Bài giảng Thông tin di động: Phần 2 – ThS. Hà Duy Hưng

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

246
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thông tin di động: Phần 2" trình bày các nội dung: Kỹ thuật phân tập và kết hợp, hệ thống GSM, hệ thống GPRS. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Công nghệ viễn thông và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thông tin di động: Phần 2 – ThS. Hà Duy Hưng

4. Kỹ thuật phân tập và Kết hợp • Phân tập: Kết hợp: Phân tập không gian Selective combining Phân tập tần số Switched combining Phân tập phân cực, Maximal ratio gốc combining Phân tập thời gian Equal gain combining Phân tập đa đường Base band combining 1
• Phân tập không gian (dùng 2 anten thu đặt cách xa nhau) Khoảng cách để tương quan biên độ giảm ½ là: 9λ ∆d c 0.18λ Δd ≥ 0.5 16π Với hệ thống di động thì thường đánh giá độ tương quan thông qua hệ số antenna height h η= = antenna separation d Để độ tương quan nhỏ hơn 0.7 thì η = 11 2
• Selective combining • Switched combining Rx Rx Measure Compare SNR Receiver Threshold Measure Receiver Level 3
• Maximal Ratio combining • Equal Gain Combining Rx Rx Rx Rx Φ Detect Φ Detect Phase Phase Measure Measure r/N r/N Receiver Receiver 4
5. Hệ thống GSM • Một số kỹ thuật sử dụng trong hệ thống di động số: Kỹ thuật mã hoá tiếng (speech coding – mã hoá nguồn) + Tối ưu mã (it bit ma lượng tin vẫn đảm bảo) Mã hoá kênh – mã sửa sai (error correction, channel coding) Kỹ thuật ghép xen (interleaving)  sữa lỗi cụm Kỹ thuật điều chế số (digital modulation) (SV tu đọc về PSK, GMSK) + Phổ hẹp + Có tỷ lệ bit lỗi (BER – Bit Error Rate) nhỏ + Sự thay đổi biên độ tín hiệu bé 5
• Năm 1982 CEPT (Conference of Europe Posts and Telegraphs) hình thành nhóm nhiên cứu GSM (Group Spécial Mobile) để phát triển mạng di động tế bào mặt đất và đạt được các tiểu chuẩn: Hiệu quả sử dụng phổ cao Chất lượng mã hoá tiếng cao Đầu cuối và giá dịch vụ giảm Đầu cuối đa dạng Hổ trợ roaming quốc tế Hổ trợ nhiều dịch vụ mới Tương thích với ISDN và các hệ thống khác Hệ thống GSM – Global System for Mobile communication 6
• Cấu trúc của hệ thống GSM AuC Authentication Center VLR Visitor Location Register HLR Home Location Register EIR Equipment Identity Register MSC Mobile services Switching Center GMSC Gateway MSC BTS Base Transceiver Station BSC Base Station Controller MS Mobile Station OMC Operation and • SS Switching Subsystem Maintenance Center NMC Network Management • BSS Base Station Subsystem Center • OSS Operation and Support Subsystem 7
• BSS Hệ thống con trạm gốc: tạo vùng phủ sóng phục vụ cho thuê bao di động và truyền dẫn tín hiệu MS (Mobile Station) + ME (Mobile Equipment) IMEI + SIM (Subscriber Identity Module) # IMSI (International Mobile Subscriber Identity) # TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) # LAI (Location Area Identity) # Khoá Ki BTS (Base Transceiver Station) tạo vùng phủ sóng – cell BSC ( Base Station Controller) điều khiển nhi 8 ều BTS (tài
9
• SS Hệ thống con chuyển mạch: xử lý cuộc gọi và quản lý thuê bao di động MSC là trung tâm chuyển mạch và tham gia quản lý cước GMSC là gateway giao tiếp với mạng bên ngoài HLR là nơi lưu trữ data của thuê bao (IMSI, Ki, VLR hiện tại, các dịch vụ, MSRN – Mobile Subscriber Roaming Number ) VLR là nơi lưu trữ data của thuê bao (trạng thái thuê bao, số LAI hiện tại, TMSI – Temporary Mobile Subscriber Identity, MSRN ,..thông tin nhận thực) EIR là nơi lưu trữ data nhận dạng thiết bị MS AuC kết hợp với HLR cung cấp thông tin cho VLR biết thuê bao có được quyền truy cập hay không,… 10
• OSS điều hành, bảo dưỡng mạng di động và quản lý OMC điều hành và bảo dưỡng + Quản lý cấu hình mạng + Quản lý quá trình làm việc của mạng + Quản lý bảo mật NMC quản lý và giám sát các OMC + Giám sát các sự cố, cảnh báo + Xử lý một số sự cố 11
• GSM dưới cấu trúc lớp và các giao thức CM MM RR Tx MS BTS BSC MSC Tx (Transmission layer) truyền data và báo hiệu qua kênh vô tuyến RR (Radio Resource management) thiết lập, hủy kết nối MS và MSC MM (Mobility Management) quản lý vi trí, đăng nhập và bảo mật 12 CM (Communication Management) thiết lập, duy trì và hủy kết nối
• Dải tần trong hệ thống GSM Hệ thống GSM sử dụng hai dải tần 900 MHz và 1800MHz được gọi là GSM900 và DCS1800. Mỗi dải tần được chia thành nhiều kênh tần số (RFC – Radio Frequency Channel), mỗi kênh tần số gồm một tần số hướng lên và một tần số hướng xuống với độ rông kênh là 200kHz. GSM900 làm việc trong dải tần 890 – 960MHz và được phân bố như sau 890 MHz 915 MHz 935 MHz 960 MHz Hướng Hướng lên xuống 25 MHz 25 MHz 45 MHz GSM900 có 124 kênh tần số13
DCS1800 làm việc trong dải tần 1710 – 1880MHz và được phân bố như sau 1710MHz 1785MHz 1805MHz 1880MHz Hướng Hướng lên xuống 75 MHz 75 MHz 95 MHz DCS1800 có 374 kênh tần số 890 898.3 906.7 915 935 943.3 951.7 960 Vinafone Viettel Mobifone 14 1710 1735 1760 1785 1805 1830 1855 1880
• Kênh vật lý (Physical Channel) Mỗi kênh tần số được cấp phát cho các MS sử dụng chung theo phương pháp phân chia theo thời gian tạo thành các khung TDMA với 8 khe thời gian. Mỗi khung TDMA có chiều dài 4615µs  mỗi khe thời gian có chiều dài 577µs. Mỗi khe thời gian này được gọi là kênh vật lý Khung TDMA (4615µs) TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7 Khe thời gian 577µs (một kênh vật lý) Một kênh t ần số có 8 kênh vật lý 15
• Kênh logic: tùy theo nội dung được truyền trên kênh vật lý mà ta có các kênh logic khác nhau Kênh lưu lượng + Kênh lưu lượng toàn tốc TCH/F (Traffic Channel/Full rate) 22.8kbps (TCH/FS, TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4) + Kênh lưu lượng bán tốc TCH/H (Traffic Channel/Half rate) 11.4kbps (TCH/HS, TCH/H4.8, TCH/H2.4) Kênh điều khiển + Kênh quảng bá BCH (Broadcast Channel) dùng cho hướng xuống, mang thông tin quảng bá của cell đến các MS. + Kênh điều khiển chung CCCH (Common Control Channel) dùng cho hướng xuống, và hướng lên để truyền thông tin cho các MS. + Kênh điều khiển riêng DCCH (Dedicated Control Channel) dùng cho hướng xuống và hướng lên để báo hiệu điều khiển cho riêng m 16 ột MS (giám sát truyền dữ liệu giữa MS và BTS)
+ Nhóm kênh BCH (FCCH, SCH, BCCH): Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH (Frequency Correction Channel), hướng xuống, hiệu chỉnh tần số cho các MS. Kênh đồng bộ SCH (Synchronization Channel), hướng xuống, mang thông tin tram BTS và đồng bộ khung cho MS. Kênh điều khiển quảng bá BCCH (Broadcast Control Channel), hướng xuống, phát quảng bá các bản tin hệ thống, bản tin của cell. + Nhóm kênh CCCH (PCH, RACH, AGCH): Kênh tìm gọi PCH (Paging Channel), hướng xuống, tìm MS khi thuê bao bị gọi. Kênh truy xuất ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel), hướng lên, dùng khi MS muốn yêu cầu một kênh SDCCH. Kênh cho phép truy xuất AGCH (Access Grant Channel), 17 hướng xuống, để chỉ định một kênh SDCCH.
+ Nhóm kênh DCCH (SDCCH, SACCH): Kênh điều khiển riêng chuẩn SDCCH (Standalone Dedicated Control Channel), hướng lên và hướng xuống, dùng dành bào hiệu riêng cho một MS cho các thủ tục cập nhật, thiết lập cuộc gọi trước khi ấn định kênh TCH Kênh điều khiển kết hợp chậm SACCH (Slow Associated Control Channel), hướng lên và hướng xuống, dùng kết hợp với một kênh TCH hay SDCCH để mang thông tin đo lường, điều khiển công suất,… Kênh điều khiển kết hợp nhanh FACCH (Fast Associated Control Channel), hướng lên và hướng xuống, mang các thông tin cấp bách như yêu cầu chuyển giao, được dùng kết hợp với TCH bằng cách lấy bớt một số bit 18
• Cấu trúc khung và đa khung trong GSM + Tổ chức cụm (burst), mỗi user truyền dữ liệu trong một khe thời gian và được tổ chức với nhiều dạng cụm khác nhau 1 time slot = 156.25 bit durations Normal 3 Start 26Training 3 Stop 8.25 Guard bits 58 encrypted bits bits 58 encrypted bits bits Period Burst FCCH 3 Start 3 Stop 8.25 Guard bits 142 fixed bits of zeroes bits Period Burst SCH 3 Start 64Training 3 Stop 8.25 Guard bits 39 encrypted bits bits 39 encrypted bits bits Period Burst RACH 3 Start 41 synchronization 3 Stop 68.25 bits extended bits bits 36 encrypted bits bits Guard Period Burst Dummy 3 Start 58 mixed 26Training 58 mixed 3 Stop 8.25 Guard Burst bits bits bits bits bits 19 Period
+ Cấu trúc đa khung 1 Hyperframe = 2048 Superframes 1 Superframe = 51 Multiframes 1 Multiframe = 26 Frames 1 Frame = 8 time slots 1 time slot 3 Start 26Training 3 Stop 20 8.25 Guard bits 58 encrypted bits bits 58 encrypted bits bits Period