ có thể làm việc ở trên TS0
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
Hình1.7 Sắp xếp các kênh logic trên kênh vật lý với các Cell có dung lƣợng khác nhau
KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Chương một giới thiệu cách nhìn tổng quan về thông tin vô tuyến, lịch sử phát triển cũng như những mốc quan trọng trong tiến trình phát triển thông tin vô tuyến kể từ khi hình thành. Qua đó, giới thiệu về hệ thống thông tin di động và tính ứng dụng trong thực tiễn của nó.
(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cai.tien.thiet.bi.gay.nhieu.lien.lac.qua.dien.thoai.di.dong
25 CHƯƠNG II