ngay và bit thông tin kế tiếp được đưa vào. Quá trình trên được lặp lại.
Kết quả2 bit được tạo ra cho mỗi bit thông tin được đưa vào bộ mã hóa. Các bit này không là dữ
liệu gốc nhưng gần giống dữ liệu gốc. Vì vậy, mã chập không thể phát hiện lỗi, đơn giản nó tạo lại dữ liệu bằng việc dùng các thông tin được lưu trong các bit truyền.
5.4 Mã kênh
GSM dùng kết hợp 2 phương pháp mã khối và mã chập. Đầu tiên, các bit thông tin được mã khối, tạo ra các khối thông tin, mỗi khối liên kết với BCS (block check sequence). Tất cả các bit đã mã khối (gồm cả BCS) được chuyển qua bộ mã chập để đưa ra các bit mã cuối cùng.
Mã kênh TCH/F trong GSM
Lý do cho việc ‘kết hợp mã’ là vì mã hóa chập phía sau sẽ phát hiện và sửa tất cả các lỗi. Tuy nhiên, nếu dữ liệu bị hư hỏng nặng, mã khối sẽ bỏ qua dữ liệu đó và yêu cầu phát lại khối dữ liệu bị hỏng.
cung cấp các mức mã hóa khác nhau. Mã cuối cùng là sự kết hợp 3 class trên để truyền.
Bộ mã kết hợp mô tả rõ tác dụng trong GSM. Mục đích của việc thêm 4 bit đuôi trong sơ đồ trên là để đảm bảo các thanh ghi trong bộ mã hóa được kích (flushed) sau mỗi khối 260 bit được mã hóa.
5.5 Ghép xen
5.5.1 Nguyên lý ghép xen
Hiệu quả của mã chập dựa vào giả định rằng các lỗi được phân bố ngẩu nhiên. Tuy nhiên, đường truyền vô tuyến xu hướng thiên về tần số - phụ thuộc loại ‘cụm’ lỗi cơ bản do fading. Do vậy, mã chập không thể bù số lượng lớn các lỗi liên tục trên một kênh tần số đơn.
5.5.2 Ghép xen khối
Để khắc phục điều này, các burst dữ liệu không được gởi theo thứ tự mà được ghép xen dữ liệu giữa các TS trong một đa khung.
Ghép xen được đưa ra sau mã sửa lỗi và được khôi phục lại trước khi giải mã. Vì vậy, các lỗi được phân bố ngẫu nhiên.
Trong ví dụ trên 8 block dữ liệu cho mỗi kênh (3 kênh) được truyền liên tục. Nếu một nhiễu cụm xảy ra trong đường truyền liên tục (không ghép xen), 6 block dữ liệu bị ảnh hưởng, 1 block trên kênh 1 và 5 block trên kênh 2. Điều này có thể không ảnh hưởng đến dữ liệu trên kênh 1 nhưng ảnh hưởng đến kênh 2.
Nếu các block dữ liệu trên các kênh được ghép xen, 6 block vẫn bị ảnh hưởng nhưng chỉ 2 block trên mỗi kênh ảnh hưởng. Vì vậy cụm nhiễu được giảm.
Ghép xen
Ngoài ra, tính năng của các thuật toán sửa lỗi hiệu quả nhất khi các lỗi được ngẫu nhiên. Vì vậy, khả năng sửa tất cả các lỗi được phân bố trên mỗi kênh sẽ cao hơn so với khả năng sửa tất cả các lỗi tập trung trên 1 kênh trong trường hợp không ghép xen.
5.5.3 Thực hiện ghép xen trong GSM
GSM thực hiện ghép xen để giảm ảnh hưởng của nhiễu cụm trên giao diện vô tuyến. Ghép xen xảy ra sau khi mã hóa kênh nhưng trước khi chuyển các luồng bit đã mã hóa vào các cụm dữ liệu.
Mức độ ghép xen dùng trong GSM phụ thuộc vào lưu lượng sóng mang. Khi block 456 bit dữ liệu được truyền qua:
- 8 TS cho thoại full rate
- 4 TS cho hầu hết các kênh điều khiển
- 19 TS cho truyền dữ liệu
Mỗi TS tương ứng với một cụm dữ liệu trên giao diện vô tuyến.
5.5.4 Ghép cụm vô tuyến
5.5.4.1 Nguyên lý ghép cụm vô tuyến
Dữ liệu được truyền thành các block trên giao diện vô tuyến. Mỗi block được xem như 1 ‘cụm’. 1 cụm đáp ứng 1 TS trong 1 khung TDMA 8 TS.
Tùy thuộc vào chức năng của cụm, GSM định nghĩa một số loại cụm. Tuy nhiên, tất cả đều có kích thước 156.25 bit trong khoảng thời gian 0.577ms
Tuy nhiên, tồn tại khoảng bảo vệ trên mỗi cụm để cung cấp một bộ đệm trong TS. Vì vậy, kích thước cụm thường là kích thước của phần thông tin trong cụm. Ví dụ, 1 cụm bình thường “normal burst” 156.25 bit có khoảng bảo vệ 8.25 bit, vì vậy kích thước cụm thông tin là 148 bit.
Bit trong mỗi cụm được đánh số từ 0-156, ¼ bit cuối cùng đánh số 156. Bit 0 luôn được truyền đầu tiên.
5.5.4.2 Các loại cụm dữ liệu (data burst)
Khoảng thời gian truyền 156.25 bit của một TS có thể tổ chức các loại burst dữ liệu khác nhau.
GSM định nghĩa 5 loại cụm gồm:
Cụm bình thường (normal burst)
Cụm đồng bộ (Synchronisation burst)
Cụm hịêu chỉnh tần số (Frequency correction burst)
Cụm truy nhập (Access burst)
Cụm giả (Dummy burst)
Normal burst
Normal burst là loại burst phổ biến nhất và được dùng thừơng xuyên để mang dữ liệu người dùng như thoại qua kênh lưu lượng (TCH) và cho các kênh điều khiển khác ngoài các kênh FCCH, SCH, RACH. Kích thước burst thông tin là 148bit (8.25 bit bảo vệ). Cụm bao gồm các thành phần:
Block data: burst bao gồm 2 block data 57 bit (2x57). Các block này (kể cả các bit đánh cắp) được mã hóa
Tail Bit: burst bao gồm 2 block tail bit 3 bit (2x3). Các block này luôn thiết lập 0,0,0. Mục đích là hỗ trợ các bộ cân bằng xác định đầu/cuối mẫu bit.
Training bit: Mỗi burst chứa chuỗi hướng dẫn 26 bit. Chuỗi này được dùng bởi bộ
cân bằng để bù vào thời gian thay đổi trên kênh.
Stealing flag bit : Mỗi burst chứa 2 bit đánh cắp, mỗi bit liên kết với mỗi block thoại/dữ liệu. 1 stealing bit được thiết lập lên 1 khi block dữ liệu mà nó liên kết bị FACCH đánh cắp để sử dụng.
Guard period: 8.25 bit bảo vệ không mang thông tin, cho phép khoảng thời gian
trống giữa các TS liên tục để ngăn nhiễu giữa các TS. Khoảng bảo vệ cũng cho phép thời gian để bộ phát dịch lên hay dịch xuống.
Frequency correction burst
Frequency correction burst được dùng để đồng bộ tần số của MS. Tất cả các bit bằng 0 tương đương một sóng mang chưa điều chế với một tần số lựa chọn riêng. Lặp lại của 1 burst được xem như kênh hiệu chỉnh tần số (FCCH). Kích thước burst thông tin 148bit. Chức năng các tail bit và guard period như trong normal burst.
Synchronisation Burst
Synchronisation burst được dùng để đồng bộ thời gian của MS với BTS. Cơ bản nó khác với normal burst: synchronisation burst có chuỗi hướng dẫn được mở rộng đến 64 bit và kích thước block dữ liệu giảm. Lặp lại của 1 burst được xem như kênh đồng bộ (SCH). Kích thước burst thông tin 148 bit. 1 burst đồng bộ bao gồm các thành phần:
Block data: Burst bao gồm 2 block data 39 bit đã mã hóa. Các block này mang
khung . Số khung được dùng bởi MS để xác định loại kênh logic phát trên kênh điều khiển, TS0. BSIC cũng được dùng bởi MS để kiểm tra nhận dạng MS khi thực hiện đo công suất.
Training bit: chuỗi training bit mở rộng đến 64 bit được dùng để cho phép khoảng
thời gian đồng bộ giữa MS và BTS.
Các tail bit và guard bit chức năng tương tự như trong normal burst.
Dummy burst
Định dạng của dummy burst giống như normal burst. Tuy nhiên nó không mang thông tin. Nó thường được phát bởi BTS trên các TS của sóng mang BCH khi không có thông tin nào khác được gởi để các cell neighbor vẫn thực hịên đo công suất.
Access burst
Access Burst được dùng để truy nhập vào mạng, chỉ dùng cho đường uplink. Nó cũng được dùng để yêu cầu tài nguyên từ các cell mới trong chuyển giao. Kích thước burst thông tin của burst truy nhập ngắn 88 bit. Các thành phần của burst truy nhập:
Block data: Burst bao gồm 1 block dữ liệu 36 bit. Block này chứa thông tin yêu
cầu tài nguyên mạng của MS.
Tail Bit: Burst bao gồm 1 block 3 bit đuôi bình thường và block 8 bit đuôi mở
rộng.
Training bit: mỗi burst chứa một chuỗi hướng dẫn mở rộng 41 bit cho phép bộ cân
bằng cung cấp đủ thời gian cân chỉnh. Chuỗi này được dùng để đồng bộ giữa MS và BTS. BTS phát hiện chuỗi truy nhập 41 bit và tính giá trị timing advance sau đó được phát đến MS.
Guard period: khoảng bảo vệ được mở rộng đến 68.25 bit vì khi MS mới kết nối
vào mạng nó không có thông tin về timing advance. Khoảng bảo vệ này cho phép timing advance tối đa ban đầu (giá trị timing advance max cần 64 bit) đến khi MS đựơc thông tin về mức timing advance chính xác.