intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Thông tin di động: Chương 3 - Lê Tùng Hoa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST
Báo xấu
10
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thông tin di động" Chương 3: Hệ thống thông tin di động GSM/ GPRS, cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu chung; Các kênh vật lý cuả GSM; Các kênh logic của GSM; Giao diện vô tuyến của GPRS; Điều khiển tài nguyên vô tuyến; Truyền dẫn trong GSM; Truy nhập mạng số liệu từ GSM; Các sơ đồ truyền số liệu qua GSM;...mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thông tin di động: Chương 3 - Lê Tùng Hoa

  1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN THÔNG TIN DI ĐỘNG Giảng viên: Lê Tùng Hoa Bộ môn: Vô tuyến – Khoa Viễn thông 1 Hà Nội
  2. Nội dung học phần: Chương 1: Tổng quan thông tin di động Chương 2: Các sơ đồ xử lý tín hiệu đa phương tiện và dịch vụ trong di động Chương 3: Hệ thống thông tin di động GSM/ GPRS Chương 4: Giao diện vô tuyến của WCDMA UMTS Tự đọc Chương 5: Miền chuyển mạch gói của UMTS Chương 6: Giao diện vô tuyến của cdma2000 1x và 1xEVDO Chương 7: Miền chuyển mạch gói của cdma2000 1x Chương 8: Giao diện vô tuyến 3G+ HSPA Chương 9: Giao diện vô tuyến LTE Chương 10: LTE Advanced Chương 11: Kiến trúc mạng và các giao thức của 4G LTE Chương 12: Hệ thống khai thác và bảo dưỡng Trang 2
  3. CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM/GPRS Trang 3
  4. NỘI DUNG (13) 3.1. Giới thiệu chung 3.2. Mở đầu 3.3. Các kênh vật lý cuả GSM 3.4. Các kênh logic của GSM 3.5. Giao diện vô tuyến của GPRS 3.6. Điều khiển tài nguyên vô tuyến 3.7. Truyền dẫn trong GSM 3.8. Truy nhập mạng số liệu từ GSM 3.9. Các sơ đồ truyền số liệu qua GSM 3.10. Các sơ đồ truyền số liệu qua GRRS 3.11. Một số trường hợp định tuyến lưu lượng 3.12. Mô hình an ninh GSM 3.13. Các kiến trúc giao thức của GSM và GPRS Trang 4
  5. NỘI DUNG (13) 3.1. Giới thiệu chung 3.2. Mở đầu 3.3. Các kênh vật lý cuả GSM 3.4. Các kênh logic của GSM 3.5. Giao diện vô tuyến của GPRS 3.6. Điều khiển tài nguyên vô tuyến 3.7. Truyền dẫn trong GSM 3.8. Truy nhập mạng số liệu từ GSM 3.9. Các sơ đồ truyền số liệu qua GSM 3.10. Các sơ đồ truyền số liệu qua GRRS 3.11. Một số trường hợp định tuyến lưu lượng 3.12. Mô hình an ninh GSM 3.13. Các kiến trúc giao thức của GSM và GPRS Trang 5
  6. 3.1. Giới thiệu chung 2 Mbps UMTS 384 kbps 115 kbps EDGE GPRS 9.6 kbps GSM 1997 2000 2003 2003+ GSM evolution 3G Trang 6
  7. 3.1. Giới thiệu chung Trạm di động Hệ thống con trạm gốc Hệ thống con chuyển mạch (MS) (BSS) (SS) Um Abis A VLR HLR AuC EIR SIM BTS BSC Mạng báo hiệu số 7 BTS PTSN BSS MSC ISDN CSPDN ME BTS PSPDN BSC SMS-GMSC BTS SS BSS Trang 7
  8. 3.1. Giới thiệu chung Trạm di động Hệ thống con trạm gốc Hệ thống con chuyển mạch (MS) (BSS) (SS) Um Abis A VLR HLR AuC EIR SIM BTS BSC Mạng báo hiệu số 7 BTS PTSN BSS MSC ISDN CSPDN ME BTS PSPDN BSC SMS-GMSC BTS SS BSS Trang 8
  9. 3.1. Giới thiệu chung Trạm di động Hệ thống con trạm gốc Hệ thống con chuyển mạch (MS) (BSS) (SS) Um Abis A VLR HLR AuC EIR SIM BTS BSC Mạng báo hiệu số 7 BTS PTSN BSS MSC ISDN CSPDN ME BTS PSPDN BSC SMS-GMSC BTS SS BSS SIM là một thiết bị an ninh chứa tất cả các thông tin cần thiết và các giải thuật để nhận thực thuê bao cho mạng. SIM chứa một máy vi tính gồm CPU và ba kiểu nhớ. • ROM được lập trình chứa hệ điều hành, chương trình cho ứng dụng GSM và các giải thuật an ninh A3 và A8. • RAM được sử dụng để thực hiện các giải thuật và nhớ đệm cho truyền dẫn số liệu. • EEPROM (bộ nhớ ROM xóa được bằng điện) chứa các số liệu nhậy cảm như Ki (khóa bí mật), IMSI (international mobile station identity: số nhận dạng thuê bao di động), các số để quay, các bản tin ngắn, thông tin về mạng và về thuê bao như TMSI (temporary mobile station identity: số nhận dạng thuê bao tạm thời), LAI (location area identity: nhận dạng vùng định vị). Trang 9
  10. NỘI DUNG (13) 3.1. Giới thiệu chung 3.2. Mở đầu 3.3. Các kênh vật lý cuả GSM 3.4. Các kênh logic của GSM 3.5. Giao diện vô tuyến của GPRS 3.6. Điều khiển tài nguyên vô tuyến 3.7. Truyền dẫn trong GSM 3.8. Truy nhập mạng số liệu từ GSM 3.9. Các sơ đồ truyền số liệu qua GSM 3.10. Các sơ đồ truyền số liệu qua GRRS 3.11. Một số trường hợp định tuyến lưu lượng 3.12. Mô hình an ninh GSM 3.13. Các kiến trúc giao thức của GSM và GPRS Trang 10
  11. Kênh vật lý được xây dựng trên công nghệ đa truy nhập TDMA kết hợp với FDMA/FDD và được đặc trưng bởi một cặp tần số và một khe thời gian. Kênh tần số ▪ GSM -900: 890-960 MHz chứa 124 kênh ➢Tổn hao truyền sóng trong không gian tự do: • fn = 890MHz + (0,2MHz)n, n =0,1,2,....124 • f'n = fn+ 45 MHz Khoảng bảo vệ Ls = (4d)2 ▪ GSM mở rộng (E-GSM) chứa 174 kênh 2 • fn = 890MHz + (0,2MHz)n, 0n124 Ls là tổn hao trong không gian tự do; d là khoảng cách giữa anten phát và anten thu; fn = 890MHz +(0,2MHz)(n-1024), 974n1023  là bước sóng. • f'n = fn+45MHz ▪ DCS-1800: 1710-1880 MHz chứa 374 kênh • fn = 1.710MHz +(0,2MHz)(n-511), 512n885 • f'n = fn +95 MHz Trang 11
  12. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Tổ chức đa truy nhập kết hợp FDMA và TDMA Tần số •Truyền dẫn vô truyến ở GSM được (FDMA chia thành các cụm (BURST) chứa hàng trăm bit đã được điều chế. •Mỗi cụm được phát đi trong một khe thời gian có độ rộng là 15/26 ms (0,577 200 kHz 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 ms) ở một trong kênh tần số có độ rộng 200 kHz Thời gian Khe thời gian (TS) (TDMA) 15/26ms Khởi đầu của khung TDMA đường lên trễ một khoảng thời gian cố định 3 khe. → MS sử dụng cùng một khe thời gian ở cả đường lên lẫn đường xuống mà không phải thu phát đồng thời. Trang 12
  13. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Tổ chức đa khung, siêu khung, siêu siêu khung Siêu siêu khung 1 Siª u siª u khung = 2048 siª u khung = 2715648 khung TDMA (3 h 28 m 53 s 760ms) 0 1 2 3 4 2044 2045 2046 2047 Siêu khung 1 siª u khung = 1326 khung TDMA (6,12 s) TCH 0 1 2 3 47 48 49 50 CCH 0 1 24 25 1 ®a khung (51 khung) = 51 khung TDMA (3060/13ms) Đa khung TCH 0 1 2 3 22 23 24 25 CCH 0 1 2 3 47 48 49 50 1 khung TDMA = 8 khe thêi gian (120/26  4.615ms) Khung 0 1 2 3 4 5 6 7 1 khe thêi gian = 156,25 bit (15/26  0,577ms) Khe thời gian TB 57 bit F Chuçi hí ng F 57 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 1 26 bit 1 ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm b× thêng (cê F chØ nh t¬ng øng ví i TCH) Trang 13
  14. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Cấu trúc cụm  1 khe thêi gian = 156,25 bit (15/260,577ms) TB 57 bit F Chuçi hí ng F 57 bit TB GP Normal Burst (NB) 3 ®î c mËt m· ho¸ 1 26 bit 1 ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 •mang các thông tin về Côm b× thưêng (cê F chØ nh t¬ng øng ví i TCH) các kênh lưu lượng và các kênh kiểm tra. TB TB GP •sử dụng cho TCH và các 142 bit cè ®Þ nh kênh điều khiển trừ 3 3 8,25 RACH, SCH và FCCH. Côm hiÖ chØ tÇn sè (FC) u nh TB 39 bit Chuçi ®ång bé 39 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 64 bit ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm ®ång bé (SB) TB Chuçi ®ång bé C¸ c bit ®î c mËt TB GP 3 41 36 3 68,25 Côm truy nhËp (AB) TB C¸ c bit hçn hî p Chuçi hí ng C¸ c bit hçn hî p TB GP 3 58 26 bit 58 3 8,25 Côm gi¶ (DB) Ký hiÖu: TB: Bit ®u«i; F: cê lÊy trém; GP: § o¹ n b¶o vÖ. Trang 14
  15. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Cấu trúc cụm  1 khe thêi gian = 156,25 bit (15/260,577ms) TB 57 bit F Chuçi hí ng F 57 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 1 26 bit 1 ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm b× thưêng (cê F chØ nh t¬ng øng ví i TCH) TB 142 bit cè ®Þ nh TB GP 3 3 8,25 Frequency Correction B urst (FB) Côm hiÖ chØ tÇn sè (FC) u nh •sử dụng để đồng bộ tần số cho trạm di động. TB 39 bit Chuçi ®ång bé 39 bit TB GP •sử dụng cho FCCH 3 ®î c mËt m· ho¸ 64 bit ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm ®ång bé (SB) TB Chuçi ®ång bé C¸ c bit ®î c mËt TB GP 3 41 36 3 68,25 Côm truy nhËp (AB) TB C¸ c bit hçn hî p Chuçi hí ng C¸ c bit hçn hî p TB GP 3 58 26 bit 58 3 8,25 Côm gi¶ (DB) Ký hiÖu: TB: Bit ®u«i; F: cê lÊy trém; GP: § o¹ n b¶o vÖ. Trang 15
  16. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Cấu trúc cụm  1 khe thêi gian = 156,25 bit (15/260,577ms) TB 57 bit F Chuçi hí ng F 57 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 1 26 bit 1 ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm b× thưêng (cê F chØ nh t¬ng øng ví i TCH) TB 142 bit cè ®Þ nh TB GP 3 3 8,25 Côm hiÖ chØ tÇn sè (FC) u nh TB 39 bit Chuçi ®ång bé 39 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 64 bit ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Synchronization Burst (SB) Côm ®ång bé (SB) •sử dụng để đồng bộ thời gian cho trạm di động. TB Chuçi ®ång bé C¸ c bit ®î c mËt TB GP •sử dụng cho SCH 3 41 36 3 68,25 Côm truy nhËp (AB) TB C¸ c bit hçn hî p Chuçi hí ng C¸ c bit hçn hî p TB GP 3 58 26 bit 58 3 8,25 Côm gi¶ (DB) Ký hiÖu: TB: Bit ®u«i; F: cê lÊy trém; GP: § o¹ n b¶o vÖ. Trang 16
  17. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Cấu trúc cụm  1 khe thêi gian = 156,25 bit (15/260,577ms) TB 57 bit F Chuçi hí ng F 57 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 1 26 bit 1 ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm b× thưêng (cê F chØ nh t¬ng øng ví i TCH) TB 142 bit cè ®Þ nh TB GP 3 3 8,25 Côm hiÖ chØ tÇn sè (FC) u nh TB 39 bit Chuçi ®ång bé 39 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 64 bit ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm ®ång bé (SB) TB Chuçi ®ång bé C¸ c bit ®î c mËt TB GP 3 41 36 3 68,25 Access Burst (AB) •sử dụng để truy cập Côm truy nhËp (AB) ngẫu nhiên và chuyển giao TB C¸ c bit hçn hî p Chuçi hí ng C¸ c bit hçn hî p TB GP •sử dụng cho RACH và 3 58 26 bit 58 3 8,25 TCH Côm gi¶ (DB) Ký hiÖu: TB: Bit ®u«i; F: cê lÊy trém; GP: § o¹ n b¶o vÖ. Trang 17
  18. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Cấu trúc cụm  1 khe thêi gian = 156,25 bit (15/260,577ms) TB 57 bit F Chuçi hí ng F 57 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 1 26 bit 1 ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm b× thưêng (cê F chØ nh t¬ng øng ví i TCH) TB 142 bit cè ®Þ nh TB GP 3 3 8,25 Côm hiÖ chØ tÇn sè (FC) u nh TB 39 bit Chuçi ®ång bé 39 bit TB GP 3 ®î c mËt m· ho¸ 64 bit ®î c mËt m· ho¸ 3 8,25 Côm ®ång bé (SB) TB Chuçi ®ång bé C¸ c bit ®î c mËt TB GP 3 41 36 3 68,25 Côm truy nhËp (AB) TB C¸ c bit hçn hî p Chuçi hí ng C¸ c bit hçn hî p TB GP Dummy Burst (DB) 3 58 26 bit 58 3 8,25 Cụm giả được phát đi từ Côm gi¶ (DB) BTS, không mang thông Ký hiÖu: tin và cấu trúc giống như NB. TB: Bit ®u«i; F: cê lÊy trém; GP: § o¹ n b¶o vÖ. Trang 18
  19. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Sơ đồ kênh vật lý Đầu phát Mã hóa Mật mã Lập khuôn ADC Phân đoạn Mã hóa kênh Đan xen Điều chế tiếng hóa cụm 3kHz 8000 mẫu 160 mẫu 260 bit/20 ms 456 bit/20 ms 270,8 kbps/TS 13 bit 13 bit 13 kbps 22,8 kbps Đầu thu Giải mã Giải mã Giải đan Cân bằng Máy thu/giải DAC Giải mật mã tiêng Viterbi xen Viterbi điều chế Trang 19
  20. 3.3. Các kênh vật lý của GSM Sơ đồ kênh vật lý Đầu phát Mã hóa Mật mã Lập khuôn ADC Phân đoạn Mã hóa kênh Đan xen Điều chế tiếng hóa cụm 3kHz 8000 mẫu 160 mẫu 260 bit/20 ms 456 bit/20 ms 270,8 kbps/TS 13 bit 13 bit 13 kbps 22,8 kbps Đầu thu Giải mã Giải mã Giải đan Cân bằng Máy thu/giải DAC Giải mật mã tiêng Viterbi xen Viterbi điều chế Mã hóa/ giải mã tiếng Quá trình mã hóa và giải mã tiếng được thực hiện trên nguyên lý RPE-LTP. Tiếng trong GSM được truyền theo hai tốc độ 13kbps (FR toàn tốc) và 6,5kbps (HR bán tốc). Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2