Đồ án Thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trong mạng GSM

xung cña bé läc cho ta biÕt ®­îc tÝn hiÖu ra ®èi víi tÝn hiÖu vµo, nh­ vËy ta cã thÓ t×m ®­îc ®¸p øng xung cña kªnh vµ lËp m« h×nh kªnh khi ph©n tÝch mét tÝn hiÖu thu ®­îc. §¸p øng xung khi kh«ng cã ph¶n x¹ (a) vµ cã mét ph¶n x¹ (b). (a) Kh«ng cã ph¶n x¹ (b) cã mét ph¶n x¹ 0 D(t) t t XÐt nguyªn lý lµm viÖc cña mét bé c©n b»ng: Sau khi lËp m« h×nh kªnh ta sÏ ph¶i t¹o ra tÊt c¶ c¸c chuçi bit cã thÓ cã råi ®­a chóng qua m« h×nh kªnh chuçi ®Çu vµo mµ tõ ®ã nhËn ®­îc chuçi ®Çu ra gièng nã nhÊt gäi lµ chuçi nguyªn thuû hay chuçi ph¸t. Theo quy ®Þnh cña GMS, mét bé c©n b»ng cÇn cã kh¶ n¨ng xö lý mét tÝn hiÖu ph¶n x¹ trÔ ®Õn 14,8s t­¬ng øngvíi thêi gian cña 4bit. Lóc nµy ngay c¶ tÝn hiÖu ph¶n x¹ còng bÞ ¶nh h­ëng bíi pha®inh raile, nh­ng do tÝn hiÖu nµy cã mÉu pha®inh ®éc lËp so víi tÝn hiÖu ®i th¼ng nªn nã ®­îc lîi dông ®Ó ®¹t hiÖu qu¶ cao h¬n. VËy víi c¸c tÝn hiÖu ph¶n x¹ trÔ d­íi 15Z nã cho ta thªm n¨ng l­îng ®Ó c¶i t¹o tÝn hiÖu thu. Trªn thùc tÕ ®é dµi chuçi N th­êng lín lªn ph¶i ®­îc thùc hiÖn nhiÒu so s¸nh vµ mÊt nhiÒu thêi gian tÝnh to¸n g©y mét sù chËm trÔ kh«ng cho phÐp. §Ó kh¾c phôc khã kh¨n nµy ng­êi ta ph¶i sö dông ®Õn thuËt to¸n Vinri mµ ë ®ã kh«ng cÇn ph¶i thö tÊt c¶ c¸c chuçi. 3.1.5. TruyÒn dÉn sè vµ tÝn hiÖu t­¬ng tù: Trong tr­êng hîp truyÒn tiÕng nãi lµ d¹ng sãng liªn tôc kh¸c víi truyÒn sè liÖu ta ph¶i thùc hiÖn lÊy mÉu tÝn hiÖu t­¬ng tù, l­îng tö m· ho¸ tÝn hiÖu ë d¹ng sè “1” vµ “0”. C¸c mÉu t­¬ng tù ®­îc tr×nh bµy b»ng mét tËp hîp h÷u h¹n c¸c møc ®­îc x¸c ®Þnh bëi sè c¸c bit ta cÇn sö dông ®Ó tr×nh bµy mét mÉu. hÖ thèng viÔn th«ng sè chän sè møc rêi r¹c ho¸ =256 møc (8bit) víi mçi mÉu ta tr×nh bµy gi¸ trÞ t­¬ng tù b»ng mét gi¸ trÞ ®· ®­îc l­îng tö ho¸ ë 8bit. Víi tèc ®é lÊy mÉu 8kHz ta cã tèc ®é bit: 8000mÉu/s x 8bit = 64kb/s Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ ®iÒu chÕ xung m· PCM gåm 3 b­íc: L­îng tö LÊy mÉu M· ho¸ §­êng truyÒn PCM 64 kb/s Ta ®Æt nhiÒu kªnh trªn cïng mét ®­êng truyÒn PCM (ghÐp kªnh) ®Ó tr¸nh l·ng phÝ. NÕu ghÐp 32 kªnh trªn mét ®­êng truyÒn PCM theo tèc ®é bit cña nã lµ : 32x64kb/s=2,048Mb/s. ThiÕt bÞ ghÐp kªnh ®iÒu khiÓn viÖc g¸n c¸c khe thêi gian 0,1 göi ®i ë khe 1,...Trong 32 kªnh truyÒn th× kªnh 0 dïng cho ®ång bé, kªnh 16 dïng cho b¸o hiÖu cßn 30 kªnh cßn l¹i dïng cho tiÕng tho¹i. PhÇn tr×nh bµy trªn lµ vÝ dô vÒ ®a th©m nhËp ph©n chia theo thêi gian TDMA. Mét ph­¬ng ph¸p kh¸c víi TDMA vµ FDMA (®a th©m nhËp ph©n chia tÇn sè) ®­îc dïng ë qu¶ng b¸ v« tuyÕn, mçi kªnh ®­îc dµnh cho mét b¨ng tÇn riªng. T­¬ng øng ë hÖ thèng di ®éng tæ ong t­¬ng tù, mçi cuéc gäi ë mét « sö dông mét b¨ng tÇn (hai b¨ng khi truyÒn song c«ng). Sau ®©y lµ so s¸nh gi÷a TDMA vµ FDMA 0 1 2 3 4 5 6 7 MS1 MS2 MS2 MS5 TDMA * §ång bé thêi gian: Khi sö dông TDMA ë v« tuyÕn, mçi tr¹m di ®éng sö dông khe thêi gian Ts cña m×nh nh­ng khi kho¶ng c¸ch gi÷a MS vµ BS t¨ng lªn g©y trÔ thêi gian truyÒn tÝn hiÖu vµ trÔ nµy lín qu¸ th× th«ng tin ph¸t ®i tõ MS ë khe TS n sÏ trïng víi tÝn hiÖu thu ®­îc cña BS t¹i khe TS n+1 cña MS kh¸c. §Ó kiÓm tra thêi gian ®Õn vµ c¸c lÖnh ®ùoc göi ®Õn MS ta cã qu¸ tr×nh ®Þnh tr­íc thêi gian mçi khi MS di chuyÓn ra xa. * M· ho¸ tiÕng: ë mét sè hÖ thèng di ®éng tæ ong FDMA kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c kªnh lµ 25kHz (NMT, TACS) vµ ë GMS kho¶ng c¸ch nµy b»ng 200kHz. So s¸nh TDMA 200kHz vµ FDMA 25kHz ta cã hiÖu qu¶ sö dông tÇn sè nh­ nhau vµ kªnh 25kHz cã tèc ®é 412kB/s. Khi sö dông ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ pha tèi thiÓu Gauss (GMSK) ®é réng b»ng kh«ng bÞ chiÕu sÏ rÊt lín. §Ó ®¶m b¶o b¨ng tÇn cho phÐp ta gi¶m tèi thiÓu tèc ®é bit cho tõng kªnh tiÕng b»ng c¸ch m· ho¸ tiÕng (Vocodes) vµ m· ho¸ theo d¹ng sãng. M· ho¸ theo kiÓu ph¸t ©m Vocodes gióp ta nhËn biÕt ®­îc tiÕng nãi nh­ng rÊt “tæng hîp” vµ ta khã nhËn ra ai ph¸t ©m. Sö dông m· ho¸ sãng (m· ho¸ PCM ®ång ®Òu) th«ng tin trùc tiÕp chÝnh thùc d¹ng sãng ®­îc ph¸t ®i víi tèc ®é ®ßi hái cao vµ cho ta mét chÊt l­îng còng rÊt cao. Tèc ®é bit ë bé m· ho¸ d¹ng sãng thay ®æi gÇn tõ 16kb/s ®Õn 64kb/s ®èi víi bé m· ho¸ PCM ®ång ®Òu. Ngoµi ra ta cßn cã c¸c bé m· ho¸ cho phÐp ®­îc m« t¶ nh­ mét sù pha trén gi÷a Vocodes vµ m· ho¸ d¹ng sãng. C¸c bé m· ho¸ lai ghÐp lÊp kÝn chç trèng gi÷a c¸c bé m· ho¸ Vecodes vµ d¹ng sãng víi tèc ®é bit tõ 5kb/s, chÊt l­îng theo tèc ®é bit. GMS sö dông bé m· ho¸ ghÐp lai gäi lµ m· ho¸ tiÒn ®Þnh tuyÕn tÝnh-TiÒn ®Þnh thêi gian dµi-kÝch thÝch xung ®Òu. Bé LPC-LPT-RPE. - LPC vµ c¸c th«ng sè LPD: 3,6kb/s. - C¸c th«ng sè RPE: 9,4kb/s - Tèc ®é bit ®Çu ra bé m· ho¸ nµy lµ 13kb/s, 20ms tiÕng cho 260bit. 3.1.6: Bé chuyÓn ®æi m· vµ ghÐp kªnh TCSM(Trans Code and Subrate Channel Multiplexer). Tæng quan vÒ TCSM. Chøc n¨ng chuyÓn ®æi m· vµ ghÐp kªnhTCSM lµ mét phÇn modul cña ph©n hÖ tr¹m gèc BSS. Môc ®Ých cña TCSM lµ: - Cung cÊp sù chuyÓn ®æi gi÷a c¸c d¹ng tÝn hiÖu trªn ®­êng truyÒn 16Kbit/s 64Kbit/s trong m¹ng di ®éng GSM. - Gi¶m sè kªnh truyÒn dÉn trªn mÆt ®Êt phôc vô cho ®Êu ®èi gi÷a tr¹m gèc vµ trung t©m chuyÓn m¹ch di ®éngMSC. ViÖc gi¶m sè kªnh ®¹t ®­îc b»ng c¸ch ®Æt thªm chøc n¨ng chuyÓn ®æi m· t¹i MSC vµ BSC, sö dông c¸c kªnh 16Kbit/s cho truyÒn tho¹i vµ truyÒn sè liÖu. GhÐp 90kªnh 16Kbit/s trªn mét ®­êng truyÒn 2048Kbit/s thµnh 90 kªnh cao tèc. VÞ trÝ thuËn lîi cho bé chuyÓn ®æi m· TC lµ ®Æt t¹i vÞ trÝ MSC. V× r»ng trong tr­êng hîp c¸c kªnh 16Kbit/s®­îc sö dông trªn tÊt c¶ ®­êng truyÒn, gi÷a BSC vµ MSC vµ sù ghÐp kªnh còng cã thÓ ®­îc sö dông ®Ó tiÕp kiÖm ®­êng truyÒn. H¬n n÷a, chuyÓ m¹ch ®iÒu khiÓn gèc BSCcho phÐp sö dông tèt nhÊt bé chuyÓn ®æi m·. Trong thùc tÕ: - Bé chuyÓn ®æi m· cã thÓ ®­îc trang bÞ theo sè c¸c kªnh ®­îc sö dông gi÷a BC vµ MSC. Nãi chung, sè bé chuyÓn ®æi th× Ýt h¬n sè kªnh Traffic trªn giao diÖn BSS. - Lçi cña bé chuyÓn ®æi m· kh«ng ¶nh h­ëng l¾m ®Õn «. - Sù linh ho¹t cña bé chuyÓn ®æi m· cho phÐp thay b»ng c¸c lo¹i míi trong t­¬ng lai. (H×nh sau chØ ra nguyªn lý truyÒn dÉn chug gi÷a BSC vµ MSC ). TCSM TCSM TR MSC BSC H×nh sau chØ ra thiÕt bÞ ®­îc sö dông trong ghÐp kªnh ®­êng truyÒn BSC MSC TR SM SM TC 2048Mbit/s: BSC TR MSC BSC TR MSC TC TC Bé chuyÓn ®æi m· TC cã thÓ ®­îc sö dông mét c¸ch ®éc lËp mµ kh«ng cÇn thiÕt bÞ ghÐp kªnh. VÝ dô trong tr­êng hîp TC cã thÓ ®­îc ®Æt gi÷a MSC vµ BSC hoÆc t¹i vÞ trÝ MSC hoÆc t¹i vÞ trÝ BSC. §iÒu nµy cho phÐp dÔ dµng sö dông TC cã thÓ cã hoÆc kh«ng cãSM. Trong tr­êng hîp ®Æc biÖt tai MSC hoÆc BSC. Bé SM cã thÓ ®­îc sö dông ë gi÷a BSC vµ TC nh­ng kh«ng ®­îc ë gi÷a MSC vµ TC. Bé TCSM gåm 2 phÇn chÝnh mµ cã thÓ ®­îc sö dông mét c¸ch ®éc lËp lµ: - Bé chuyÓ ®æi m· TC(TransCoder). - Bé ghÐp kªnh SM( SubMultiplexer). * Bé chuyÓn ®æi m· TRCU(transCoder Unit). ®Ó cho phÐp sö dông mét c¸ch linh ho¹t TC bao gåm mét nhãm c¸c modul®éc lËp mµ cã thÓ ®­îc ®Æt ë giao diÖn BSC/MSC, hoÆc ë MSC, hoÆc ë BSC. Bé TRCU thùc hiÖn sù chuyÓn ®æi m· cho kªnh tho¹i, cã thÓ lªn tíi 30 kªnh. Nã cã giao diÖn 2Mbit/s( A_interface) víi MSC, mét giao diÖn 2Mbit/svíi BSC( hoÆc SM) n¬i mµ c¸c kªnh 16Kbit/s ®­îc ghÐp thµnh kªnh 64Kbit/s. Trªn giao diÖn A_interfacecuae TRCU c¸c kªnh ®­îc m· ho¸ vµ ®­îc tæ chøc theo chuÈn ®­êng truyÒn, theo khuyÕn nghÞ G732. Trªn giao diÖn víi BSC cña TRCU, c¸c kªnh tho¹i sè liÖu ®­îc chuyÓn dÇn tõng 2 bit mét bëi c¸c bit 1 vµ 2 cña khe thêi gian 8 bit. Mét modul TRCU ®Çy dñ gåm 30TRAU ( An individual TransCoder Unit). Mµ 29 hoÆc 30 bé nµy cã thÓ ®­îc sö dông cho chuyÓ ®æi m· cho c¸c kªnh traffic. Mét bé TRAU t­¬ng øng víi 32 khe thêi gian cña ®­êng truyÒn sè 2048Kbit/s. TS0 lu«n lu«n kh«ng ®­îc truy nhËp, TS1.... TS15 vµ TS17.... TS31 th­êng mang Traffic, vµ TRCU cã thÓ qu¶n lý chóng. TS31 còng cã thÓ ®­îc sö dông ®Ó truyÒn LAPD hoÆc kªnh Q1. NÕu SM kh«ng ®­îc sö dông, mét TS ph¶i ®­îc dµnh cho tÝn hiÖu gi¸m s¸t,Q1 vµ TRAU t­¬ng øng víi TS nµy kh«ng ®­îc sö dông. NÕu bé ®iÒu khiÓn TC, TSC ë t¹i vÞ trÝ TS, mét TS trªn trung kÕ A ph¶i ®­îc dµnh cho LAPD tõ BSC tíi TSC, vµ TRAU t­¬ng øng víi TS nµy còng kh«ng ®­îc sö dông. Chøc n¨ng cña TRAU lµ: - ChuyÓn ®æi khèi 260 bit m· ho¸ tiÕng thµnh 160 mÉu 8 bit theo luËt A_PCM, vµ ng­îc l¹i. - T¹o khung vµ ®ång bé c¸c khèi m· ho¸ tiÕng. - T¸ch kªnh tho¹i ®ang lµm viÖc. - §iÒu chØnh pha cña c¸c khèi trªn ®­êng xuèng trùc tiÕp ®Ó gi¶m trÔ. - Göi c¶nh b¸o tíi BSC th«ng qua TSC. - §Æt chÕ ®é kiÓm tra lÆp theo yªu cÇu cña BSC hoÆc MSC. BSC BSC Channel uer LPADfor TC mainternace mainternace BSC/TCSM interface A_ interface CHO info 15 ´ 16 Kb # 7 Signalling 15 ´ 16 Kb 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 15 16 17 TC M S C CHO info 15 PCM Channel # 7 Signalling 15 PCM Channel 31 15 16 17 0 1 8 Chøc n¨ng cña TRCU lµ: - Qu¶n lý khe thêi gian TS0 trªn ®­êng truyÒn 2048Kbit/s. - Göi vµ nhËn c¸c bit trªn giao diÖn 2048Kbit/s. - §Êu nèi kªnh b¸o hiÖu sè 7 tõ TS16 trªn ®­êng truyÒn 2048Kbit/s tõ MSC tíi TS16 cña ®­êng tryuÒn 2048Kbit/s ®Õm BSC. - Göi c¶nh b¸o tíi BSC th«nh qua TSC. - TruyÒn c¸c b¶n tin OM tíi TSC vµ BSC. * ThiÕt bÞ ghÐp kªnh SM2M (2Mbit/s Sub Multiplexer). Bé ghÐp kªnh cho mét m¹ng truyÒn dÉn 2Mbit/s lµ thiÕt bÞ ®éc lËp mµ cã thÓ ®­îc sö dông khi TC ®­îc ®Æt t¹i MSC®Ó ghÐp 90 kªnh cho 16Kbit/s cña ba TRCU vµo mét ®­êng truyÒn 2Mbit/s. C¸c kªnh tho¹i vµ sè liÖu chiÕm c¸c khe thêi gian mµ kh«ng ph¶i lµ béi sè cña 4. B¸o hiÖu sè 7 chiÕm c¸c khe thêi gian 20, 24 vµ 28. Khe thêi gian 4, 8, vµ 12 ®­îc dµnh cho dÞch vô chØ sù chuyÓn ®æi kÕt cuèi ëMSC lÉn ë BSC. Khe 16 ®Ó trèng. Bé ghÐp kªnh cã thÓ ®­îc sö dông hay kh«ng phô thuéc vµo cÊu h×nh cña m¹ng. NÕu ®­îc sö dông, nã ph¶i ®­îc ®Æt ë c¶ ®Çu vµ uèi cña ®­êng truyÒn d©n. C¸c chøc n¨ng chÝnh cña SM2M lµ: GhÐp 3´30 kªnh 16Kbit/s ë c¸c khe thêi gian cña ®­êng truyÒn 2Mbit/s thµnh mét kªnh 90 cao tèc trªn ®­êng truyÒn 2Mbit/s. Gi¸m TS0 cña giao diÖn 2Mbit/s. Göi c¶nh b¸o tíi C th«ng qua TSC tíi thiÕt bÞ dù phßng ®­êng cao tèc HWRED ( High Way REDun dancy). §Æt chÕ ®é liÓm tra vßng. TruyÒn c¸c b¶n tin O & M gi÷a BSC vµ BSC. 3.2.giao tiÕp v« tuyÕn : Giao tiÕp v« tuyÕn lµ tªn gäi chung cña ®Çu nèi gi÷a MS vµ BTS giao tiÕp sö dông kh¸i niÖm TDMA víi 1 khung TDMA cho mét tÇn sè mang, mçi khung gåm 8TS h­íng tõ BTS ®Õn BS (®­êng xuèng). 3.2.1. Kh¸i niÖm c¸c kªnh giao tiÕp v« tuyÕn: M¹ng GMS/PLMN ®­îc dµnh 124 kªnh sãng mang , sãng nµy ë d¶i tÇn: - §­êng lªn (MS-BTS) : 890-915MHz. - §­êng xuèng (BTS-MS): 935-960 MHz - ë ViÖt Nam, GMS sö dông b¨ng tÇn ®­êng lªn 890,2-898,4 MHz vµ ®­êng xuèng 935,2-934,4MHz. Mçi tÇn sè sãng mang 200kHz trªn mçi sãng mang thùc hiÖn ghÐp kªnh theo thêi gian øng víi mçi khung TDMA ta cã soã kªnh b»ng 124x8(khe)=922 kªnh. *Kªnh vËt lý: Mét sè TS cña mét khung TDMA ë mét sãng mang lµ mét kªnh vËt lý th× mét sãng mang ë GMS cã 8 kªnh vËt lý, th«ng tin ph¸t ®i tõ mét TS gäi lµ Burst. * Kªnh l«gÝc: Kªnh l«gÝc ®­îc nãi kh¸c nhau tuú theo lo¹i th«ng tin cÇn truyÒn c¸c kªnh l«gÝc ®­îc chia thµnh kªnh l­u th«ng (TCH) vµ kªnh ®iÒu khiÓn. * Kªnh l­u th«ng: Lµ kªnh mang tiÕng hoÆc m· ho¸ hoÆc sè liÖu cña ng­êi sö dông , lµ kªnh ®­êng lªn vµ xuèng, ®iÓm ®Õn ®iÓm. - Kªnh Bm hay toµn tèc TCH mang th«ng tin (tiÕng m· ho¸ hay sè liÖu) ë tèc ®é tæng 22,8kbit/s. - Lm hay TCH b¸n tèc mang th«ng tin (tiÕng m· ho¸ hay sè liÖu) ë tèc ®é tæng 11,4kbit/s. * Kªnh ®iÒu khiÓn: §Ó mang tÝn hiÖu hay sè liÖu ®ång bé - Kªnh qu¶ng b¸ BCH gåm: + FCCH: Kªnh mang th«ng tin tÝn hiÖu chØnh tÇn sè cña MS kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. + SCH: Kªnh ®ång bé mang th«ng tin ®ång bé khung cña MS vµ nhËn d¹ng BTS, kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. + BCCH: Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ th«ng tin chung trªn c¬ së mét kªnh cho BTS , kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. - C¸c kªnh ®iÒu khiÓn chung CCCH: + Kªnh t×m gäi (PCH): Dïng ®Ó gäi MS, kªnh ®­êng xuèng ®iÓm tíi ®a ®iÓm. + Kªnh th©m nhËp ngÉu nhiªn (RACH): §­îc dïng ®Ó yªu cÇu mét kªnh ®iÒu khiÓn ®­êng riªng ®øng mét m×nh (SDCCH) hay ®Ó tr¶ lêi t×m gäi hoÆc th©m nhËp khi khëi ®Çu hoÆc ®¨ng ký cuéc gäi MS, kªnh ®­êng lªn ®iÓm ®Õn ®iÓm. + Kªnh cho phÐp th©m nhËp (AGCH): Dïng ®Ó dµnh mét SOCCH hay trùc tiÕp mét TCH cho MS, kªnh ®­êng xuèng ®iÓm - ®iÓm. - C¸c kªnh ®iÒu khiÓn riªng: + SDCCH: Dïng ®Ó b¸o hiÖu hÖ thèng khi thiÕt lËp mét cuéc gäi tr­íc khi Ên ®Þnh mét TCH. Kªnh lªn xuèng ®iÓm-®iÓm. + Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt chËm (SACCH) liªn kÕt víi mét SOCCH hoÆc mét TCH, lµ kªnh sè liÖu liªn tôc mang th«ng tin liªn tôc nh­ c¸c th«ng b¸o ®o ®¹c tõ tr¹m MS vÒ c­êng ®é tÝn hiÖu thu tõ ë hiÖn thêi vµ ë c¸c tr¹m l©n cËn, th«ng tin nµy cÇn cho chuyÓn giao vµ ®Ó ®iÒu chØnh c«ng suÊt MS vµ ®ång bé thêi gian. Kªnh lªn xuèng ®iÓm-®iÓm. + Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt rÊt nhanh FACCH liªn kÕt víi TCH vµ lµm viÖc ë chÕ ®é lÊy c¾p nh­ trong tr­êng hîp chuyÓn giao (handover) ng­êi nghe sÏ kh«ng thÊy ®­îc sù gi¸n ®o¹n th«ng tin. 3.2.2. Côm: Côm lµ mÉu th«ng tin ë mét khe thêi gian kÏm kªnh TDMA, cø 8 khe thêi gian mét lÇn TDMA ®­îc ph¸t ®i th× cã 1 côm cña mét lo¹i th«ng tin. * Côm b×nh th­êng :NB TB 3 C¸c bit ®­îc mËt m· 58 Chuçi h­íng dÉn 26 C¸c bit ®­îc mËt m· 58 TB 3 GP 8,25 0,577 ms 156,25 bit - C¸c bit ®­îc mËt m· gåm 57bit sè liÖu hay tiÕng vµ mät “cê lÊy c¾p”. - Chuçi h­íng dÉn lµ mÉu bit biÕt tr­íc ®Ó bé c©n b»ng cã thÓ thµnh lËp mét m« h×nh kªnh. - C¸c bit ®u«i TS lu«n lµ “0,0,0” gióp bé c©n b»ng x¸c ®Þnh ®Çu vµ cuèi mÉu bit. - Kho¶ng b¶o vÖ GP lµ mét kho¶ng trèng cho phÐp m¸y ph¸t dÞch lªn hay dÞch xuèng trong giíi h¹n do khuyÕn nghÞ GMS qui ®Þnh. * Côm hiÖu chØnh tÇn sè: §iÒu chØnh tÇn sè cña MS, nã t­¬ng ®­¬ng sãng mang ch­a bÞ ®iÒu chÕ. LÆp l¹i cña mét côm gäi lµ FCCH. TB 3 TB 3 GP 8,25 0,577 ms 156,25 bit C¸c bit cè ®Þnh “0” 142 * Côm ®ång bé (SM): Dïng ®Ó ®ång bé thêi gian cña MS TB 3 C¸c bit ®­îc mËt m· 39 Chuçi ®ång bé 64 C¸c bit ®­îc mËt m· 39 TB 3 GP 8,25 Khèi ®ång bé dµi dÔ dµng nhËn biÕt vµ mang th«ng tin sè khung TDMA cïng m· nhËn d¹ng tr¹m c¬ së BS. LÆp l¹i cña côm lµ SHC. Sè khung gióp MS biÕt lo¹i kªnh l«gÝc ®ang ®­îc truyÒn ë b¨ng ®iÒu khiÓn. Mét chu tr×nh ®¸nh sè khung lµ 3,5 giê víi mçi khung TDMA thêi gian lµ 6,615ms. * Côm th©m nhËp (AB): Sö dông ®Ó th©m nhËp ngÉu nhiªn vµ cã GP ®Ó dµnh cho ph¸t côm tõ tr¹m di ®éng. TB 3 Chuçi ®ång bé 41 C¸c bit ®­îc mËt m· 36 TB 3 GP 8,25 * Côm gi¸: §­îc ph¸t ®i tõ BTS vµ kh«ng chøa th«ng tin khu©n mÉu gièng nh­ côm b×nh th­êng víi c¸c bit mËt m· ®­îc thay bëi c¸c bit hçn hîp cã mÉu bit x¸c ®Þnh. 3.2.3. S¾p xÕp c¸c kªnh l«gÝc ë c¸c kªnh vËt lý: XÐt mét BTS víi n sãng mang (truyÒn song c«ng, mçi sãng mang Co,....Cn cã 8 khe thêi gian Ts. Víi Co ®­êng xuèng, Tso ®­îc dïng chØ ®Ó s¾p xÕp c¸c kªnh ®iÒu khiÓn. 0 1 2 0 1 2 7 0 1 7 F S B C F S C C F S C C F S C C F S C C C¸c khung TDMA BCCH CCCH ®­êng xuèng * GhÐp c¸c BCH vµ CCCH ë TSo: - TSo ë sãng mang Co, ®­êng lªn kh«ng xuèng chøa c¸c kªnh FCCH, SCH, vµ BCCH, nã ®­îc dïng ®Ó th©m nhËp BCCH, FCCH, SCH, FCH, AGCH ë ®­êng xuèng riªng RACH ë ®­êng lªn. 0 1 2 0 1 2 7 0 1 7 R R R R R R R R R 51 khung TDMA liªn tiÕp - §èi víi TS1 ®­îc sö dông ®Ó s¾p xÕp c¸c kªnh ®iÒu khiÓn riªng lªn c¸c kªnh vËt lý, ®o tèc ®é bit trong qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi vµ ®¨ng ký kh¸ thÊp nªn cã thÓ cã 8 SDCCH ë mét TS1. Sö dông TS hiÖu qu¶ h¬n. * C¸c c¸ch ghÐp kªnh ë TS1 : - SDCCH + SACCH ®­êng xuèng. - SDCCH + SACCH ®­êng lªn ë TS1 th«ng tin cña khe sÏ ®­îc sö dông cho c¸c kªnh l­u kh«ng TCH. TS 2-7 gäi lµ c¸c kªnh l­u kh«ng l«gÝc víi chu kú lËp l¹i lµ 26Ts. TSo: lµ c¸c kªnh ®iÒu khiÓn l«gÝc, chu kú lÆp l¹i 51Ts. TS1: C¸c kªnh ®iÒu khiÓn l«gÝc chu kü lÆp l¹i 102Ts. - Víi c¸c sãng mang C1-CN dµnh cho Ts0-7 ®Òu lµ TCH. - Mçi « chØ cã 1Co vµ chØ cã sau TCH (Tc2-7). - Víi sãng mang bæ xung, c¶ STS cã thÓ sö dông cho TCH. 3.4. §o c­êng ®é ë tr¹m di ®éng: * ë chÕ ®é rçi: Chän æ khi bËt nguån di ®éng: - MS gi÷a 124 kªnh RF ë hÖ thèng GSM vµ tÝnh to¸n møc trung b×nh cho tõng kªnh, MS ®iÒu chØnh ®Õn sãng mang m¹nh nhÊt vµ t×m xem nã cã ph¸t lµ BCCH hay kh«ng, nÕu ®óng th× MS ®äc sè liÖu BCCH xem cã thÓ kho¸ ®Õn « nµy kh«ng, nÕu kh«ng MS sÏ t×m ®Õn sãng mang m¹nh thø hai. - MS cã thÓ cã bé nhí BCCH vµ nã sÏ chØ t×m c¸c sãng mang nµy. NÕu qu¸ tr×nh kh«ng thµnh c«ng MS thùc hiÖn qu¸ tr×nh 1 ë BCCH, MS ®­îc th«ng b¸o cÇn gi¸m s¸t c¸c sãng mang BCCH nµo ®Ó chän l¹i æ kho¸ ®Õn BTS kh¸c. Nh­ vËy MS trªn cËp nhËt danh s¸ch 6 sãng mang m¹nh nhÊt. * ChÕ ®é ®· nèi th«ng cuéc gäi: MS liªn tôc qua SACCH th«ng b¸o cho hÖ thèng c­êng ®é tÝn hiÖu thu tõ BTS l©n cËn. BSC sö dông c¸c phÐp ®o nµy ®Ó nhanh chãng quyÕt ®Þnh c¸c « ®Ých kh¸c khi chuyÓn giao cÇn thiÕt. ViÖc ®o ®¹c « l©n cËn thùc hiÖn gi÷a c¸c kho¶ng thêi gian ph¸t vµ thu ë khe Ts dµnh cho tr¹m. C­êng ®é tÝn hiÖu cña mçi « phôc vô ®­îc gi¸m s¸tkhi thu Ts dµnh cho MS ë SACCH, c­êng ®é tÝn hiÖu cña c¸c sãng mang BCCH lÇn l­ît ®­îc ®o theo qui tr×nh: Ph¸t, ®o, ph¸t, ®o,... gi¸ trÞ trung b×nh tõng phÐp ®o cho tõng sãng mang ®­îc tÝnh to¸n vµ th«ng b¸o cho SBC. §Ó c¸c gi¸ trÞ ®o t­¬ng øng víi BTS cÇn ®o, ph¶i x¸c ®Þnh nhËn d¹ng BTS ë BSIC ph¸t ë SCH trªn Ts0, Co. Trong thêi gian khung ®Ó trèng (ICLE) ë TCHC, TDMA-267, BSIC cho BTS l©n cËn ®­îc. 1 0 2 7 1 0 2 7 1 0 2 1 0 2 7 1 0 2 7 1 0 2 1 2 3 1 2 4 Down link Up link 25 25 24 24 45 MHz IDLE * Nguyªn lý ®o MS: (1): MS thu vµ ®o c­êng ®é tÝn hiÖu (2): MS Ph¸t (3): MS ®o c­êng ®é tÝn hiÖu cho Ýt nhÊt mét « l©n cËn. (4): MS ®äc BSIC ë SCH (TS0) cho mét « l©n cËn MS kh«ng biÕt khi nµo x¶y ra TS0 ë sãng mang BCCH l©n cËn nÕu ph¶i ®o trong kho¶ng thêi gian 8Ts ®Ó ch¾c ch¾n lµ Tso sÏ x¶y ra trong qu¸ tr×nh ®o. ViÖc nµy thùc hiÖn b»ng IDLE. 3.5. C¸c tr­êng hîp vµ thñ tôc th«ng tin: 3.5.1. Tæng quan: Tr­íc khi kh¶o s¸t c¸c thñ tôc th«ng tin kh¸c nhau, h·y kh¶o s¸t c¸c t×nh huèng ®Æc biÖt cña 1 PLMN cã tÊt c¶ c¸c thuª bao di ®éng, v× thÕ ta quan s¸t MS ë mét sè t×nh huèng sau: * T¾t m¸y: M¹ng sÏ kh«ng thÓ tiÕp cËn ®Õm m¸y v× MS kh«ng tr¶ lêi th«ng b¸o t×m gäi. Nã sÏ kh«ng b¸o cho hÖ thèng vÒ vïng ®Þnh vÞ (nÕu cã) vµ MS sÏ ®­îc coi lµ rêi m¹ng. * MS bËt m¸y ( tr¹ng th¸i rçi): HÖ thèng cã thÓ t×m gäi MS thµnh c«ng, MS ®­îc coi lµ nhËp m¹ng. Trong khi chuyÓn ®éng, MS lu«n kiÓm tra r»ng nã ®­îc nèi ®Õn mét kªnh qu¶ng b¸ ®­îc thu ph¸t tèt nhÊt. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ l­u ®éng(Roaming). MS cÇn th«ng b¸o cho hÖ thèng vÒ c¸c thay ®æi vïng ®Þnh vÞ, qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ cËp nhËt vÞ trÝ. * MS bËn: M¹ng v« tuyÕn cã mét kªnh th«ng tin (kªnh tiÕng) dµnh cho luång sè liÖu tíi vµ tõ MS trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng MS ph¶i cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®Õn mét kªnh th«ng tin kh¸c. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ chuyÓn giao (Handover). §Ó quyÕt ®Þnh chuyÓn giao hÖ thèng ph¶i diÔn gi¶i th«ng tin nhËn ®uîc tõ MS vµ BTS. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ ®Þnh vÞ. L­u ®éng vµ cËp nhËt vÞ trÝ: Coi r»ng MS ë tr¹ng th¸i tÝch cùc, rçi vµ ®ang chuyÓn ®éng theo mét ph­¬ng liªn tôc MS ®­îc kho¸ ®Õn mét tÇn sè v« tuyÕn nhÊt ®Þnh cã CCCH vµ BCH ë TSo. Khi MS rêi xa BTS nèi víi nã c­êng ®é tÝn hiÖu sÏ gi¶m. ë mét thêi ®iÓm nµo ®ã kh«ng xa biªn giíi lý thuyÕt gi÷a hai « l©n cËn nhau c­êng ®é tíi møc mµ MS quyÕt ®Þnh chuyÓn ®Õn mét tÇn sè míi thuéc mét trong c¸c « l©n cËn nã. §Ó chän tÇn sè tèt nhÊt nã liªn tôc ®o c­êng ®é tÝn hiÖu cña tõng tÇn sè trong sè tÇn sè nhÊt ®Þnh cña « l©n cËn. Th­êng MS ph¶i t×m ®­îc tÇn sè BCH/CCCH tõ BTS cã c­êng ®é tÝn hiÖu tèt h¬n tÇn sè cò. Sau khi tù kho¸ ®Õn tÇn ssã míi nµy, MS tiÕp tôc nhËn th«ng bao t×m gäi / c¸c th«ng b¸o qu¶ng b¸ chõng nµo tÝn hiÖu cña tÇn sè míi vÉn ®ñ tèt. QuyÕt ®Þnh viÖc thay ®æi tÇn sè BCH/CCCH sÏ ®­îc thùc hiÖn mµ kh«ng cÇn th«ng b¸o cho m¹ng. NghÜa lµ m¹ng mÆt ®Êt kh«ng tham gia vµ qu¸ tr×nh nµy. Kh¶ n¨ng chuyÓn ®éng v« ®Þnh ®ång thêi víi viÖc thay ®æi nèi th«ng MS ë giao tiÕp v« tuyÕn t¹i thoõi ®iÓm cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng thu ®­îc gäi lµ l­u ®éng “Roaming”. - Khi MS chuyÓn ®éng ®Õn gi÷a hai cªll thuéc 2 BTS kh¸c nhau: Ta biÕt r»ng MS kh«ng hÒ biÕt cÊu h×nh cña m¹ng chøa nã. §Ó göi cho MS th«ng tin vÒ vÞ trÝ chÝnh x¸c cña nã hÖ thèng göi ®i nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ (LAI) liªn tôc ë giao tiÕp v« tuyÕn b»ng BCCH. Khi ®i vµo cell Thuéc BSC kh¸c MS sÏ nhËn thÊy vïng míi b»ng c¸ch thu BCCH. V× th«ng tin vÒ vÞ trÝ cã tÇm quan träng lín nªn m¹ng ph¶i th«ng b¸o vÒ sù thy ®æi nµy, ë ®iÖn tho¹i di ®éng qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ “ ®¨ng ký c­ìng bøc”. MS kh«ng cßn c¸ch nµo kh¸c lµ ph¶i cè g¾ng th©m nhËp vµo m¹ng ®Ó cËp nËt vÞ tÝ cña m×nh ë MSC/VLR. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ cËp nhËt vÞ trÝ. Sau khi ®· ph¸t vÞ trÝ míi cña m×nh lªn m¹ng, MS tiÕp tôc chuyÓn ®éng ë trong vïng míi nh­ ®· m« t¶ ë trªn. - Khi MS chuyÓn ®äng gi÷a hai vïng phôc vô kh¸c nhau: Trong tr­êng hîp cã mét cuéc gäi vµo cho MS, viÖc chuyÓn tõ mét vïng phôc vô MSC/VLR nµy sang mét vïng phôc vô MSC/VLR kh¸c cã ngh·i lµ tuyÕn th«ng tin ®i qua m¹ng còng sÏ kh¸c. §Ó t×m ®­îc ®Þnh tuyÕn ®óng, hÖ thèng ph¶i tham kh¶o bé ghi ®Þnh vÞ th­êng tró HLR v× thÕ MSC/VLR sÏ ph¶i cËp nhËt HLR vÒ vÞ trÝ cña MSC/VLR cho MS cña chóng ta. Qu¸ tr×nh cËp nhËt vÞ trÝ nh­ sau: MSC HLR VLR MSC VLR (5) xo¸ vÞ trÝ (6) tiÕp nhËn xo¸ (2) Yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ (3) tiÕp nhËn vÞ trÝ (1) Yªu cÇu nhËt vÞ trÝ (4) C«ng nhËn cËp nhËt vÞ trÝ Sau khi cËp nhËt vÞ trÝ thµnh c«ng ë HLR hÖ thèng sÏ huû bá vÞ trÝ cò, HLR th«ng b¸o huû bá vÞ trÝ cho tæng ®µi MSC/VLR cò ®Ó xo¸ vÞ trÝ cò cña MS cã liªn quan. 3.5.3.Thñ tôc nhËp m¹ng ®¨ng ký lÇn ®Çu: Khi MS bËt m¸y nã sÏ quÐt giao tiÕp v« tuyÕn ®Ó t×m ra tÇn sè ®óng, tÇn sè mµ MS t×m kiÕm sÏ chøa th«ng tin qu¶ng b¸ còng nh­ th«ng tin t×m gäi BCH/CCCH cã thÓ cã. MS tù kho¸ ®Õn tÇn sè ®óng nhê viÖc hiÖu chØnh tÇn sè thu vµ th«ng tin ®ång bé V× ®©y lµ lÇn ®Çu MS sö dông nªn phÇn m¹ng chÞu tr¸ch nhiªm sö lý th«ng tin tíi / tõ MS hoµn toµn kh«ng cã th«ng tin vÒ MS nµy, MS kh«ng cã chØ thÞ nµo vÒ nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ míi . Khi MS cè g¾ng th©m nhËp tíi m¹ng vµ th«ng b¸o víi hÖ thèng r»ng nã lµ MS míi ë vïng ®Þnh vÞ nµy b»ng c¸ch göi ®i mét th«ng b¸o “ CËp nhËt vÞ trÝ m¹ng” ®Õn MSC/VLR. Tõ giê trá ®i MSC/VLR sÏ coi r»ng MS ho¹t ®éng vµ ®¸nh dÊu tr­êng d÷ liÖu cña MS nµy b»ng 1 cê “nhËp m¹ng” coµ nµy liªn quang ®Õn IMSI. 3.5.4. Thñ tôc rêi m¹ng: Thñ tôc rêi m¹ng liªn quan ®Õn IMSI. Thñ tôc rêi m¹ng cña IMSI cho phÐp th«ng b¸o víi m¹ng r»ng thuª bao di ®éng sÏ t¾t nguån , lóc nµy t×m gäi MS b»ng th«ng b¸o t×m gäi sÏ kh«ng x¶y ra. Mét MS ë tr¹ng th¸i ho¹t ®éng ®­îc ®¸nh dÊu lµ “®· nhËp m¹ng”. Khi t¾t nguån MS göi th«ng b¸o cuèi cïng ®Õn m¹ng ,th«ng b¸o nµy chøa yªu cÇu thñ tôc rêi m¹ng. Khi thu ®­îc th«ng b¸o rêi m¹ng MSC/VLR ®¸nh dÉu cê IMSI ®· rêi m¹ng t­¬ng øng. * T×m gäi: Cuéc gäi ®Õn MS ®ùoc ®Þnh tuyÕn ®Õn MSC/VLR n¬i MS ®¨ng ký. Khi ®ã MSC/VLR sÏ göi ®i mét th«ng b¸o t×m gäi ®Õn MS, th«ng b¸o nµy ®­îc ph¸t qu¶ng b¸ trªn toµn bé vïng ®Þnh vÞ LA nghÜa lµ tÊt c¶ c¸c BTS trong LA sÏ göi th«ng b¸o t×m gäi MS. Khi chuyÓn ®éng ë LA vµ “nghe” th«ng tin CCCH MS sÏ “nghe thÊy” th«ng b¸o t×m gäi vµ tr¶ lêi ngay lËp tøc. * Gäi tõ MS: Gi¶ sö MS rçi vµ muèn thiÕtl¹p mét cuéc gäi thuª bao nµy sÏ quay tÊt c¶ c¸c ch÷ sè cña thuª bao bÞ gäi vµ b¾t ®Çu thñ tôc nµy b»ng c¸ch Ên phÝm “ ph¸t “ . Khi nµy MS göi ®i mét th«ng b¸o ®Çu tiªn ®Õn m¹ng b»ng CCCH ®Ó yªu cÇu th©m nhËp . Tr­íc hÕt MSC/VLR sÏ giµnh riªng cho MS mét kªnh riªng , kiÓm tra thÓ lo¹i cña thuª bao bÞ gäi vµ ®¸nh dÊu thuª bao nµy ë tr¹ng th¸i bËn . NÕu thuee bao gäi ®­îc phÐp sö dông m¹ng MSC/VLR sÏ c«ng nhËn yªu cÇu th©m nhËp . B©y giê MS sÏ göi ®i mét th«ng b¸o ®Ó thiÕt lËp cuéc gäi , tuú theo thuª bao bÞ gäi lµ cè ®Þnh hay di ®éng sè cña nã sÏ ®­îc ph©n tÝch trùc tiÕp ë MSC?VLR hoÆc göi ®Õn mét tæng ®µi chuyÓn tiÕp cña m¹ng PSTN cè ®Þnh . Ngay khi ®­êng nèi ®Õn thuª bao bÞ gäi ®· s½n sµng th«ng b¸o thiÕt lËp cuéc gäi sÏ ®­îc c«ng nhËn, MS còng sÏ ®­îc chuyÓn ®Õn mét kªnh th«ng tin riªng. B©y giê tÝn hiÖu cuèi cïng sÏ lµ sù kh¼ng ®Þnh thuª bao. * Gäi ®Õn thuª bao MS: Gi¶ sö cã mét thuª bao A thuéc m¹ng cè ®Þnh PSTN yªu cÇu thiÕt lËp cuéc gäi víi thuª bao B thuéc m¹ng di ®éng. - Thuª bao A quay m· n¬i nhËn trong n­íc ®Ó ®¹t tíi vïng GSM/PLMN. Nèi th«ng ®­îc thiÕt lËp tõ tæng ®µi néi h¹t cña thuª bao A ®Õn GMSC cña m¹ng GSM/PLMN. - Thuª bao A quay sè cña thuª bao B, soè thuª bao ®­îc ph©n tÝch ë GMSC. B»ng chøc n¨ng hái ®¸p GMSC göi MSISDN cïng víi yªu cÇu vÒ sè l­u ®éng (MSRN) ®Õn bé ghi ®Þnh vÞ th­êng tró (HLR) - HLR ®Þnh sè thuª bao cña MS ®­îc quay vµ nhËn d¹ng GSM/PLMN MSISDN Þ IMSI - HLR chØ cho MS vïng phôc vô vµ göi IMSI cña MS ®Õn VLR cña vïng phôc vô ®ång thêi yªu cÇu vÒ MSRN. - VLR sÏ t¹m thêi g¸n sè l­u ®éng MSRN cho thuª bao bÞ gäi vµ göi nè ng­îc trë vÒ HLR, HLR sÏ göi nã vÒ tæng ®µi c«ng GSMC. - Khi nhËn ®­îc MSRN ®óng tæng ®µi GMSC sÏ cã kh¶ n¨ng thiÕt lËp cuéc gäi ®Õn vïng phôc vô MSC/VLR n¬i thuª bao B hiÖn ®ang cã mÆt. - VLR sÏ chØ cho thuª bao nµy vïng ®Þnh vÞ (LAI) ë giai ®o¹n qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi hÖ thèng muèn r»ng th«ng b¸o t×m gäi thuª bao bÞ gäi ®­äc ph¸t qu¶ng b¸ trªn vïng phñ sãng cña tÊt c¶ c¸c « cña vïng ®Þnh vÞ nµy. V× vËy MSC/VLR göi th«ng b¸o t×m gäi ®Õn tÊt c¶ c¸c BTS trong vïng ®Þnh vÞ. - Khi nhËn ®­îc th«ng tin t×m gäi, BTS sÏ ph¸t nã lªn ®­ßng v« tuyÕn ë kªnh t×m gäi PCH. Khi MS ë tr¹ng th¸i rçi vµ “nghe” ë kªnh PCH cña mét trong sè c¸c « thuéc vïng ®Þnh vÞ LA, nã sÏ nhËn th«ng tin t×m gäi , nhËn biÕt d¹ng IMSI vµ göi tr¶ lêi vÒ th«ng b¸o t×m gäi. - Sau c¸c thñ tôc vÒ thiÕt lËp cuéc gäi vµ sau khi ®· g¸n cho mét kªnh th«ng tin cuéc gäi nãi trªn dd­îc nèi th«ng ®Õn MS ë kªnh v« tuyÕn. * Cuéc gäi ®ang tiÕn hµnh, ®Þnh vÞ: B©y giß ta xem xÐt ®iÒu g× sÏ x¶y ra khi mét tr¹m di ®éng ë tr¹ng th¸i bËn chuyÓn ®éng xa dÇn BTS mµ nã nèi ®Õn ë ®­êng v« tuyÕn. Nh­ ta võa thÊy MS sö dông mét kªnh TCH riªng ®Ó trao ®æi sè liÖu/tÝn hiÖu cña m×nh víi m¹ng khi cµng rêi xa BTS, suy hao ®­êng truyÒn còng nh­ ¶nh h­ëng cña Phadinh sÏ lµm háng chÊt l­îng truyÒn dÉn v« tuyÕn sè. Tuy nhiªn hÖ thèng cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o chuyÓn sang BTS bªn c¹nh. Qu¸ tr×nh thay ®ái ®Õn mét kªnh th«ng tin míi trong qu¸ tr×nh tiÕt lËp cuéc gäi hay ë tr¹ng th¸i bËn ®­îc gäi lµ chuyÓn giao. M¹ng sÏ quyÕt ®Þnh vÒ sù thay ®æi nµy. MS göi c¸c th«ng tin liªn quan ®Ðn c­êng ®é tÝn hiÖu vµ chÊt l­îng truyÒn dÉn ®Õn BTS qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ cËp nhËt. MS vµ m¹ng cã kh¶ n¨ng trao ®æi th«ng tin vÒ b¸o hiÖu trong qu¸ tr×nh cuéc gäi ®Î cã thÓ ®ång bé chuyÓn vïng. Trong qu¸ tr×nh héi tho¹i ë kªnh TCH dµnh riªng, MS ph¶i tËp trung lªn TCH nµy v× thÕ kh«ng thÓ mét kªnh kh¸c dµnh riªng cho b¸o hiÖu. Mét lý do kh¸c n÷a lµ sè l­îng kªnh cã h¹n nªn hÖ thèng kh«ng sö dông 2 kªnh cho cïng mét h­íng, viÖc tæ chøc truyÒn dÉn sè liÖu trªn kªnh TCH sao cho cuéc nãi chuyÖn còng nh­ th«ng tin vÒ b¸o hiÖu ®­îc göi ®i trªn 1 kªnh. Luång sè liÖu sÏ ®­îc ph¸t ®i theo mét tr×nh tù chÝnh x¸c ®Ó c¶ MS lÉn BTS cã thÓ ph©n biÖt gi÷a cuéc nãi chuyÖn vµ c¸c th«ng tin b¸o hiÖu. B©y giê ta quay l¹i viÖc ®Þnh vÞ, tr­íc hÕt BTS sÏ th«ng b¸o cho MS vÒ c¸c BTS l©n cËn vµ c¸c tÇn sè BCH/CCCH. nhê th«ng tin nµy MS cã thÓ ®o c­êng ®é tÝn hiÖu ë c¸c tÇn sè BCH/CCCH cña tr¹m gèc l©n cËn, MS ®o c¶ c­êng ®é tÝn hiÖu lÉn chÊt l­îng truyÒn dÉn ë TCH “bËn “ cña m×nh. TÊt c¶ c¸c kÕt qu¶ ®o nµy ®­îc kÕt qu¶ ®o nµy ®­îc göi ®Õn m¹ng ®Ó ph©n tich s©u h¬n. cuèi cïng BTS sÏ quyÕt ®Þnh chuyÓn vïng. BSC sÏ ph©n tÝch c¸c kÕt qu¶ ®o do BTS thùc hiÖn ë TCH “bËn” . Tãm l¹i BSC sÏ gi¶i quyÕt 2 vÊn ®Ò : - Khi nµo cÇn thùc hiÖn chuyÓn vïng - Ph¶i thùc hiÖn chuyÓn vïng tíi BTS nµo Sau khi ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c t×nh huèng vµ b¾t ®Çu qu¸ tr×nh chuyÓn vïng, BSC sÏ chÞu tr¸ch nhiÖm thiÐt lËp mét ®­êng nèi th«ng ®Õn BTS míi. Cã c¸c tr­êng hîp chuyÓn vïng sau: * ChuyÓn giao trong vïng 1 BSC: ë tr­êng hîp nµy BSC ph¶i thiÕt lËp mét ®­êng nèi ®Õn BTS míi, dµnh riªng mét TCH cña m×nh vµ ra lÖnh cho MS ph¶i chuyÓn ®Õn 1 tÇn sè míi ®ång thêi còng chØ ra mét TCH míi. T×nh huèng nµy kh«ng ®oif hái th«ng tin göi ®Õn phÇn cßn l¹i cña m¹ng. Sau khi chuyÓn giao MS ph¶i nhËn ®­î c¸c th«ng tin míi vµ c¸c « l©n cËn. NÕu nh­ viÖc thay ®ái ®Õn BTS míi còng lµ thay ®ái vïng ®Þnh vÞ th× MS sÏ th«ng b¸o cho m¹ng vÒ LAI míi cña m×nh vµ yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ. - ChuyÓn giao gi÷a hai BSC kh¸c nhau nh­ng cïng mét MSC/VLR Tr­êng hîp nµy cho thÊy sù chuyÓn giao trong cïng mét vïng phôc vô nh­ng gi÷a hai BSC kh¸c nhau. M¹ng can thiÖp nhiÒu h¬n khi quyÕt ®Þnh chuyÓn giao. BSC ph¶i yªu cÇu chuyÓn giao tõ MSC/VLR. Sau ®ã cã mét ®­êng nèi th«ng míi (MSC/VLR Û BSC míi Û BSc míi) ph¶i ®­îc thiÕt lËp vµ nÕu cã TCH rçi. TCH nµy ph¶i ®­îc dµnh cho chuyÓn giao. Sau ®ã khi MS nhËn ®­îc lªnh chuyÓn ®Õn tÇn sè míi vµ TCH míi. Ngoµi ra sau khi chuyÓn giao MS ®­îc th«ng b¸o vÒ c¸c « l©n cËn míi. NÕu viÖc nµy thay ®æi BTS ®i cïng víi viÖc thay ®ái vïng ®Þnh vÞ MS sÏ göi ®i yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ trong qu¸ tr×nh cuéc gäi hay sau cuéc gäi. - ChuyÓn giao gi÷a hai vïng phôc vô MSC/VLR §©y lµ tr­êng hîp chuyÓn giao phøc t¹p nhÊt nhiÒu tÝn hiÖu ®­îc trao ®æi nhÊt tr­íc khi thùc hiÖn chuyÓn giao. Ta sÏ xÐt 2 MSC/VLR. Gäi MSC/VLR cò (tham gia cuéc gäi tr­íc khi chuyÓn giao) lµ tæng ®µi phôc vô vµ MSC/VLR míi lµ tæng ®µi ®Ých. Tæng ®µi cò sÏ göi yªu cÇu chuyÓn giao ®Õn tæng ®µi ®Ých sau ®ã tæng ®µi ®Ých sÏ ®¶m nhËn viÖc chuÈn bÞ nèi ghÐp tíi BTS míi. Sau khi thiÕt lËp ®­êng nèi gi÷a hai tæng ®µi tæng ®µi cò sÏ göi ®i lÖnh chuyÓn giao ®Õn MS. *** PhÇn II. C¸c chØ tiªu kü thuËt cña m¹ng gsm. Ch­¬ng I. cÊu h×nh tr¹m gèc bts. 1.1. s¬ ®å khèi: Bé G H Ð P CU F HU MCU FU B I E TCU OMU CPR DTC DTC SM SM B I E T C TC Tuú chän Tuú chän A bis A V« tuyÕn §/K b¨ng gèc TruyÒn dÉn §/k BSC TruyÒn dÉn BTS BSC BIE: ThiÕt bÞ giao diÖn tr¹m gèc. TC: C¸c bé chuyÓn ®æi m·. SM: khèi ghÐp kªnh con. DTC: Bé ®iÒu khiÓn trung kÕ sè. CPR: Bé xö lý ®iÒu khiÓn. TCU: Khèi ®iªud khiÓn ®Çu cuèi. FU: Khèi t¹o khung. FHU: Khèi nh¶y tÇn. CU: Khèi sãng mang. MCU: Khèi ®ång hå chñ. OMU: Khèi khai th¸c vµ b¶o d­ìng. 1.2. chøc n¨ng chung cña BTS: Mçi tr¹m BTS phôc vô cho mét « ®Ó cung cÊp ®­êng truyÒn v« tuyÕn. C¸c chøc n¨ng c¬ b¶n cña BTS ®· ®­îc nªu ë phÇn trªn. BTS ®­îc giíi h¹n bëi hai giao diÖn: Giao diÖn v« tuyÕn ( gi÷a BTS vµ MS ). Giao diÖn BTS - BSC, giao diÖn µy ®­îc thùc hiÖn ë c¸c d¹ng. + Giao diÖn Abit khi BTS ®Æt c¸ch xa BSC trªn 10m ( cÊu h×nh ®Æt xa). + Giao diÖn néi bé ®­îc gäi lµ giao diÖn tr¹m gèc (BSI) khi BTS vµ BSC ®­îc ®Æt c¸ch xa nhau d­íi 10m ( cÊu h×nh kÕt hîp vµ khi kh«ng cÇn giao diÖn Abit v× lý do kh¸c ). BTS ®¶m b¶o: - §­êng nèi v« tuyÕn MS. - PhÇn b¨ng c¬ së cña líp thu ph¸ 1vµ 2. PhÇn µy ö lý giao thøc th©m nhËp ®­êng truyÒn ë kªnh D(LAPD: Link Access Protocol on D Channel) gi÷a BSC vµ BTS vµ giao thøc th©m nhËp ®­êng truyÒn ë kªnh D di ®éng (LAPDm: Link Access Protocol on D Mobile ) gi÷a BTS vµ MS. LAPDmcã thÓ sö dông ®ång thêi cho dÞch vô b¶n tin ng¾n. - C¸c chøc ¨ng khai th¸c vµ b¶o d­ìng riªng cïng víi chøc n¨ng qu¶n lýc¸c tiÒmn¨ng v« tuyÕn. * C¸c tÝnh ¨ng cña mét tr¹m BTS. - §é nh¹y m¸y thu: Lín h¬n hoÆc b»ng -104dBm. - Bï trõ trÔ ®a tia: S¬ ®å c©n b»ng cho phÐp bï trõ trÔ ®a tia ®Õn 20ms - NhÈy tÇn: Cho phÐp sö dông thªm c¸c bé thu ph¸t ®Ó phôc vô thªm cho nhÈy tÇn. - Anten: BTS cã thÓ ®Êu nèi ®Õn ét anten ph¸t vµ mét oÆc hai anten thu ( tr­êng hîp ph©n tËp kh«ng gian ). Anten cã thÓ v« h­íng ë mÆt ph¼ng ngang ( Omnirectional ) hay ®Þnh h­íng h×nh qu¹t1200 ( Sectorial Anten ). - C«ng suÊt ph¸t: C«ng suÊt ph¸t tr­íc khi ghÐp chung vµo anten lµ 26W hay 69W ( hay 30W ). Cã thÓ ®iÒu chØnh c«ng suÊt tõng nÊc 2dB. 1.3. chøc n¨ng c¸c khèi: Mét BTS bao gåm c¸c khèi sau: - Khèi giao diÖn tr¹m gèc - Khèi t¹o khung. - Khèi nhÈy tÇn. - Khèi dång hå chñ. - Khèi sãng mang. - Khèi ghÐp chung anten. - Khèi khai th¸c vµ b¶o d­ìng. S¬ ®å khèi m« t¶ qu¸ tr×nh xö lý vµ biÕn ®æi tÝn hiÖu ë BTS ®­îc cho ë c¸c h×nh sau: * NhiÖm vô cña khèi ®ång hå chñ MCU lµ ®Ó t¹o ea c¸c lo¹i ®ång hå sau: - §ång hå tham kh¶o cho bé táng hîp tÇn sè. - §ång hå bit 3,7ms. - §ång hå khung TDMA: 4,615ms. - Sè khung ( FN ). * NhiÖm vô cña khèi t¹o khung gåm: - ThÝch øng tèc ®é sè liÖu vµ tiÕng ( chuyÓn ®æi vµo 16Kbit/s vµ ng­îc l¹i ). - M· ho¸ vµ gi¶i m· kªnh. - §ång bé víi bé chuyÓn ®æi m· ®Æt xa ®Ó gi¶m tèi thiÓu thêi gian trÔ. - GhÐp xen vµ khö ghÐp xen. - MËt m· ho¸ vµ gi¶i mËt m·. - Gi¶i ®iÒu chÕ vµ c©n b»ng. - T¹o lËp khung. - §iÒu khiÓn c«ng suÊt m¸y ph¸t bao gåm c¶ DTX. - Ph¸t hiÖn TACCH. - Ph¸t hiÖn cê chØ thÞ im lÆng (SID ). - Gi¶i m· côm th©m nhËp ®Ó chuyÓn giao. - NhiÖm vô cña phÇn ph¸t cña khèi sãng mang ( CU ) gåm: - §iÒu chÕ. - BiÕn ®æi n©ng tÇn. - KhuyÕch ®¹i vµ ®iÒu chØnh æn ®Þnh c«ng suÊt. - §iÒu khiÓn t¹o khung. * Thùc hiÖn xö lý: - Giao thøc líp 2 ( LAPDm ) bao gåm kiÓm tra khung, qu¶n lý ®­êng truyÒn v« tuyÕn. - Giao thøc líp 2 ( LAPD ) víi BSC. - Giao thøc líp 2 víi OMU. - Giao thøc líp 3 cã thÓ chia thµnh: + §Þnh tuyÕn c¸c b¶n tin trong suèt líp 3. + Xö lý vµ ®Þnh tuyÕn c¸c b¶n tin trong suèt líp 3. MCU: Khèi ®ång hå chñ FU ThÝch øng giao diÖn tr¹m gèc M· ho¸ kªnh Giao diÖn nhÈy tÇn Gi¶i m· kªnh Gi¶i ®iÒu chÕ §iÒu khiÓn khèi t¹o khung §ång hå khèi khung Tõ MCU Ph©n phèi Tõ/®ÕnBIE Khèi th¶y tÇn CU Giao diÖn vµ ®iÒu khiÓn Giao tiÕp K/§ c«ng suÊt BiÕn ®æi n©ng tÇn §/C GMSK Tæng hîp tÇn sè Tæng hîp tÇn sè LÊy mÉu C¶nh b¸o BiÕn ®æi h¹ tÇn §iÒu khiÓn §ång hå §iÒu khiÓn C¶nh b¸o Tõ ®Çu vµo m¸y thu TX RX §Õn khèi ghÐp chung * Thùc hiÖn c¸c tÝnh n¨ng: - Qu¶n lý kªnh v« tuyÕn. - §iÒu khiÓn c«ng suÊt. - §o chÊt l­îng. - T×m gäi. - B¶o d­ìng. * Tham gia thùc hiÖn: - §Þnh tr­íc thêi gian. - Gi¸m s¸t ( c¸c phÇn tö cña BTS ). - Qu¶n lý chuyÓn ®æi m· ®Æt xa. * NhiÖm vô cña phÇn thu ë khèi CU gåm: - BiÕn ®æi h¹ tÇn. - LÊy mÉu tÝn hiÖu. - TÝnh to¸n c­êng ®é ®iÖn tr­êng tÝn hiÖu thu. * NhiÖm vô cña bé kÕt hîp: - §¶m b¶o nèi chung c¸c m¸y ph¸t cña CU vµo mét anten ph¸t b»ng c¸ch sö dôngc¸c bé Circulator vµ cacs hèc céng h­ëng. - ChuyÓn m¹ch b¶o vÖ cho kªnh BCCH. - §o kiÓm hÖ sè sãng ®øng cho tõng kªnh vµ cho anten. - §Êu vßng m¸y ph¸t víi m¸y thu ®Ó kiÓm tra. a/ MF1 MF2 MFn CH: Cénh h­ëng b/ §iÒu khiÓn vµ tr¹ng th¸i K§ T¢N dù phßng Läc BT GhÐp CU1 CU2 ChuyÓn m¹ch BCCH CUn Gi¸m s¸t ph¶n x¹ Gi¸m s¸t ph¶n x¹ Gi¸m s¸t ph¶n x¹ Hèc CH F2 Hèc CH Fn Hèc CH F1 Läc §Çu vßng ®Õn m¸y thu ®Ó kiÓm tra C¶nh b¸o hÖ sè sãng ®øng GhÐp b¨ng réng Anten K§ T ¢N GhÐp chung CU1 Läc BT GhÐp K§T ¢N K§ T¢N dù phßng GhÐp chung CUn §Êu vßng kiÓm tra §Êu vßng kiÓm tra Thu ph©n tËp kh«ng gian C¸c Anten thu Thu chÝnh R¬le R¬le §Õn khèi khai th¸c vµ b¶o d­ìngOMU MT1 MTn * NhiÖm vô cña khèi ®Çu vµo m¸y thu: - Läc. - KhuyÕch ®¹i t¹p ©m nhá. - Ph©n chia tÝn hiÖu ®Õn c¸c m¸y thu t­¬ng øng. - Tæ chøc thu ph©n tËp kh«ng gian. * NhiÖm vô cña khèi khai th¸c vµ b¶o d­ìng OMUgåm: - Khai th¸c vµ b¶o d­ìng cho c¸c khèi kh¸c nhau trongBTS. - Giao diÖn víi ®Çu cuèi khai th¸c ng­êi m¸y. Ch­¬ng ii: ph­¬ng thøc ho¹t ®éng vµ chØ tiªu kû thuËt cña m¹ng cellular 2.1: kh¸i niÖm vÒ l­u l­îng: L­u l­îng cña mét thuª bao bÊt kú ®­îc tÝnh b»ng c«ng thøc: A = nT/3600 [Erlang ]. Trong ®ã: n - Sè trung b×nh c¸c cuéc gäi trong mét giê. T - Thêi gian trung b×nh mét cuéc gäi (s). A - L­u l­îng th«ng tØntªn nh­êi sö dông. VÝ dô: Sè liÖu thèng kª cho biÕt r»ng ®èi víi m¹ng di ®éng, th× n vµ T th­êng cã c¸c gi¸ trÞ nh­ sau: N = 1: Trung b×nh trong mét giê cã mét cuéc gäi. T = 120s: Thêi gian trung b×nh cña mét cuéc gäi lµ 120gi©y. VËy l­u l­îng cña mét ng­êi sö dông lµ; A = (1x120)/3600 = 0,033 = 33m Erlang. Nh­ vËy víi 1000thuª bao sè l­u l­îng lµ 33 Erlang. Tõ con sè c¬ së nµy gióp ta tÝnh to¸n ®­îc sè kªng yªu cÇu trong mét m¹ng tæ ong. 2.1.1. Møc ®é phôc vô GOS (Grade of Service): §Ó cã thÓ quyÕt ®Þnh vµ bè trÝ tr¹m gèc, cÇn biÕt cã bao nhiªu thuª bao vµ % c¸c cuéc gäi ø nghÏn cã cho phÐp %, c¸c cuéc gäi ø nghÏn ®­îc x¸c ®Þnh b»ng chÊt l­îng cuéc gäi lµ møc ®é phôc vô GOS. Theo tÝnh to¸n ë trªn mét thuª bao cÇn l­u l­îng lµ 0.033 Erlang sÏ chiÕm kªnh TCH trong kho¶ng 3,3% thêi gian. Vãi 30 thuª bao th× nã chiÕm kho¶ng 100% thêi gian kªnh v« tuyÕn, ®iÒu nµy dÉn ®Õn ø nghÏn ë møc ®é cao kh«ng thÓ chÊp nhËn ®­îc. §Ó gi¶m ø nghÏn nµy c¸c kªnh t¶i ph¶i cã l­u l­îng Ýt ®i hoÆc t¨ng trªn c¬ së l­ul­îng cÇn thiÕt. NghÏn chÊp nhËn ®­îc hay GOS th­êng lµ tõ 2 - 5% ë ®©y ta chän 2% víi mét møc GOS ta cã thÓ tÝnh ®­îc sè kªnh cÇn thiÕt theo b¶ng GOS. 2.1.2. Dung l­îng Traffic trung kÕ vµ dung l­îng thuª bao: Kh¸i niÖm trung kÕ trong GSM cã thÓ hiÓu lµ c¸c TS (Time Slot) dµnh cho c¸c kªnh mang tiÕng vµ sèliÖu TCH. C¸c thuª bao khi thùc hiÖn cuéc gäi sÏ Ên ®Þnh ë mét TS tøc mét kªnh nhÊt ®Þnh. NÕu nh­ trung kÕ cã 13 kªnh cïng ho¹t ®éng th× thuª bao di ®éng cã thÓ sö dông bÊt cø kªnh nµo mµ hiÖn t¹i ®ang rçi. Gi¶ sö cã 1000 thuª bao di ®éng n÷a thuª bao cÇn mét dung l­îng lµ 33 m Erlang do vËy cã thÓ t¶i 100% thêi gian cña 33 kªnh nµy. ®iÒu quan träng lµ ph¶i biÕt ®­îc víi l­u l­îng Traffic lµ bao nhiªu ®Ó cã thÓ mang nh÷ng kªnh nµy nÕu ta sö dông cÊp phôc vô GOS lµ 2%. B¶ng GOS sÏ cho tÝnh ®­îc l­u l­îng (Erlang) theo sè kªnh (n) kh¸c nhau vµ tèc ®é dÞch vô ( kh¶ n¨ng ø nghÏn cuéc gäi E) GOS lµ kh¸c nhau. VÝ dô: Sè kªnh n = 30. NghÏn GOS= 2%. Tra b¶ng ta ®­îc l­u l­îng N= 21,93 erlang. Tõ ®©y ta cã thÓ tÝnh ®­¬c dung l­îng ( sè l­îng) thuª bao cÇn phôc vô. V× mçi thuª bao di ®éng cÇn mét l­u l­îng lµ A=0,033 Erlang. Do vËy víi N= 21,93 th× cã thÓ phôc vô ®­îc sè thuª bao lµ : S=N/A=N/0,033[thuª bao](*). Theo thÝ dô trªn th×: S=21,93/0,033=644 [thuª bao]. C«ng thøc (*) rÊt quan träng, nã gióp ta tÝnh ®­îc sè thuª bao cÇn phôc vô theo sè kªnh TCH cÇn thiÕt tõ ®ã cã ph­¬ng h­íng ®Ó ®Þnh dung l­îng cÇn më réng m¹ng. 2.1.3 HiÖu qu¶ sö dông trung kÕ: HiÖu qu¶ sö dông trung kÕ lµ hiÖu suÊt sö dông tèi ®a kªnh mµ kh«ng g©y ra t¾c nghÏn tèi ®a ®­îc cho kªnh ®ã. HiÖu qu¶ sö dông trung kÕ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: H=N-N x E/n=N(1-E)/n. Trong ®ã: N lµ l­u l­îng Traffic trung kÕ. E nghÏn GOS th­êng chän lµ 2% n: sè kªnh TCH. HiÖu qu¶ sö dông trung kÕ thÓ hiÖn kh¶ n¨ng tèi ®a cña mét kªnh. VÝ dô trªn víi l­u l­îng trung kÕ lµ 21,93 erlang do ®ã víi 33 kªnh th× mçi kªnh sÏ sö dông 21,941/33= 56% thêi gian. D­íi ®©y lµ b¶ng hiÖu qu¶ c¸c trung kÕ 6, 14, 22, 30, 38, vµ 45 kªnh. Sè kªnh (n) Traffic(N) øng víi erlang=2% HiÖu qu¶ sö dông kªnh (H). 6 14 22 30 38 45 2,28 2,20 14,90 21,93 29,17 35,61 0,37 0,57 0,66 0,71 0,75 0,78 Víi b¶ng trªn ta nhËn thÊy trung kÕ 45 kªnh cã hiÖu qu¶ sö dông kªnh gÊp 2,1 lÇn trung kÕ 6 kªnh. Nh­ vËy sè kªnh trung kÕ TCH cµng lín th× hiÖu qu¶ sö dông trung kÕ cµng cao. 2.2. M¹ng tæ ong: 2.2.1. C¸c th«ng sè: CÇn ph¶i dù ®o¸n dung l­îng cÇn thiÕt (l­u l­îng phôc vô ) ®Ó ®­a ra sè kªnh cÇn thiÕt thùc hiÖn theo yªu cÇu chÊt l­îng phôc vô. Gi¶ sö cÇn ph¶i phôc vô 1000 thuª bao di ®éng víi tæng sè 33 Erlang trong mét vïng ®Þnh vÞ gåm 5 cell víi møc ®é phôc vô GOS = 2% Vµ tæng sè kªnh cÇn thiÕt lµ 60 kªnh. B¶ng d­íi ®©y cho thÊy l­u l­îng phôc vô ph©n bè theo tõng vïng ( cell ) nh­ sau: Cell L­u l­îng (%) Erlang Sè kªnh A B C D E 40 25 15 10 10 13,20 8,25 4,95 3,30 3,30 20 14 10 8 8 Tæng 5 cell 100 33.00 60 Ta nhËn thÊy r»ng l­u l­îng phôc vô ph©n chia kh«ng ®ång ®Òu cho mçi vïng, tíi vïng mËt ®é thÊp th× sè kªnh TCH ®ßi hái Ýt h¬n, ng­îc l¹i víi vïng mËt ®é cao th× sè kªnh TCH cÇn nhiÒu h¬n. §©y còng lµ mét c¬ së quan träng cho thiÕt kÕ m¹ng nh»m ®¸p øng l­u l­îng cÇn thiÕt cho tõng vïng kh¶o s¸t. NghÜa lµ dung l­îng m¹ng tæ ong ®­îc ®Þnh cì bëi ph©n bè l­u l­îng vµ sè kªnh cÇn thiÕt cho tõng vïng. 2.2.2. L­u l­îng kªnh logic: Trong GSM mçi tÇn sè cã 8 kªnh ®­îc ghÐp, tøc lµ cã 8 kªnh trong mçi « ë tr­êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt ( bái v× thùc tÕ ë mçi « cã thÓ cã nhiÒu tÇn sè ). Trong mçi « nµy mét kªnh sö dông cho th«ng tin qu¶ng b¸ c¸c kªnh cßn l¹i sö dông cho kªnh tiÕng vµ sè liÖu TCH ( kªnh l­u th«ng 0 vµ kªnh cuèi cïng dµng cho thiÕt lËp cuéc gäi SDCCH.) - ë kªnh TCH: Thêi gian trung b×nh cña cuéc gäi lµ 120 gi©y, mçi thuª bao cÇn 1 Traffic lµ 0,033 Erlang do ®ã cuéc gäi trung b×nh trong giê cao ®iÓm lµ: A ´ 3600/T = 0.033 ´ 3600/120 = 1 - ë kªnh SDCCH: Thêi gian cho SDCCH lµ 3s. Cho r»ng ë ®©y cã 3 lÇn cËp nhËt vÞ trÝ khi thiÕt lËp cuéc gäi vµ 4 kªnh SDCCH sö dông cho mét thuª bao di ®éng vµo giê cao ®iÓm, do vËy l­u l­îng SDCCH cho thuª bao di ®éng sÏ lµ: 4 ´3/3600 = 0,033 Erlang, cã nghÜa lµ b»ng 1/10 cña Traffic cho thuª bao di ®éng . Mét kªnh vËt lý víi 48 kªnh SDCCH ®éc lËp tõ b¶ng Erlang víi tû lÖ nghÏn GOS = 2% ta tra b¶ng ®­îc dung l­îng lµ 3,6271 Erlang. §iÒu nµy cã nghÜa lµ 8 kªnh SDCCH/8 cã thÓ phôc vô ®­îc 3,6271/0,033 =1099 thuª bao mµ ®Ó phôc vô 1099 thuª bao th× dung l­îng cña kªnh TCH cÇn thiÕt lµ 36,271 Erlang, tra b¶ng t×m ®­îc 45 kªnh TCH . Nh­ vËy sau 5 sãng mang truyÒn ®i sÏ cã thªm mét kªnh SDCCH cÇn thiÕt ®Ó thiÕt lËp cuéc gäi. Ta ®· biÕt cÊu tróc ghÐp kªnh Radio Interface: Víi mçi tÇn sè t­¬ng øng víi mét FU ( hay mét TRX ) th× sÏ dµnh TS0 vµ TS1 cho c¸c kªnh ®iÒu khiÓn, c¸c TS cßn l¹i dµnh cho TCH. D­íi ®©y lµ b¶ng thèng kª TCH, l­u l­îng Erlang, sè thuª bao ph©n bè FU ( TRX ). FU in Cell 1 2 3 4 5 6 7 TCHs Channel 6 14 22 30 37 45 53 Erlang 2,94 8,20 14,9 21,93 28,3 35,6 43,1 Subcriber 89 248 451 664 857 1078 1306 2.2.3. ChÊt l­îng phôc vô: ChÊt l­îng phôc vô ®Þnh nghÜa kh¶ n¨ng thiÕt lËp vµ kÕt cuèi cuéc gäi cho c¸c thuª bao di ®éng. Bao gåm tû lÖ r¬i cuéc gäi, tû lÖ rçi trªn kªnh TCH, nghÏn trªn Air Interface, Handover vµ c¸c vÊn ®Ò truyÒn dÉn. * Tû lÖ rçi TCH ( TCH Failure Rate): Tû lÖ rçi trªn kªnh TCH phô thuéc vµo 3 yÕu tè sau: - Tæng sè kªnh TCH kh«ng thÓ ®¹t ®Õn tr¹m di ®éng trong thñ tôc thiÕt lËp th«ng th­êng khi tr¹m di ®éng chuyÓn tõ kªnh SDCCH sang TCH. - Tæng sè c¸c lÇn chuyÓn giao trong kh«ng thµnh c«ng dÉn ®Õn tr¹m di ®éng quay l¹i kªnh cò hoÆc cuéc gäi bÞ r¬i. - Tæng sè c¸c cuéc gäi bÞ ng¾t khi c¸c tr¹m di ®éng ®· ®¹t ®­îc ®Õn kªnh TCH vµ kh«ng liªn quan ®Õn thñ tôc chuyÓn giao nh­ng cuéc gäi bÞ ng¾t do c¸c nguyªn nh©n n»m ngoµi vïng bao phñ sãng, pin hÕt n¨ng l­îng, t¾t nguån. * Tû lÖ r¬i cuéc gäi ( Droppled Call ): - R¬i cuéc gäi x¶y ra khi chuyÓn giao kh«ng thµnh c«ng. - R¬i cuéc gäi còng x¶y ra khi gÆp lçi trªn kªnh TCH - Tû lÖ r¬i cuéc gäi ®­îc ®o ®¹t trªn airterface víi thiÕt bÞ ®o K1-103 vµ phÇn mÒm xö lý AGLAE. * NghÏn trªn Airinterface: - NghÏn trªn Airinterface x¶y ra trªn SDCCH trong qu¸ tr×nh thiÕt l¹p cuéc gäi. - NghÏn trªn Airinterface x¶y ra trªn TCH trong qu¸ tr×nh tiÕn hµnh cuéc gäi. * Handover: - Tû lÖ Handover thµnh c«ng. - Tû lÖ Handover thÊt b¹i. 2.2.4. CÊu tróc c¸c phÇn tö m¹ng: §èi víi m¹ng di ®éng tÕ bµo m¹t ®Êt th× c¸c BTS cã thÓ coi lµ c¸c thµnh phÇn chñ yÕu cña m¹ng. Do ®ã ta cã thÓ gäi c¸c BTS lµ c¸c phÇn tö cña m¹ng GSM c«ng viÖc thiÕt kÕ m¹ng sau khi ®· tÝnh to¸n ®­îc l­u l­îng vµ chÊt l­îng phôc vô sÏ lµ lËp cÊu h×nh cho c¸c ®µi tr¹m, tøc lµ BTS hay c¸c phÇn tö m¹ng. * Lùa chän vÞ trÝ ®Æt tr¹m: - KÕt qu¶ viÖc ph©n tÝch m«i tr­êng ®Þa lý vµ viÖc c¸c ®µi BTS ®­îc ®Ò xuÊt ph¶i ®¸nh gi¸ ®­îc mèi nguy hiÓm do ph©n t¸n thêi gian. C¸c m«i tr­êng ®iÓn h×nh mµ ë ®ã cã thÓ x¶y ra ph©n t¸n thêi gian: + C¸c vïng nói. + Hå ao víi bê dèc ®øng ho¨c x©y dùng nhiÒu nhµ cöa. + C¸c thµnh phè nhiÒu ®åi. + C¸c toµ nhµ cao tÇng. Trong tÊt c¶ c¸c tr­êng hîp trªn khi hiÖu sè qu·ng ®­êng ®i gi÷a tÝn hiÖu ®i th¼ng vµ ph¶n x¹ tõ c¸c vËt c¶n nãi trªn lín h¬n cöa sè c©n b»ng (4,5 Km) sÏ n¶y sinh vÊn ®Ò. Cã hai c¸ch tr¸nh tù ph©n t¸n thêi gian cã h¹i nh­ sau: - §Æt BTS gÇn tíi vËt ph¶n x¹ nhÊt, sÏ b¶o ®¶m hiÖu sè qu·ng ®­êng n»m trong giíi h¹n bé c©n b»ng. - H­íng anten tr¸nh vËt ph¶n x¹ nÕu BTS ®Æt xa vËt ph¶n x¹. Anten ph¶i cã tû sè h­íng tr­íc trªn h­íng cao. * C¸c kh¸i niÖm vÒ ®µi tr¹m: - Site: Tr¹m cã thÓ lµ mét BTS nÕu sö dông anten Omi hoÆc 3 BTS nÕu sö dông anten secter. - Cell:¤ mçi « t­¬ng øng 1 BTS, trong mçi « cã thÓ cã nhiÒu tÇn sè. - TRX: Tr¹m thu ph¸t bao gåm anten ph¸t kÕt hîp. - FU: Frame Unit t­¬ng øng víi mét tÇn sè vµ b»ng TRX. C¸c Site cã thÓ gåm tèi ®a 3 BTS. Mçi BTS cã thÓ cã gåm tõ 1 ®Õn nhiÒu FU (TRX). 2.2.5. lý thuyÕt m¹ch cell - tÇn sè: Trªn c¬ së tÝnh to¸n l­u l­îng cÇn ph¶i v¹ch ra mÉu « vµ quy ho¹ch tÇn sè kh«ng chØ cho m¹ng ban ®Çu mµ cho c¶ c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn tiÕp theo. * Quy ho¹ch Cell: Omni Cell split phrase 0 Cell split phrase 1 - Omni cell: Cell ®­îc t¹o bëi h×nh trßn v× ng­êi ta sö dông anten ®¼ng h­íng do ®ã tr­êng bøc x¹ ra mçi h­íng cña Cell lµ nh­ nhau . ¤ kiÓu nµy ®­îc quy ho¹ch cho vïng cã mËt ®é l­u l­îng thÊp. - Cell split phase 0: C¸c cell ®­îc t­îng tr­ng bëi c¸c h×nh lôc gi¸c, sö dông cell cho mét site. Site nµy dïng anten sector ra 3 h­íng mçi h­íng t­¬ng øng víi víi mét cell. Gãc ph­¬ng vÞ cña c¸c anten ph©n c¸ch nhau 1200. Mçi cell sö dông c¸c anten ph¸t 600 vµ 2 anten thu ph©n tËp 600 cho mét gãc ph­¬ng vÞ. Quy ho¹ch cell kiÓu nµy cho vïng cã mËt ®é cao. - Cell split phase 1: §­îc ph¸t triÓn tõ phase 0 b»ng c¸ch ®Æt ë mçi cell ban ®Çu mét Site sector. Site chia nhá cell ®ã thnµh 3 cell míi nh­ vËy sè cell sÏ t¨ng lªn gÊp 3 lÇn ë mçi cell ban ®Çu . Phase1 ®­îc dïng ë nh÷ng vïng cã mËt ®é rÊt cao. - Cellular Network: M¹ng sÏ sö dông rÊt nhiÒu cell, tuú thuéc vïng cã mËt cao hay thÊp mµ ng­êi ta lùa chän c¸c kiÓu Omni hay phase 0, phase 1, phase 2. * Sö dông l¹i tÇn sè: Nguyªn lý c¬ së khi thiÕt kÕ hÖ thèng tæ ong lµ c¸c mÉu ®­îc gäi lµ mÉu sö dông l¹i tÇn sè . Sö dông l¹i tÇn sè lµ sö dông c¸c kªnh v« tuyÕn ë c¸c vïng tÇn sè m¹ng ®ñ phñ cho c¸c vïng ®Þa lý kh¸c nhau, c¸c vïng nµy ph¶i c¸ch nhau mét cù ly ®ñ lín ®Ó mäi nhiÔu giao thoa ®ång kªnh C/I cã thÓ chÊp nhËn ®­îc. MÉu sö dông l¹i tÇn sè ®­îc ký hiÖu lµ N/M trong ®ã N lµ vÞ trÝ ®Æt Site, M lµ nhãm tÇn sè . Víi R lµ b¸n kÝnh cell sö dông l¹i tÇn sè vµ D lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai cell sö dông chung tÇn sè, ®Ó h¹n chÕ tû sè C/I th× ph¶i tho¶ m·n: D/R=(3m)1/2. G0 D0 E0 F0 A B C Trong m¹ng th«ng tin di ®éng cã 3 mÉu sö dông l¹i tÇn sè sau: * MÉu 3/9 D = 5,2 R * MÉu 4/12 D = 6 R * MÉu 7/21 D = 7,9R M¹ng GSM cña VSM sö dông mÉu 4/12. - M« h×nh 3/9: sö dông nhãm 9 tÇn sè trong mét mÉu sö dông l¹i tÇn sè 3 ®µi. - M« h×nh 4/12: sö dông nhãm 12 tÇn sè trong mét mÉu dông l¹i tÊn sè 4 ®µi. B1 E1 F1 E2 C1 B3 B2 C1 C1 C3 C2 A1 C2 C3 C3 C2 F1 A3 A2 D1 D1 F3 F2 D3 D2 D3 D2 E2 E3 E3 M« h×nh MÉu sö dông l¹i tÇn sè 7/21 M« h×nh 7/21: sö dông nhãm 21 tÇn sè trong mét mÉu dông l¹i tÊn sè 7 ®µi. C1 C3 C2 D1 D3 D2 B1 B3 B2 A1 A3 A2 C1 C3 C2 D1 D3 D2 B1 B3 B2 A1 A3 A2 C1 C3 C2 A1 A3 A2 D1 D3 D2 B1 B3 B2 B2 B1 B3 C1 C1 C3 C2 C2 C3 B2 B1 B3 A1 A3 A2 D1 D3 D2 M« h×nh mÉu sö dông l¹i tÇn sè 4/12 A1 B1 B3 B2 A1 A2 A3 C1 A2 A3 B1 B1 C3 C2 A1 A3 A2 B2 B2 B3 B3 MÉu sö dông l¹i tÇn sè 3/9 - ChØ ®Þnh kªnh cho mÉu sö dông l¹i tÇn sè: Nguyªn t¾c chØ ®Þnh kªnh cho c¸c mÉu sö dông l¹i tÇn sè vµ c¸c tÇn sè sãng mang trong vïng 1 BTS ph¶i kh¸c nhau m sãng mang vµ c¸c tÇn sè trong cïng mét tr¹m ( Site ) hay cïng mét vÞ trÝ ph¶i c¸ch nhau Nsãng mang. Do b¨ng tÇn cña GSM lµ h¹n trÕ do ®ã c¸c nguyªn t¾c trªn dÉn ®Õn sè sãng mang trong 1 Cell lµ rÊt h¹n chÕ . C¸ch ph©n bè sãng mang nh­ b¶ng d­íi ®©y: B¶ng chØ ®Þnh kªnh cho m« h×nh 4/12: Nhãm kªnh tÇn A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 C¸c kªnh 1 13 2 14 3 15 4 16 5 17 6 18 7 .... 8 ... 9 .... 10 .... 11 ... 12 ... NhËn xÐt: MÉu 4/12 sö dông nhãm 12 tÇn sè: A1, a2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3, D1, D2, D3. Trong ®ã ®­îc phÐp sö dông 4 ®µi ( Site ): A, B, C, D. VËy theo mÉu sö dông trªn c¸c sãng mang cïng Cell c¸ch nhau 12 sãng, cßn c¸c sãng cïng vÞ trÝ c¸ch nhau 4 sãng. VÝ dô: TÇn sè 13 ë cel A1 c¸ch nhau 12 sãng­ mang. TÇn sè 1 vµ 5 ë SiteA c¸ch nhau 4 sãng mang. - Kh¶ n¨ng ¸p dông: + M« h×nh 3/9: M« h×nh nµy cã sãng mang dïng trong 1 cell lµ t­¬ng ®èi lín, tuy nhiªn kho¶ng c¸ch d¶i tÇn gi÷a c¸c sãng mang lµ nhá, do ®ã kh¶ n¨ng nhiÔu ®ång kªnh C/I, nhiÔu kªnh l©n cËn C/A lµ cao. Kh¶ n¨ng ¸p dông cho nh÷ng vïng cã mËt ®é m¸y di ®éng cao, kÝch th­íc Cell lµ nhá nh­ng vïng phñ sãng dÔ dµng tr¸nh cã nhiÔu cho pha®inh. M« h×nh nµy phï hîp phôc vô Indoor cho c¸c khu cao tÇng. + M« h×nh 4/12: M« h×nh nµy sö dông cho nh÷ng vïng cã mËt ®é trung b×nh do cã sè kªnh trong 1 cell Ýt h¬n. NhiÔu ®ång kªnh Ýt khi lµ 1 vÊn ®Ò lín. Víi m« h×nh nµy kÝch th­íc Cell cã thÓ më réng phï hîp víi c¸c vïng cã mËt ®é trung b×nh vµ Ýt nhµ cao tÇng. Cã thÓ phôc vô INDOOR vµ INCAR. + M« h×nh 7/21: Cã thÓ phôc vô cho nh÷ng khu vùc cã mËt ®é thÊp, do sè l­îng kªnh trong mét cell lµ nhá. Ta thÊy lo¹i nµy cã kho¶ng c¸ch d¶i tÇn gi÷a c¸c kªnh l©n cËn vµ c¸c kªnh cïng cell t­¬ng ®èi lín. C¸c cell ®ång kªnh vµ nhiÔu c¸ch nhau xa do ®ã kh«ng cã hiÖn t­îng nhiÔu ®ång kªnh vµ nhiÔu l©n cËn, ®¶m b¶o chÊt l­îng c¸c vïng phñ sãng. Do ®ã nã ®­îc sö dông khithunhá c¸c cell thÝch hîp víi mËt ®é m¸ydi ®éng ngµy cµng t¨ng vµ nh÷ng vïng phñ sãng khã cã kÝch th­íc cell t­¬ng ®èi nhá. - Dù ®o¸n ®­êng truyÒn C/I, C/A, C/R: Tõ mét vÞ trÝ ®Æt BTS tiÕn hµnh kh¶o s¸t vÒ truyÒn dÉn v« tuyÕn, trong ®ã cÇn dù ®o¸n c¸c th«ng tin vÒ b¶n ®å. Khi kh¶o s¸t cÇn sö dông c¸c ph­¬ng tiÖn ph¸t sãng trÔne ca gióp cho viÖc ®o ®¹c c¸c vÞ trÝkh¸c nhau trªn cïng mét BTS. Dù ®o¸n truyÒn lan lµ mét c«ng viÖc rÊt khã kh¨n v× nã bÞ ¶nh h­ìng bëi nhiÒu yÕu tè nh­ ®Þa h×nh, tÇn sè, ®é cao anten thu ph¸t.... Do ®ã khi thiÕt kÕ, dù ®o¸n c¸c møc ®é nhiÔu, ph¶n x¹, pha®inh ph¶i sö dông c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông, c¸c c«ng thøc lý thuyÕt còng nh­ sè liÖu vÒ b¶n ®å. TÝn hiÖu ®­îc ®o ®¹c ë c¸c vïng ®Þa h×nh kh¸c nhau, c¸ møc kh¸c nhau nh­ trong nhµ, trong xe « t«. TÊt c¶ ®Òu dù ®o¸n cho viÖc truyÒn lan mét c¸ch chÝnh x¸c. Dù ®o¸n ch­a chÝnh x¸c vÒ møc ®é l­u l­îng ®­îc ph©n bè, dÉn ®Õn kh¶ n¨ng cã « qu¸ t¶i, møc ®é nghÏn kh«ng chÊp nhËn ®­îc, cã « l­u l­¬ng thÊp kh«ng hiÖu qu¶, nh÷ng ®iÒu ®ã ®Én ®Õn yªu cÇu më réng m¹ng. Sù më réng m¹ng sÏ cã ¶nh h­ìng ®Õn phÇn m¹ng ®ang ho¹t ®éng b×nh th­êng. Nã cã thÓ lµ nhiÔu ®ång kªnh,chuyÓn giao kh«ng tèt... Do ®ã qu¸ tr×nh thiÕt kÕ lµ mét c«ng viÖc phøc t¹p. Sau khi l¾p ®Æt hÖ thèng ph¶i kiÓm tra c¸c yªu cÇu ®Æt ra, råi míi ®­a m¹ng vµo khai th¸c.