Dịch vụ điện thoại di động bắt đầu xuất hiện ở các dạng sử dụng được vào đầu những năm 1960, khi đó nó chỉ là các sửa đổi thích ứng của các hệ thống điều vận. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện lợi và dung lượng thấp.
Năm 1980 hệ thống điện thoại tổ ong điều tần sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo tần số xuất hiện. Nhưng các hệ thống tổ ong tương tự không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng do có quá nhiều hạn chế :
Phân bổ tần số rất hạn chế.
Dung lượng thấp.
Tiếng ồn khó chịu và nhiễu hệ thống xảy ra khi máy di động dịch chuyển trong môi trường phading đa tia .
Không đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng.
Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ tầng
Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi.
Không tương thích giữa các hệ thống khác nhau.
Do đó cần chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với các thông tin di động cùng với các kỹ thuật đa thâm nhập mới .
105 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 2705 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Hệ thống TDMA GSM, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
DI ĐỘNG
I.1 - Lịch sử phát triển.
Dịch vụ điện thoại di động bắt đầu xuất hiện ở các dạng sử dụng được vào đầu những năm 1960, khi đó nó chỉ là các sửa đổi thích ứng của các hệ thống điều vận. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện lợi và dung lượng thấp.
Năm 1980 hệ thống điện thoại tổ ong điều tần sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo tần số xuất hiện. Nhưng các hệ thống tổ ong tương tự không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng do có quá nhiều hạn chế :
Phân bổ tần số rất hạn chế.
Dung lượng thấp.
Tiếng ồn khó chịu và nhiễu hệ thống xảy ra khi máy di động dịch chuyển trong môi trường phading đa tia .
Không đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng.
Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ tầng
Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi.
Không tương thích giữa các hệ thống khác nhau.
Do đó cần chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với các thông tin di động cùng với các kỹ thuật đa thâm nhập mới .
Năm 1982 hệ thống thông tin di đông số sử dung kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo thời gian(TDMA) ra đời ở Châu Âu có tên là GSM (Global System for Mobile Communication).
Tháng 5/1986 giải pháp TDMA băng hẹp được lựa chọn cho dịch vụ viễn thông chung Châu Âu ở băng tần 900 Mhz.
Năm 1985 công nghệ CDMA bắt đầu phát triển và phiên bản đầu tiên là CDMA IS_95A. Các mạng CDMA được đưa vào khai thác ở Hàn Quốc, HongKong, Argentina, Brasil,Chile...Để tăng dung lượng của hệ thống thông tin di động, tần số các hệ thống này đang được chuyển từ vùng 800-900 Mhz vào vùng 1,8-1,9 GHz.
I.2 - Tổng quan về hệ thống điện thoại di động tổ ong.
Toàn bộ vùng phục vụ của hệ thống điện thoại di động tổ ong được chia thành nhiều vùng nhỏ , gọi là các ô , mỗi ô có một trạm gốc phụ trách và được điều khiển bởi tổng đài sao cho thuê bao vẫn có thể duy trì cuộc gọi một cách liên tục khi di chuyển giữa các ô.
Trong hệ thống điện thoại di động tổ ong thì tần số các máy di động là không cố định ở một kênh nào đó mà kênh đàm thoại được xác định nhờ kênh báo hiệu và máy di động được đồng bộ về tần số một cách tự động . Vì vậy các ô kề nhau nên sử dụng tần số khác nhau còn nếu cách xa hơn thì có thể tái sử dụng tần số đó . Để cho phép các máy di động có thể duy trì cuộc gọi liên tục trong khi di chuyển giưã các ô thì tổng đài sẽ điều khiển các kênh báo hiệu hoăc kênh lưu lượng theo sử dụng của máy di động để chuyển đổi tần số của máy di động đó thành một tần số thích hợp một cách tự động.
F2
F3
F6
F1
F4
F5
F7
F6
F5
F1
F7
F4
F3
F2
Hiệu quả sử dụng tần số của hệ thống điện thoại di động tăng lên vì các kênh RF giữa các BS kề nhau có thể được định vị một cách hiệu quả nhờ việc tái sử dụng tần số và do đó dung lượng thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên.
I.3 - Các đặc tính cơ bản của hệ thống thông tin di động .
Sử dụng băng tần được cấp phát hiệu quả để đạt được dung lượng cao do sự hạn chế của dải tần vô tuyến sử dụng cho thông tin di động .
Đảm bảo được chât lượng truyền dẫn yêu cầu: Hệ thống phải có khả năng hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiễu và pha đinh cùng với các CODEC đặc biệt có chất lượng truyền dẫn cao .
Đảm bảo an toàn thông tin tốt nhất. Để chống nghe trộm cần mật mã hoá thông tin của người sử dụng có một khoá nhận dạng bí mật riêng CARD được lưu giữ ở bộ nhớ an toàn. ở hệ thống GSM SIM-CARD được sử dụng. Người thuê bao cắm thẻ này vào máy di động và chỉ có người này mới có thể sử dụng nó.
Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển từ vùng phủ này sang vùng phủ khác.
Cho phép phát triển các dịch vụ mới nhất là các dịch vụ phi thoại.
Mang tính toàn cầu, cho phép chuyển mạng quốc tế ( International Roaming ) .
Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tiêu tốn ít năng lượng.
I.4 - Cấu trúc mô hình hệ thống thông tin di động.
MSC
BSC
OS
AUC
IWF
BTS
Các VLR khác
HLR
VLR
EIR
AUC
MSC
DMI
Trạm gốc
Các bộ quản lý di động
X
E
A
L
O
I
Abis
I
D
H
C
F
Pi
B
G
Ai
Di
Mi
Um
PSTN
PSPDN
ISDN
PLMN
DCE
TAÂ
Các mạng ngoài
W
Rx
S
Rx
R
TE2
TE2
TE2
MT0
MT1
TAP
MT2
MS
TE1
TE2
TE2
Sm
Rm
Rm
HÌNH 1. Mô hình tham khảo hệ thống thông tin di động.
Các phần tử cơ bản của mô hình:
MS ( Mobile Station ): trạm di động.
BTS ( Base station transceiver station ): trạm thu phát gốc.
BSC ( Base station controller ): bộ điều khiển trạm gốc.
MSC ( Mobile service switching center ): trung tâm chuyển mạch các
dịch vụ di động.
HLR ( Home localtion register ): bộ ghi định vị thường trú.
VLR ( Visitor localtion register ): bộ ghi định vị tạm trú.
GMSC: MSC cổng.
AUC ( Authetication center ): quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực.
EIR ( Equipment identity register ): quản lý thiết bị di động.
OS ( Operation system ): khai thác và bảo dưỡng mạng.
Switched public data network :mạng số liệu công cộng chuyển mạch theo mạng.
Trạm di động MS : MS là thiết bị mà người sử dụng có thể thường xuyên nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là thiết bị đặt trong ôtô hay thiết bị xách tay hoặc thiết bị cầm tay. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô tuyến , MS còn cung cấp giao diện với người sử dụng ( loa, micro, màn hiển thị ,bàn phím để quản lý cuộc gọi ) hoặc giao diện với các thiết bị khác ( như giao diện máy tính cá nhân ,fax...).
Chức năng các thiết bị trong MS:
Thiết bị đầu cuối ( TE ) thực hiện các chức năng không liên quan đến mạng di động : fax,máy tính....
Kết cuối trạm di động ( MT ) : Thực hiện các chức năng liên quan đến truyền dẫn ở giao diện vô tuyến .
Bộ thích ứng đầu cuối ( TAF ) : Làm việc như một cửa nối thông thiết bị đầu cuối với kết cuối di động . Cần sử dụng bộ thích ứng đầu cuối khi giao diện trạm di động tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối còn thiết bị đầu cuối lại có giao diện đầu cuối -modem.
Trạm thu phát gốc (BTS) : Một BTS bao gồm các thiết bị phát , thu, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác. Một số bộ phận quan trọng của BTS là TRAU ( Transcoder/adapter rate unit: khối chuyển đổi mã và tốc độ ) . TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình giải mã và mã hoá tiếng đặc thù riêng cho hệ thống di động được tiến hành ,ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. Tuy là một bộ phận của BTS nhưng cũng có thể đặt nó cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trường hợp nó được đặt giữa BSC và MSC.
Bộ điều khiển trạm gốc (BSC): BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả các giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa của BTS và MS .Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định , giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao (handover). Một phía BSC được nối với BTS còn phía kia được nối với MSC. Trong thực tế BSC là một tổng đài có khả năng tính toán đáng kể .Vai trò chủ của yếu nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyển giao .
Một BSC trung bình có thể quản lý tới hành chục BTS ( phụ thuộc vào lưu lượng của các BTS này ). BTS cũng có thể kết hợp chung với BSC vào một trạm gốc.
Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC) : Ở hệ thống thông tin di động , chức năng chuyển mạch chính được thực hiện bởi MSC. Nhiệm vụ của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến các người sử dụng mạng thông tin di động . Một mặt MSC giao diện với BSC , mặt khác nó giao diện với mạng ngoài .MSC giao diện với mạng ngoài gọi là MSC cổng.Việc giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho người sử dụng mang thông tin di động đòi hỏi cổng thích ứng ( các chức năng tương tác , IWF : Interworking function ) . Mạng thông tin di động cũng cần giao diện với mạng ngoài để sử dụng các khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử của mạng MSC thường là một tổng đài lớn điềukhiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc ( BSC ).
Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của mạng thông tin di động với các mạng này.
IWF bao gồm thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn .Nó cho phép kết nối với các mạng: PSPDN ( Packet switched public data network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói ) hay CSPDN ( circuit ), nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉ đơn thuần là PSTN ( Public switched telephone network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng ) hay ISDN ( Intergrater services digital network : mạng số đa dịch vụ liên kết ) . IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng ( ở trường hợp 2 giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở .
Bộ ghi định vị thường trú HLR: Ngoài mạng MSC mạng thông tin di động bao gồm cả các cơ sở dữ liệu . Các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu giữ ở HLR( không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao ). HLR còn chứa thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao. Thường HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch và có khả năng quản lý hàng trămthuê bao .Một chức năng nhỏ của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực AUC, nhiêmh vụ của trung tâm này là quản lý an toàn số liệu ccủa các thuê bao được phép .
Bộ ghi định vị tạm trú VLR : VLR là cơ sở dữ liệu thứ 2 trong mạng thông tin di động được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao . Các thuê bao đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. Các chức năng VLR thường được liên kết với các chức năng MSC.
MSC cổng (GMSC): Mạng thông tin di động có thể chứa nhiều MSC VLR , HLR. Để thiết lập một cuộc gọi đến người sử dụng thông tin di động trước hết cuộc gọi phải được định tuyến đến một tổng đài được gọi là GMSC mà không cần biết thuê bao hiện thời ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm hiện tại ( MSC tạm trú ). Để vậy trước hết tổng đài phải dựa trên số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi HLR . Tổng dài cổng có 1 giao tiếp với các mạng bên ngoài , thông qua giao tiếp nàynó làm nhiệm vụ cổng để kết nối các mạng bên ngoài với mạng di động . Ngoài ra tổng đài nầy cũng có giao diện số 7 (CCSNo7) để có thể tương tác với các phần tử của mạng thông tin di động. Về phương diện kinh tế không phải bao giờ tổng đài cũng đứng riêng mà nó thường được kết hợp với MSC.
Khai thác và bảo dưỡng mạng.
Khai thác là các hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng như :tải của hệ thống ,mức độ chặn ,số lượng chuyển giao giữa 2 ô. Nhờ vậy mà nhà khai thác có thể giám sát toàn bộ chất lượng dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng và kịp thời xử lý các sự cố . Khai thác cũng bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm những vấn đề xuất hiện ở thời điểm hiện thời ,để chuẩn bị tăng lưu lượng trong tương lai,để tăng vùng phủ .Việc thay đổi có thể thực hiện “mềm “ qua báo hiệu , hoặc thực hiện cứng đòi hỏi sự can thiệp tại hiện trường .ở hệ thống viễn thông hiện đại khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở 1 trạm.
Bảo dưỡng là nhiệm vụ phát hiện ,định vị và sửa chữa các sự cốhỏng hóc. Nó có 1 số quan hệ với khai thác .Các thiết bị ở hệ thống viễn thông hiện đại có khả năng tự phát hiện 1 số sự cố hay dự báo sự cố thông qua tự kiểm tra Trong trường hợp người ta dự phòng cho thiết bị để thiết bị sự cố có thể thay thế bằng thiết bị dự phòng . Sự thay thế này có thể thực hiện tự động. Ngoài ra việc giảm nhẹ sự cố có thể được thực hiện bởi người khai thác bằng điều khiển từ xa . Bảo dưỡng cũng có thể bao gồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế thiết bị sự cố.
Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý TMN ( Telecominications Management Network : mạng quản lý viễn thông ). Khi này 1 mặt hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối đến các phần tử của mạng viễn thông ( các MSC, BSC ,HLR và các phần tử của mạng khác trừ BTS vì thâm nhập BTS được thực hiện qua BSC ). Mặt khác hệ thống khai thác và bảo dưỡng lại được nối đến một máy tính chủ động vai trò giao tiếp người máy .Hệ thống này được gọi là OMC ( Operation and Mainternance).
Quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực (AUC).
Quản lý thuê bao, bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao . Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xoá thuê bao khỏi mạng .Đăng ký thuê bao cũng có thể là rất phức tạp ,bao gồm nhiều dịch vụ và tính năng bổ xung. Nhà khai thác phải có thể thâm nhập được tất cả các hệ thống số nói trên Một nhiệm vụ quan trọng của khai thác là tính cước cuộc gọi . Cước phí phải được tính và được gửi đến thuê bao . Quản lý thuê bao ở mạng thông tin di động chỉ liên quan HLR và một số thiết bị OS riêng , chẳng hạn nối HLR với các thiết bị giao tiếp người máy qua các trung tâm giao dịch với thuê bao .Việc quản lý thuê bao được thực hiện thông qua một khoá nhận dang bí mật duy nhất cho từng thuê bao . AUC quản lý các thông tin nhận thực và mật mã liên quan đến từng cá nhân thuê bao dựa trên khoá bí mật này . AUC có thể được đặt trong HLR hay MSC hay độc lập với cả hai. Khoá này cũng được lưu giữ vĩnh cửu và bí mật trong bộ nhớ MS . ở GMS bộ nhớ này có dạng SIMCARD có thể rút ra và cắm lại được .
Quản lý thiết bị di động EIR.
Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR .EIR lưu giữ tất cả các dữ liệu liên quan đến trạm di động MS .EIR được nối đến MSC thông qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết bị .Một thiết bị không được phép sẽ bị cấm .
Bộ xử lý bản tin số liệu DMH ( Data Message Handler ).
Được sử dụng để thu nhập các dữ liệu tính cước .
Các mạng ngoài.
Các mạng thông tin này bao gồm mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
( PSTN ), mạng số liên kết đa dịch vụ ( ISDN ) , mạng di động công cộng mặt đất ( PLMN ) và mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói ( PSPDN ).
Các giao diện.
Giao diện A là giao diện giữa trạm gốc và MSC để đảm bảo báo hiệu và lưu lượng ( cả số liệu lẫn tiếng ).
Giao diện Abis là giao diện giữa BTS và BSC ,nó chỉ có khi trạm gốc được chia thành BTS và BSC .
Giao diện Ai là giao diện tương tự sử dụng hoặc báo hiệu đa tần hai tông
( DTMF ) hay báo hiệu đa tần (MF) . Đây là giao diện giữa MSC và PSTN.
Giao diện B là giao diện giữa MSC và VLR.
Giao diện C là giao diện giữa MS và HLR .
Giao diện D là giao diện giữa HLR và VLR .Đây là giao diện báo hiệu được xây dựng trên cơ sở báo hiệu số 7.
Giao diện Di là giao diện số giữa MSC và ISDN .
Giao diện E là giao diện lưu lượng và báo hiệu giữa các tổng đài của mạng di động . ( Giữa MSC với MSC ).
Giao diện F là giao diện giữa MSC và EIR.
Giao diện G là giao diện được sử dụng khi cần thông tin giữa các VLR.
Giao diện H là giao diện giữa HLR với AUC.
Giao diện I là giao diện giữa bộ xử lý bản tin DMH với MSC.
Giao diện Mi là giao diện với mạng thông tin di động khác ( PLMN ).
Giao diện O là giao diệnvới hệ thống khác ( MSC với OS ).
Giao diện Pi là giao diện giữa MSC và mạng chuyển mạch gói (PSPDN).
Giao diện S là giao diện giữa ISDN và TE.
Giao diện Um là giao diện vô tuyến giữa BS và MS.
Giao diện W là giao diện giữa PSTN với DCE.
Giao diện X là giao diện giữa MSC và AUX, giao diện này phụ thuộc vào thiết bị bổ xung kết nối với MSC.
Giao diện R là giao diện bộ thích ứng đầu cuối TA ( Terminal Adapter ) với thiết bị đầu cuối TE ( Terminal Equipment ).
I.5 - Một số hệ thống đa truy nhập cơ bản trong thông tin
di động.
Một nguyên tắc quan trọng khi thiết kế các hệ thống vô tuyến di động là vấn đề lựa chọn các hệ thống đa truy nập để có thể sử dụng phổ vô tuyến chung. Đa truy nhập được phân chia làm các phương pháp sau:
Đa truy nhập phân chia theo tần số ( FDMA ).
Đa truy nhập phân chia theo thời gian ( TDMA ).
Đa truy nhập phân chia theo mã ( CDMA ).
Ở hệ thống đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA), các trạm di động sử dụng chung một kênh tần số nhưng chỉ được thâm nhập đến trạm gốc trong các khoảng thời gian khác nhau .Trong hệ thống TDMA một khe thời gian được dành riêng cho người sử dụng trong suốt thời gian đàm thoại.
Ở hệ thống đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA ,mỗi trạm di động sử dụng chung một kênh với một cặp tần số để thâm nhập đến trạm gốc (BTS).Trong hệ thống FDMA một khe tần số được dành riêng cho người sử dụng trong suốt thời gian đàm thoại.
Ở hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã CDMA, các trạm di động sử dụng chung một băng tần nhưng sử dụng các mã khác nhau để thâm nhập đến trạm gốc.Trong hệ thống CDMA tất cả các người sử dụng sử dụng cùng một lúc trên một băng tần. Tín hiệu truyền đi chiếm toàn bộ băng tần của hệ thống . Các chuỗi mã được dùng để tách rời kênh truyền giữa các người sửdụng.
CHƯƠNG II
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GMS
II.1- Mở đầu.
Hệ thống TTDĐ số sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo thời gian (TDMA) đầu tiên trên thé giới ra đời ở Châu Âu và có tên gọi là GSM.
GSM được phát triển từ năm 1982 khi các nước Bắc Âu gửi đề nghị đến CEPT để quy định 1 dịch vụ viễn thông chung ở Châu Âu ở băng tần 900MHz.
- 1982 - 1985: Bàn luận về dòng hệ thống số hay tương tự.
- 1985: Hệ thống số đựơc quyết định.
- 5/1986: Phương thức TDMA băng hẹp được chọn lựa ở Việt Nam hệ thống TTDĐ số đựơc đưa vào từ năm 1993, hiện nay 2 công ty VMS và GPC đang khai thác rất hiệu quả.
- Hệ thống TTDĐ GMS sử dụng kết hợp phương pháp đa thâm nhập phân chia theo thời gian ( TDMA ) và phân chia theo tần số ( PDMA ) trong đó mỗi trạm di động để thâm nhập vào mạng được cấp phát 1 cặp tần số và 1 khe thời gian.
II.2 - Suy hao đường truyền và pha đinh.
II.2.1- Suy hao đường truyền.
- Ở thông tin vô tuyến điểm đến điểm do anten đặt cao nên suy hao đường truyền tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách R cách giữa ăngten thu và phát (R2).
- Ở TTDĐ ăngten MS đặt gần mặt đất (khoảng 1,5m) nên suy hao tỷ lệ với luỹ thừa n khoảng cách r giữa anten phát và thu (R'') trong đó n > 2.
- Tổn hao truyền sóng giữa BS và MS ở ngoài trời.
P (R) = N(R, d) + nlg(R/Ro).
II.2.2 - Pha đinh.
Các MS thường hoạt động ở môi trường có nhiên vật chắn giữa nó và BTS dẫn đến giảm cường độ điện trường thu làm cho cường độ tín hiệu lúc tăng lúc giảm.
HÌNH 2. Mô hình pha đinh nhiều tia.
Cường độ tín
hiệu tại anten thu
Thay đổi do pha đinh Ray legh
Giảm dần do suy hao Thay đổi do che tối Khoảng cách
HÌNH 3. Sự thuộc tín hiệu thu được vào khoảng cách.
II.2.3 - Biện pháp chống pha đinh.
+ Mã hoá kênh chống lõi kết hợp với đan xen tín hiệu.
+ Sử dụng nhiều sóng mang ( Multi carrier ).
+ Phân tập.
+ Cân bằng thích ứng.
+ Mã phát hiện lỗi: Mã khối tuyến tính.
+ Mã sửa lỗi: mã xoắn hoặc mã turla.
Kỹ thuật phân tập thường được sử dụng trong các hệ thống truyền dẫn:
Phân tập không gian.
Phân tập tần số.
Phân tập thời gian.
II.3- Giao diện vô tuyến và truyền dẫn.
II.3.1- Quá trình xử lý các tín hiệu số và biến đổi vào sóng vô tuyến.
Máy thu/ giải điều chế
Giải mật mã
Điều chế
Cân bằng Veterbi
Mật mã hoá
Lập khuôn cụm
Mã hoá tiếng
Mã hoá kênh
Ghép xen
Giải ghép xen
A/D
Phân đoạn
Giải mã viterbi
Giải mã tiếng
D/A
3khz KHz
460 bit/20ms
22.8 kbit/s
270 kbit/s
ở khe TS
260bit/20ms bit/20ms
160 mẫu
13 bit
HÌNH 4. Xử lý tín hiệu số và biến đổi vào sóng vô tuyến ở MS.
II.3.2. Các kênh tần số được sử dụng ở GSM.
Phân bổ tần số ở GSM được quy định nằm trong dải tần 890-960 MHz với các kênh tần số như sau:
fl = 890 MHz + ( 0,2 MHz ) n , n = 0,1 ,2,3,....124.
fu = fl + 45 MHz.
Các kênh tần số được sử dụng ở GSM gồm 125 kênh , đánh số từ 0 đến 124 , kênh 0 dành cho khoảng bảo vệ , nên không đựoc sử dụng, trong đó: là tần số ở bán băng tần thấp dành cho đường lên ( từ trạm di động đến trạm BTS ) , là tần số ở bán băng tần cao dành cho đường xuống (từ BTS đến trạm di động).
Hệ thống GSM mở rộng ( E-GSM ) có băng tần rộng thêm 10 MHz ở cả 2 phía nhờ vậy số kênh sẽ tăng thêm 50 kênh. Phân bố tần số trong trường hợp hệ thống GSM mở rộng :
fl = 890 MHz + ( 0,2 MHz ) n, 0 < n < 124
fl = 890 MHz + ( 0,2 MHz ).( n-1024 ), 974 < n < 1023.
fu = fl + 45 MHz.
Các kê