Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành quy trình điều khiển dslam để tương thích với mạng di động p3', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Giáo trình hình thành quy trình điều khiển DSlam để tương thích với mạng di động p3
- . Luaän vaên toát nghieäp
Ñaáu noái T: Sô ñoà thích öùng toác ñoä cho ñaáu noái T ñöôïc cho hình 1.14
Toác ñoä soá lieäu
Toác ñoä dò boä ban ñaàu Toác ñoä trung
trung gian
Chaúng haïn: 300 hay 9600 gian
3,6:6 hay 12 kbit/s
Ñoàng boä
64
bit/s
M
ÑB
T
Laáy
RA
RA Ñeäm 2
BTS+TRA Ñeäm
TA
U
Hình 1.14: Thích öùng toác ñoä ôû GSM
RA0 coù nhieäm vuï bieán ñoåi luoàng soá dò boä vaøo ñoàng boä. RA1 gheùp luoàng soá cô
sôû vôùi caùc tín hieäu boå sung ñeå taïo thaønh caùc luoàng soá 12 kbit/s (cho toác ñoä luoàng cô
sôû 9600 kbit/s), 6 kbit/s (cho toác ñoä luoàng cô sôû 4800 kbit/s) ñöôïc phaùt laëp caùc bít
thoâng tin ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä ñònh danh laø 2400 bit/s vaø 1,2 kbit/s boå sung seõ ñöôïc ñöa
theâm vaøo ñeå ñöôïc toác ñoä 3,6 kbit/s. Luoàng 12 kbit/s ñöôïc chia thaønh caùc khung coù ñoä
laâu laø 5 ms, moãi khung chöùa 60 bit trong ñoù coù 48 bit töø luoàng cô sôû vaø 12 bit boå
sung. Caùc bit boå sung bao goàm caùc bit thoâng tin boå sung cho cho ôû baûng 1.13 tröø caùc
bit E1, E2, E3 mang thoâng tin veà toác ñoä vì möùc ñoä thoâng tin naøy ñöôïc truyeàn rieâng
theo ñöôøng baùo hieäu ñeå thieát laäp ñöôøng truyeàn. Luoàng 6 kbit/s ñöôïc chia thaønh caùc
khung 10ms, moãi khung coù 60 bit vôùi 48 bit cô sôû vaø 12 bit boå sung nhö ôû tröôøng hôïp
treân. Luoàng 3,6 kbit/s bao goàm caùc khung 10 ms vôùi 36 bit trong moãi khung. Trong
ñoù 24 bit daønh cho luoàng cô sôû coøn 12 bit daønh cho thoâng tin boå sung. Nhôø coù caùc toác
ñoä bit thaáp hôn 8 vaø 16 kbit/s so vôùi tröôøng hôïp ISDN, ta nhaän ñöôïc caùc vò trí bit dö
ñeå thöïc hieän maõ hoùa keânh cho caùc khoái 20ms ôû giao dieän voâ tuyeán. Ñaây laø vaán ñeà
ñaëc bieät quan troïng ôû truyeàn daãn voâ tuyeán vì truyeàn daãn ôû ñaây coù chaát löôïng xaáu hôn
ôû caùc ñöôøng daây coá ñònh neáu khoâng coù caùc bieän phaùp baûo veä choáng loãi.
21
- . Luaän vaên toát nghieäp
RA1 coù nhieäm vuï bieán ñoåi caùc luoàng toác ñoä trung gian 3,6 kbit/s, 6 kbit/s, 12
kbit/s vaøo hai luoàng toác ñoä trung gian 8 hoaëc 16 kbit/s, vieäc bieán ñoåi naøy ñöôïc thöïc
hieän baèng caùch cheøn theâm caùc bít ñoàng boä vaøo caùc khung RA1 thöôøng ñöôïc ñaët ôû
BTS.
1.5. Nguyeân lyù ña thaâm nhaäp
Toàn taïi ba phöông phaùp ña thaâm nhaäp: ña thaâm nhaäp phaân chia theo taàn soá, ña
thaâm nhaäp phaân chia theo thôøi gian, ña thaâm nhaäp phaân chia theo maõ. Nguyeân lyù ña
thaâm nhaäp naøy ñöôïc cho ôû hình 1.15. ÔÛ phöông phaùp ña thaâm nhaäp phaân chia theo
taàn soá (FDMA) moãi traïm di ñoäng daønh rieâng moät keânh vôùi moät caëp taàn soá ñeå thaâm
nhaäp ñeán traïm goác (BTS), ôû phöông phaùp ña thaâm nhaäp phaân chia theo thôøi gian
(TDMA) caùc traïm di ñoäng söû duïng chung moät keânh taàn soá nhöng chæ ñöôïc thaâm nhaäp
ñeán traïm goác ôû caùc khoaûng thôøi gian khaùc nhau, ôû phöông phaùp ña thaâm nhaäp phaân
chia theo maõ(CDMA) caùc traïm di ñoäng ñeàu duøng chung moät baêng taàn nhöng söû duïng
caùc maõ khaùc nhau ñeå thaâm nhaäp ñeán traïm goác.
GSM söû duïng keát hôïp caùc phöông phaùp FDMA vaø TDMA.
22
- .
Luaän vaên toát nghieäp
Hình 1.15: Nguyeân lyù ña thaâm nhaäp
a) Ña thaâm nhaäp phaân chia theo taàn soá (FDMA)
b) Ña thaâm nhaäp phaân chia theo thôøi gian (TDMA)
c) Ña thaâm nhaäp phaân chia theo maõ (CDMA)
23
- . Luaän vaên toát nghieäp
1.5.1. Caùc keânh taàn soá ñöôïc söû duïng ôû GSM
Caùc keânh taàn soá ñöôïc söû duïng ôû GSM naèm trong daõy taàn soá quy ñònh 900Mhz
xaùc ñònh theo coâng thöùc sau:
FL = 890,2 + 0,2. (n-1) Mhz
F u = FL (n) + 45 Mhz
1 n 124
Töø coâng thöùc treân FL laø taàn soá ôû nöûa baêng thaáp, FU laø taàn soá ôû nöûa baêng cao,
0,2Mhz laø khoaûng caùch giöõa caùc keânh laân caän, 45Mhz laø khoaûng caùch thu phaùt, n soá
keânh taàn voâ tuyeán.
Ta thaáy toång soá keânh taàn soá coù theå toå chöùc cho maïng GSM laø 124 keânh. Ñeå
cho caùc keânh laân caän khoâng gaây nhieãu cho nhau moãi BTS phuû moät oâ cuûa maïng phaûi
söû duïng caùc taàn soá caùch xa nhau vaø caùc oâ söû duïng caùc taàn soá gioáng nhau hoaëc gaàn
gioáng nhau cuõng phaûi xa nhau.
1.5.2. Toå chöùc ña thaâm nhaäp baèng caùch keát hôïp giöõa FDMA vaø TDMA
Truyeàn daãn voâ tuyeán ôû GSM ñöôïc chia thaønh caùc cuïm (BURST) chöùa haøng
traêm bit ñaõ ñöôïc ñieàu cheá. Moãi cuïm ñöôïc phaùt ñi trong moät khe thôøi gian coù ñoä laâu
laø 15/26s (577 ms) ôû moät trong keânh taàn soá coù ñoä roäng 200 Khz noùi treân. Sô ñoà moâ
taû caùch keát hôïp FDMA vaø TDMA ñöôïc cho ôû hình 1.16. Moãi moät keânh taàn soá cho
pheùp toå chöùc caùc khung thaâm nhaäp theo thôøi gian, moãi khung bao goàm 8 khe thôøi
gian töø 0 – 7 (TS0, TS1,...TS7).
Taàn soá
(PDMA
7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2
200 Khz
Thôøi
gian
Cuïm khe thôøi
gian 15/26 s
Hình 1.16: Ña thaâm nhaäp keát hôïp FDMA vaø TDMA
24
- . Luaän vaên toát nghieäp
1.1. Quaù trình xöû lyù caùc tín hieäu soá vaø bieán ñoåi vaøo soùng voâ tuyeán
Quaù trình naøy ñöôïc trình baøy ôû lôùp vaät lyù 1 trong caùc khuyeán nghò cuûa GSM.
Hình 1.17: Xöû lyù tín hieäu soá vaø bieán ñoåi vaøo soùng voâ tuyeán ôû MS.
1.5.1. Caùc keânh vaät lyù
Caùc keânh vaät lyù laø moät khe thôøi gian ôû moät taàn soá voâ tuyeán daønh ñeå truyeàn taûi
thoâng tin ôû ñöôøng voâ tuyeán GSM. Nhö ôû phaàn treân ñaõ noùi GSM söû duïng baêng taàn
sau:
890 – 915 Mhz ñöôøng leân (MS phaùt)
935 – 960 Mhz ñöôøng xuoáng (BTS phaùt)
Khoaûng caùch giöõa caùc soùng mang laø 200 KHz.
Trong töông lai khi môû roäng ñeán heä thoáng DCS 1800 baêng taàn ñöôïc söû duïng seõ
laø:
1710 – 1785 Mhz ñöôøng leân
1805 – 1880 Mhz ñöôøng xuoáng
Ñeå ñaûm baûo caùc quy ñònh veà taàn soá beân ngoaøi baêng phaûi coù moät khoaûng baûo
veä giöõa caùc bieân cuûa baêng (200 KHz). Vì theá ôû GSM 900 ta coù 124 keânh taàn soá voâ
tuyeán baét ñaàu töø 8972 Mhz vaø ôû DCS 1800 ta coù 374 keânh taàn soá voâ tuyeán baét ñaàu töø
1710,2 MHz.
Moãi moät keânh taàn soá voâ tuyeán ñöôïc toå chöùc thaønh caùc khung TDMA coù 8 khe
thôøi gian. Moät khe thôøi gian baét ñaàu coù ñoä laâu 15/26 s. 8 khe thôøi gian cuûa 1 khung
25
- . Luaän vaên toát nghieäp
TDMA coù ñoä laâu gaàn baèng 4,62 ms. ÔÛ BTS caùc khung TDMA ôû taát caû caùc keânh taàn
soá treân ñöôøng xuoáng ñöôøng ñoàng boä. Ñoàng boä cuõng ñöôïc aùp duïng nhö vaäy vôùi ñöôøng
leân. Tuy nhieân, khôûi ñaàu cuûa khung TDMA ñöôøng leân treã moät khoaûng thôøi gian coá
ñònh 3 khe. Lyù do treã ñeå cho pheùp MS söû duïng cuøng moät khe thôøi gian ôû caû ñöôøng
leân laãn ñöôøng xuoáng maø khoâng phaûi thu phaùt ñoàng thôøi. Söï treã noùi treân ñöôïc moâ taû ôû
hình 1.18.
Khung Khung Khung
Ñöôøng xuoáng KTS
TDMA TDMA TDMA
Ñöôøng xuoáng Khung Khung Khung
KTS TDMA TDMA TDMA
Khung Khung Khung
Ñöôøng leân KTS
TDMA TDMA TDMA
Khung Khung Khung
Ñöôøng leân KTS
TDMA TDMA TDMA
3TS
Hình 1.18: Caùc khung TDMA
1.5.2. Caùc keânh logic
Caùc keânh logic ñöôïc ñaëc tröng bôûi thoâng tin truyeàn giöõa BTS vaø MS. Caùc keânh
logic naøy ñöôïc ñaët vaøo caùc keânh vaät lyù noùi treân.
Coù theå chia caùc keânh logic thaønh 2 loaïi toång quaùt: caùc keânh löu löôïng vaø caùc
keânh baùo hieäu ñieàu khieån. Caùc keânh löu löôïng goàm 2 loaïi ñöôïc ñònh nghóa nhö sau:
Bm hay TCH toaøn toác (TCH/F), keânh naøy mang thoâng tin tieáng hoaëc soá lieäu ôû
-
toác ñoä khoaûng 22,8 kbit/s.
Lm hay TCH baùo toác (TCH/H) keânh naøy mang thoâng tin ôû toác ñoä vaøo khoaûng
-
11,4 kbit/s. Caùc keânh baùo hieäu ñieàu khieån chia laøm 3 loaïi: caùc keânh ñieàu khieån
quaûng baù, caùc keânh ñieàu khieån chung vaø daønh rieâng.
1.5.3. Maõ hoùa keânh
Maõ hoùa keânh ñöôïc söû duïng ñeå phaùt hieän vaø hieäu chænh loãi trong luoàng bit thu
ñeå giaûm tæ soá bit loãi BER. Ñeå ñaït ñöôïc ñieàu naøy ngöôøi ta boå sung caùc bit dö vaøo
luoàng thoâng tin. Toàn taïi hai daïng maõ keânh khaùc nhau: maõ tuyeán tính vaø maõ xoaén.
26
- .
Luaän vaên toát nghieäp
1.5.4. Maät maõ hoùa
Moät trong caùc öu ñieåm lôùn cuûa heä thoáng truyeàn daãn soá laø deã daøng baûo veä tín
hieäu naøy khoûi söï can thieäp cuûa ngöôøi thöù ba khoâng ñöôïc pheùp baèng caùch maät maõ hoùa
tín hieäu soá. ÔÛ GSM phöông phaùp maät maõ hoùa khoâng phuï thuoäc vaøo daïng soá lieäu
ñöôïc phaùt, nhöng chæ aùp duïng cho caùc cuïm bình thöôøng.
Maät maõ hoùa tín hieäu ñaït ñöôïc baèng thao taùc hoaëc loaïi tröø (XOR) giöõa moät
chuoãi ngaãu nhieân vôùi 114 bit cuûa cuïm bình thöôøng, nghóa laø vôùi taát caû caùc bit thoâng
tin tröø caùc côø laáy caép baûng 1.19. Ñeå giaûi maät maõ ngöôøi ta thöïc hieän thao taùc hoaëc
loaïi tröø (XOR) giöõa tín hieäu thu vôùi chuoãi ngaãu nhieân.
Baûng 1.19: Nguyeân lyù maät maõ vaø giaûi maõ tín hieäu soá
Tín hieäu soá 010010111001 …
Chuoãi maät maõ 001011001110 …
Tín hieäu ñaõ maõ hoùa 011001110111 …
Chuoãi ngaãu nhieân ñöôïc taïo ra töø soá khung vaø khoùa maät maõ Kc theo thuaät
toaùn A5 (hình 1.20). Khoùa Kc gioáng nhau giöõa thu vaø phaùt, soá khung thay ñoåi töø cuïm
naøy ñeán cuïm khaùc, vaäy moãi cuïm cuûa moät cuoäc thoâng tin trong moät höôùng seõ söû duïng
chuoãi maät maõ khaùc nhau. Thuaät toaùn A5 nhö nhau cho maïng GSM toaøn caàu vì phaûi
ñaûm baûo khaû naêng chuyeån maïng MS 22 bit soá khung keát hôïp vôùi 64 bit Kc theo thuaät
toaùn A5 ñeå taïo ra chuoãi ngaãu nhieân 144 bit.
27
- .
Luaän vaên toát nghieäp
Soá Soá
Kc (64 Kc (64
khung khung
A5 A5
S1 S2 S1 S2
(114 (114 (114 (114
Maät maõ Giaûi maät
Giaûi maät MS Maät maõ BTS
Hình 1.20: Nguyeân lyù maät maõ vaø giaûi maät maõ
1.5.5. Ño vaø nhaûy taàn
c) Ño
Trong quaù trình cuûa moät cuoäc goïi traïm di ñoäng lieân tuïc baùo caùo cöôøng ñoä tín
hieäu cuûa caùc BTS laân caän cho heä thoáng. Ño cöôøng ñoä tín hieäu cuûa caùc BTS laân caän
ñöôïc traïm di ñoäng thöïc hieän khi noù khoâng baän laøm caùc coâng vieäc khaùc, nghóa laø
trong khoaûng thôøi gian giöõa phaùt vaø thu ôû khe thôøi gian daønh cho noù (hình 1.21).
Cöôøng ñoä tín hieäu cuûa BTS phuïc vuï traïm di ñoäng ñöôïc ño khi thu ôû khe thôøi gian
daønh cho MS. MS ñöôïc thoâng baùo phaûi ño caùc soùng mang BCCH naøo qua thoâng tin
heä thoáng SACCH. Ñeå ñaûm baûo ño ñuùng BTS caàn thieát, MS phaûi xaùc ñònh ñöôïc nhaän
daïng cuûa BTS naøy. Nhaän daïng cuûa BTS ñöôïc cho bôûi giaù trò BSIC ñöôïc phaùt treân
SCH ôû TSO/Co. Vì theá trong thôøi gian khung roãi ôû ña khung cho TCH (26 khung
TDMA). MS phaûi kieåm tra BSIC cuûa caùc traïm BTS laân caän. MS chæ ño cöôøng ñoä tín
hieäu töông öùng vôùi 6 BSIC cuûa caùc BTS laân caän.
Caùc hoaït ñoäng khaùc nhau cuûa MS ñöôïc kyù hieäu ôû hình 1.21 nhö sau:
1. MS thu vaø ño tín hieäu ôû BTS ñang phuïc vuï noù (TS2)
2. MS phaùt
3. MS ño cöôøng ñoä tín hieäu ôû moät trong caùc oâ laân caän
4. MS ñoïc BSIC treân SCH (TS0) cho moät trong soá caùc oâ maïnh nhaát.
28
- .
Luaän vaên toát nghieäp
Neáu MS khoâng ñoàng boä vôùi oâ maø noù muoán nhaän daïng. Thì noù khoâng tìm ñöôïc
TS0 mang BCCH. Vì theá noù phaûi ño ôû khoaûng thôøi gian ít nhaát laø 8 khe thôøi gian ñeå
ñaûm baûo xaùc ñònh chaéc chaén TS0 mang BCCH.
Hình 1.21: Nguyeân lyù ño cuûa MS
* Caùc ña khung tröôït
BCCH +CCCH
51 khung = 235,4 ms
29
- . Luaän vaên toát nghieäp
Hình 1.22 : Caùc ña khung tröôït
MS chæ ñoïc TS0 chöa ñuû, noù phaûi tìm ñöôïc SCH ôû khe naøy. Ta nhôù laïi raèng ña
khung chöùa SCH ñöôïc toå chöùc sao cho cöù 10 khung thì coù 1 SCH, vì vaäy xaùc suaát MS
thu ñöôïc khung ñuùng chöùa BSIC chæ laø 10%. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy caùc ña khung
TCH tröôït so vôùi caùc ña khung TCH chöùa 26 khung IDLE seõ tröôït leân taát caû caùc
keânh ñieàu khieån ôû TS0 vaø cuoái cuøng noù seõ gaëp ñöôïc SCH.
Hình 1.22 cho thaáy quaù trình ñöôïc goïi laø ña khung tröôït. Hai muõi teân ôû sô ñoà
ñaùnh daáu hai tröôøng hôïp khung IDLE ôû ña khung TCH gaëp SCH ôû ña khung ñieàu
khieån. Löu yù raèng ôû cuoái ña khung ñieàu khieån SCH khoâng xuaát hieän 10 khung moät
laàn vì ôû ñaây moäi khung IDLE ñöôïc ñöa vaøo, vì vaäy trong tröôøng hôïp xaáu nhaát vieäc
xaùc ñònh BSIC raát treã.
MS phaûi coù khaû naêng giaûi quyeát maõ BSIC cho 6 oâ maïnh nhaát trong 10 giaây
thaäm chí trong tröôøng hôïp xaáu nhaát ñoái vôùi 6 oâ laân caän MS vaãn phaûi maõ taát caû 6
BSIC trong 10 giaây.
d) Nhaûy taàn
Khaû naêng nhaûy taàn ñöôïc ngöôøi khai thaùc maïng söû duïng hoaëc treân toaøn boä
maïng hoaëc moät phaàn maïng. Muïc ñích chính cuûa tính naêng naøy laø ñaûm baûo söï phaân
taäp ôû ñöôøng truyeàn daãn (ñaëc bieät taêng hieäu quaû cuûa maõ hoùa keânh vaø gheùp xen ñoái
vôùi MS chuyeån ñoäng chaäm) vaø trung bình hoùa tæ soá tín hieäu treân nhieãu (C/I) ñeå ñaûm
baûo tæ soá naøy lôùn hôn möùc ngöôõng. Nguyeân nhaân lyù nhaûy taàn nhö sau: ôû moät khe thôøi
gian traïm di ñoäng phaùt ôû moät taàn soá, sau ñoù noù chuyeån sang phaùt ôû moät taàn soá khaùc ôû
moät khe thôøi gian sau… Nhaûy taàn soá xaûy ra giöõa caùc khe thôøi gian vì theá noù coù toác ñoä
217 laàn trong 1 giaây. Caùc taàn soá phaùt vaø thu luoân luoân song coâng… (caùch nhau 45
MHz) nghóa laø caùc ñöôøng leân vaø ñöôøng xuoáng söû duïng cuøng moät chuoãi daõy taàn.
Chuoãi daõy taàn trong moät oâ hoaøn toaøn tröïc giao nghóa laø khoâng xaûy ra va chaïm giöõa
caùc thoâng tin. Caùc chuoãi naøy cuõng ñoäc laäp vôùi caùc oâ ñoàng keânh (söû duïng cuøng taäp
30
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
