b. Điều khiển công suất trong các hệ thống TDMA
4.1.2.Giao tiếp vô tuyến
a.Các kênh trong hệ thống GSM.
+ Kênh vô tuyến : Mỗi sóng mang GSM hình thành 1 kênh vô tuyến. Như vậy toàn mạng GSM có thể có 124 kênh vô tuyến.
+ Kênh vật lý : Mỗi sóng mang GSM được phân chia về thời gian thành 8 khe thời gian (TS: Time Slot) ) , đánh số từ TS0 – TS7. Mỗi TS hình thành một kênh vật lý. Do đó toàn mạng GSM có tổng cộng 124 x 8 = 992 kênh vật lý.
+ Kênh logic : Các bit thực hiện cùng chức năng hình thành các kênh logic. Có cả thảy 11 loại kênh logic trong GSM bao gồm:
Kênh lưu lượng (Kênh dùng để đàm thoại ), TCH ( Traffic channel ) gọi tắt là kênh T. Gồm 2 loại toàn tốc và bán tốc.Kênh toàn tốc có tốc độ mã hóa tiếng nói 13kb/s, kênh bán tốc ứng với tốc độ mã hóa tiếng nói 6,5kb/s. Hệ thống nào đã sử dụng kênh toàn tốc thì không dùng kênh bán tốc và ngược lại, đã dùng bán tốc (tốc độ giảm 2 lần, do đó dung lượng hệ
thống tăng gấp đôi), thì không dùng kênh toàn tốc, (song khi đó chất lượng tiếng nói kém hơn). Ở Việt Nam dùng kênh toàn tốc.
Các kênh điều khiển : Gồm 9 loại, chia thành 3 nhóm
1: Nhóm kênh điều khiển phát thanh. Là các kênh đường xuống phát quảng bá 24/24,bất luận trong tế bào có MS nào hay không. Gồm 3 loại:
- Kênh sửa tần FCCH ( viết tắt là kênh F ): dùng để MS bám và đồng chỉnh tần số với BS.
- Kênh đồng bộ SCCH ( viết tắt là kênh S ): dùng để MS đồng bộ với BS. Ngoài ra trên kênh S còn truyền đi BsiC là hiệu gọi trạm gốc. MS khi cần truy nhập mạng sẽ dùng BsiC để gọi trạm gốc trên kênh truy nhập. Trên kênh S còn thông báo số khung TDMA để MS sử dụng như một thông số cho quá trình mã mật.
- Kênh điều khiển phát thanh BCCH ( viết tắt là kênh B), dùng để thông báo cho MS biết mọi thông số và cấu trúc của mạng, bao gồm : tế bào thuộc mạng GSM nào, các tế bào xung quanh có tần số sóng mang phát thanh là các tần số nào, tế bào có bi cấm không, số hiệu vùng định vị LAI của tế bào này là gì.
2: Nhóm kênh điều khiển dùng chung, gồm 3 loại :
- Kênh truy cập ngẫu nhiên RACH ( viết tắt là kênh R ): dùng để MS truy nhập mạng bằng cách phát BSiC ( nghe được trên kênh S ) gọi trạm gốc. Kênh đường lên.
- Kênh trao quyền truy nhập AGCH ( viết tắt là kênh G ): Là kênh đường xuống. dùng để BS ra lệnh đặt kênh điều khiển 2 chiều cho MS trong giai đoạn đầu MS truy nhập mạng.
- Kênh nhắn gọi PCH ( viết tắt là kênh P ): là kênh đường xuống. dùng để BS phát hiệu gọi MS khi có cuộc gọi đến MS
Chú ý :Do hoạt động trên kênh P và kênh G không bao giờ đồng thời xảy ra nên chúng được sử dụng chung trên 1 kênh (viết tắt là kênh C ).
3: Nhóm kênh điều khiển dành riêng, gồm 3 loại:
- Kênh điều khiển dành riêng đứng riêng, DCCH, ( viết tắt là kênh D) : là kênh điều khiển 2 chiều, trên đó MS nhận thực với mạng.
- Kênh điều khiển liên kết chậm SACCH ( viết tắt là kênh SA ), là kênh đường lên xuống, đi kèm với kênh D và kênh T. Cứ mỗi 1 kênh D lại có 1 kênh SA đi kèm và mỗi 1 kênh T lại có 1 kênh SA đi kèm. Trên đường lên kênh này truyền báo cáo đo lường công suất do MS thực hiện trong các khe thời gian mad MS không liên lạc. Trên cơ sở số liệu báo cáo công suất này, BSC sẽ tính toán và ra lệnh trên đường xuống cho MS thực hiện.
+ Điều chỉnh công suất cho thích hợp. + Gióng thời gian:
Do các MS có thể ở các cự ly khác nhau tới trạm gốc nên mặc dù các MS đã đồng bộ đồng hồ với BS song trễ truyền tín hiệu về đến BS của chúng có thể khác nhau và do vậy trở nên không đồng bộ với đồng hồ của BS. Để đảm bảo đồng bộ, căn cứ vào vị trí gần đúng của BS tính được nhờ số liệu công suất đo lường được MS báo cáo liên tục trên kênh SA ( đường lên ), BSC sẽ ra lệnh cho từng MS chỉnh lại đồng hồ ( gióng thời gian) cho thích hợp.
- Kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH ( viết tắt là kênh FA ), là kênh đường lên xuống, đi kèm với kênh T. Kênh này được sử dụng để báo hiệu điều khiển
chuyển vùng (HO : Hand Over ) khi MS đang liên lạc và chuyển từ cell này sang cell khác. Để thời gian gián đoạn liên lạc khi chuyển vùng không quá lớn.tốc độ điều khiển phải lớn, và kênh SA không dáp ứng được nên kênh FA được tổ chức bằng cách lấy cắp các bit của kênh T để truyền tín hiệu điều khiển.
b. Sắp các kênh logic trên các kênh vật lý.
Các kênh điêu khiển được sắp trên TSo, TS1 của sóng mang điều khiển phát thanh của tế bào,sóng mang này được gọi là co và được phát quảng bá 24/24, bất luận có MS nào hay không trong tế bào. Mọi TS khác : TS2 – TS7 của co và TS0 – TS7 của các sóng mang khác trong tế bào được sử dụng cho kênh T. c. Cấu trúc các cụm, cấu trúc khung tín hiệu GSM
Khuôn thông tin trong 1 khe thời gian được gọi là 1 cụm ( burst ). GSM có 5 loại cụm:
*/ Cụm thường : Sử dụng trong truyền thông tin trên các kênh lưu lượng ( kênh T ), các kênh điều khiển ( trừ kênh R,S,F).
- Các bit mã : Là các bit mang thông tin ( thoại hay số liệu )
- F : Bit cờ, chị thị các cumk 57 bit tin có bị lấy cắp làm kênh FA hay không. - Các bit dò đường : Là các bit huấn luyện dành cho san bằng kênh.
- TB : Các bit đuôi cụm.
- GP : Khoảng phòng vệ, không phát gì cả, dung để tránh việc lấn lên nhau giữa các TS của các người sử dụng khác nhau ở các cự ly khác nhau so với BS. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
*/ Cụm sửa tần: Dùng để truyền tin trên kênh F, dành cho MS đồng điều chỉnh tần số với BS
Trong thời gian các bit cố định, tần số c0 không được điều chế và xuất hiện như môt sóng mang cố định, do đó MS có thể theo đó để điều chỉnh tần số. ( Các bit cố định là các bit toàn 0 ).
Các bit mã : chứa BSiC và số khung TDMA, được MS dùng để gọi BS ( sử dụng BSiC ) và làm tham số mã mật ( số khung TDMA ) . Dây đồng bộ : là 1 dây đồng bộ, dễ dàng tách được tín hiệu đồng hồ.
*/ Cụm truy nhập : Dùng truyền tin khi MS truy nhập trên kênh R.
- Do là cụm dùng để truyền tin đầu tiên khi MS truy nhập mạng nên mức trôi thời gian do khoảng các MS-BS là ngẫu nhiên, có thể rất lớn, vì vậy khoảng phòng vệ phải để dài hơn. Các cụm loại khác không cần để khoảng GP lớn vì đã được gióng thời gian thông qua trao đổi thông tin trên kênh SA.
- Các bit mã : chứa BSiC làm hiệu gọi trạm gốc (BS).
- Dây đồng hồ : chứa thông tin đồng bộ đồng hồ, bảo đảm để BS có thể đồng bộ được với MS trước khi gióng vào thời gian.
*/ Cụm giả : được truyền đi từ BS tới MS trong các trường hợp sau :
- Trên kênh P ( G ) khi không có báo gọi và cũng không trao quyền truy nhập . - Trong quá trình liên lạc khi có phần ngưng nói.
Khuôn cụm giả giống khuôn cụm thường, song các đoạn 57 bit được thay đổi bởi dây bit có cấu trúc xác định.
*/ Cấu trúc khung tín hiệu GSM ( h.127, trang 51 – TLTK số 1 )