Радиобайланыс аспектілері
Телефония және телеграфия бойынша халықаралық консультативті комитет (ұйым) (ITU-International-Telecommunication Union) Еуропадағы мобильді желілер үшін шығыс сигналдарға (мобильді станциядан базалық станцияға бағытталған) 890-915 МГц аралығындағы жолақты, ал кіріс сигналдарға 935-960 МГц аумағындағы жолақты бөлген.
Көпшілік қол жетімділік және канал структурасы: Көптеген пайдаланушыларға бірігіп пайдалануға берілетін радио байланыс ресурстары шектеулі болғандықтан, радиоресурстарды максималды мүмкін бөліктерге бөлуге мүмкіндік беретін басқару әдісін таңдау керек. GSM таңдап алған әдіс, уақыт және жиілікті бөлу әдістерін коммутациялауға (Time-Division Multiple Access және Frequency Division Multiple Access – TDMA/FDMA) негізделеді. FDMA бөлігі жиіліктік жолақты өзара 200 кГц жолақпен ажыратылған, шамасы 25 мГц-ке дейінгі 124 тасушы жолақтарға бөлуді қамтамасыз етеді. Бір немесе бірнеше тасушы жолақтар әрбір базалық станцияға бекітіледі. Әрбір тасушы жолаққа TDMA схемасын пайдаланатын уақытты бөлу механизмі қолданылады. TDMA схемасында уақыттың негізгі бірлігі пакет периоды (burst period) болып табылады, ол 15/26 мк (шамамен 0,577 мс) –қа тең уақыт аралығын анықтайды. Осындай сегіз уақыт аралығы TDMA фреймге (frame-120/26 мс немесе 4,615 мс) топтастырылады. TDMA фреймі логикалық каналдарды анықтауда негізгі өлшем бірлік болып табылады. TDMA фреймдегі пакеттің өзі физикалық каналды анықтайды.
Каналдар сәйкесті пакеттің орналасуы мен номері бойынша анықталады. Бұл анықтамалардың барлығы шамамен 3 сағатты құрайтын цикл. Каналдарды негізі екі топқа жіктеуге болады: бекітілген (белгеленген) (dedicated channels) - әрбір мобильді станцияға динамикалық түрде бөлінеді, жалпы мақсаттағы (common channels) – мобильді станция пассивті жағдайда болғанда пайдаланылады.
Трафик каналдар немесе пайдаланушы берілгендерінің каналы: Трафик канал (traffic channel-TCH) - сөз бен берілгендерді жеткізу үшін қолданылады. Трафик канал 26 TDMA фреймдерден тұратын мультифреймді сипаттайды. Бұл мультифрейм ұзақтығы – 120 мс. 24 фрейм трафиктің өзі үшін, ал бір фрейм ассосацияланған баяу басқарушы канал (SACCH-Slow Associated Control Chanel) үшін пайдаланылады және біреуі қазіргі таңда іске қосылмаған (2nd).
Кіріс және шығыс берілгендерге арналған трафик каналдар уақыт периодында үш пакетке (burst period) жіктеледі, әрбір жақ қабылдау және шығаруды бір мезетте жүзеге асырмауы керек, бұл электрониканы жеңілдетеді. Бұл толық жылдамдықты (full-rate) каналдармен қатар жартылай жылдамдықты (half-rate) ТСН каналдарды да пайдалануға болады. Жартылай жылдамдықты каналдар жүйенің берілгендерді жіберу мүмкіндігін шамамен 2 есе өсіру үшін арналған. Сонымен қатар сигналдармен алмасуға арналған сегіз жылдамдықты ТСН каналдар да спецификацияланған. Олар Дербес тұрған Ерекшеленген басқарушы каналдар (SDCCH-Stand-alone Dedicated Control Chanels) деп аталады.
2.2-сурет. Сөз бен берілгендерге арналған TDMA-фреймдер және мультифреймдер мен пакеттерді ұйымдастыру
Басқарушы каналдар: Жалпы мақсаттағы каналдарды мобильді станция пассивті (Idle mode) және ерекшеленген (dedicated mode) күйде де пайдаланады. Пассивті режимде мобильді станция басқарушы каналды ерекшеленген күйге өту үшін қажетті сигналдық ақпаратпен алмасу үшін пайдаланады.
Ерекшеленген күйде мобильді станциялар түрлі ақпаратты алу мақсатында «көрінетін» базалық станциялар монитрингін жүргізеді. Ақпаратқа соталар арасында орын алмастыру және каналдарды ауыстыруға (handover) қажетті ақпарат та жаатды. Жалпы мақсаттағы каналдар үшін мультифрейм ұзақтығы 51 фрейм. Жалпы мақсаттағы каналдардың негізгі типтері:
а) Кең арналы басқару каналы (BBCH-Broad-Coast Control Channel) әрдайым болады. Кіріс хабарламалар болғанда ақпаратта базалық станция идентификаторы (Base Station Identity), жиілікті бөлу (frequency allocation) және жиіліктер арасында өту жинақтары (frequency-hopping seguences) болады.
б) Жиілікті түзету каналы (FCCH-Frequency Correction Channel) және Синхрондау каналы (SCH-Synchronisation Channel). Мобильі станцияны ұяшықтар тайм слоты (time slot structure) структурасы мен синхрондау үшін пайдаланылады. Синхрондау пакеттер шектерін анықтау және тайм слоттарды нөмірлеу арқылы жүргізіледі. GSM желідегі әр ұяшық бір FCCH және бір SCH тасиды, оларға номері 0-ші тайм слот (TDMA фреймдердегідеі) жазылады.
в) Кездейсоқ қол жеткізу каналы (RACH-Random Access Channel) желіге қол жеткізу сұранысы үшін мобильді станция пайдаланатын слотталған Алоха каналы.
г) Пейджинг каналы (PCH-Paging Channel) – мобильді станцияға қоңырау туралы хабар беру үшін пайдаланылады.
д) Қол жеткізуге рұқсат беру каналы (AGCH-Access Grant Channel). SDCCH ерекшеленген каналын алу және RACH сұранысын жалғастыру үшін пайдаланылады.
Пакет структурасы: GSM-де пайдаланылатын пакеттердің төрт түрі бар. Қарапайым пакеттер берілгендерді жіберу және көп жағдайда сигнал алмасу үшін пайдаланылады. Қарапайым пакеттің жалпы ұзақтығы 156,25 бит: 57 биттен (data bits) екі ақпараттық блок, 27 биттік (training sequence) дайындық тізбегі (туралау үшін пайдаланылады), бір «ұрланған» бит (srealing bit) (FACCH үшін қолданылады) әр ұшынан үш соңғы биттер (tail bits) және сақтаудың 8,25 биті (quard bits). 156,25 бит 0,577 мс-та беріледі де 270,833 кб/с жеткізу жылдамдығын анықтайды. FCCH-та пайдаланылатын F-пакет (F burst) пен SCH пайдаланылатын S-пакет (S burst) ұзындықтары қарапайым пакетпен бірдей, тек ішкі структурасы басқа. Қол жеткізу пакеті (access burst) қарапайым пакеттен қысқа және тек RACH-та пайдаланылады.
Сөзді кодтау: GSM сандық жүйе, сондықтан жүйеге түсетін аналогтық сөз сандыққа түрлендірілуі керек. ISDN және заманауи телефон жүйелерінде жоғары жылдамдықты магистральдар мен оптоталшықты линияларға берілетін дыбыстық каналдарды мультипиксельдеу үшін импульсті-кодтық модуляция- ИКМ (PCM-Pulse Coded Modulation) әдісі пайдаланылады. PCM кіріс ағын жылдамдығы 24 кбит/с радио байланыс арқылы жүзеге асыру үшін тым үлкен. GSM-де Long Term Predictor Regular Pulse Excited-Liners Predictive Coder (RPE-LPC) циклы пайдаланылады.
Алгоритм сигналды сипаттайтын кодтық айырмашылығы бар алдыңғы фрагменттер комбинациясының сызықтық коэффициентін анықтау үшін сөздің бірнеше фрагментін пайдалануға негізделеді. Сөз әрқайсысы 260 битпен кодталатын 20 мс-тық фрагменттерге жіктеледі, жалпы жеткізу жылдамдығы 15 кб/с.
Достарыңызбен бөлісу: |
