GSM Fundamentals(Dich)

68
GSM Fundamentals 47 Phạm Viết Chánh, Quận 1, Thành Phố Hồ Chí Minh ĐT: (08) 54043375 Fax: (08) 54043376

description

tổng quan mạng GSM,beelinevn,2G,2.5G

Transcript of GSM Fundamentals(Dich)

Page 1: GSM Fundamentals(Dich)

GSM Fundamentals

47 Phạm Viết Chánh, Quận 1, Thành Phố Hồ Chí MinhĐT: (08) 54043375 Fax: (08) 54043376

Page 2: GSM Fundamentals(Dich)

Page 2

Hoàn thành bài học bạn có thể:Nắm được kiến thức cơ bản của hệ thống

GSM chẳng hạn phổ tần,tái sử dụng tần số vv.

Nắm được kiến trúc của hệ thống GSM và các giao thức được sử dụng.

Nắm chắc các thông số của BSS Nắm được 4 kiểu ghép kênh và hiểu khái

niệm đa khung(multi-frame).Biết một số kỹ thuật vô tuyến Biết khái niệm EDGE

Page 3: GSM Fundamentals(Dich)

Tham khảo

Page 3

BSS Feature DescriptionBSS Signaling Analysis Manual BSC Technical Manual

Page 4: GSM Fundamentals(Dich)

Page 4

Chương 1 Tổng quan hệ thống GSMChương 1 Tổng quan hệ thống GSM

Chương 2 Kiến trúc mạng GSM Chương 2 Kiến trúc mạng GSM

Chapter 3 Chapter 3 Service Area and Number PlanningService Area and Number Planning

Chapter 4 Chapter 4 Channels on the Wireless InterfaceChannels on the Wireless Interface

Chapter 5 Radio TechniquesChapter 5 Radio Techniques

Chapter 6 GPRS & EDGE IntroductionChapter 6 GPRS & EDGE Introduction

Page 5: GSM Fundamentals(Dich)

Tổng quan về hệ thống GSM

Page 5

Hệ thống GSM là hệ thống di động tế bào được phân chia theo thời gian và tần số , mỗi kênh vật lý được đặc trưng bởi tần số sóng mang và số khe thời gian.

Hệ thống di động tế bào được thiết kế để hoạt động với nhóm các sóng vô tuyến năng lượng thấp trải rộng trên các khu vực dịch vụ địa lý. Mỗi nhóm sóng vô tuyến này phục vụ các MS hiện nay nằm gần chúng. Vùng được phục vụ bởi mỗi nhóm các sóng vô tuyến được gọi là một CELL

Các tín hiệu uplink và downlink cho một người dùng được gán các tần số khác nhau,kiểu kĩ thuật này được gọi là Song công phân chia theo tần số Frequency Division Duplex (FDD)

Dữ liệu cho người dùng khác nhau được chuyển tải trong khoảng thời gian gọi là khe thời gian, một số khe tạo thành một khung. Đây là loại kỹ thuật được gọi là đa truy nhập theo thời gian Time Division Multiple Access (TDMA)

Page 6: GSM Fundamentals(Dich)

Sự phát triển mạng GSM

Page 6

Giao thức chuẩn cho GSM có hiệu lực

Hệ thống được đặt tên là Global System for Mobile Communication

Hệ thống GSM đã bắt đầu dịch vụ tại Châu Âu (2G)

Cung cấp các dịch vụ cho toàn thế giới

Kĩ thuật Micro Cell được sử dụng cho hệ thống GSM

1989

1991

1992

1994

1996

Page 7: GSM Fundamentals(Dich)

Cell Technique

Page 7

Một khu vực phủ sóng nhất định được hình thành bởi các bộ thu phát được kết nối với một tập hợp các anten được gọi là một CELL.Macro cellBan đầu, High-Power BTS được thông qua để cung cấp dịch vụ. BTS bao gồm một khu vực rộng lớn hơn, nhưng việc sử dụng tần số của nó là không hiệu quả. Vì vậy, nó chỉ có thể cung cấp một số kênh cho các thuê bao.Micro cellSau khi trạm thu phát gốc BTS công suất thấp gia nhập hệ thống để có được một khu vực dịch vụ tốt hơn với dung lượng cao. Đồng thời nó thông qua các kỹ thuật tái sử dụng tần số để nâng cao hiệu quả của việc sử dụng tần số và cũng như dung lượng của mạng.

Macro Cell and Micro CellMacro Cell and Micro Cell

Page 8: GSM Fundamentals(Dich)

Kĩ thuật đa truy nhập

Page 8

Kỹ thuật đa truy nhập cho phép nhiều thuê bao sử dụng các phương tiện truyền thông.

Có ba loại cơ bản kỹ thuật đa truy nhập : FDMA, TDMA và CDMA.

Hệ thống GSM áp dụng FDD-TDMA (FDMA và TDMA cũng nhau).

Page 9: GSM Fundamentals(Dich)

FDMA

Page 9

FDMA sử dụng kênh tần số khác nhau để thực hiện việc truyền thông.

Toàn bộ phổ tần số có sẵn được chia thành nhiều kênh riêng lẻ (để truyền và nhận), mỗi kênh có thể hỗ trợ lưu lượng cho một thuê bao hoặc một số thông tin điều khiển.

Frequency-Tần số

Time-Thời gian

Page 10: GSM Fundamentals(Dich)

TDMA

Page 10

TDMA thứ hiện quá trình truyền thông trong khe thời gian khác nhau.

Sóng mang được chia thành các kênh dựa trên thời gian.Các tín hiệu khác nhau chiếm các khe thời gian khác nhau theo trình tự nhất định, theo đó , nhiều tín hiệu được truyền trên cùng một tần số trong thời gian khác nhau.

Time

Frequency

Page 11: GSM Fundamentals(Dich)

CDMA

Page 11

CDMA thực hiện việc truyền thông trong các chuỗi mã khác nhau

Special coding-mã đặc biệt được xác nhận trước khi truyền , nên thông tin khác nhau không bị tổn hao sau khi được trộn lẫn và truyền cùng nhau ở cungfng mộ tần số trong cùng một thời gian.

Time

Frequency

Page 12: GSM Fundamentals(Dich)

Phổ tần

Page 12

GSM 900GSM 900

Duplex Separation: 45MHz

Channel Bandwidth: 200KHz

Uplink  

890 915 935 960MHz

Downlink

Page 13: GSM Fundamentals(Dich)

Phổ tần

Page 13

Duplex Separation: 95MHz

Channel Bandwidth: 200KHz

Base Station Receive (uplink)

 

1710 1785 1805 1880MHz

Base Station Transmit (downlink)

DCS 1800DCS 1800

374 dải tần số: 512 - 885

Page 14: GSM Fundamentals(Dich)

Phổ tần

Page 14

Phổ tần Khoảng (MHz)

Tần số uplinkĐiểm tần số cho phép

Tần số downlink

GSM 450450.4~457.6460.4~467.6

Fu(n)=450.6+0.2(n-259) 259<=n<=293 Fd(n)=Fu(n)+10

GSM 480478.8~486488.8~496

Fu(n)=479+0.2(n-306) 306<=n<=340 Fd(n)=Fu(n)+10

GSM 850824~849869~894

Fu(n)=824.2+0.2(n-128) 128<=n<=251 Fd(n)=Fu(n)+45

E-GSM 900880~915 925~960

Fu(n)=890+0.2nFu(n)=890+0.2(n-1024)

0<=n<=124975<=n<=1023

Fd(n)=Fu(n)+45

R-GSM 900876~915921~960

Fu(n)=890+0.2nFu(n)=890+0.2(n-1024)

0<=n<=124955<=n<=1023

Fd(n)=Fu(n)+45

PCS 1900 1850~19101930~1990

Fu(n)=1850.2+0.2(n-512)

512<=n<=810 Fd(n)=Fu(n)+80

Page 15: GSM Fundamentals(Dich)

Tái sử dụng tần số

Page 15

Tài nguyên tần số của hệ thống di động rất là hữu hạn Các thuê bao khác nhau có thể sử dụng cùng 1 tần số ở

các địa điểm khác nhau

Chất lượng truyền thông phải được đảm bảo

Page 16: GSM Fundamentals(Dich)

Tái sử dụng tần số

Page 16

7(Site)X 1(Cell) reuse

2

1

2

3

4

5

6

7

Page 17: GSM Fundamentals(Dich)

Frequency Reuse

Page 17

4 site X 3 cells reuse

1

8

9

210

46

5 37

11

12

R

Page 18: GSM Fundamentals(Dich)

Các kiểu cell

Page 18

120 Degree Cell120 Degree Cell

Omni

1

120degree

1

23

Omni-directional CellOmni-directional Cell

Page 19: GSM Fundamentals(Dich)

Page 19

Chapter 1 GSM System OverviewChapter 1 GSM System Overview

Chapter 2 Kiến trúc mạng GSMChapter 2 Kiến trúc mạng GSM

Chapter 3 Chapter 3 Service Area and Number PlanningService Area and Number Planning

Chapter 4 Chapter 4 Channels on the Wireless InterfaceChannels on the Wireless Interface

Chapter 5 Radio TechniquesChapter 5 Radio Techniques

Chapter 6 GPRS & EDGE IntroductionChapter 6 GPRS & EDGE Introduction

Page 20: GSM Fundamentals(Dich)

Thành phần mạng GSM-GPRS

Page 20

GSM /GPRS BSS

BTS

BSC

BTS

BSC

PCU

SS7

SMS system

PSTNISDN

Internet,Intranet

MSC/VLR GMSC

HLR/AUC

SGSN

CG BG

GGSN

GPRS Backbone

Other PLMN

MS

MS

OMC

Page 21: GSM Fundamentals(Dich)

Giao diện giữa các thực thể khác nhau

Page 21

GSM /GPRS BSS

BTS

BSC

BTS

BSC

PCU

SS7

SMS system

PSTNISDN

Internet,Intranet

MSC/VLR GMSC

HLR/AUC

SGSN

CG BG

GGSN

GPRS backbone

Other PLMN

A

Gb

Gi

Gp

C/D/Gs

Gr/Gs/Gd/Ge Gc

Ga

Abis

Um

MS

MS

OMC

Page 22: GSM Fundamentals(Dich)

Mobile Station—MS

Page 22

International Mobile Equipment Identity (IMEI)

– Mobile Equipment

MS=ME+SIMMS=ME+SIM

International Mobile Subscriber Identity (IMSI)

– Subscriber Identity Module

Page 23: GSM Fundamentals(Dich)

Subscriber Identity Module – SIM

Page 23

International Mobile Subscriber

Identity (IMSI)

Temporary Mobile Subscriber

Identity (TMSI)

Location Area Identity (LAI)

Subscriber Authentication Key (Ki)

SIM

Page 24: GSM Fundamentals(Dich)

Page 24

The Base Station Controller – BSC

The Base Transceiver Station – BTS

The Trans-coder – TC and Sub multiplexer (SM)

BTSBTS

BSCBSC

TC/SMTC/SM

BSS

MSC

Base Station Subsystem – BSS

Page 25: GSM Fundamentals(Dich)

Packet Control Unit-----PCU

Page 25

Packet data switching

Bridge between SGSN and BSC

Provide Pb and Gb interface

BTSBTS

BSCBSC

TC/SMTC/SM

BSS

MSC

GPRS Backbone

PCUPCU SGSNSGSN

Page 26: GSM Fundamentals(Dich)

The Network Switching System

Page 26

Mobile-service Switching Center – MSC Home Location Register – HLR Visitor Location Register – VLR Equipment Identity Register – EIR Authentication Center – AUC Echo Cancellor – EC

AUCAUCHLRHLR

MSC/VLRMSC/VLR

PSTN

NSS

EIREIROMC

BSS

ECEC

Page 27: GSM Fundamentals(Dich)

Mobile-service Switching Center – MSC

Page 27

Thực hiện cuộc gọi Hỗ trợ vận hành và bảo dưỡng Quản lí giao diện Inter-network & Inter-working Tính cước

Page 28: GSM Fundamentals(Dich)

Home Location Register – HLR

Page 28

Subscriber ID (IMSI and MSISDN) Current subscriber VLR (current location) Supplementary service information Subscriber status (registered/deregistered) Authentication key and AuC functionality

Page 29: GSM Fundamentals(Dich)

Visitor Location Register – VLR

Page 29

Mobile Status (IMSI attached / detached / busy / idle

etc.)

Location Area Identity(LAI)

Temporary Mobile Subscriber Identity(TMSI)

Allocating the Roaming Number

Page 30: GSM Fundamentals(Dich)

Equipment Identity Register – EIR

Page 30

White ListBlack ListGrey List IMEI is Checked In White List

IMEI is Checked in Black/Grey List

If NOT found

EIR focus on the equipment , not the subscriber!!

Page 31: GSM Fundamentals(Dich)

OMC cấu trúc chức năng

Page 31

OS

MMI

DB

Quản lí cảnh báo/ sự kiện

Quản lí bảo mật

Quản lí cấu hình

Quản lí hiệu năng

Quản lí lỗi

Page 32: GSM Fundamentals(Dich)

Page 32

Chapter 1 GSM System OverviewChapter 1 GSM System Overview

Chapter 2 GSM Network StructureChapter 2 GSM Network Structure

CChương 3 Quy hoạch tài nguyên số và vùng dịch hương 3 Quy hoạch tài nguyên số và vùng dịch

vụvụ

Chapter 4 Chapter 4 Channels on the Wireless InterfaceChannels on the Wireless Interface

Chapter 5 Radio TechniquesChapter 5 Radio Techniques

Chapter 6 GPRS & EDGE IntroductionChapter 6 GPRS & EDGE Introduction

Page 33: GSM Fundamentals(Dich)

Vùng dịch vụ

Page 33

PLMN service area

......

Service Area

MSC service area...

Location area...

cell

PLMN service area PLMN service area

MSC service area...

Location area...

cell

Page 34: GSM Fundamentals(Dich)

LAI

Page 34

Location Area Identification

LAI là mã quốc tế cho vùng địa lí

MCC: Mobile Country Code , Nó gồm 3 số . Ví dụ : MCC của Vietnam là “452"MNC: Mobile Network Code , Nó gồm 2 số. Ví dụ: MNC của gtel là “07"LAC: Location Area Code , Nó là 2 bytes mã hexa. Giá trị 0000 và FFFF không được dùng.Ví dụ: 452-07-0011

MCC MNC LAC

Page 35: GSM Fundamentals(Dich)

CGI

Page 35

CGI là mã nhận dạng quốc tế cho mỗi tế bào

Định dạng là LAI+CI

LAI: Location Area Identification

CI: Cell Identity. Mã sử dụng 2 bytes mã hex để xác định

các tế bào trong LAI.

Ví dụ: 452-07-411-11821

CGI: Cell Global Identification

Page 36: GSM Fundamentals(Dich)

BSIC

Page 36

NCC: Mã màu mạng PLMN. Nó bao gồm 3 bit. Cho phép phân biệt các PLMN lân cận khác nhau.BCC: BTS color code. Nó bao gồm 3 bit , được sử dụng để phân biệt các tế bào khác nhau được gán cùng tần số

NCC BCC

BSIC

BSIC ( Base Station Identification Color Code)

Page 37: GSM Fundamentals(Dich)

MSISDN

Page 37

CC: Country Code. Vi dụ: The CC của China "86".NDC: National Destination Code. Ví dụ: NDC của China

Telecom is 139, 138, 137, 136, 135.SN: Subscriber Number. Định dạng :H0 H1 H2 H3 ABCDVí dụ: 86-139-0666-1234

CC NDC SN

National (significant)Mobile number

Mobile station internationalISDN number

Page 38: GSM Fundamentals(Dich)

IMSI

Page 38

MCC: Mobile Country Code , Nó bao gồm 3 số. Ví dụ : MCC của China "460"。MNC: Mobile Network Code , Nó bao gồm 2 số. Ví dụ :MNC của China Telecom "00"。MSIN: Mobile Subscriber Identification Number. H1H2H3 S ABCDEF Ví dụ : 666-9777001NMSI: National Mobile Subscriber Identification , MNC và MSIN

ghép cạnh nhau tạo thành . Ví dụ IMSI : 460-00-666-9777001

Not more than 15 digits

3 digits 2 digits

IMSI

MCC MNC MSIN

NMSI

Page 39: GSM Fundamentals(Dich)

TMSI

Page 39

TMSI chỉ được gán cho thuê bao xác thực thành công .

VLR kiểm soát việc phân bổ các số TMSI mới và cảnh báo tới HLR.

TMSI được sử dụng để đảm bảo việc danh tính các thuê bao di động trên giao thức vô tuyến được đảm bảo.

TMSI bao gồm 4 byte ( 8 số HEX) và được xác định bởi nhà điều hành

TMSI: Temporary Mobile Subscriber Identification)

Page 40: GSM Fundamentals(Dich)

IMEI

Page 40

TAC FAC SNR SP

IMEI

IMEI: International Mobile Station Equipment Identification

TAC: Type approval code, 6 bit, được xác định bởi trung tâm điều hànhFAC: Final assembly code, 2 bit, được xác định bởi nhà sản xuất.SNR: Serial number, 6 bits, được phát hành bởi nhà sản xuất của MS. SP: 1 bit , không được sử dụng

Kiểm tra IMEI trên MS của bạn : *#06#

TAC: Type approval code, 6 bit, được xác định bởi trung tâm điều hànhFAC: Final assembly code, 2 bit, được xác định bởi nhà sản xuất.SNR: Serial number, 6 bits, được phát hành bởi nhà sản xuất của MS. SP: 1 bit , không được sử dụng

Kiểm tra IMEI trên MS của bạn : *#06#

Page 41: GSM Fundamentals(Dich)

Page 41

Chapter 1 GSM System OverviewChapter 1 GSM System Overview

Chapter 2 GSM Network StructureChapter 2 GSM Network Structure

Chapter 3 Chapter 3 Service Area and Number PlanningService Area and Number Planning

Chương 4 Chương 4 Các kênh trên giao diện vô tuyếnCác kênh trên giao diện vô tuyến

Chapter 5 Radio TechniquesChapter 5 Radio Techniques

Chapter 6 GPRS & EDGE IntroductionChapter 6 GPRS & EDGE Introduction

Page 42: GSM Fundamentals(Dich)

Kênh vật lý và kênh lô-gíc

Page 42

2 30 16 74 52 3

Kênh vật lý là phương tiện truyền tải thông tin: 200KHz và 0.577ms

0 1

TDMA FRAME

TimeslotThông tin được mạng trên một

khe thời gian được gọi là“burst”

Thông tin được mạng trên một khe thời gian được gọi là“burst”

Kênh lô-gic bao gồm thông tin được mang trên các kênh vật lý

TDMA FRAME

Page 43: GSM Fundamentals(Dich)

Hai loại kênh logic

Page 43

Kênh lưu lượng-Traffic Channel (TCH) :Truyền tải thông tin lưu lượng bao gồm thoại và dữ liệu.

Kênh điều khiển-Control Channel (CCH) :Hoặc kênh báo hiệu, truyền tại tất cả các loại thông tin điều khiển

Page 44: GSM Fundamentals(Dich)

Kênh lưu lượngTraffic Channel (TCH)

Page 44

TCHTraffic Channels

Speech

TCH/FS

Data

TCH/HSTCH/9.6 TCH/2.4

TCH/4.8

TCH Traffic ChannelTCH/FS Full rate Speech Channel TCH/HS Half rate Speech Channel TCH/9.6 Data Channel 9.6kb/sTCH/4.8 Data Channel 4.8kb/sTCH/2.4 Data Channel 2.4Kb/s

Gọi tắt là kênh T

Page 45: GSM Fundamentals(Dich)

Control Channel (CCH)

Page 45

FCCHSCH

CCH (Control Channels)

DCCH

SDCCH

BCH

BCCH Synch. CH.ACCH

SACCHFACCH CCCH

RACH CBCH

PCH/AGCH

Broadcast Control Channel – BCCHCommon Control Channel – CCCHDedicated Control Channel – DCCHAssociated Control Channel – ACCH- kênh điều khiển liên kết

Page 46: GSM Fundamentals(Dich)

Broadcast Control Channel – BCCH

Page 46

CCH

BCH

BCCH Synch.

Channels

SCH FCCH

Thông tin được mang trên BCCH được

giám sát định kì bởi MS khi nó ở chế độ

rỗi (Idle)

BCCH: Broadcast Control Channel

FCCH: Frequency Correction Channel

-Kênh chỉnh tần số

SCH: Synchronization Channel

Page 47: GSM Fundamentals(Dich)

Common Control Channel – CCCH

Page 47

CCH

CCCH

RACHuplink

CBCH downlink

PCH/AGCHdownlink

CCCG có trách nhiệm truyền dẫn thông tin điều khiển giữa tất các các điện thoại di động và mạng

RACH: Random Access Channel

PCH: Paging Channel

AGCH: Access Granted Channel

CBCH: Cell Broadcast Channel

Kênh nhắn gọi PCH (Paging Channel: viết tắt là kênh P): Là kênh đường xuống, dùng để BS phát hiệu gọi MS khi có cuộc gọi đến MS.

- Kênh trao quyền truy nhập AGCH (Access Grant Channel: 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 quảng bá Cell CBCH(Cell Broadcast hannel): Là kênh đường xuống, dùng để truyền tin quảng bá đến tất cả các máy di động.

Page 48: GSM Fundamentals(Dich)

Nhóm kênh điều khiển dành riêng Dedicated Control Channel – DCCH

Page 48

CCH

DCCH

SDCCH

FACCH SACCH

DCCH được gán cho kết nối không dây đơn cho mục đích đo đạc và handoverSDCCH: Stand-alone Dedicated

Control Channel ACCH: Associated Control Channel SACCH: Slow Associated

Control Channel FACCH: Fast Associated Control

Channel

ACCH

- Kênh điều khiển dành riên đứng riêng SDCCH (Stand Alone Dedicated Control Channel: 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 (Slow Associated Cotrol Channel:viết tắt là kênh SA): Là kênh đường lên - xuống, đi kèm với kênh D và kênhT. Cứ mỗi kênh D có 1 kênh SA đi kèm và mỗi kênh T lại có kênh SA đikèm. Trên đường lên, kênh này truyền báo cao đo lường công suất do MSthực hiện trong các khe thời gian mà MS không liên lạc. Trên cơ sở số liệubáo cáo công suất này, BSC sẽ tính toán và ra lệnh trên đường xuống cho MSthực hiện điều chỉnh công suất cho thích hợp và gióng thời gian.- Kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH (Fast Associated Cotrol Channel):

Là kênh đường lên xuống, đi kèm với kênh T. Kênh này được sử dụng để báo hiệu điều khiển vùng 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 đáp ứng được nên kênh FA được tổ chức bằng cách lấy cắp các bít của kênh T để truyền tín hiệu điều khiển.

Page 49: GSM Fundamentals(Dich)

Uplink Logical channel

Page 49

RACH CCCHCCH

SDCCH

SACCH

FACCH

TCH/F

TCH/H

DCCH

TCH

DCH

Page 50: GSM Fundamentals(Dich)

Downlink Logical channel

Page 50

FCCH

SCH

BCCH

PCH

AGCH

BCCH

CCCH

CCH

SDCCH

SACCH

FACCH

TCH/F

TCH/H

DCCH

TCH

DCH

Page 51: GSM Fundamentals(Dich)

Các kênh này được sử dụng như thế nào?

Page 51

Allocate signaling channel

FCCH

SCH

BCCH

PCH

RACH

AGCH

SDCCH

SDCCH

TCH

FACCH

Power-off

Idle mode

Dedicated mode

Idle mode

Search for frequency correction burst

Search for synchronous burst

Extract system information

Monitor paging message

Send access burst

Set up the call

Allocate voice channel

Conversation

Release the call

Page 52: GSM Fundamentals(Dich)

Kênh logic gói-Packet logic channel

Page 52

Packet data channel (PDCH) Comprising packet service channel and packet control channel

Packet service channel (PDTCH) Combined into the single-directional service channel

Packet control channel Broadcast control channel: PBCCH Public control channel: PPCH, PRACH, PAGCH Private control channel: PACCH, PTCCH

TCH

BCCH

SACCH

CCCH

TCH

Page 53: GSM Fundamentals(Dich)

Kết hợp kênh lô-gic GSM

Page 53

Main BCCH combination – FCCH + SCH + BCCH + CCCH SDCCH combination – SDCCH/8 + SACCH/8Combined BCCH – BCCH + CCCH +SDCCH/4 + SACCH/4TCH/FR combination – TCH/F + FACCH/F + SACCH/FTCH/HR combination – TCH/H + FACCH/H + SACCH/H

Page 54: GSM Fundamentals(Dich)

Kết hợp packet logic channel

Page 54

Packet logic channels (PDCH) có thể được kết hợp theo 3 chế độ

Mode 1: PBCCH+PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH; Mode 2: PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH; Mode 3: PDTCH+PACCH+PTCCH

Trong trường hợp lưu lượng truy cập GPRS nhỏ, GPRS và các dịch vụ chuyến mạch sử dụng BCCH và CCCH cùng trong tế bào. Trong trường hợp này, chỉ có sự kết hợp chế độ 3 là cần thiết trong các tế bào

Với sự gia tăng lưu lượng truy cập, kênh gói công cộng nên được cấu hình trong tế bào. Kênh chế độ kết hợp chế độ 1 và 2 được áp dụng

PDCH-Packet data chanel-kênh dữ liệu góicircuit services –có thể là circuit-switched services

Page 55: GSM Fundamentals(Dich)

Đa khung GSM

Page 55

TDMA Frames

0 1

0 1 2 43 46 47 48 5049

51 – Đa khung

0 1 10

Các kênh điều khiển

2 3 4 5 6 7 2 3 5 764

Page 56: GSM Fundamentals(Dich)

ĐA khung GSM

Page 56

TDMA Frames

0 1

0 1 2 43 21 22 23 2524

26 – Frame Multi-frames

0 1 10

Các kênh lưu lượng

2 3 4 5 6 7 2 3 5 764

Page 57: GSM Fundamentals(Dich)

Page 57

Chapter 1 GSM System OverviewChapter 1 GSM System Overview

Chapter 2 GSM Network StructureChapter 2 GSM Network Structure

Chapter 3 Chapter 3 Service Area and Number PlanningService Area and Number Planning

Chapter 4 Chapter 4 Channels on the Wireless InterfaceChannels on the Wireless Interface

Chapter 5 Các kĩ thuật vô tuyếnChapter 5 Các kĩ thuật vô tuyến

Chapter 6 GPRS & EDGE IntroductionChapter 6 GPRS & EDGE Introduction

Page 58: GSM Fundamentals(Dich)

Điều khiển công suất

Page 58

Tiết kiệm năng lượng pinGiảm nhiều đồng kênh và kênh lân cận

8W

0.8W

5WThiết lập công suất uplink và downlink có thể được điều khiển độc lập và riêng rẽ

BCCH -------

Does not attend Power control

Nhiễu đồng kênh là các nhiễu có cùng hoặc xấp xỉ tần số công tác của hệ thống đang xét bị nhiễu. Một phần lớn băng tần của nhiễu sẽ lọt vào băng thông của hệ thống đang xét. Thí dụ như do tái dụng tần số: một hệ thống nào đó đang hoạt động ở tần số trùng hay rất gần với tần số sóng mang của hệ thống đang xét (do quy hoạch tần số chưa tốt, cự ly phân cách về địa lý chưa đủ xa, hoặc do cố ý dùng sai tần số được Cơ quan quản lý tần số vô tuyến cấp phát). Một loại nhiễu đồng kênh khác nữa rất hay gặp trong các hệ thống vi ba số có tái dụng tần số (frequency reuse) là nhiễu phân cực chéo (XPI - CrossPolarization Interference), là nhiễu từ tín hiệu truyền trên phân cực này (V - Vertical hay H - Horizontal) sang tín hiệu truyền trên phân cực kia (H hay V) của cùng 1 hệ thống, chỉ gặp trong vi ba số chứ vi ba tương tự không áp dụng tái sử dụng tần số dùng phân cực chéo.Nhiễu cận kênh là nhiễu từ các hệ thống có tần số công tác cách xa tần số sóng mang của hệ thống đang xét bị nhiễu. Chúng có thể là hệ thống có tần số sóng mang ngay bên cạnh (hệ thống vi ba số khác) hoặc ở xa (thường là các hệ thống vô tuyến dịch vụ khác song có công suất rất lớn, như truyền hình hay thông tin vệ tinh có góc ngẩng nhỏ chẳng hạn). Đuôi phổ của các hệ thống gây nhiễu có thể lọt vào băng thông của hệ thống đang xét và gây nhiễu.

Page 59: GSM Fundamentals(Dich)

DTX and VAD

Page 59

Voice Activity Detection – VAD

Discontinuous Transmission – DTX

Tiết kiệm pinGiảm nhiễu

DTX-Truyền dẫn gián đoạnVAD- 1 dạng thuật toán xử lí tiếng nói nhằm phát hiện tiêng nói của người Thoại.Ứng dụng chính là mã hóa và nhận dạng tiếng nói.Có thể phát hiện1 số đoạn không phải hội thoại và ngừng mã hóa để tiết kiệm băng thông

Page 60: GSM Fundamentals(Dich)

Timing Advance (TA)

Page 60

Transmission delay t

Transmission delay t

TA

The mobile phone should

send the signal in advance!

Tham số Timing Advance không có đơn vị. Giá trị tham số này cho biết MS cần phải phát trước timeslot dành cho nó 1 khoảng thời gian tương ứng với bao nhiêu bit. Lí do vì sao MS phải phát trước thì chắc bạn rõ rồi.

1 burst TDMA bao gồm 156.25 bit phát trong khoảng thời gian 0.577 ms. Như vậy khoảng cách MS-BTS tương ứng với 1 đơn vị TA là 0.577ms/156.25 * 3*10^8m/s (tốc độ truyền sóng điện từ) /2 (chia 2 vì TA tính theo kiểu round-trip tức là tín hiệu truyền BTS-MS-BTS) = 550m (lấy gần đúng)

Page 61: GSM Fundamentals(Dich)

Fading đa đường

Page 61

Phân tập

Nhảy tần

Time Dispersion

Page 62: GSM Fundamentals(Dich)

Phân tập-Phân tập là gì?

Page 62

Phân tập thu cung cấp kĩ thuật hiệu quả cho việc khắc phục

tác động của fading trên kênh vô tuyến và tăng tỉ số tín hiệu

trên nhiễu

The former is achieved by ensuring “uncorrelated” (i.e. low

enough correlated) fading between antenna branches i.e. not

all antennas experience fades at the same time.

Page 63: GSM Fundamentals(Dich)

Các kiểu phân tập

Page 63

Time diversity-phân tập

theo thời gian

Mã hóa, ghép xen

Frequency diversity

Nhảy tần

Space diversity

Multiple antennas

Polarization diversity

Dual-polarized antennas

Multi-path diversity

Equalizer

t

f

Page 64: GSM Fundamentals(Dich)

Frequency Hopping-Nhảy tần

Page 64

Frequency

f 0

Frame

f 1

f 2

f 3

f 4

Time

Page 65: GSM Fundamentals(Dich)

Page 65

Chapter 1 GSM System OverviewChapter 1 GSM System Overview

Chapter 2 GSM Network StructureChapter 2 GSM Network Structure

Chapter 3 Chapter 3 Service Area and Number PlanningService Area and Number Planning

Chapter 4 Chapter 4 Channels on the Wireless InterfaceChannels on the Wireless Interface

Chapter 5 Radio TechniquesChapter 5 Radio Techniques

Chapter 6 Giới thiệu GPRS & EDGE Chapter 6 Giới thiệu GPRS & EDGE

Page 66: GSM Fundamentals(Dich)

GSM Development Evolution

Page 66

57.6 kbps

115 kbps

384 kbps

2 Mbps

GSM

HSCSD

GPRS

EDGE

IMT-2000

9.6 kbps

2G

2.5G

3G

Page 67: GSM Fundamentals(Dich)

Data rate of EDGE and GPRS

Page 67

8PSKGMSK

9.0

13.415.6

21.4

8.811.2

14.817.6

22.4

29.6

44.8

54.4

59.2

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

CS-1 CS-2 CS-3 CS-4 MCS-1 MCS-2 MCS-3 MCS-4 MCS-5 MCS-6 MCS-7 MCS-8 MCS-9

Kbps

GPRS

EGPRS

Page 68: GSM Fundamentals(Dich)

Page 68

The basic idea of GSM The frequency spectrum used in

GSM The structure of GSM Certain service area and

numbers Some radio techniques used in

GSM Evolution of GSM

SummarySummary