Download doc - Ngân hàng câu hỏi &đáp án GSM ( Nguyễn Phạm Anh Dũng) Font VN time

Ng©n hµng c©u hái thi vµ ®¸p ¸n

cho §¹i häcHäc phÇn

tH«ng tin di ®éng

Biªn so¹n TS. NguyÔn Ph¹m Anh Dòng

1

Ng©n hµng C©u hái thi m«n TTD§ (3§VHT)

Çc c©u hái thi cho m«n TTD § ®îc chia thµnh 4 lo¹i c©u hái:V1.3a bao gåm çc kiÕn thøc vÒ: m¹ng TTD§, çc dÞch vô TTD§, ®Æc ®iÓm truyÒn dÉn TTD § (3 ®iÓm)V1.3b bao gåm çc kiÕn thøc vÒ: cÊu tróc giao diÖn v« tuyÕn, kiÕn tróc giao thøc vµ thñ tôc nèi m¹ng cña GSM, (3 ®iÓm)V1.3c bao gåm çc kiÕn thøc vÒ: giao diÖn v« tuyÕn cu¶ CDMA IS-95 (3 ®iÓm)

V1.1 bao gåm mét sè bµi tËp tÝnh to¸n cho m¹ng GSM vµ CDMA IS-95 (1 ®iÓm)Kh«ng cã çc c©u hái V1.4 vµ V1.2.Rót th¨m bèn läai c©u hái trªn sÏ ®îc mét ®Ò thi 10 ®iÓm bao qu¸t toµn bé m«n cho thêi gian thi 120 phót

I. Çc c©u hái lo¹i V1.3 a (3 ®iÓm)

1. Tr×nh bµy m« h×nh tham kh¶o hÖ thèng th«ng tin di ®éng 2. Tr×nh bÇy cÊu tróc ®Þa lý hÖ thèng th«ng tin di ®éng.3. Tr×nh bÇy kh¸i niÖm tæ ong vµ mÉu « cña hÖ thèng th«ng tin di

®éng4. Tr×nh bÇy çc th«ng sè khung tiÕng cña bé m· hãa tiÕng: CDMA,

GSM vµ EFR GSM5. Tr×nh bÇy cÊu h×nh tham kh¶o MS vµ truyÒn t¶i dÞch vô phi tho¹i6. Tr×nh bÇy nguyªn lý truyÒn dÉn sè liÖu di bé trong suèt víi modem

ë GSM7. Tr×nh bÇy truyÒn Fax ë GSM8. Tr×nh bÇy m« h×nh suy hao ®êng truyÒn Hata Okumura9. Tr×nh bÇy çc d¹ng pha®inh trªn ®êng truyÒn v« tuyÕn ë TTD§10. Tr×nh bÇy çc ¶nh hëng cña pha®inh lªn truyÒn dÉn v« tuyÕn

trong TTD § vµ çc biÖn ph¸p chèng pha®inh.11. Tr×nh bÇy hiÖn t¬ng xa gÇn trong th«ng tin di ®éng

II. Çc c©u hái lo¹i V1.3 b (3 ®iÓm)

1. Tr×nh bÇy cÊu tróc s¬ ®å líp vËt lý cña GSM MS 2. Tr×nh bÇy cÊu tróc çc kªnh vËt lý cña GSM

2

3. Tr×nh bÇy cÊu tróc çc kªnh logic cña GSM4. Tr×nh bµy s¾p ®Æt çc kªnh logic lªn çc kªnh vËt lý ë GSM5. Tr×nh bÇy ®o, nhÈy tÇn vµ chuyÓn giao ë GSM6. Tr×nh bÇy truyÒn dÉn tiÕng trong GSM7. Tr×nh bÇy SMS ®iÓm ®Õn ®iÓm trong GSM8. Tr×nh bÇy KiÕn tróc ng¨n xÕp giao thøc cña GSM9. Tr×nh bµy ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn MS tõ m¹ng cè ®Þnh10. Tr×nh bÇy thñ tôc MOC ë GSM 11. Tr×nh bÇy thñ tôc MTP ë GSM12. Tr×nh bµy chuyÓn m¹ng quèc tÕ ë GSM

IIi. Çc c©u hái lo¹i V1.3 c (3 ®iÓm)

1. Tr×nh bÇy cÊu tróc çc kªnh vËt lý vµ quy ho¹ch m· ë CDMA IS 95.2. Tr×nh bÇy cÊu tróc kªnh logic ë CDMA IS-953. Tr×nh bÇy chøc n¨ng çc kªnh logic ë CDMA IS-954. Tr×nh bÇy cÊu tróc líp vËt lý kªnh lu lîng ®êng xuèng ë CDMA IS-

955. Tr×nh bÇy cÊu tróc líp vËt lý kªnh lu lîng ®êng lªn ë CDMA IS-956. Tr×nh bÇy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë ë CDMA IS-957. Tr×nh bÇy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn ë CDMA IS-958. Tr×nh bÇy çc kiÓu chuyÓn giao ë CDMA IS-95

IIi. Çc c©u hái lo¹i V1.1 (1 ®iÓm)

1. Cho 24 tÇn sè ®¸nh sè tõ 1 ®Õn 24, h·y ph©n bè tÇn sè cho mÉu t¸i sö dông tÇn sè 3/9 ë hÖ thèng GSM

2. T¹i giê cao ®iÓm mçi ngêi sö dông trung b×nh gäi 90 gi©y, hái mçi ngêi sö dông chiÕm bao nhiªu Erlang trong giê cao ®iÓm vµ nÕu mét GSM BTS cung cÊp 22 kªnh lu lîng th× nã cã thÓ phôc vô ®îc bao nhiªu thuª bao. Cho GOS=2% vµ b¶ng tra cøu lu lîng cho m« h×nh B .

CËp bËc phôc vô (GOS)Sè trung kÕ

0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,05 0,07 0,1

20 11,092 12,041 12,680 13,188 14,002 15,252

16,273 17,614

21 11,860 12,848 13,514 14,042 14,890 16,191

17,255 18,652

22 12,635 13,660 14,352 14,902 15,782 17,134

18,240 19,693

23 13,429 14,479 15,196 15,766 16,679 18,082

19,229 20,737

3

3. Mét vïng d©n c cã diÖn tÝch 10 km2 cÇn dung lîng 70 Erlang, hái nÕu mçi GSM BTS cã thÓ phñ sãng 2km2, th× cÇn bao nhiªu kªnh cho GSM BTS khi cho GOS=2% vµ b¶ng tra cøu Erlang m« h×nh B. CÇn lµm g× khi nhu cÇu lu lîng t¹i vïng d©n c nµy t¨ng gÊp ®«i .


0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,05 0,07 0,1

20 11,092 12,041 12,680 13,188 14,002 15,252

16,273 17,614

21 11,860 12,848 13,514 14,042 14,890 16,191

17,255 18,652

22 12,635 13,660 14,352 14,902 15,782 17,134

18,240 19,693

23 13,429 14,479 15,196 15,766 16,679 18,082

19,229 20,737

4. Mét GSM BTS cã ba kªnh tÇn sè, trong ®ã hai khe thêi gian ®îc dµnh cho ®iÒu khiÓn vµ b¸o hiÖu, hái BTS nµy cã dung lîng lµ bao nhiªu. NÕu møc ®é sö dông cña mçi ngêi sö dông lµ 30mErlang, hái BTS cã thÓ phôc vô bao nhiªu ngêi. Cho GOS=2% vµ b¶ng tra cøu Erlang m« h×nh B.


0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,05 0,07 0,1

20 11,092 12,041 12,680 13,188 14,002 15,252

16,273 17,614

21 11,860 12,848 13,514 14,042 14,890 16,191

17,255 18,652

22 12,635 13,660 14,352 14,902 15,782 17,134

18,240 19,693

23 13,429 14,479 15,196 15,766 16,679 18,082

19,229 20,737

5. TÝnh c«ng suÊt ®Çu ra m¸y ph¸t cña kªnh lu lîng cho mét ngêi sö dông trªn ®êng xuèng CDMA IS-95 khi biÕt:

+ Tæng EIRP cña çc kªnh lu lîng, P = 57 dBm+ Sè kªnh lu lîng ®îc cung cÊp trªn ®o¹n « N = 20+ HÖ sè khuyÕch ®¹i anten BTS, Gb = 14 dBi+ Tæn hao ®êng nèi ®Çu ra m¸y ph¸t ®Õn ®Çu vµo an ten,

Lph= 2,5 dB+ HÖ sè tÝch cùc tiÕng, =0,5

6. TÝnh mËt ®é phæ c«ng suÊt nhiÔu tõ çc ngêi sö dông kh¸c trong cïng « vµ tõ « kh¸c ë kªnh lu lîng trªn ®êng xuèng CDMA IS-95 khi biÕt:

+ Tæng c«ng suÊt thu ë m¸y thu MS, Prx = -97 dBm

4

+ C«ng suÊt thu ë kªnh lu lîng, PrxTCH = -110 dBm + B¨ng th«ng kªnh v« tuyÕn, B = 1,25 MHz+ HÖ sè nhiÔu tõ çc « kh¸c, = 0,6

7. TÝnh tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu cho kªnh lu lîng ®êng xuèng CDMA IS-95 khi cho:

+ MËt ®é phç c«ng suÊt nhiÔu tõ çc kªnh lu lîng ®êng xuèng trong cïng « I0=-158 dBm/Hz

+ HÖ sè nhiÔu tõ çc « kh¸c, = 0,6+ Tèc ®é bit kªnh lu lîng, Rb = 9600 bit+ C«ng suÊt thu kªnh lu lîng, PuTCH = -109 dBm+ MËt ®é phæ c«ng suÊt t¹p ©m, N0 = -166 dBm/Hz

§¸p ¸n çc c©u hái TTD§

I. Çc c©u hái lo¹i V1.3a (3 ®iÓm)

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 1 ®iÓm2. ý thø hai 1 ®iÓm3. ý thø 1 ba ®iÓm

C©u 1

5

Tr×nh bÇy m« h×nh tham kh¶o hÖ thèng th«ng tin di ®éng (2G)

§¸p ¸n

( ý thø nhÊt) M« h×nh tham kh¶o hÖ thèng th«ng tin di ®éng (TTD§) ®îc cho ë h×nh 1.

H×nh 1. M« h×nh tham khao hÖ thèng th«ng tin di ®éng (2G)

Çc phÇn tö chÝnh cña m« h×nh tham kh¶o nh sau:

(ý thø hai)

* MSMS (Mobile Station: tr¹m di ®éng) lµ thiÕt bÞ duy nhÊt mµ ngêi

sö dông cã thÓ thêng xuyªn nh×n thÊy cña hÖ thèng. MS cã thÓ lµ thiÕt bÞ ®Æt trong « t« hay thiÕt bÞ x¸ch tay hoÆc thiÕt bÞ cÇm tay. Lo¹i thiÕt bÞ nhá cÇm tay sÏ lµ thiÕt bÞ tr¹m di ®éng phæ biÕn nhÊt. Ngßai viÖc chøa çc chøc n¨ng v« tuyÕn chung vµ xö lý cho giao diÖn v« tuyÕn MS cßn ph¶i cung cÊp çc giao diÖn víi ngêi sö dông (nh: micro, loa, mµn hiÓn thÞ, bµn phÝm ®Ó qu¶n lý cuéc gäi) hoÆc giao diÖn víi mét sè thiÕt bÞ kh¸c (nh: giao diÖn víi m¸y tÝnh ç nh©n, FAX ...). HiÖn nay ngêi ta ®ang cè g¾ng s¶n suÊt çc thiÕt bÞ ®Çu cuèi gän nhÑ ®Ó ®Êu nèi víi tr¹m di ®éng. ViÖc lùa chän çc thiÕt bÞ ®Çu cuèi hiÖn ®Ó më cho çc nhµ s¶n suÊt. VËy ta cã thÓ liÖt kª ba chøc n¨ng chÝnh :1. ThiÕt bÞ ®Çu cuèi (TE) thùc hiÖn çc chøc n¨ng kh«ng liªn quan

®Õn m¹ng di ®éng : FAX, m¸y tÝnh).2. KÕt cuèi tr¹m di ®éng (MT) thùc hiÖn çc chøc n¨ng liªn quan ®Õn

truyÒn dÉn ë giao diÖn v« tuyÕn.

6

3. Bé thÝch øng ®Çu cuèi (TAF) lµm viÖc nh mét cöa nèi th«ng thiÕt bÞ ®Çu cuèi víi kÕt cuèi di ®éng. CÇn sö dông bé thÝch øng ®Êu cuèi khi giao diÖn ngoµi tr¹m di ®éng tu©n theo tiªu chuÈn ISDN ®Ó ®Êu nèi ®Çu cuèi cßn thiÕt bÞ ®Çu cuèi l¹i cã giao diÖn ®Çu cuèi - modem.

* BTSMét BTS (Base Station Transceiver Station: tr¹m thu ph¸t gèc)

bao gåm çc thiÕt bÞ ph¸t thu, anten vµ xö lý tÝn hiÖu ®Æc thï cho giao diÖn v« tuýªn. Cã thÓ coi BTS lµ çc MODEM v« tuyÕn phøc t¹p cã thªm mét sè çc chøc n¨ng kh¸c. Mét bé phËn quan träng cña cña BTS lµ TRAU (Transcoder/Adapter Rate Unit: khèi chuyÓn ®æi m· vµ tèc ®é). TRAU lµ thiÕt bÞ mµ ë ®ã qu¸ tr×nh m· ho¸ vµ gi¶i m· tiÕng ®Æc thï riªng cho hÖ thèng di ®éng ®îc tiÕn hµnh, ë ®©y còng thùc hiÖn thÝch øng tèc ®é trong trêng hîp truyÒn sè liÖu. TRAU lµ mét bé phËn cña BTS, nhng còng cã thÓ ®Æt nã çch xa BTS vµ thËm chÝ trong nhiÒu trêng hîp nã ®îc ®Æt gi÷a BSC vµ MSC.

* BSCBSC (Base Station Controller: bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc) cã nhiÖm

vô qu¶n lý tÊt c¶ giao diÖn v« tuyÕn v« tuyÕn th«ng qua çc lÖnh ®iÒu khiÓn tõ xa cña BTS vµ MS. çc lÖnh nµy chñ yÕu lµ çc lÖnh Ên ®Þnh, gi¶i phãng kªnh v« tuyÕn vµ qu¶n lý chuyÓn giao (Handover). Mét phÝa BSC ®îc nèi víi BTS cßn phÝa kia nèi víi MSC. Trong thùc tÕ BSC lµ mét tæng ®µi nhá cã kh¶ n¨ng tÝnh to¸n ®¸ng kÓ. Vai trß chñ yÕu cña nã lµ qu¶n lý çc kªnh ë giao diÖn v« tuyÕn vµ chuyÓn giao. Mét BSC trung b×nh cã thÓ qu¶n lý tíi vµi chôc BTS phô thuéc vµo lu lîng cña çc BTS nµy. BTS còng cã thÓ kÕt hîp chung víi BSC vµo mét tr¹m gèc.

(ý thø ba)

* MSCë hÖ thèng th«ng tin di ®éng chøc n¨ng chuyÓn m¹ch chÝnh

®ù¬c thùc hiÖn bëi MSC (Mobile Services Switching Center: trung t©m chuyÓn m¹ch çc dÞch vô di ®éng), nhiÖm vô chÝnh cña MSC lµ ®iÒu phèi viÖc thiÕt lËp cuéc gäi ®Õn çc ngêi sö dông m¹ng th«ng tin di ®éng. Mét mÆt MSC giao diÖn víi BSC, mÆt kh¸c nã giao diÖn víi m¹ng ngoµi. MSC lµm nhiÖm vô giao diÖn víi m¹ng ngoµi ®îc gäi lµ MSC cæng (GMSC: Gate MSC). M¹ng th«ng tin di ®éng còng cÇn giao diÖn víi m¹ng ngoµi ®Ó sö dông çc kh¶ n¨ng truyÒn t¶i cña çc m¹ng nµy cho viÖc truyÒn t¶i sè liÖu cña ngêi sö dông hoÆc b¸o hiÖu gi÷a çc phÇn tö cña m¹ng. Ch¼ng h¹n m¹ng TTD§ cã thÓ sö dông m¹ng b¸o hiÖu kªnh chung sè 7 (CCS No7), m¹ng nµy ®¶m b¶o ho¹t ®éng t¬ng t¸c gi÷a çc phÇn tö trong mét hay nhiÒu m¹ng TTD§. MSC thêng lµ mét tæng ®µi lín ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý mét sè çc bé

7

®iÒu khiÓn tr¹m gèc (BSC). Mét tæng ®µi MSC thÝch hîp cho mét vïng ®« thÞ vµ ngo¹i « cã d©n c vµo kho¶ng mét triÖu (víi mËt ®é thuª bao trung b×nh).

§Ó kÕt nèi MSC víi mét sè m¹ng kh¸c cÇn ph¶i thÝch øng çc ®Æc ®iÓm truyÒn dÉn cña m¹ng TTD§ víi çc m¹ng nµy. Çc thÝch øng nµy ®îc gäi lµ IWF (Interworking Function: chøc n¨ng t¬ng t¸c). IWF bao gåm mét thiÕt bÞ ®Ó thÝch øng giao thøc vµ truyÒn dÉn. Nã cho phÐp kÕt nèi víi çc m¹ng: PDN (Packet Data Network: m¹ng sè liÖu c«ng céng chuyÓn m¹ch gãi) , nã còng tån t¹i khi çc m¹ng kh¸c chØ ®¬n thuÇn lµ PSTN (Public Switched Telephone Network: m¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng) hay ISDN (Intergrated Services Digital Network: m¹ng ®a dÞch vô kiªn kÕt). IWF cã thÓ ®îc thùc hiÖn trong cïng chøc n¨ng MSC hay cã thÓ ë thiÕt bÞ riªng. ë trêng hîp hai giao tiÕp gi÷a MSC vµ IWF ®îc ®Ó më.

* HLRÇc th«ng tin liªn quan ®Õn viÖc cung cÊp çc dÞch vô viÔn

th«ng ®îc lu gi÷ ë HLR (Home location Register: bé ghi ®Þnh vÞ th-êng tró) kh«ng phô thuéc vµ vÞ trÝ hiÖn thêi cña thuª bao. HLR còng chøa çc th«ng tin liªn quan ®Õn vÞ trÝ hiÖn thêi cña thuª bao. Thêng HLR lµ mét m¸y tÝnh ®øng riªng kh«ng cã kh¶ n¨ng chuyÓn m¹ch vµ cã kh¶ n¨ng qu¶n lý hµng tr¨m ngµn thuª bao.

* VLRVLR (Visitor Location Register: bé ghi ®Þnh vô t¹m tró) lµ c¬ së

d÷ liÖu thø hai trong m¹ng TTD§. Nã ®îc nèi víi mét hay nhiÒu MSC vµ cã nhiÖm vô lu gi÷ t¹m thêi sè liÖu thuª bao cña çc thuª bao hiÖn ®ang n»m trong vïng phôc vô cña MSC t¬ng øng vµ ®ång thêi lu gi÷ sè liÖu vÒ vÞ trÝ cña çc thuª bao nãi trªn ë møc ®é chÝnh x¸c h¬n HLR. Çc chøc n¨ng VLR thêng ®îc liªn kÕt víi çc chøc n¨ng MSC.

* GMSCM¹ng TTD§ cã thÓ chøa nhiÒu MSC, VLR, HLR. §Ó thiÕt lËp mét

cuéc gäi ®Õn ngêi sö dông TTD§, tríc hÕt cuéc gäi ph¶i ®îc ®Þnh tuyÕn ®Õn mét tæng ®µi cæng ®îc gäi lµ GMSC mµ kh«ng cÇn biÕt ®Õn hiÖn thêi thuª bao ®ang ë ®©u. Çc tæng ®µi cæng cã nhiÖm vô lÊy th«ng tin vÒ vÞ trÝ cña thuª bao vµ ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn tæng ®µi ®ang qu¶n lý thuª bao ë thêi ®iÓm hiÖn thêi (MSC t¹m tró). §Ó vËy tríc hÕt çc tæng ®µi cæng ph¶i dùa trªn sè tho¹i danh b¹ cña thuª bao ®Ó t×m ®óng HLR cÇn thiÕt vµ hái HLR nµy. Tæng ®µi cæng cã mét giao tiÕp víi çc m¹ng bªn ngoµi, th«ng qua giao tiÕp nµy nã lµm nhiÖm vô cæng ®Ó kÕt nèi çc m¹ng bªn ngoµi víi m¹ng TTD§. Ngoµi ra tæng ®µi nµy còng cã giao diÖn b¸o hiÖu sè 7 (CCS No7) ®Ó cã thÓ t¬ng t¸c víi çc phÇn tö kh¸c cña m¹ng TTD§. VÒ ph¬ng diÖn kinh tÕ kh«ng ph¶i bao giê tæng ®µi cæng còng ®øng riªng mµ nã thêng ®îc kÕt hîp víi MSC.

8

* OSOS (Operation System: hÖ thèng khai th¸c) thùc hiÖn khai th¸c

vµ b¶o dìng tËp trung cho m¹ng TTD§.HÖ thèng khai th¸c vµ b¶o dìng cã thÓ ®îc x©y dùng trªn

nguyªn lý TMN (Telecomunications Management Network: m¹ng qu¶n lý viÔn th«ng). Khi nµy mét mÆt hÖ thèng khai th¸c vµ b¶o dìng ®îc nèi ®Õn çc phÇn tö cña m¹ng viÔn th«ng (çc MSC, BSC, HLR vµ çc phÇn tö m¹ng kh¸c trõ BTS, v× truy nhËp ®Õn BTS ®îc thùc hiÖn qua BSC). MÆt kh¸c hÖ thèng khai vµ b¶o dìng l¹i ®îc nèi ®Õn mét m¸y tÝnh chñ ®ãng vai trß giao tiÕp ngêi m¸y. HÖ thèng nµy thêng ®îc gäi lµ OMC (Operation and Mainternance Center: trung t©m khai th¸c vµ b¶o dìng).

* AUCAUC (Authentication Center: trung t©m nh©n thùc) qu¶n lý çc

th«ng tin nhËn thùc vµ mËt m· liªn quan ®Õn tõng ç nh©n thuª bao dùa trªn kho¸ bÝ mËt nµy. AUC cã thÓ ®îc ®Æt trong HLR hay MSC hay ®éc lËp víi c¶ hai. Kho¸ nµy còng ®îc lu gi÷ vÜnh cöu vµ bÝ mËt trong bé nhí ë MS. ë GSM bé nhí nµy cã d¹ng SIM-CARD cã thÓ rót ra vµ c¾m l¹i ®îc.

* EIRQu¶n lý thiÕt bÞ di ®éng ®îc thùc hiÖn bëi EIR (Equipment

Identity Register: bé ®¨ng ký nhËn d¹ng thiÕt bÞ). EIR lu d÷ tÊt c¶ çc d÷ liÖu liªn quan ®Õn tr¹m di ®éng MS. EIR ®îc nèi ®Õn MSC qua ®êng b¸o hiÖu ®Ó kiÓm tra sù ®îc phÐp cña thiÕt bÞ (thiÕt bÞ bÞ ®¸nh c¾p hoÆc ho¹t ®éng kh«ng tèt). Mét thiÕt bÞ kh«ng ®îc phÐp sÏ bÞ cÊm. (Lu ý kh¸c víi thiÕt bÞ sù ®îc phÐp cña thuª bao ®îc x¸c nhËn bëi AUC).

C©u 2

Tr×nh bÇy cÊu tróc ®Þa lý cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng


§¸p ¸n

9

Do tÝnh chÊt di ®éng cña thuª bao di ®éng nªn m¹ng di ®éng ph¶i ®îc tæ chøc theo mét cÊu tróc ®Þa lý nhÊt ®Þnh ®Ó m¹ng cã thÓ theo dâi ®îc vÞ trÝ cña thuª bao.

(ý thø nhÊt) Ph©n chia theo vïng m¹ngTrong mét quèc gia cã thÓ cã nhiÒu vïng m¹ng viÔn th«ng, viÖc gäi vµo mét vïng m¹ng nµo ®ã ph¶i ®îc thùc hiÖn th«ng qua tæng ®µi cæng. Çc vïng m¹ng di ®éng ®îc ®¹i diÖn b»ng tæng ®µi cæng GMSC. TÊt c¶ çc cuéc gäi ®Õn mét m¹ng di ®éng tõ mét m¹ng kh¸c ®Òu ®îc ®Þnh tuyÕn ®Õn GMSC. Tæng ®µi nµy lµm viÖc nh mét tæng ®µi trung kÕ vµo cho m¹ng GSM/PLMN. §©y lµ n¬i thùc hiÖn chøc n¨ng hái ®Ó ®Þnh tuyÕn cuéc gäi kÕt cuèi ë tr¹m di ®éng. GMSC cho phÐp hÖ thèng ®Þnh tuyÕn çc cuéc gäi vµo tõ m¹ng ngoµi ®Õn n¬i nhËn cuèi cïng: çc tram di ®éng bÞ gäi.

(ý thø hai) Ph©n chia theo vïng phôc vô MSC/VLR

Mét m¹ng th«ng tin di ®éng ®îc ph©n chia thµnh nhiÒu vïng nhá h¬n, mçi vïng nhá nµy ®îc phôc vô bëi mét MSC/VLR (h×nh 1). Ta gäi ®©y lµ vïng phôc vô cña MSC/VLR.

H×nh 1. Çc vïng phôc vô MSC/VLR

§Ó ®Þnh tuyÕn mét cuéc gäi ®Õn mét thuª bao di ®éng, ®êng truyÒn qua m¹ng sÏ ®îc nèi ®Õn MSC ®ang phôc vô thuª bao di ®éng cÇn gäi. ë mçi vïng phôc vô MSC/VLR th«ng tin vÒ thuª bao ®îc ghi l¹i t¹m thêi ë VLR. Th«ng tin nµy bao gåm hai lo¹i:

10

1. Th«ng tin vÒ ®¨ng ký vµ çc dÞch vô cña thuª bao.2. Th«ng tin vÒ vÞ trÝ cña thuª bao (thuª bao ®ang ë vïng ®Þnh vÞ

nµo).

(ý thø ba) Ph©n chia theo vïng ®Þnh vÞ Mçi vïng phôc vô MSC/VLR ®îc chia thµnh mét sè vïng ®Þnh vÞ:

LA (Location Area) (h×nh 2).

H×nh 2. Ph©n chia vïng MSC/VLR thµnh LAVïng ®Þnh vÞ lµ mét phÇn cña vïng phôc vô MSC/VLR mµ ë ®ã mét tr¹m di ®éng cã thÓ chuyÓn ®éng tù do vµ kh«ng cÇn cËp nhËt th«ng tin vÒ vÞ trÝ cho MSC/VLR qu¶n lý vÞ trÝ nµy. Cã thÓ nãi vïng ®Þnh vÞ lµ vÞ trÝ cô thÓ nhÊt cña tr¹m di ®éng mµ m¹ng cÇn biÕt ®Ó ®Þnh tuyÕn cho mét cuéc gäi ®Õn nã. ë vïng ®Þnh vÞ nµy th«ng b¸o t×m sÏ ®îc ph¸t qu¶ng b¸ ®Ó t×m thuª bao di ®éng bÞ gäi. HÖ thèng cã thÓ nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ b»ng çch sö dông nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ (LAI: Location Area Identity). Vïng ®Þnh vÞ cã thÓ bao gåm mét sè « vµ thuéc mét hay nhiÒu BSC, nhng chØ thuéc mét MSC.

Ph©n chia theo «

Vïng ®Þnh vÞ ®îc chia thµnh mét sè « (h×nh 3). « lµ mét vïng phñ v« tuyÕn ®îc m¹ng nhËn d¹ng b»ng nhËn d¹ng « toµn cÇu (CGI: Cell Global Identity). Tr¹m di ®éng nhËn d¹ng « b»ng m· nhËn d¹ng tr¹m gèc (BSIC: Base Station Identity Code). Vïng phñ cña çc « thêng ®îc m« pháng b»ng h×nh lôc gi¸c ®Ó tiÖn cho viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ.

11

H×nh 3. Ph©n chia vïng ®Þnh vÞ thµnh çc «

C©u 3

Tr×nh bÇy kh¸i niÖm tæ ong vµ mÉu « cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Kh¸i niÖm phñ sãng tæ ong §Ó phñ toµn bé m¹ng th«ng tin v« tuyÕn ngêi ta thùc hiªn phñ

sãng thµnh nhiÒu vïng chång lÇn víi nhau. Kh¸i niÖm phñ sãng nµy ®îc gäi lµ tæ ong. Ngoµi ra ph¬ng ph¸p phñ sãng tæ ong cßn lµ mét biÖn ph¸p quan träng ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò vÒ ø nghÏn tÇn sè vµ dung lîng m¹ng. Nã cho phÐp ®¹t ®îc dung lîng rÊt cao trong mét ph©n bæ phæ tÇn h÷u h¹n mµ kh«ng cÇn çc thay ®æi c¬ b¶n vÒ c«ng nghÖ. Ph¬ng ph¸p tæ ong ®îc x©y dùng trªn ý tëng thay thÕ mét m¸y ph¸t c«ng suÊt lín phñ mét vïng réng lín b»ng nhiÒu m¸y ph¸t phñ çc vïng nhá h¬n ®îc gäi lµ çc «. Mçi BTS ®îc Ên ®Þnh mét phÇn cña tæng sè kªnh cã ®îc trong toµn bé hÖ thèng vµ çc BTS gÇn nhau ®îc ®îc Ên ®Þnh çc nhãm kªnh kh¸c nhau sao cho toµn bé çc kªnh kh¶ dông ®îc Ên ®Þnh cho mét sè lîng t¬ng ®èi nhá çc BTS gÇn nhau. Çc BTS gÇn nhau ®îc Ên ®Þnh çc nhãm kªnh kh¸c

12

nhau sao cho nhiÔu gi÷a çc BTS (vµ çc m¸y di ®éng chÞu sù gi¸m s¸t cña chóng) ®îc gi¶m thiÓu. B»ng çch s¾p ®Æt çc BTS trong kh«ng gian vµ çc nhãm kªnh dµnh cho chóng mét çch cã hÖ thèng trªn toµn bé m¹ng, çc kªnh kh¶ dông ®îc ph©n bè trªn toµn bé vïng ®Þa lý vµ ®îc t¸i sö dông nhiÒu lÇn theo sù cÇn thiÕt chõng nµo nhiÔu gi÷a çc tr¹m ®ång kªnh vÉn ®îc duy tr× díi møc quy ®Þnh.(ý thø hai) Khi nhu cÇu dÞch vô t¨ng (cÇn nhiÒu kªnh h¬n trong mét vïng phôc vô cho tríc), ta cã thÓ t¨ng sè BTS (cïng víi gi¶m c«ng suÊt ph¸t ®Ó tr¸nh t¨ng nhiÔu), nhê vËy cung cÊp thªm dung lîng v« tuyÕn mµ kh«ng cÇn t¨ng phæ tÇn v« tuyÕn. §©y lµ nguyªn t¾c c¨n b¶n ®Ó x©y dùng tÊt c¶ çc hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn hiÖn ®¹i, v× nã cho phÐp sö dông mét sè kªnh cè ®Þnh ®Ó phôc vô mét sè l-îng lín thuª bao b»ng çch t¸i sö dông çc kªnh trªn toµn bé vïng phôc vô. Ngoµi ra ph¬ng ph¸p tæ ong cho phÐp mäi thiÕt bÞ trong mét n-íc hoÆc trong cïng mét ch©u lôc ®îc s¶n suÊt víi cïng mét tËp kªnh vµ cã thÓ sö dông ®îc mäi n¬i trong vïng nµy.

MÆc dï ph¬ng ph¸p tæ ong ®¶m b¶o viÖc bæ sung dung lîng b»ng çch bæ sung thªm çc tr¹m «, trong thùc tÕ çc nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng rÊt khã cã ®îc çc tr¹m « míi trong çc vïng thµnh phè. ChÝnh v× vËy çc nhµ cung cÊp dÞch vô nµy thiªn vÒ l¾p ®Æt thªm çc kªnh vµ çc tr¹m gèc trªn cïng m«t tr¹m « hiÖn cã h¬n lµ t×m ®iÓm ®Æt tr¹m « míi. B»ng çch sö dông çc chiÒu cao anten kh¸c nhau (thêng trªn cïng mét toµ nhµ hoÆc mét th¸p) vµ çc møc c«ng suÊt kh¸c nhau ngêi ta cã thÓ t¹o ra çc « ''lín'' hoÆc ''nhá'' cïng ®Æt t¹i mét vÞ trÝ. Kü thuËt nµy ®îc gäi lµ ph¬ng ph¸p « d¹ng dï vµ nã ®îc sö dông ®Ó ®¶m b¶o cïng phñ lín cho çc ngêi sö dông tèc ®é cao trong khi vÉn ®¶m b¶o çc vïng phñ diÖn tÝch nhá cho çc ngêi sö dông tèc ®é thÊp. H×nh 1 cho thÊy mét « d¹ng dï ®îc ®Æt cïng víi çc « micro. Ph¬ng ph¸p « d¹ng dï cho phÐp gi¶m thiÓu sè lÇn chuyÓn giao ®èi víi çc ngêi sö dông tèc ®éc cao vµ cung cÊp çc kªnh bæ sung cho çc « micro dµnh cho çc ngêi sö dông tèc ®é thÊp. Tr¹m gèc hoÆc MSC cã thÓ íc tÝnh tèc ®é cu¶ çc ngêi sö dông trªn c¬ së ®¸nh gi¸ tèc ®é thay ®æi cêng ®é tÝn hiÖu thu trung b×nh ng¾n h¹n trªn çc kªnh tiÕng ®êng lªn hoÆc cã thÓ sö dông çc gi¶i thuËt phøc t¹p h¬n ®Ó ®¸nh gi¸ vµ ph©n lo¹i çc ngêi sö dông. NÕu mét ngêi sö dông tèc ®é cao trong « d¹ng dï kÝch thíc lín tiÕn ®Õn gÇn tr¹m gèc cña « nµy vµ tèc ®é cña ngêi nµy gi¶m nhanh, tr¹m gèc cã thÓ quyÕt ®Þnh chuyÓn ngêi sö dông nµy vµo « micro ®ång vÞ trÝ vµ kh«ng cÇn sù can thiÖp cña MSC.

13

H×nh 1. Ph¬ng ph¸p « dï

(ý thø ba) MÉu «

Tån t¹i hai mÉu «: « v« híng ngang (Omnidirectional) vµ « ph©n ®o¹n (Sectorized). H×nh 5 cho thÊy çc mÉu nµy. Trong « ph©n ®o¹n ba ®o¹n « ®îc ph¸t x¹ lÖch nhau 1200 t¹o nªn mét «. ¤ cã thÓ ®îc ph©n ®äan thµnh 6 « víi gãc ph¸t x¹ cu¶ tõng « lÖch nhau 600. Çc « ph©n ®äan do sö dông an ten cã tÝnh híng trong mÆt ngang nªn çc ®o¹n « Ýt g©y nhiÔu cho nhau h¬ vµ v× thÕ cho phÐp t¨bg dung lîng. Ngßai ra sö dông çc ®o¹n « còng cho phÐp tiÕt kiÖm ®îc vÞ trÝ ®Æt tr¹m, v× trªn cïng mét th¸p anten ta cã thÓ t¹o ra ®îc nhiÒu vïng phñ sãng kh¸c nhau. Ngßai çc « cã mÉu chuÈn nh trªn h×nh vÏ, çc « còng cã thÓ cã h×nh d¹ng bÊt kú ®Ó phï hîp víi vïng cÇn phñ sãng.

H×nh 5. Mẫu ô

14

C©u 4

Tr×nh bÇy çc th«ng sè khung tiÕng cña bé m· hãa tiÕng: CDMA, GSM vµ EFR GSM


§¸p ¸n(ý thø nhÊt)

B¶ng 1. Çc th«ng sè CELP cho VBRC (Codec tèc ®é kh¶ biÕn) ë CDMA IS-95.

Çc th«ng sè CELP Tû lÖ1 Tû lÖ 1/2

Tû lÖ1/4

Tû lÖ 1/8

Çc bit i cña cÆp phæ v¹chÇc cËp nhËt bit i trªn khungTæng sè bit i trªn khung

40140

20120

10110

10110

Çc bit trÔ ®é cao LÇc cËp nhËt L trªn khungTæng sè bit L trªn khung

7428

7214

717

000

Çc bit khuyÕch ®¹i ®é cao bÇc cËp nhËt b trªn khungTæng sè bit b trªn khung

3412

326

313

000

Çc bit chØ sè b¶ng m· IÇc cËp nhËt I trªn khungTæng sè çc bit I trªn khung

7856

7428

7214

0_0

Çc bit khuyÕch ®¹i b¶ng m· GÇc cËp nhËt G trªn khungTæng sè çc bit G trªn khung

3824

3412

326

212

Çc bit h¹t gièng b¶ng m· CBSEEDÇc cËp nhËt CBSEED trªn khungTæng sè çc bit CBSEED

0__

0__

0__

414

Çc bit ch½n lÎ trªn khungTæng sè çc bit trªn khung

11171

080

040

016

Tèc ®é bit t¬ng øng (kbps) 8,6 4 1,6 0,8

(ý thø hai)

15

B¶ng 2. Çc th«ng sè ®îc ph¸t ®i trong khung tiÕng cña GSM Codec

Sè bit trong 5ms

Sè bit trong 20ms

Bé läc LPC 8 th«ng sè 36Bé läc LTP Nr (th«ng sè trÔ) 7 28

br (th«ng sè khuyÕch ®¹i)

2 8

TÝn hiÖu kÝch thÝch

pha lÊy mÉu (8/3kHz) 2 8

Biªn ®é cùc ®¹i 6 24 13 mÉu 39 156

Tæng 260Tèc ®é bit (kbps)

13

(ý thø ba)B¶ng 3. Çc th«ng sè cña EFR codec cho GSM (EFR: Enhanced Full Rate= toµn tèc t¨ng cêng)

Th«ng sè Khung 1 vµ 3

Khung 2 vµ 4 Sè bit trongkhung 20 ms

2 bé LSP 38ChØ sè ACB 9 6 30KhuyÕc ®¹i ACB

4 4 16

Çc xung FCB 35 35 140KhuyÕch ®¹i FCB

5 5 20

Tæng 244Tèc ®é bit (kbps)

12,2

C©u 5

Tr×nh bÇy cÊu h×nh tham kh¶o MS vµ truyÒn t¶i dÞch vô phi tho¹i


§¸p ¸n

16

(ý thø nhÊt)CÊu h×nh MS

CÊu h×nh tham kh¶o cña MS ®îc cho ë h×nh 1. MS ®îc chia thµnh MT (Mobile Terminal: ®Çu cuèi di ®éng), çc tæ hîp kh¸c nhau cña TA (Terminal Adaptation: bé thÝch øng tèc ®é) vµ TE (Terminal Equipment: thiÕt bÞ ®Çu cuèi) phô thuéc vµo h×nh lo¹i dÞch vô ®îc cung cÊp. MT0 lµ thiÕt bÞ di ®éng kÕt hîp c¶ ®Çu cuèi sè liÖu vµ tiÕng. MT1 cho phÐp thiÕt bÞ ®Çu cuèi hoÆc ®Çu trùc tiÕp (TE1) hoÆc qua TA (TE2: kh«ng ph¶i lµ thiÕt bÞ ISDN) th«ng qua giao diÖn ISDN S. MT2 kÕt hîp chung TA vµ MT vµo mét khèi. Çc dÞch vô mang ®îc cung cÊp t¹i ®iÓm tham kh¶o S hay R (qua ®iÓm 1 vµ 2 trªn h×nh 1), cßn çc dÞch vô xa ®îc cung cÊp t¹i çc giao diÖn cña TE (qua ®iÓm 3 trªn h×nh 1).

H×nh 1. CÊu h×nh tham kh¶o MS(ý thø hai)CÊu h×nh chung truyÒn t¶i çc dÞch vô sè liÖu

CÊu h×nh tæng qu¸t hÖ thèng truyÒn t¶i dÞch vô phi tho¹i ë TTD§ ®îc cho ë h×nh 2. M¹ng TTD§ cung cÊp çc dÞch vô kh«ng trong suèt vµ trong suèt. Çc dÞch vô mang mang th«ng tin gi÷a MT cña MS vµ chøc n¨ng IWF cña MSC.

17

H×nh 2. CÊu h×nh truyÒn t¶i dÞch vô phi tho¹i(ý thø ba)§Ó thùc hiÖn dÞch vô mang çc khèi cña hÖ thèng ph¶i thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng: ThÝch øng tèc ®é (RA Rate Adaptation) HiÖu chØnh lçi tríc (FEC) HiÖu chØnh lçi b»ng ARQ EC (Automatic Retransmision Request

Error Corection: yªu cÇu ph¸t l¹i tù ®éng) nhê giao thøc RLP (Radio Link Protocol: giao thøc ®o¹n nèi v« tuyÕn).

Giao thøc thÝch øng L2R (L2 Relay: ChuyÓn tiÕp líp 2) ®Ó truyÒn sè liÖu kh«ng trong suèt.

ë GSM ®Ó truyÒn dÉn sè liÖu trong suèt vµ kh«ng trong suèt, cÇn cã mét sè tÇng thÝch øng tèc ®é çc dÞch vô mang víi çc tèc ®é sè liÖu kªnh cña giao diÖn v« tuyÕn (çc kªnh lu lîng víi tèc ®é bit 3,6 kbps, 6 kbps vµ 12 kbps) vµ víi tèc ®é truyÒn dÉn cña çc ®êng th«ng tin cè ®Þnh. Tríc hÕt çc tÝn hiÖu sè liÖu ®îc chuyÓn ®æi m· tõ tèc ®é sè liÖu cña ngêi sö dông (9,6 kbps, 4,8 kbps, 2,4 kbps ...) vµo tèc ®é sè liÖu cña kªnh lu lîng, sau ®ã vµ tèc ®é sè liÖu cña kÕt nèi cè ®Þnh gi÷a BSS vµ MSC (64 kbps) vµ cuèi cïng trë l¹i tèc ®é sè liÖu cña ngêi sö dông. ë çc kªnh v« tuyÕn sè liÖu ®îc b¶o vÖ b»ng çc thñ tôc söa lçi tríc (FEC), ®èi víi çc dÞch vô sè liÖu kh«ng trong suèt, sè liÖu ®îc b¶o vÖ thªm b»ng thñ tôc ph¸t l¹i tù ®éng (ARQ) cña giao thøc ®o¹n nèi v« tuyÕn (RLP) trªn toµn bé ®êng truyÒn tõ MT ®Õn MSC. Giao thøc chuyÓn tiÕp L2R thùc hiÖn thÝch øng giao thøc víi RLP cña çc líp 1 vµ 2 t¹i giao diÖn ngêi sö dông. Cuèi cïng sè liÖu ®i qua IWF cña MSC hoÆc GMSC ®Ó ®Õn çc kÕt nèi sè liÖu t¬ng øng. ë IWF çc dÞch vô mang cña PLMN ®îc biÕn ®æi vµo çc dÞch vô mang cña ISDN hoÆc PSTN. §èi víi ISDN chØ cÇn thÝch øng tèc ®é, cßn PSTN cÇn cã modem ®Ó biÕn ®æ sè liÖu sè vµo tÝn hiÖu b¨ng tÇn tiÕng (3,1 kHz).

C©u 6

18

Tr×nh bÇy nguyªn lý truyÒn dÉn sè liÖu di bé trong suèt cã modem ë GSM


§¸p ¸n

Nguyªn lý truyÒn dÉn sè liÖu dÞ bé trong suèt cã modem

(ý thø nhÊt) Nguyªn lý truyÒn sè liÖu kh«ng ®ång bé trong suèt víi sö dông modem ®îc cho ë h×nh 1.

(ý thø hai) §Çu cuèi sè liÖu di ®éng sö dông dÞch vô mang trong suèt trªn çc giao diÖn R vµ S. Sè liÖu ®îc chuyÓn m¹ch kªnh ®Õn IWF trong MSC. §Ó th«ng tin b»ng modem, IWF kÝch ho¹t çc chøc n¨ng t¬ng øng cña modem vµ biÕn ®æi tÝn hiÖu sè liÖu sè vµo tÝn hiÖu b¨ng tiÕng. IWF l¹i sè ho¸ tÝn hiÖu b¨ng tiÕng vµ truyÒn sè liÖu ë d¹ng m· PCM qua GMSC. Sau khi chuyÓn ®æi m¹ng, cuèi cïng tÝn hiÖu sè liÖu ®îc ph¸t ®Õn modem cña phÝa ®èi t¸c. Modem nµy cã thÓ n»m trong ®Çu cuèi PSTN hoÆc ®Çu cuèi ISDN. Tríc khi truyÒn ë PSTN tÝn hiÖu m· PCM ®îc biÕn ®æi vµo tÝn hiÖu b¨ng tiÕng. ë ISDN tÝn hiÖu ®îc truyÒn trùc tiÕp ë d¹ng m· PCM. Thuª bao ISDN ®ßi hái khèi thÝch øng ®Çu cuèi TA' ®Ó biÕn ®æi tÝn hiÖu sè vµo t¬ng tù.

19

H×nh 1. Nguyªn lý truyÒn sè liÖu dÞ bé trong suèt víi Modem

Trong GSM PLMN, lu lîng sè liÖu ®i qua çc giao diÖn kh¸c nhau cã çc tèc ®é bit cho qua kh¸c nhau. Ch¼ng h¹n giao diÖn kh«ng gian hç trî tèc ®é ®Õn 12,0 kbps, giao diÖn A hç trî ®Õn 64 kbps. RA (Rate Adaptation: thÝch øng tèc ®é) ®¶m b¶o thÝch øng tèc ®é cho çc giao diÖn kh¸c nhau.

(ý thø ba) Chøc n¨ng thÝch øng tèc ®é

S¬ ®å thÝch øng tèc ®é cho ®Êu nèi sè liÖu trong suèt (Transparent) ®îc cho trª h×nh 2.

H×nh 2. RA cho kÕt nèi sè liÖu trong suèt

C©u 720

Tr×nh bÇy truyÒn Fax ë GSM

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 1,5 ®iÓm2. ý thø hai 1,5 ®iÓm

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) §Ó truyÒn dÉn Fax nhãm 3 cÇn sö dông FA (Fax Adapter: bé thÝch øng Fax). DÞch vô fax ®ßi hái yªu cÇu chÊt lîng ®Æc biÖt. Ch¼ng h¹n thêi gian trÔ truyÒn lan kh«ng ®îc vît qu¸ ng-ìng, nÕu kh«ng th× ®ång hå T.30 sÏ b¸o hÕt h¹n. §iÒu nµy ®Æc biÖt quan träng, nÕu sö dông RLP ®Ó gi¶m lçi truyÒn dÉn, v× nã ®a thªm vµo trÔ do thñ tôc ph¸t l¹i tù ®éng ARQ.

Nguyªn lý tæng qu¸t truyÒn fax ®îc cho ë h×nh 3. (ý thø hai) FA cÇn mét sè khèi chøc n¨ng ë MS còng nh ë IWF ®Ó biÕn ®æi giao thøc fax cña giao diÖn t¬ng tù a/b vµo thñ tôc truyÒn dÉn sè ë th«ng tin di ®éng. Fax nhãm 3 ®îc trang bÞ T.30 sö dông ba khèi modem c¬ së, c¶ 3 lµm viÖc ë chÕ ®é b¸n song c«ng. Modem V.21 (300 bps) ®îc sö dông cho giai ®o¹n b¸o hiÖu ®Ó thiÕt lËp nèi th«ng fax, trong khi ®ã giai ®o¹n truyÒn th«ng tin sö dông modem V.27 (4,8 kbps hay 2,4 kbps) hoÆc modem V.29 (9,6 kbps). §Ó biÕn ®æi çc tone b¸o hiÖu t¬ng tù vµo giao thøc cña FA cÇn thªm bé xö lý tone.

21

H×nh 3. Nguyªn lý truyÒn dÉn Fax ë GSM

C©u 8

Tr×nh bÇy m« h×nh suy hao ®êng truyÒn Hata Okumura

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 1,5 ®iÓm2. ý thø hai 0,75 ®iÓm3. ý thø 0,75 ®iÓm

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) HÇu hÕt çc c«ng cô truyÒn sãng sö dông mét d¹ng biÕn ®æi cña m« h×nh Hata. M« h×nh Hata lµ quan hÖ thùc nghiÖm ®îc rót ra tõ b¸o ço kü thuËt cña Okumura cho phÐp sö dông çc kÕt qu¶ vµo çc c«ng cô tÝnh to¸n. B¸o ço cña Okumura bao gåm mét chuçi çc lu ®å ®îc sö dông ®Ó lËp m« h×nh th«ng tin v« tuyÕn. Díi ®©y lµ çc biÓu thøc ®îc sö dông trong m« h×nh Hata ®Ó x¸c ®Þnh tæn hao trung b×nh Lp:

Vïng thµnh phè:

Lp = 69,55+26.16lgfc-13,82lghb-a(hm)+(44,9-6,55lghb)lgR dB

(1)trong ®ã fc = tÇn sè (MHz)

Lp = tæn hao trung b×nh (dB) hb = ®é cao anten tr¹m gèc (m) a(hm) = hÖ sè hiÖu chØnh cho ®é cao anten di ®éng (dB) R = kho¶ng çch tõ tr¹m gèc (km)

D¶i th«ng sè sö dông ®îc cho m« h×nh Hata lµ:150 fc <1500 MHz 30 hb 200m 1 hm 10m 1 R 20 km

(ý thø hai) a(hm) tÝnh nh sau:

§èi víi thµnh phè nhá vµ trung b×nh:

a(hm) = (1,1lgfc - 0,7)hm - (1,56lgfc-0,8), dB

(2)

22

§èi víi thµnh phè lín:

a(hm) = 8,29(lg1,54hm)2 -1,1 , dB, fc 200 MHz

(3)

hay

a(hm) = 3,2(lg11,75hm)2 - 4,97 , dB, fc 400 MHz

(4)

(ý thø ba) Vïng ngo¹i «:

Lp = LP(thµnh phè) - dB (5)

Vïng n«ng th«n (th«ng tho¸ng):

Lp = Lp(thµnh phè) - 4,78(lgfc)2+18,33(lgfc)-40,49 dB

(6)

C©u 9

Tr×nh bÇy çc d¹ng pha®inh trªn ®êng truyÒn v« tuyÕn trong TTD§.

1. ý thø nhÊt 1,5 ®iÓm2. ý thø hai 1 ®iÓm3. ý thø 1 ba ®iÓm

§¸p ¸n

Pha®inh

(ý thø nhÊt) Çc MS thêng ho¹t ®éng ë m«i trêng cã nhiÒu vËt ch¾n (®åi nói, toµ nhµ ...) gi÷a nã vµ BTS. §iÒu nµy dÉn ®Õn hiÖn t-îng che tèi lµm gi¶m cêng ®é ®iÖn trêng thu. Khi MS chuyÓn ®éng cêng ®é trêng lóc gi¶m lóc t¨ng do lóc cã, lóc kh«ng cã vËt ch¾n gi÷a anten ph¸t vµ anten thu v« tuyÕn. ¶nh hëng cña pha®inh nµy lµm cho cêng ®é tÝn hiÖu lóc t¨ng lóc gi¶m. Vïng gi¶m tÝn hiÖu ®îc gäi chç tròng pha®inh. Pha ®inh g©y ra do çc hiÖn tîng che tèi ®îc coi lµ pha®inh chuÈn log, v× nÕu ta lÊy logarit cêng ®é tÝn hiÖu ta ®îc ph©n bè chuÈn xung quanh gi¸ trÞ trung b×nh. Thêi gian gi÷a hai tròng pha ®inh thêng vµi gi©y nÕu MS ®îc ®Æt trªn xe vµ di

23

®éng. ë thµnh phè mét ¶nh hëng nghiªm träng ®Õn chÊt lîng truyÒn dÉn lµ pha ®inh nhiÒu ®êng hay pha ®inh Rayleigh (xem h×nh 1).

H×nh 1. Pha®inh nhiÒu ®êng

(ý thø hai) Trong trêng hîp nµy anten m¸y di ®éng nhËn ®îc tÝn hiÖu tõ nhiÒu ®êng truyÒn ph¶n x¹ tõ çc toµ nhµ kh¸c nhau vµ kh«ng cã ®êng ®Õn th¼ng. §iÒu nµy cã nghÜa lµ tÝn hiÖu thu ®îc sÏ lµ tæng vect¬ cña cïng mét tÝn hiÖu nhng kh¸c pha. NÕu çc tÝn hiÖu nµy ®ång pha víi nhau th× ta ®îc cêng ®é tÝn hiÖu rÊt lín. Ngîc l¹i nÕu chóng ngîc pha th× tÝn hiÖu tæng rÊt nhá vµ cã thÓ bÞ triÖt tiªu: x¶y ra tròng pha ®inh s©u. Thêi gian gi÷a hai tròng pha ®inh phô thuéc vµo tèc ®é chuyÓn ®éng cña MS vµ tÇn sè ph¸t. Mét çch gÇn ®óng ta cã thÓ coi r»ng kho¶ng çch gi÷a hai ®iÓm tròng b»ng mét nöa bíc sãng. §èi víi tÇn sè 900 MHz kho¶ng çch nµy vµo kho¶ng 17 cm. V× thÕ nÕu MS chuyÓn ®éng víi tèc ®é 50 km/giê (v14m/s), b¬c sãng tÝn hiÖu 0,3m th× thêi gian gi÷a hai ®iÓm tròng nh sau:

t = /(2v) = 10,7 ms§èi víi tÇn sè 1800 MHz thêi gian gi÷a hai ®iÓm tròng b»ng mét nöa.(ý thø ba) Sù phô thuéc tÝn hiÖu thu vµo kho¶ng çch do suy hao ®êng truyÒn vµ ¶nh hëng cña hai lo¹i pha ®inh nãi trªn ®îc cho ë h×nh 2.

24

H×nh 2. Phô thuéc cêng ®é tÝn hiÖu thu vµo kháang çch

Tõ h×nh 2 ta thÊy gi¸ trÞ trung b×nh cña cêng ®é tÝn hiÖu gi¶m dÇn do suy hao ®êng truyÒn cho ®Õn khi mÊt kÕt nèi v« tuyÕn. Xung quanh gi¸ trÞ trung b×nh nµy ta thÊy do ¶nh hëng cña che tèi cêng ®é tÝn hiÖu thay ®æi chËm vµ do ¶nh hëng cña nhiÒu tia cêng ®é tÝn hiÖu thay ®æi nhanh.

C©u 10

TrÝnh bµy çc ¶nh hëng cña pha®inh lªn truyÒn dÉn v« tuyÕn trong TTD § vµ çc biÖn ph¸p chèng pha®inh


§¸p ¸n

Çc ¶nh hëng cña pha®inh(ý thø nhÊt) ë mét kho¶ng çch nhÊt ®Þnh (R m) so víi anten ph¸t, tÝn hiÖu ë anten thu do ¶nh hëng cña pha®inh cã thÓ cã d¹ng nh ë h×nh 1. §Ó ®¶m b¶o thu ®îc ë mét ®iÓm tròng pha ®inh quy ®Þnh cÇn ®¶m b¶o c«ng suÊt ë ®iÓm thu lín h¬n ®é nhËy m¸y thu. HiÖu sè (tÝnh theo dB) gi÷a c«ng suÊt thu trung b×nh vµ ngìng c«ng

25

suÊt thu (®é nhËy m¸y thu) ®îc gäi lµ ®é dù tr÷ pha ®inh. ChÊt lîng thu sÏ phô thuéc vµo quy ®Þnh ®é tròng pha ®inh thÊp nhÊt mµ m¸y thu cßn lµm viÖc ®îc.

H×nh 1. Cêng ®é tÝn hiÖu thu xung quanh mét kháang çch nµo ®ã

(ý thø hai) Ngoµi viÖc lµm th¨ng gi¸ng cêng ®é tÝn hiÖu thu, pha ®inh nhiÒu tia cßn g©y ra sù ph©n t¸n thêi gian dÉn ®Õn nhiÔu giao thoa gi÷a çc ký hiÖu (ISI: Inter Symbol Interference). ISI cã nghÜa lµ çc ký hiÖu c¹nh nhau sÏ giao thoa víi nhau dÉn ®Õn mÐo d¹ng ký hiÖu vµ m¸y thu cã thÓ quyÕt ®Þnh sai vÒ ký hiÖu nµy. ThÝ dô vÒ ISI ®îc cho ë h×nh 2.

Chuçi "1" vµ "0" ®îc ph¸t tõ BTS. NÕu tÝn hiÖu ph¶n x¹ ®Õn chËm h¬n ®óng mét bit so víi tÝn hiÖu ®i th¼ng th× m¸y thu ký hiÖu "1" ë tÝn hiÖu ph¶n x¹ sÏ giao thoa víi ký hiÖu "0" cña tÝn hiÖu ®i th¼ng vµ m¸y thu sÏ quyÕt ®Þnh nhÇm lµ ký hiÖu "1". ë hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM tèc ®é bit vµo kho¶ng 270 kbps nªn ®é réng cña mét bit vµo kho¶ng 3,7s. V× thÕ trÔ mét bit t¬ng øng víi hiÖu sè qu·ng ®êng tia ®i th¼ng vµ tia ph¶n x¹ b»ng 1,1 km.

26

H×nh 2. Ph©n t¸n thêi gian

(ý thø ba) Çc biÖn ph¸p chèng pha ®inh

§Ó chèng pha ®inh ngêi ta sö dông çc biÖn ph¸p sau ®©y:1. M· ho¸ kªnh chèng lçi kÕt hîp víi ®an xen tÝn hiÖu.2. Sö dông MC (Multicarrier: ®a sãng mang).3. Ph©n tËp4. C©n b»ng thÝch øng5. Tr¶i phæ6. M¸y thu RAKE (ë TTD§ CDMA)

Hai d¹ng m· ho¸ kªnh chèng lçi ®îc sö dông ë TTD§: 1. M· ph¸t hiÖn lçi: m· khèi tuyÕn tÝnh.2. M· söa lçi: M· xo¾n hoÆc m· turbo

Kü thuËt MC ®îc ¸p dông cho çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA thÕ hÖ thø ba. ë kü thuËt nµy luång sè sau tr¶i phæ ®îc chia thµnh ba luång víi tèc ®é tr¶i phæ mçi luång b»ng 1/3 tèc ®é tr¶i phæ chÝnh. Sau ®ã mçi luång ®îc ®a lªn ®iÒu chÕ ba sãng mang víi ba tÇn sè kh¸c nhau. Çc nghiªn cøu cho thÊy chÕ ®é ph¸t MC kh«ng nh÷ng cho phÐp chèng pha ®inh m· cßn chèng c¶ nhiÔu.

Kü thuËt ph©n tËp ®· ®îc sö dông tõ l©u trong th«ng tin v« tuyÕn ®Ó chèng pha ®inh. Tån t¹i çc ph¬ng ph¸p ph©n tËp sau ®©y ë çc hÖ thèng truyÒn dÉn vi ba sè:

Ph©n tËp kh«ng gian Ph©n tËp tÇn sè Ph©n tËp ph©n cùc Ph©n tËp gãc Ph©n tËp thêi gian

Ph©n tËp kh«ng gian lµ d¹ng ph©n tËp ®îc sö dông phæ biÕn nhÊt ë TTD§. Çc hÖ thèng TTD§ FDMA vµ TDMA sö dông FDD (ghÐp song c«ng ph©n chia theo tÇn sè) chØ cho phÐp sö dông ph©n tËp kh«ng gian thu (Receiving Diversity) ë BTS. Çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng sö dông TDD (ghÐp song c«ng ph©n chia theo thêi gian) vµ CDMA cho phÐp sö dông c¶ ph©n tËp kh«ng gian thu lÉn ph©n tËp kh«ng gian ph¸t (Transmitting Diversity). §©y lµ mét u ®iÓm lín v× ph©n tËp kh«ng gian thu chØ ¸p dông cho BTS mµ kh«ng thÓ ¸p dông cho MS. Ph©n tËp kh«ng gian ph¸t sÏ ¸p dông cho MS. ë th«ng tin di ®éng cã thÓ coi nhÈy tÇn ë GSM vµ MC ë CDMA lµ mét d¹ng cña ph©n tËp tÇn sè. ë ®©y còng cã thÓ coi ®an xen lµ mét d¹ng c¶i tiÕn cña ph©n tËp thêi gian.

27

Bé c©n b»ng thÝch øng ¸p dông cho GSM ®îc gäi lµ bé c©n b»ng Viterbi. Bé c©n b»ng nµy cho phÐp xö lý tÝn hiÖu ph¶n x¹ trÔ ®Õn 15s (bèn bit). Çc m¸y thu CDMA kh«ng sö dông çc bé c©n b»ng nµy mµ thay vµo ®ã chóng sö dông m¸y thu RAKE. M¸y thu RAKE cho phÐp c©n b»ng pha cña çc tÝn hiÖu ®Õn tõ çc ®êng kh¸c nhau vµ tæ hîp chóng thµnh mét tÝn hiÖu tèt nhÊt. BiÖn ph¸p nµy kh«ng nh÷ng chèng ®îc pha ®inh mµ cßn lîi dông ®îc nã.

C©u 11

Tr×nh bÇy hiÖn tîng gÇn xa trong th«ng tin di ®éng


§¸p ¸n

HiÖn tîng gÇn-xa lµ hiÖn tîng xÈy ra khi MS di ®éng thay ®æi kho¶ng çch so víi BS phôc vô nã. HiÖn tîng nµy g©y ra çc ¶nh hëng kh¸c nhau ë hÖ thèng th«ng tin di ®éng TDMA vµ CDMA. ë hÖ thèng TDMA hiÖn tîng nµy lµm mÊt ®ång chØnh pha cña çc khe thêi gian thu ®îc ë BTS cßn ë hÖ thèng CDMA hiÖn tîng nµy lµm t¨ng nhiÔu ®ång kªnh.

(ý thø nhÊt) §ång chØnh thêi gianSö dông TDMA ë v« tuyÕn dÉn ®Õn vÊn ®Ò "gÇn-xa" v× MS

chØ ®îc ph¸t trong kho¶ng khe thêi gian dµnh cho nã vµ chØ thu ë thêi gian cßn l¹i. NÕu kh«ng nã sÏ g©y nhiÔu cho çc cuéc gäi tõ çc MS kh¸c sö dông çc khe thêi gian kh¸c nhng cïng tÇn sè. Ch¼ng h¹n mét MS ®îc Ên ®Þnh khe thêi gian 3 (TS3) rÊt gÇn víi BTS. Trong qu¸ tr×nh gäi MS nµy chuyÓn ®éng ra xa tr¹m gèc v× thÕ th«ng tin mµ nã nhËn tõ BTS sÏ muén h¬n vµ muén h¬n, còng nh vËy th«ng tin mµ nã tr¶ lêi BS còng ®îc BS nhËn muén h¬n vµ muén h¬n. NÕu kh«ng cã biÖn ph¸p, th× trÔ sÏ t¨ng dÇn vµ dÉn ®Õn r»ng khe TS3 do MS nµy ph¸t sÏ chång lÊn lªn khe TS4 cña mét MS kh¸c ë BTS. V× thÕ trong qu¸ tr×nh gäi, thêi gian ®Õn BTS cña khe thêi gian ®îc gi¸m s¸t vµ BTS sÏ ph¸t ®i çc lÖnh ®Ó çc MS ph¸t sím h¬n khi chóng rêi xa BTS. Qu¸ tr×nh nµy ®îc gäi ®Þnh thêi tríc (Timing Advance).

28

(ý thø hai) Çc ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ë çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng tæ ong CDMAë çc hÖ thèng th«ng tin di ®éng tæ ong CDMA, çc m¸y di

®éng ®Òu ph¸t chung mét tÇn sè ë cïng thêi gian nªn chóng g©y nhiÔu ®ång kªnh ®èi víi nhau. ChÊt lîng truyÒn dÉn cña ®êng truyÒn v« tuyÕn ®èi víi tõng ngêi sö dông trong m«i trêng ®a ngêi sö dông phô thuéc vµo tû sè Eb/N0, trong ®ã Eb lµ n¨ng lîng bit cßn N0 lµ mËt ®é t¹p ©m tr¾ng Gaus¬ céng bao gåm tù t¹p ©m vµ t¹p ©m quy ®æi tõ m¸y ph¸t cña çc ngêi sö dông kh¸c. §Ó ®¶m b¶o tû sè Eb/N0 kh«ng ®æi vµ lín h¬n ngìng yªu cÇu cÇn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cña çc m¸y ph¸t cña çc ngêi sö dông theo kho¶ng çch cña nã víi tr¹m gèc. NÕu nh ë çc hÖ thèng FDMA vµ TDMA viÖc ®iÒu chØnh c«ng suÊt nµy kh«ng b¾t buéc th× ë hÖ thèng CDMA ®iÒu chØnh c«ng suÊt lµ b¾t buéc vµ ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¶i nhanh nÕu kh«ng dung lîng cña hÖ thèng sÏ bÞ gi¶m. Ch¼ng h¹n nÕu c«ng suÊt thu ®îc cña mét ngêi sö dông nµo ®ã ë tr¹m gèc lín h¬n mêi lÇn c«ng suÊt ph¸t cña çc ngêi sö dông kh¸c, th× nhiÔu giao thoa ®ång kªnh do ngêi sö dông nµy g©y ra còng lín gÊp mêi lÇn nhiÔu cña çc ngêi sö dông kh¸c. Nh vËy dung lîng cña hÖ thèng sÏ gi¶m ®i mét lîng b»ng chÝn. C«ng suÊt thu ®îc ë tr¹m gèc phô thuéc vµo kho¶ng çch cña çc m¸y di ®éng so víi tr¹m gèc vµ cã thÓ thay ®æi ®Õn 80 dB.

Dung lîng cña mét hÖ thèng di ®éng CDMA ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i nÕu c«ng suÊt ph¸t cña m¸y di ®éng ®îc ®iÒu khiÓn sao cho ë tr¹m gèc c«ng suÊt thu ®îc lµ nh nhau ®èi víi tÊt c¶ çc ngêi sö dông. §iÒu khiÓn c«ng suÊt ®îc sö dông cho ®êng lªn ®Ó tr¸nh ®îc hiÖn tîng gÇn-xa vµ gi¶m thiÓu ¶nh hëng cña nhiÔu lªn dung lîng hÖ thèng.

§èi víi c«ng suÊt ®êng xuèng kh«ng cÇn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ë hÖ thèng ®¬n «, v× nhiÔu g©y ra do tÝn hiÖu cña çc ngêi sö dông kh¸c lu«n ë møc kh«ng ®æi ®èi víi tÝn hiÖu h÷u Ých. TÊt c¶ çc tÝn hiÖu ®Òu ®îc ph¸t chung vµ v× thÕ kh«ng xÈy ra sù kh¸c biÖt vÒ tæn hao truyÒn sãng nh ë ®êng lªn. Tuy nhiªn ®èi víi hÖ thèng ®a « ®iÒu khiÓn c«ng suÊt còng cÇn thiÕt nÕu kh«ng c«ng suÊt ph¸ tõ BTS nµy sÏ g©y nhiÔu lín cã çc MS ë çc « khy¸c. Ngoµi viÖc gi¶m hiÖn tîng gÇn-xa, ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cßn ®îc sö dông ®Ó gi¶m hiÖn tîng che tèi vµ duy tr× c«ng suÊt ph¸t trªn mét ngêi sö dông, cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o tû sè bit lçi ë møc cho tríc, ë møc tèi thiÓu. Nh vËy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cßn cho mét çi lîi kh¸c lµ kÐo dµi tuæi thä cña acqui trong çc m¸y cÇm tay.(ý thø ba)Mét ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt lµ ®o tù ®iÒu khuyÕch (AGC: Automatic Gain Control) ë m¸y thu di ®éng. Tríc khi ph¸t, tr¹m di ®éng gi¸m s¸t tæng c«ng suÊt thu ®îc tõ tr¹m gèc. C«ng

29

suÊt ®o ®îc cho thÊy tæn hao ®êng truyÒn ®èi víi tõng ngêi sö dông. Tr¹m di ®éng ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¸t cña m×nh tû lÖ nghÞch víi tæng c«ng suÊt mµ nã thu ®îc. Cã thÓ ph¶i ®iÒu chØnh c«ng suÊt ë mét d¶i ®éng lªn tíi 80 dB. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc gäi lµ ®iÒu chØnh c«ng suÊt vßng hë (Open-loop Power Control), ë ph¬ng ph¸p nµy tr¹m gèc kh«ng tham gia vµo çc thñ tôc ®iÒu khiÓn c«ng suÊt.

Trë ng¹i khi sö dông ®o ®Ó tù ®iÒu khuyÕch ®Ó ®iÒu chØnh c«ng suÊt lµ sù thay ®æi rÊt lín tæn hao ë ®êng truyÒn lªn vµ xuèng. TÇn sè trung t©m cña çc ®êng lªn vµ xuèng th«ng thêng n»m ë çc b¨ng tÇn kh¸c nhau. Trong trêng hîp nµy kh«ng cßn tÝnh ®¶o lÉn gi÷a hai ®êng. V× thÕ tæn hao ®êng truyÒn ë hai ®êng sÏ kh¸c nhau. ThÝ dô ë hÖ thèng th«ng tin tæ ong IS-95 hai tÇn sè trung t©m nµy kh¸c nhau 45 MHz, tæn hao ®êng truyÒn cña hai ®êng cã thÓ kh¸c nhau tíi vµi dB.

Cã thÓ ®¹t ®îc ®iÒu khiÓn c«ng suÊt trung b×nh thêi gian dµi hiÖu qu¶ h¬n b»ng s¬ ®å ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn (Closed-loop Power Control). Ph¬ng ph¸p nµy ®ßi hái tr¹m gèc ph¶i thêng xuyªn liªn hÖ víi tr¹m di ®éng ®Ó nã thay ®æi c«ng suÊt mét çch thÝch øng. Tr¹m gèc ®¸nh gi¸ c«ng suÊt tÝn hiÖu cña ngêi sö dông ë ®êng lªn vµ so s¸nh nã víi c«ng suÊt ngìng danh ®Þnh. Trªn c¬ së møc thu cao hay thÊp h¬n ngìng, tr¹m gèc ph¸t lÖnh mét bit ®Õn tr¹m di ®éng ®Ó h¹ thÊp hoÆc n©ng cao c«ng suÊt ph¸t cña tr¹m di ®éng lªn mét nÊc cè ®Þnh biÓu thÞ ë dB (1 dB ch¼ng h¹n). Ph¬ng ph¸p nµy ®îc gäi lµ ®iÒu khiÓn "Bang-Bang".

Vßng nãi trªn sÏ g©y trÔ b»ng tæng cña thêi gian ph¸t lÖnh vµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn lÖnh ë m¸y ph¸t cña tr¹m di ®éng.

ë mét hÖ thèng thùc tÕ ngêi ta cã thÓ sö dông kÕt hîp ®iÒu khiÓn vßng hë vµ kÝn. C«ng suÊt ®Þnh danh cã thÓ ®îc g¾n víi møc c«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó ®¹t ®îc tû sè bit lçi cho tríc. Tuy nhiªn do hiÖn tîng che tèi møc c«ng suÊt nµy cã thÓ thay ®æi. V× thÕ cÇn thªm mét vßng ®iÒu chØnh c«ng suÊt ®îc gäi lµ vßng ngoµi (Outer Loop) ®Ó ®iÒu chØnh møc c«ng suÊt ®Þnh danh ®Õn tû sè bit lçi yªu cÇu.

Tèc ®é thùc hiÖn ®iÒu chØnh c«ng suÊt phô thuéc vµo viÖc hµm ®iÒu chØnh c«ng suÊt ®îc thiÕt kÕ theo sù che tèi luËt log chuÈn t¾c chËm hay chØ theo sù thay ®æi tæn hao ®êng truyÒn. NÕu ®iÒu chØnh c«ng suÊt tu©n theo pha ®inh ®a tia nhanh, th× tèc ®é ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¶i lín h¬n tèc ®é pha ®inh cùc ®¹i mêi lÇn. NÕu ®iÒu chØnh c«ng suÊt ®îc thiÕt kÕ theo thay ®æi luËt

30

log chÝnh t¾c chËm do che tèi th× tÝn hiÖu thu ®îc sÏ thÓ hiÖn pha ®inh Rayleigh nhanh sau khi ®iÒu chØnh c«ng suÊt.

Çc lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®îc ph¸t ë ®êng xuèng kh«ng ®îc m· ho¸ kiÓm so¸t lçi ®Ó gi¶m thiÓu trÔ vßng.

II. Çc c©u hái lo¹i V1.3 b (3 ®iÓm)

C©u 1

Tr×nh bÇy cÊu tróc s¬ ®å líp vËt lý cña GSM MS


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) CÊu tróc s¬ ®å líp vËt lý cña GSM MS ®îc cho trªn h×nh 1.

H×nh 1. CÊu tróc s¬ ®å líp vËt lý cña GSM MS

H×nh 1 cho thÊy qu¸ tr×nh xö lý tÝn hiÖu sè vµ biÕn ®æi vµo sãng v« tuyÕn ë líp vË lý cu¶ GSM.

Qu¸ tr×nh xÈy ra ë phÝa ph¸t nh sau

M· hãa tiÕngTiÕng nãi tõ micro ®îc biÕn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ®îc läc

b¨ng th«ng 3kHz, ®îc biÕn ®æi A/D víi tÇn sè lÊy m·u 8000 mÉu/gi©y, lîng tö hãa ®ång ®Òu, m· hãa 13 bit cho mét mÉu, ®îc

31

ph©n ®o¹n thµnh çc ®o¹n 160bit/20ms. Sau cïng çc ®o¹n nµy ®îc m· hãa tiÕng thµnh ®o¹n 260bit/20ms (13kbps)

M· hãa kªnhHai ph¬ng ph¸p m· hãa kªnh sau ®©y ®îc sö dông:

1. M· hãa khèi tuyÕn tÝnh (CRC) ®Ó ph¸t hiÖn lçi2. M· hãa xo¾n ®Ó söa lçi

M· hãa khèi tuyÕn tÝnh sö dông ®a thøc t¹o m· sau ®©y cho TCH: : X3+X+1 (sè bit kiÓm tra lµ 3), cßn m· hãa xo¾n cho TCH sö dông hai ®a thøc t¹o m·: g1(x) = 1+x3+x4 vµ g2(x)= 1+x+x3+x4 (®é dµi h¹n chÕ k=4 vµ tû lÖ m· r=1/2). §Çu ra m· hãa kªnh ta ®îc çc ®o¹n 456bit/20ms (tèc ®é 22,8 kbps)

§an xenGSM sö dông ®an xen hai møc. T¹i møc thø nhÊt ®o¹n 456 bit

®îc viÕt vµo mét ma trËn nhø 857 (8 hang, 57 cét) phÇn tö nhí 1 bit theo hµng vµ ®îc ®äc ra theo cét. §Çu ra ®îc 8 lkhèi 57 bit. T¹i ®an xen møc hai, çc khèi ra møc mét ®îc x¸o trén theo khèi vµ theo tøng bit trong mçi khèi. Sau ®ã cø hai khèi ®îc ghÐp chung thµnh tõng côm 114 bit.

MËt m·MËt m· ho¸ tÝn hiÖu ®¹t ®îc b»ng thao t¸c hoÆc lo¹i trõ (XOR)

gi÷a mét chuçi ngÉu nhiªn víi 114 bit cña côm b×nh thêng, nghÜa lµ víi tÊt c¶ çc bit th«ng tin trõ çc cê lÊy c¾p . §Ó gi¶i mËt m· ngêi ta thùc hiÖn thao t¸c hoÆc lo¹i trõ (XOR) gi÷a tÝn hiÖu thu víi chuçi ngÉu nhiªn.

B¶ng 1. Nguyªn lý mËt m· vµ gi¶i mËt m· tÝn hiÖu sè

TÝn hiÖu sè Chuçi mËt m· TÝn hiÖu ®· mËt m· ho¸

000

101

011

000

110

011

101

101

110

011

011

101

.

.

.

.

.,

Chuçi mËt m· ®îc t¹o ra tõ sè khung vµ kho¸ mËt m· Kc theo thuËt to¸n A5 (b¶ng 1). Kho¸ Kc gièng nhau gi÷a thu vµ ph¸t, sè khung thay ®æi tõ côm nµy ®Õn côm kh¸c, vËy mçi côm cña mét cuéc th«ng tin trong mét híng (®êng lªn hoÆc ®êng xuèng) sÏ sö dông chuçi mËt m· kh¸c nhau. ThuËt to¸n A5 nh nhau cho m¹ng GSM toµn cÇu v× ph¶i ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chuyÓn vïng (Roaming) cña MS. 22 bit sè khung kÕt hîp víi 64 bit Kc theo thuËt to¸n A5 ®Ó t¹o ra chuçi ngÉu nhiªn 144 bit.

LËp khu«n côm

32

T¹o ra çc côm vµ ®Æt nã vµo khe thêi gian TS cña khung TDMA. ThÝ dô vÒ côm b×nh thêng cho TCH ®îc cho trªn h×nh 1. Ssau l¹p khu«n côm ta ®cî tèc ®é bit lµ: 156,25: (15/26)= 270,83 kbps

H×nh 1. Côm b×nh thêng

(ý thø hai) §iÒu chÕGSM sö dông ®iÒu chÕ GMSK víi BT=0,3 víi b¨ng th«ng t¹i 3dB

nh sau::B = 0,3/T = 0,3/ (1/271*103) = 81kHz.Ta cã thÓ tr×nh bÇy sãng mang ®· ®îc ®iÒu chÕ ®è víi GMSK

nh sau: S(t) = A cos (ct + t +0)

(1)trong ®ã A lµ biªn ®é kh«ng thay ®æi c = 2 fc [rad/s] lµ tÇn sè gãc cña sãng mang 0 lµ gãc pha ban ®Çu

t lµ gãc pha phô thuéc vµo luång sè ®a lªn ®iÒu chÕ:

t = k t iTi ii

( ) (2)

trong ®ã chuçi bit ®a lªn ®iÒu chÕ lµ {.... di-1 , di , di+1 } ki = 1 nÕu di = di-1

ki = -1 nÕu di di-1

i (t) =

2Tt , T lµ kho¶ng thêi gian cña bit .

Ta thÊy ë MSK nÕu bit ®iÒu chÕ ë thêi ®iÓm xÐt gièng nh bit ë thêi ®iÓm tríc ®ã t sÏ thay ®æi tuyÕn tÝnh tõ 0 ®Õn /2 , ngîc l¹i nÕu bit ®iÒu chÕ ë thêi ®iÓm xÐt kh¸c víi bit tríc ®ã th× t sÏ thay ®æi tuyÕn tÝnh tõ 0 ®Õn - /2 .

Sù thay ®æi gãc pha ë ®iÒu chÕ MSK còng dÉn ®Õn thay ®æi tÇn sè theo quan hÖ sau:

i = d(t)/dt = c +

Hay f1 = fc + (3)

Qu¸ tr×nh xÈy ra ë phÝa thu nh sau

33

ë phÝa thu xÇy ra qu¸ tr×nh ngîc l¹i víi ph¸i ph¸t ®Ó ®îc tÝn hiÖu tiÕng nãi tríc khi ®a ra loa. §Æc biÖt GSM sö dông bé c©n b»ng Viter bi ®Ó chèng pha®inh.

(ý thø ba) C©n b»ng Viterbië ®êng truyÒn dÉn v« tuyÕn do ¶nh hëng ph¶n x¹ tõ nhiÒu vËt

kh¸c nhau (pha®inh nhiÒu tia) dÉn ®Õn giao thoa gi÷a çc ký hiÖu ISI (Inter Symbol Interference) g©y ra lçi bit. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy ngêi ta ¸p dông nguyªn lý cña m¸y thu tèi u: ®©y lµ mét m¸y thu th«ng minh cã kh¶ n¨ng x©y dùng ®îc m« h×nh kªnh truyÒn sãng ë mäi thêi ®iÓm. ë GSM m¸y thu nµy ®îc thùc hiÖn ë bé c©n b»ng Viterbi (h×nh 2). §Ó bé c©n b»ng cã thÓ x©y dùng ®îc m« h×nh kªnh ë çc thêi ®iÓm kh¸c nhau, chuçi bit híng dÉn (S=26) ®îc ph¸t ®i ë gi÷a côm, chuçi nµy sÏ ph¶n ¶nh t¬ng ®èi ®óng t×nh tr¹ng truyÒn sãng cho m¸y thu. Do chuçi nµy ®îc m¸y thu biÕt tríc nªn dùa trªn sù sai lÖch cña chuçi nµy m¸y thu cã thÓ x©y dùng ®îc m« h×nh kªnh ë thêi ®iÓm ®ang xÐt. Sau ®ã m¸y thu sÏ cho çc tæ hîp bit kh¸c nhau cã thÓ cã qua m« h×nh kªnh vµ chän tæ hîp nµo cho ®Çu ra m« h×nh kªnh gièng tæ hîp thu ®îc nhÊt. §Ó viÖc lùa chän tæ hîp nhanh nhÊt ngêi ta sö dông thuËt to¸n Viterbi. Nguyªn lý cña thuËt to¸n nµy lµ trong khi tÝnh to¸n ta lo¹i bá çc tæ hîp vµo cã x¸c suÊt thÊp nhê vËy gi¶m ®îc sè lîng tÝnh tãan cÇn thiÕt. Bé c©n b»ng Viterbi ë GSM cho phÐp xö lý çc tÝn hiÖu ph¶n x¹ trÔ tíi 15s. Bé c©n b»ng còng ®a ra th«ng tin mÒm (SOFT INFO) ®Õn bé gi¶i m· kªnh ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho bé nµy hiÖu chØnh lçi ®îc tèt h¬n.

H×nh 2. Nguyªn lý bé c©n b»ng Viterbi

C©u 2

Tr×nh bÇy cÊu tróc çc kªnh vËt lý cña GSM

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 1 ®iÓm

34

2. ý thø hai 1 ®iÓm3. ý thø 1 ba ®iÓm

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Çc kªnh ë giao diÖn v« tuyÕn cña GSM ®îc tæ chøc theo hai kh¸i niÖm: kªnh vËt lý vµ kªnh logic.

Kªnh vËt lý ë GSM ®îc x¸c ®Þnh b»ng mét khe thêi gian vµ mét cÆp tÇn sè. GSM sö dông ph¬ng thøc ®a truy nhËp FDMA/TDMA/FDD. Mçi kªnh tÇn sè mang 8 khe thêi gian hay 8 kªnh vËt lý.

Ph©n bè tÇn sè ë GSM ®îc quy ®Þnh n»m trong d¶i tÇn 890-960 MHz víi bè trÝ 0çc kªnh tÇn sè nh sau:

f = 890MHz + (0,2MHz)n, n=0,1,2,....124f' = f+45 MHz (1)

trong ®ã f, f' lµ tÇn sè ®êng lªn vµ ®êng xuèng t¬ng øng, n lµ sè kªnh, n=0 kh«ng sö dông vµ ®îc dµnh ®Ó t¹o kho¶ng b¶o vÖ gi÷a çc b¨ng tÇn.(ý thø hai) HÖ thèng GSM më réng (E-GSM) cã b¨ng tÇn réng thªm 10 MHz ë c¶ hai phÝa nhê vËy sè kªnh sÏ t¨ng thªm 50 kªnh. Ph©n bè tÇn sè trong trêng hîp nµy nh sau: f = 890MHz + (0,2MHz)n, 0n124 vµ f = 890MHz + (0,2MHz).(n-1024) , 974n1023 f' = f+45MHz (2) çc kªnh bæ sung ®îc ®¸nh sè tõ 974 ®Õn 1023 vµ kªnh thÊp nhÊt 974 ®Ó lµm kho¶ng b¶o vÖ nªn kh«ng sö dông.

§èi víi hÖ thèng DCS-1800 b¨ng tÇn c«ng t¸c 1710-1880 MHz, ph©n bæ tÇn sè cho çc kªnh nh sau:

f = 1.710MHz + (0,2MHz)(n-511) 512n885f' = f +95 MHz (3)

gåm 374 kªnh ®¸nh sè tõ 512 ®Õn 885§Ó cho çc kªnh l©n cËn kh«ng g©y nhiÔu cho nhau mçi BTS

phñ mét tÕ bµo cña m¹ng ph¶i sö dông çc tÇn sè çch xa nhau vµ çc « sö dông çc tÇn sè gièng nhau hoÆc gÇn nhau còng ph¶i xa nhau.(ý thø ba) TruyÒn dÉn v« truyÕn ë GSM ®îc chia thµnh çc côm (BURST) chøa hµng tr¨m bit ®· ®îc ®iÒu chÕ. Mçi côm ®îc ph¸t ®i trong mét khe thêi gian cã ®é réng lµ 15/26 ms (577 s ) ë mét trong

35

kªnh tÇn sè cã ®é réng 200 KHz nãi trªn. S¬ ®å m« t¶ çch kÕt hîp FDMA vµ TDMA ®îc cho ë h×nh 1.

H×nh 1. §a truy nhËp kÕt hîp FDMA vµ TDMA ë GSM

Mçi mét kªnh tÇn sè cho phÐp tæ chøc çc khung truy nhËp theo thêi gian, mçi khung bao gåm 8 khe thêi gian tõ 0 ®Õn 7 (TS0,TS1....,TS7).

TDMA ®îc tæ chøc theo kiÕn tróc ph©n cÊp nh sau: TS (khe thêi gian) réng 12/260,577ms F (khung)= 8TS réng 120/264,615ms MF (®a khung) = 51F (cho kªnh ®iÒu khiÓn) réng 3060/13ms

hoÆc 26F (cho TCH) réng 120 ms SF (siªu khung)= 5126=1326F réng 2,12s SS (siªu siªu khung)=2048SS réng trªn 3 giê

C©u 3

Tr×nh bµy cÊu tróc çc kªnh logic cña GSM


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Kªnh logic ®îc ®Æc trng b»ng th«ng tin tiếng, sè liÖu của ngêi sö dông vµ b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn.CÊu tróc çc kªnh l«gic ë giao diÖn v« tuyÕn ®îc cho ë h×nh 1.

36

H×nh 1. Çc kªnh logic ë GSMÇc kªnh l«gic ®îc ®Æc trng bëi th«ng tin truyÒn gi÷a BTS vµ MS. Çc kªnh l«gic nµy ®îc ®Æt vµo çc kªnh vËt lý ®îc xÐt ë trªn. Cã thÓ chia çc kªnh l«gic thµnh hai lo¹i tæng qu¸t: çc TCH (Traffic Channel: kªnh lu lîng) vµ çc CCH (Control Channel: kªnh b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn).

(ý thø hai) TCH (Traffic Channel)Çc kªnh lu lîng gåm hai lo¹i ®îc ®Þnh nghÜa nh sau:

TiÕng tho¹i: Bm hay TCH/F (TCH toµn tèc), kªnh nµy mang th«ng tin tiÕng hoÆc sè liÖu ë tèc ®é 13 kbit/s; Lm hay TCH/H (TCH b¸n tèc), kªnh nµy mang th«ng tin ë tèc ®é vµo kho¶ng 6,5 kbit/s.

Sè liÖu: 12 kbit/s (cho tèc ®é luång c¬ së 9600 bit/s); 6kbit/s (cho tèc ®é luång c¬ së 4800 bit/s); 3,6 kbit/s (cho tèc ®é luång c¬ së 2400 bit/s).

CCH (Common Control Channel)Çc kªnh b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn ®îc chia thµnh ba lo¹i: çc kªnh

BCH (kªnh qu¶ng b¸), CCCH (kªnh CCH chung) vµ DCCH (kªnh CCH riªng). §Æc tÝnh cña çc kªnh CCH m« t¶ díi ®©y.

BCH (Broadcast Channel) FCCH (Frequency Correction Channel: kªnh hiÖu chØnh tÇn sè):

kªnh nµy mang th«ng tin hiÖu chØnh tÇn sè cho çc tr¹m MS ®Ó m¸y thu cña nã cã thÓ t¸ch sãng nhÊt qu¸n. FCCH chØ ®îc sö dông ë ®êng xuèng. §©y lµ kªnh dêng xuèng.

SCH (Synchronization Channel: kªnh ®ång bé): kªnh nµy mang th«ng tin ®Ó ®ång bé khung cho tr¹m di ®éng MS vµ nhËn d¹ng BTS. §©y lµ kªnh ®êng xuèng.

37

BCCH (Broadcasting Control Channel: kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸): kªnh nµy ph¸t qu¶ng b¸ çc th«ng tin chung vÒ «. Çc b¶n tin nµy ®îc gäi lµ th«ng tin hÖ thèng. BCCH chØ sö dông cho ®êng xuèng.

CCCH (Common Control Channel) PCH (Paging Channel: kªnh t×m gäi): kªnh nµy ®îc sö dông cho ®-

êng xuèng ®Ó t×m gäi tr¹m di ®éng. §©y lµ kªnh ®êng xuèng. RACH (Random Access Channel: kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn): kªnh

nµy ®îc MS sö dông ®Ó yªu cÇu ®îc dµnh mét kªnh SDCCH (Stand Alone Dedicated Control Channel). §©y lµ kªnh ®êng lªn.

AGCH (Access Grant Channel: kªnh cho phÐp truy nhËp): kªnh nµy chØ ®îc sö dông ë ®êng xuèng ®Ó chØ ®Þnh mét kªnh SDCCH cho MS.

(ý thø ba) DCCH (Dedicated Control Channel) SDCCH (Stand Alone DCCH: kªnh ®iÒu khiÓn riªng ®øng mét

m×nh): kªnh nµy chØ ®îc sö dông dµnh riªng cho b¸o hiÖu víi mét MS. SDCCH ®îc sö dông cho çc thñ tôc cËp nhËt vµ trong qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi tríc khi Ên ®Þnh kªnh TCH. §©y lµ kªnh hai chiÒu.

SACCH (Slow Associated Control Channel: kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt chËm): kªnh nµy liªn kÕt víi mét TCH hay mét SDCCH. §©y lµ mét kªnh sè liÖu liªn tôc ®Ó mang çc th«ng tin liªn tôc nh: çc b¶n b¸o ço ®o lêng, ®Þnh tríc thêi gian vµ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt. §©y lµ kªnh hai chiÒu.

FACCH (Fast Associated Control Channel: Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh): kªnh nµy liªn kÕt víi mét TCH. FACCH lµm viÖc ë chÕ ®« lÊy c¾p b»ng çch thay ®æi lu lîng tiÕng hay sè liÖu b»ng b¸o hiÖu. §©y lµ kªnh hai chiÒu

CBCH (Cell Broadcasting Channel: Kªnh qu¶ng b¸ «) Kªnh CBCH chØ ®îc sö dông ë ®êng xuèng ®Ó ph¸t qu¶ng b¸ « cho çc b¶n tin ng¾n (SMSCB: Short Message Service Cell Broadcast). CBCH sö dông cïng kªnh vËt lý nh kªnh SDCCH.

C©u 4

Tr×nh bµy s¾p ®Æt çc kªnh logic lªn çc kªnh vËt lý ë GSM38


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Tæ hîp çc kªnh

Theo khuyÕn nghÞ GSM chØ ®îc phÐp tæ hîp mét sè kªnh nhÊt ®Þnh. Tæ hîp çc kªnh vËt lý c¬ së nh sau (çc ch÷ sè trong ngoÆc biÓu thÞ sè cña çc kªnh con, chØ xÐt cho çc kªnh tßan tèc):1. TCH + FACCH + SACCH/T2. FCCH + SCH + BCCH + CCCH 3. FCCH + SCH + BCCH + CCCH + SDCCH/4(0...3) + SACCH/C4(0..3)4. BCCH + CCCH5. SDCCH/8(0..7) + SACCH/C8(0..7)

trong ®ã: CCCH = PCH + AGCH + RACH.SACCH/T nghÜa lµ kªnh liªn kÕt víi kªnh lu lîng TCH, cßn

SACCH/C nghÜa lµ kªnh liªn kÕt víi kªnh ®iÒu khiÓn. Khi SMSCB ®îc cung cÊp, CBCH sÏ thay thÕ kªnh con 2 cña SDCCH trong çc trêng hîp (3) vµ (5). ChØ cã thÓ sö dông tæ hîp CCCH/ SDCCH (trêng hîp 3) khi kh«ng cã kªnh CCCH nµo kh¸c ®îc sö dông. CÊu tróc (3) ®îc sö dông cho çc « cã dung lîng nhá, cßn cÊu tróc (4) ®îc sö dông cho çc « cã dung l¬ng lín. Díi ®©y chØ xÐt s¾p xÕp çc tæ hîp kªnh cña cÊu tróc (1), (2) vµ (5).

S¾p xÕp çc kªnh l«gic lªn çc kªnh vËt lý

(ý thø hai) CÊu h×nh 2: FCCH+SCH+BCCH+CCCH

Khe thêi gian 0 cña tÇn sè v« tuyÕn C0 cña mét « ®îc sö dông ®Ó ®¶m b¶o tæ hîp (d) hoÆc (e) ®îc tr×nh bÇy ë trªn. MS sÏ t×m kªnh hiÖu chØnh tÇn sè FCCH. Khi t×m ®îc kªnh nµy nã biÕt ®îc ®©y lµ khe thêi gian 0. Lu ý r»ng C0 mang BCCH cña mét « kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i b»ng tÇn sè C0 ë « kh¸c, C0 chØ ®Ó ký hiÖu kªnh tÇn sè mang BCCH ë mét «. C0 còng kh«ng nhÊt thiÕt cã tÇn sè nhá nhÊt ®îc sö dông ë «. GhÐp çc kªnh cña tæ hîp (2) ®îc cho ë h×nh 1. Chu kú lÆp cña ghÐp kªnh lµ 51 khung TDMA , trong ®ã ë mçi khung chØ cã khe TS0 ®îc sö dông.

39

H×nh 1. GhÐp tæ hîp kªnh 2 lªn TS0 , ®êng xuèng

ë ®êng xuèng BTS ph¶i ph¸t ë tÊt c¶ çc khe thêi gian cña tÊt c¶ çc khung TDMA cña C0 ®Ó MS cã thÓ ®o ®îc cêng ®é trêng tõ BTS vµ quyÕt ®Þnh nhËp m¹ng ë BTS nµo hoÆc chuyÓn sang BTS nµo. §Ó ®¹t ®îc ®iÒu nµy khuyÕn nghi GSM cho phÐp sö dông çc côm t×m gäi gi¶ vµ çc côm gi¶. CCCH ®îc thay thÕ b»ng çc côm t×m gäi gi¶ khi kh«ng ph¸t t×m gäi vµ çc côm gi¶ víi çc bit ®Þnh tríc ®îc ®Æt vµo tÊt c¶ çc khe thêi gian rçng. FCCH, SCH, BCCH lu«n lu«n ®îc ph¸t ®i ë çc khung t¬ng øng.

TS0 ë ®êng lªn cña C0 kh«ng chøa çc kªnh trªn. MS sö dông khe nµy ®Ó truy nhËp. VËy chØ cã RACCH ®îc sö dông khe thêi gian nµy cña C0.

(ý thø ba) CÊu h×nh 5: SDCCH+ SACCH

Tæ hîp çc kªnh ®iÒu khiÓn dµnh riªng ®øng mét m×nh vµ ®iÒu khiÓn liªn kÕt chËm (5) cã thÓ ®îc s¾p xÕp ë mäi khe thêi gian cña mäi sãng mang trõ khe thêi gian 0 cña C0 (h×nh 2).

Trong trêng hîp mÆc ®Þnh tæ hîp nµy ®îc ®Æt ë TS1 cña C0. V× tèc ®é bit trong khi ®¨ng ký vµ thiÕt lËp cuéc gäi kh¸ chËm, nªn cã thÓ cho phÐp 8 MS chia sÎ mét khe thêi gian cho b¸o hiÖu, nghÜa lµ s¾p xÕp 8 SDCCH trªn mét khe thêi gian ®Ó sö dông kªnh vËt lý hiÖu qu¶ h¬n. 8 kªnh nµy ®îc gäi lµ çc kªnh con. Bèn TS1 ®Çu ë cÊu tróc ®a khung 51 ®îc sö dông ®Ó b¸o hiÖu cho MS thø nhÊt, 4 TS1

tiÕp theo cho b¸o hiÖu MS thø hai ... . CÊu tróc nµy ®îc lÆp l¹i ®Þnh kú trªn 102 khung TDMA. Lu ý r»ng ®êng lªn vµ ®êng xuèng dÞch nhau vÒ thêi gian, ®Ó kªnh con SDCCH sè 0 ë ®êng xuèng ®îc ph¸t ë çc khung 0-3 cßn ë ®êng lªn ë çc khung 15-18. Nhê vËy MS cã ®ñ thêi gian ®Ó tÝnh to¸n tr¶ lêi cho SDCCH ®êng xuèng.

40

H×nh 2. GhÐp çc kªnh trong cÊu tróc 5 lªn TS1

Çc kªnh lu lîng

Khi sö dông çc tæ hîp (a), (d), (l) çc khe thêi gian TS0, TS1 cña C0 ®îc dµnh cho çc kªnh l«gic ®iÒu khiÓn, chØ cßn l¹i çc khe TS2

®Õn TS7 ®îc dµnh cho çc kªnh lu lîng. TCH ®îc s¾p xÕp trªn çc kªnh vËt lý cïng víi SACCH (h×nh 4.8) . ë h×nh nµy ta thÊy chu kú lÆp lµ 26 khung/120ms.

H×nh 3. GhÐp kªnh TCH cÊu tróc 1.FACCH còng ®îc sö dông cïng víi kªnh lu lîng nhng nã lµm viÖc ë

chÕ ®é lÊy c¾p vµ khi nµy tiÕng ®îc thay thÕ b»ng b¸o hiÖu.Cã thÓ tr×nh bÇy tæng qu¸t çch s¾p ®Æt cña çc tæ hîp (a),

(d), (l) nh ë h×nh 4.9 víi lu ý r»ng chu kú lÆp cña (a) lµ 26 khung, (d) lµ 51 khung, (l) lµ 102 khung.

41

C©u 5

Tr×nh bÇy ®o, nhÈy tÇn ë GSM vµ chuyÓn giao


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) §o

Trong qu¸ tr×nh cña mét cuéc gäi tr¹m di ®éng liªn tôc b¸o ço cêng ®é tÝn hiÖu (qua kªnh SDCCH) cña çc BTS l©n cËn cho hÖ thèng. §o cêng ®é tÝn hiÖu cña çc BTS l©n cËn ®îc tr¹m di ®éng thùc hiÖn khi nã kh«ng bËn lµm çc c«ng viÖc kh¸c, nghÜa lµ trong kho¶ng thêi gian gi÷a ph¸t vµ thu ë khe thêi gian dµnh cho nã (h×nh 1). Cêng ®å tÝn hiÖu cña BTS phôc vô tr¹m di ®éng ®îc ®o khi thu ë khe thêi gian dµnh cho MS. MS ®îc th«ng b¸o ph¶i ®o çc sãng mang BCCH nµo th«ng qua th«ng tin hÖ thèng ë SACCH. §Ó ®¶m b¸o ®o ®óng BTS cÇn thiÕt MS ph¶i x¸c ®Þnh ®îc nhËn d¹ng cña BTS nµy. NhËn d¹ng cña BTS ®îc cho bëi gi¸ trÞ BSIC

H×nh 1. Nguyªn lý ®o cña MS

®îc ph¸t trªn SCH ë TS0/C0. V× thÕ trong thêi gian khung rçi ë ®a khung cho TCH (26 khung TDMA), MS ph¶i kiÓm tra BSIC (m· nhËn d¹ng tr¹m gèc) cña çc BTS l©n cËn. MS chØ ®o cêng ®é tÝn hiÖu t-¬ng øng víi 6 BSIC cña çc BTS l©n cËn.

Çc ho¹t ®éng kh¸c nhau cña MS ®îc ký hiÖu ë h×nh 1 nhsau:1) MS thu vµ ®o tÝn hiÖu ë BTS ®ang phôc vô nã (TS2); 2) MS

42

ph¸t; 3) MS ®o cêng ®é tÝn hiÖu ë mét trong sè çc « l©n cËn; 4) MS ®äc BSIC trªn SCH (TS0) cho mét trong sè çc « m¹nh nhÊt. NÕu MS kh«ng ®ång bé víi « mµ nã muèn nhËn d¹ng, th× nã kh«ng t×m ®îc TS0 mang BCCH. V× thÕ nã ph¶i ®o ë kho¶ng thêi gian Ýt nhÊt lµ 8 khe thêi gian ®Ó ®¶m b¶o x¸c ®Þnh ch¾c ch¾n TS0 mang BCCH.(ý thø hai) MS chØ ®äc TS0 cha ®ñ, nã ph¶i t×m ®îc SCH ë khe nµy. Ta biÕt r»ng ®a khung chøa SCH ®îc tæ chøc sao cho cø 10 khung th× cã mét SCH, v× vËy x¸c suÊt MS thu ®îc khung ®óng chøa BSIC chØ lµ 10%. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy çc ®a khung TCH trît so víi çc ®a khung mang th«ng tin ®iÒu khiÓn. §Ó vËy çc ®a khung TCH chøa 26 khung cÇn ®a khung ®iÒu khiÓn chøa 51 khung. §iÒu nµy cã nghÜa lµ khung IDLE sÏ trît trªn tÊt c¶ çc kªnh ®iÒu khiÓn ë TS0 vµ cuèi cïng nã sÏ gËp ®îc SCH.

NhÈy tÇn

Kh¶ n¨ng nhÈy tÇn ®îc ngêi khai th¸c m¹ng sö dông hoÆc trªn toµn bé m¹ng hoÆc mét phÇn m¹ng. Môc ®Ých chÝnh cña tÝnh n¨ng nµy lµ ®¶m b¶o sù ph©n tËp ë ®êng truyÒn dÉn (®Æc biÖt t¨ng hiÖu qña cña m· ho¸ kªnh vµ ®an xen ®èi víi MS chuyÓn ®éng chËm) vµ trung b×nh ho¸ tû sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu (C/I) ®Ó d¶m b¶o tû sè nµy lín h¬n møc ngìng. Nguyªn lý nhÈy tÇn nh sau, ë mét khe thêi gian tr¹m di ®éng ph¸t ë mét tÇn sè, sau ®ã nã chuyÓn sang ph¸t ë tÇn sè kh¸c ë khe thêi gian sau ... NhÈy tÇn sè xÈy ra gi÷a çc khe thêi gian víi tèc ®é 217 lÇn trong mét gi©y. Çc tÇn sè ph¸t vµ thu lu«n lu«n song c«ng (çch nhau 45 MHz) nghÜa lµ çc ®êng lªn vµ ®êng xuèng sö dông cïng mét chuçi nhÈy tÇn. Chuçi nhÈy tÇn trong mét « hoµn toµn trùc giao nghÜa lµ kh«ng xÈy ra va ch¹m gi÷a çc th«ng tin. Çc chuçi nµy còng ®éc lËp ®èi víi çc « ®ång kªnh (sö dông cïng tËp tÇn sè). Chuçi nhÈy tÇn ®îc MS tÝnh to¸n trªn çc th«ng sè nhËn ®îc tõ BTS mçi khi thay ®æi kªnh.

(ý thø ba) ChuyÓn giao

ë GSM, khëi xíng yªu cÇu chuyÓn giao ®îc thùc hiÖn bëi BSC trªn c¬ së ®¸nh gi¸ møc thu vµ chÊt lîng thu cña ®êng lªn vµ ®êng xuèng. Theo nguyªn lý qu¸ tr×nh quyÕt ®Þnh chuyÓn giao gåm bíc (h×nh 3) dùa trªn sè liÖu ®o do MS cung cÊp trªn kªnh SACCH vµ sè liÖu ®o cña chÝnh BTS hoÆc MSC.

Çc sè liÖu quan trong nhÊt lµ møc tÝn hiÖu thu hiÖn thêi cña kªnh (RXLEV) vµ chÊt lîng tÝn hiÖu (RXQUAL) c¶ ë ®êng lªn (®o t¹i BSS) vµ ë ®êng xuèng (®o t¹i MS). §Ó cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc çc « l©n cËn lµ çc ®Ých tiÒm n¨ng ®Ó chuyÓn giao, MS ®o møc tÝn hiÖu thu

43

cña chóng RXLEV_CELL(n) cho sè « lªn ®Õn 16 «. Çc gi¸ trÞ RXLEV cña 6 « thu ®îc tèt nhÊt sÏ ®îc b¸o ço cho BSS cø 480 ms mét lÇn. Çc tiªu chuÈn kh¸c cho gi¶i thuËt quyÕt ®Þnh chuyÓn giao lµ: ®Þnh tríc thêi gian (TA: Timing Advance) vµ çc kÕt qu¶ ®o nhiÔu trong çc khe kh«ng ®îc sö dông. Çc gi¸ trÞ ®o ®îc cËp nhËt cø 480 ms mét lÇn.

H×nh 3. Çc bíc quyÕt ®Þnh chuyÓn giao ë GSM

Qu¸ tr×nh xö lý kÕt qu¶ ®o thùc hiÖn tÝnh to¸n çc gi¸ trÞ trung b×nh tõ çc kÕt qu¶ ®o víi Ýt nhÊt lµ 32 gi¸ trÞ cña RXLEV vµ RXQUAL. Çc gi¸ trÞ trung b×nh nhËn ®îc ®îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ng-ìng quy dÞnh. Çc gi¸ trÞ ngìng nµy ®îc lËp cÊu h×nh cho tõng BSS th«ng qua çc giao diÖn qu¶n lý cña hÖ thèng khai th¸c vµ b¶o dìng (OMS). Nguyªn lý so s¸nh víi ngìng dùa trªn thÝ nghiÖm Bernulli: nÕu trong sè Ni gi¸ trÞ trung b×nh cuèi cïng cña tiÓu chuÈn i cã P i thÊp h¬n ngìng RXLEV hay RXQUAL th× cã thÓ ph¶i chuyÓn giao. Ngoµi ra BSS cã thÓ tÝnh to¸n quü c«ng suÊt PBGT(n) thÓ hiÖn tæn hao ®êng ttuyÒn hiÖn thêi cña BTS n ®Ó lµm tiªu chÝ chuyÓn giao. BTS n nµo cã PBGT nhá nhÊt sÏ lµ « ®îc chuyÓn ®Õn.

Cuèi cïng MSC quyÕt ®Þnh « ®Ých ®Ó chuyÓn giao. QuyÕt ®Þnh chuyÓn giao sÏ xÐt ®Õn çc tiªu chuÈn sau theo møc u tiªn gi¶m dÇn: chuyÓn giao do chÊt lîng tÝn hiÖu (RXQUAL), møc tÝn hiÖu

44

thu (RXLEV), kho¶ng çch vµ tæn hao ®êng truyÒn (PBGT). Quy ®Þnh u tiªn nµy ®Æc biÖt hiÖu qu¶ khi kh«ng cã ®ñ çc kªnh lu lîng vµ cã nhiÒu yªu cÇu chuyÓn giao ®ßi hái kªnh.

C©u 6

Tr×nh bÇy truyÒn dÉn tiÕng trong GSM


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Cã thÓ chia ®êng truyÒn dÉn tiÕng bªn trong GSM thµnh çc ®o¹n sau ®©y ((h×nh 1):

Tr¹m di ®éng Tõ tr¹m di ®éng ®Õn tr¹m gèc. Tõ tr¹m gèc BTS ®Õn bé chuyÓn ®æi m· (TRAU: Transcoder

Rate Adaptation Unit) Tõ TRAU ®Õn MSC (hay IWF).

Trong ®ã TRAU cã thÓ ®îc ®Æt ë çc vÞ trÝ kh¸c nhau .

H×nh 1. TruyÒn dÉn trong GSM

(ý thø hai) TruyÒn tiÕng trªn ®o¹n tõ BTS ®Õn TRAUë ®o¹n nµy nÕu TRAU ®Æt xa (®Æt ë BSC ch¼ng h¹n) sÏ cã

thªm b¸o hiÖu bæ sung vµo tiÕng (b¸o hiÖu trong b¨ng) ®Ó truyÒn

45

çc th«ng tin ®iÒu khiÓn TRAU tõ bé ®iÒu khiÒn chuyÓn ®æi m· tõ xa RTH (Remote Transcoder Handler) ®Æt ë BTS ®Õn TRAU ë BSC. SÏ cã 60 bit bæ sung vµo 260 bit tiÕng trong 20ms, n©ng tæng sè bit trong 20ms lªn 320bit vµ tèc ®é cña luång sè cho mçi kªnh sÏ ®¹t 16 kbps. Trong sè 60 bit bæ sung sÏ cã 4 bit ®Ó trèng ®Ó ph©n çch gi÷a çc khung 20ms, nh vËy trong mét khung 20ms chØ cã 316 bit mang th«ng tin.

Néi dung cña mét khèi 20ms/316bit trong trêng hîp nµy ®îc cho ë b¶ng 1. B¶ng1. Néi dung cña mçi khèi 20ms ë luång 16 Kbit/s

Sè lîng bit ë khung cña ®êng lªn

Sè lîng bit ë khung cña ®êng xuèng

§ång bé khung 35 35Ph©n biÖt gi÷a tiÕng sè liÖu, toµn tèc vµ b¸n tèc

5 5

§ång bé thêi gian 6 6ChØ thÞ khung xÊu 1ChÕ ®é DTX 1 (ë pha 1

kh«ng cã)Çc th«ng tin kh¸c 3

(SID+TAF)1 (SP)

Khèi tiÕng 260 260Dù tr÷ 5 (6 ë pha

1)9

Lu ý ®êng lªn lµ ®êng theo chiÒu truyÒn dÉn xuÊt ph¸t tõ tr¹m di ®éng MS, cßn ®êng xuèng lµ ®êng theo chiÒu truyÒn dÉn ®Õn MS. VËy ë b¶ng trªn ®êng lªn lµ ®êng tõ BTS ®Õn BSC, cßn ®êng xuèng theo chiÒu ngîc l¹i. Ta xÐt mét sè çc th«ng tin bæ sung ë b¶ng trªn.§ång bé

§ång bé khung ®Ó x¸c ®Þnh khëi ®Çu cña mçi khung 20ms.§ång bé thêi gian

§Ó ®ång bé pha gi÷a BTS vµ TRAU.

(ý thø ba) ChÊt lîng thu Khi mét khung ®îc thu xÊu hay bÞ lÊy c¾p bëi FACCH, TRAU thay khung nµy b»ng khung tríc ®ã, chØ thÞ khung xÊu BFI (Bad Frame Indicator) ®îc sö dông cho môc ®Ých nµy. NÕu bé gi¶i m· kªnh ph¸t hiÖn lçi trong khung qu¸ lín (khung tåi) BTS sÏ göi chØ thÞ khung xÊu BFI= 1 ®Õn TRAU vµ thay cho khung xÊu nµy TRAU sÏ ph¸t l¹i khung tríc ®ã. Trêng hîp mÊt nhiÒu khung liªn tiÕp ph¶i dõng ph¸t ®Ó b¸o cho ngêi sö dông truyÒn dÉn bÞ gi¸n ®o¹n.

46

Çc bit th«ng tin SID (Silence Description: chØ thÞ im lÆng) vµ SP (Speech Flag: cê tiÕng) liªn quan ®Õn chÕ ®é ph¸t kh«ng liªn tôc DTX (Discontinuos Transmission), díi ®©y ta xÐt chÕ ®é nµy.Ph¸t kh«ng liªn tôc DTX Trong mét cuéc héi tho¹i b×nh thêng hai ngêi sö dông nãi lu©n phiªn nhau, v× vËy mçi phÝa truyÒn dÉn chØ chiÕm 50 % thêi gian. DTX cho phÐp chØ bËt m¸y ph¸t cho çc khung chøa th«ng tin h÷u Ých, nhê vËy:

Cã thÓ kÐo dµi thêi h¹n sö dông acqui hoÆc sö dông acqui nhá h¬n ë MS.

Gi¶m ®îc møc nhiÔu g©y ra ë c¶ ®êng lªn lÉn ®êng xuèng.Ho¹t ®éng DTX ®îc thùc hiÖn ë çc bé ®iÒu khiÓn DTX vµ bao

gåm çc chøc n¨ng sau: Bé ph¸t hiÖn tÝch cùc tiÕng VAD (Voice Activity Detector) ë phÝa

ph¸t. §¸nh gi¸ t¹p ©m nÒn ë phÝa ph¸t ®Ó göi çc th«ng sè ®Æc trng

®Õn phÝa thu. T¹o ra t¹p ©m dÔ chÞu ë phÝa thu khi ngõng ph¸t.TruyÒn dÉn trªn ®o¹n TRAU ®Æt xa (ë BSC) ®Õn MSC/IWF sö dông

çc ®êng truyÒn dÉn 64kbit/s luËt A theo tiªu chuÈn G. 711.

C©u 7

Tr×nh bÇy SMS ®iÓm ®Õn ®iÓmtrong GSM


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) SMS ®iÓm ®Õn ®iÓm (SMS p-p) lµ dÞch vô riªng gi÷a hai ngêi sö dông. GSM ®· ®Þnh nghÜa çc dÞch vô xa cho SMS nh: SMS-MO (khëi xíng tõ di ®éng) vµ SMS-MT (kÕt cuèi ë `di ®éng). B»ng dÞch vô nµy ngêi sö dông ph¸t ®i mét x©u çc ký tù ch÷ vµ sè ®Õn ngêi sö dông kh¸c. Çc nhµ khai th¸c còng cã thÓ sö dông SMS ®Ó th«ng b¸o cho ngêi sö dông vÒ mét tr¹ng th¸i nµo ®ã (sè lîng çc b¶n tin ®ang ®îi trong hép th tiÕng). SMS ®iÓm ®Õn ®iÓm lµ dÞch vô sè liÖu sö dông kªnh b¸o hiÖu (SDCCH) ®Ó truyÒn t¶i sè liÖu trªn giao diÖn v« tuyÕn. SMS còng më ra kh¶ n¨ng GSM PLMN ®¶m b¶o viÔn tin. Ch¼ng h¹n b»ng mét thiÕt bi cña ngêi sö dông thu nhá, m¸y b¸n hµng cã thÓ trë thµnh mét thùc thÓ göi b¶n tin ng¾n ®Ó göi b¶n tin ®Õn ngêi b¸n hµng khi cÇn cung cÊp hµng.

47

SMS ®îc ®Þnh nghÜa víi c¬ chÕ lu-göi. Víi c¬ chÕ nµy, b¶n tin ®ù¬c lu trong trõ¬ng hîp kh«ng thÓ nèi ®Õn ngêi nhËn vµ sau ®ã ®îc chuyÓn ®Õn ngêi nµy khi ngêi nµy ®· s½n sµng. Thuª bao ph¶i ®¨ng ký dÞch vô nµy ®Ó cã ®îc nã vµ th«ng tin ®¨ng ký ®îc lu trong lý lÞch thuª bao ë HLR.

(ý thø hai) S¬ ®å m¹ng§Ó hiÓu ®îc ho¹t ®éng cu¶ SMS, ta xÐt çc phÇn tö m¹ng tham

gia vµo SMS P-P (h×nh 1). Thùc thÓ ph¸t/thu b¶n tin SMS ®îc gäi lµ SME (Short Message Entity). SME cã thÓ lµ mét GSM MS hay mét m¸y tÝnh. SMS ®a vµo mét phÇn tö m¹ng míi lµ SM-SC (Short Message Service Center: Trung t©m dÞch vô b¶n tin ng¾n). SM-SC xö lý tÊt c¶ çc chøc n¨ng liªn quan ®Õn SMS p-p. Nã nhËn b¶n tin vµ göi nã ®Õn ngêi nhËn.

SME ®îc nèi ®Õn SM-SC qua giao thøc truyÒn t¶i b¶n tin ng¾n (SM-TP). SM-SC cho phÐp kÕt nèi ®Õn mét m¸y tÝnh ®Ó cã thÓ thùc hiÖn SMS tõ th ®iÖn tö hoÆc çc trang Web. Khi SME lµ mét GSM-MS, nã sö dông giao thøc chuyÓn tiÕp b¶n tin ng¾n (SM-RP) vµ giao thøc ®iÒu khiÓn b¶n tin (SM-CP) ®Ó chuyÓn çc b¶n tin ng¾n ®Õn MSC/VLR.

SMS-GMSC lµ cæng vµo GSM PLMN ®Ó truyÒn SM (Short Message: b¶n tÝn ng½n). SMS-GMSC hái HLR ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ thuª bao. Giao thøc hái lµ mét giao thøc chung còng ®îc sö dông cho çc thñ tôc ®iÒu khiÓn cuéc gäi ®Ó ®Þnh vÞ phÝa bÞ gäi. HLR th«ng b¸o vÒ vi trÝ hiÖn thêi cña MSC/VLR ®îc SMS-GMSC sö dông ®Ó chuyÓn SM ®Õn MS. Trêng hîp kh«ng thÓ nèi ®Õn MS, HLR tr¶ lêi SMS-GMSC.

SMS-GMSC cã thÓ nèi ®Õn çc server ngoµi ®Ó cung cÊp çc dÞch vô øng dông SMS nh: th ®iÖn tö, gi¸ cæ phiÓu, lé phÝ cao tèc. Cã thÓ qu¶n lý çc dÞch vô nµy b»ng hÖ thèng qu¶n lý d÷ liÖu (DBMS). RÊt nhiÒu nhµ khai th¸c cung cÊp giao diÖn Web ®Ó göi çc SMS ®Õn çc thuª bao di ®éng.SMS-IWMSC lµ MSC nèi ®Õn SM-SC. Nã chuyÓn SM tõ MS trong GSM PLMN ®Õn SM-SC. Chøc n¨ng SMS-IWMSC cã thÓ ®îc ®Æt cïng víi SMS-GMSC trong cïng mét MSC.

(ý thø ba) M« t¶ ho¹t ®éng m¹ng

Giao dÞch SMS gåm hai phÇn. Mét SME khëi ®Çu mét SM ®Ó chuyÓn nã ®Õn SC. SC khëi ®Çu mét phiªn ®Ó chuyÓn SM ®Õ n¬i nhËn. Trong thñ tôc ®îc tr×nh bÇy díi ®©y, ta sÏ xÐt trêng hîp tæng qu¸t ®Ó chuyÓn b¶n tin ng¾n tõ MS ®Õn MS. Trêng h¬p nµy gåm hai phÇn: SMS-MO vµ SMS-MT nh sau:

48

1. MS khëi ®Çu b¶n tin ng¾n víi sè danh b¹ cña SM-SC vµ sö dung çc giao thøc SM-CP vµ SM-RP ®Ó chuyÓn b¶n tin nµy ®Õn MSC/VLR

2. MSC/VLR xem xÐt sè danh b¹ cña SM-SC vµ chuyÓn b¶n tin nµy ®Õn SM-IWMSC, vµ phÇn tö nµy giao tiÕp víi SM-SC vµ chuyÓn SM

3. SM-SC trªn c¬ së ®Þa chØ phÝa kÕt cuèi giao tiÕp víi SMS-GMSC. Nã th«ng b¸o cho SMS-GMSC r»ng cã mét b¶n tin ng¾n ®ang ®îi cho mét MS trong m¹ng cña ngêi nhËn.

4. SMS-GSMC hái HLR vÒ vÞ trÝ hiÖn thêi cña ngêi nhËn (vÞ trÝ cña MSC/VLR kh¸ch)

5. NÕu cã thÓ nèi ®Õn MS nhËn, HLR göi th«ng tin vÒ MSC/VLR cña MS nhËn ®Õn SMS-GMSC. SMS-GMSC chuyÓn SM ®Õn MSC nµy

6. NÕu cha thÓ nèi ®Õn MS nhËn, HLR göi tr¹ng th¸i nµy ®Õn SM-SC. Nã còng lËp mét cê ®Ó lu th«ng tin r»ng ý ®Þnh chuyÓn kh«ng thµnh c«ng. Khi ®· cã thÓ nèi ®Õn MS nhËn, HLR th«ng b¸o MS nµy vÒ ý ®Þnh chuyÓn. MS cã thÓ giao tiÕp víi SM-SC ®Ó nhËn çc b¶n tin ®ang ®îi.

7. MSC/VLR t×m gäi MS qua çc BTS trong vïng ®Þnh vÞ ®îc ®¨ng ký cña nã. BTS nµy thiÕt lËp mét kªnh v« tuyÕn vµ chuyÓn b¶n tin ®Õn MS nhËn.

H×nh 2. KiÕn tróc m¹ng cho SMS P-P

49

C©u 8

Tr×nh bÇy KiÕn tróc ng¨n xÕp giao thøc cña GSM

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 1,5 ®iÓm2. ý thø hai 1,5 ®iÓm

§¸p ¸p

(ý thø nhÊt) GSM sö dông b¸o hiÖu kªnh chung sè 7 (CCS N7: Common Channel Signalling Number 7) gi÷a çc tæng ®µi vµ b¸o hiÖu thuª bao sè cña ISDN (DSS1: Digital Subscriber Signalling 1) c¶i tiÕn cho m¹ng truy nh©p thuª bao v« tuyÕn. Díi ®©y ta sÏ xÐt m« h×nh ph©n líp cña çc b¸o hiÖu nµy. CCSN7 vµ DSS1 ®îc thiÕt kÕ ®Ó cã thÓ s¾p ®Æt trªn m« h×nh bÈy líp cña OSI (khuyÕn nghÞ CCITT X.200). H×nh 1 cho thÊy çc phÇn tö cña kiÕn tróc b¸o hiÖu (mÆt ph¼ng b¸o hiÖu hay mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn).

50

H×nh 1. KiÕn tróc giao thøc b¸o hiÖu cña GSM

(ý thø hai) Tæng quan çc giao thøc vµ giao diÖn b¸o hiÖu ë GSM ®îc cho ë h×nh 2. ë h×nh 2 çc giao diÖn ®îc ký hiÖu b»ng çc ch÷ çi tõ A ®Õn G. Riªng giao diÖn gi÷a BSC vµ BTS ®îc ký hiÖu Abis

vµ giao diÖn gi÷a BTS vµ MS ®îc ký hiÖu lµ Um. Çc giao thøc liªn quan ®Õn di ®éng lµ MAP, cßn çc giao thøc liªn quan ®Õn kÕt nèi m¹ch lµ TUP hoÆc ISUP (nÕu tæng ®µi lµ ISDN).

51

H×nh 2. Tæng quan çc giao thøc vµ giao diÖn b¸o hiÖu cu¶ GSM

C©u 9

Tr×nh bÇy ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn MS tõ m¹ng cè ®Þnh


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Sè quay cho m¸y di ®éng (MSISDN: sè cã trong danh b¹ ®iÖn thäai) kh«ng chøa th«ng tin vÒ vÞ trÝ hiÖn thêi cña m¸y di ®éng. §Ó cã thÓ kÕt nèi ®Õn m¸y di ®éng m¹ng ph¶i x¸c ®Þnh ®îc vÞ trÝ hiÖn thêi cña MS vµ tæng ®µi MSC ®ang qu¶n lý nã. §Ó vËy cÇn nhËn ®îc th«ng tin ®Þnh tuyÕn MSRN nh ®· nãi ë phÇn tríc. Th«ng tin nµy ®îc VLR hiÖn thêi phô tr¸ch MS Ên ®Þnh cho nã. Khi cuéc gäi tõ m¹ng ngoµi (PSTN, ISDN,..) ®Õn tæng ®µi cæng GMSC, v× HLR lµ thùc thÓ duy nhÊt cã thÓ cung cÊp th«ng tin ®Þnh tuyÕn, nªn GMSC ph¶i hái HLR. Chuçi çc thao t¸c c¬ së ®Ó ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn mét MS ®îc cho ë h×nh 1.

52

(ý thø hai) Mét tæng ®µi ISDN nhËn biÕt tõ MSISDN r»ng thuª bao bÞ gäi lµ mét thuª bao di ®éng vµ v× thÕ nã híng cuéc gäi nµy ®Õn GMSC cña m¹ng PLMN cña thuª bao (1). B©y giê GMSC cã thÓ yªu cÇu MSRN cho thuª bao di ®éng tõ HLR (2,3). Dùa trªn MSRN, cuéc gäi ®îc ®Þnh tuyÕn ®Õn MSC (4). MSC quyÕt ®Þnh TMSI cho MS (5,6) vµ thùc tiÖn thñ tôc t×m gäi trong vïng ®Þnh vÞ liªn quan (7). Sau khi MS tr¶ lêi t×m gäi (8), kÕt nèi ®îc hoµn tÊt.

H×nh 1. Nguyªn lý ®Þnh tuyÕn ®Õn MS

(ý thø ba)Cã hai çch ®Ó nhËn ®îc MSRN: NhËn dîc MSRN t¹i thêi ®iÓm cËp nhËt vÞ trÝ NhËn ®îc MSRN theo tõng cuéc gäi

§èi víi ph¬ng ¸n ®Çu mét MSRN cho MS ®îc Ên ®Þnh t¹i mçi lÇn cËp nhËt vÞ trÝ vµ lu nã trong HLR . Nh vËy HLR cã thÓ cÊp ngay th«ng tin ®Þnh tuyÕn cÇn thiÕt cho chuyÓn m¹ch cuéc gäi qua MSC néi h¹t.

Ph¬ng ¸n thø hai ®ßi hái HLR ph¶i cã Ýt nhÊt mét nhËn d¹ng cho VLR hiÖn thêi phô tr¸ch. Trong trêng hîp nµy, khi th«ng tin ®Þnh tuyÕn ®îc yªu cÇu tö HLR, tríc hÕt HLR ph¶i nhËn ®îc MSRN tõ VLR. MSRN nµy chØ ®îc Ên ®Þnh cho mét cuéc gäi (mçi cuéc gäi ®îc Ên ®Þnh mét MSRN míi).

Phô thuéc vµo kh¶ n¨ng cña çc chuyÓn m¹ch liªn quan vµ ®Ých ®îc gäi (MSISDN trong níc hay quèc tÕ), sÏ cã hai thñ tôc ®Þnh tuyÕn. Th«ng thêng trung t©m chuyÓn m¹ch néi h¹t ph©n tÝch MSISDN. Do NDC (National Destination Code: m· n¬i nhËn trong níc, trêng hîp nµy

53

chÝnh lµ m· m¹ng di ®éng), ph©n tÝch nµy sÏ t¸ch lu lîng di ®éng ra khái çc lu lîng kh¸c.

C©u 10

Tr×nh bÇy thñ tôc MOC

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 2 ®iÓm2. ý thø hai 1 ®iÓm

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) ThiÕt lËp cuéc gäi ra khëi xíng tõ m¸y di ®éng (MOC: Mobile Originating Call) ®îc cho ë h×nh 1.

H×nh 1. Tæng quan thiÕt lËp kÕt nèi MOC

54

(ý thø hai) Tríc hÕt MS göi yªu cÇu kÕt nèi ®Õn MSC b»ng b¶n tin chØ thÞ thiÕt lËp (Setup Indication), Sau ®ã MSC b¸o hiÖu cho VLR r»ng MS ®îc nhËn d¹ng b»ng TMSI trong vïng ®Þnh vÞ LAI vµ yªu cÇu truy nhËp dÞch vô (Process Access Request: yªu cÇu truy nhËp qu¸ tr×nh) ®Ó yªu cÇu mét sè ngÉu nhiªn RAND tõ VLR cho khëi ®Çu nhËn thùc MS. RAND ®îc ph¸t ®Õn MS, MS göi tr¶ lêi SRES ®Õn VLR ®Ó so s¸nh víi SRES do m¹ng t¹o ra. Sau khi nhËn thùc thµnh c«ng, qu¸ tr×nh mËt m· ho¸ ®îc b¾t ®Çu ë giao diÖn kh«ng gian. TiÕp theo tÊt c¶ çc b¶n tin ®Òu ®îc göi ®i ë d¹ng mËt m·. MS b¾t ®Çu b¸o ço ®èi tîng gäi. Khi MS nhËn ®îc b¶n tin c«ng nhËn th«ng tin thiÕt lËp (Info. Acknowledge for Setup) t¬ng øng víi b¾t ®Çu kÕt nèi, MSC nhËn ®îc mét kªnh ®Ó héi tho¹i vµ Ên ®Þnh kªnh nµy cho MS (Assign). Yªu cÇu kÕt nèi ®îc th«ng b¸o ®Õn tæng ®µi phÝa kia b»ng hÖ thèng b¸o hiÖu sè 7 (CCSN7) b»ng b¶n tin ISUP: IAM. Khi tæng ®µi phÝa kia tr¶ lêi (ACM), viÖc ®· chuyÓn cuéc gäi ®Õn ®Çu bÞ gäi ®îc th«ng b¸o b»ng b¸o chu«ng (Alert). Cuèi cïng ®èi t¸c bi gäi nhÊc m¸y vµ kÕt nèi ®îc hoµn tÊt (Ans, Connect, Acknowledge: tr¶ lêi, kÕt nèi, c«ng nhËn).

C©u 11

Tr×nh bÇy thñ tôc MTC tõ m¹ng cè ®Þnh

Thang ®iÓm1. ý thø nhÊt 1 ®iÓm2. ý thø hai 2 ®iÓm

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) §Ó thiÕt lËp cuéc gäi vµo kÕt cuèi ë m¸y di ®éng (MTC: Mobile Terminating Call), cÇn x¸c ®Þnh vÞ trÝ chÝnh x¸c cña MS ®Ó ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn MSC hiÖn thêi phô tr¸ch MS. V× thÕ cuéc gäi ®Õn MS lu«n ®îc ®Þnh tuyÕn ®Ó phÇn tö m¹ng cã thÓ hái HLR vÒ th«ng tin ®Þnh tuyÕn hiÖn thêi vµ sö dông nã ®Ó ®Þnh tuyÕn cuéc gäi. Th«ng thêng phÇn tö nµy lµ GMSC cña m¹ng di ®éng nhµ. Nhê hái HLR, GMSC nhËn ®îc MSRN hiÖn thêi cu¶ MS vµ ®Þnh tuyÕn ®Õn MS hiÖn thêi.

Phô thuéc vµo viÖc MSRN cã dîc lu trong HLR hay kh«ng hay ph¶i nhËn tõ VLR, tån t¹i hai ph¬ng ph¸p hái. Trong trêng hîp dÇu, HLR ®îc hái cã thÓ cung cÊp ngay MSRN (th«ng tin ®Þnh tuyÕn). Trong trêng hîp thø hai, HLR chØ nhËn vµ lu ®Þa chØ hiÖn thêi cña VLR trong khi cËp nhËt vÞ trÝ. V× thÕ tríc hÕt HLR ph¶i hái th«ng tin ®Þnh tuyÕn tõ VLR, råi HLR míi cung cÊp th«ng tin ®Þnh tuyÕn nµy cho GMSC ®Ó nã ®Þnh tuyÕn ®Õn MSC hiÖn thêi.

55

(ý thø hai) Xö lý cuéc gäi l¹i nµy t¹m bÞ ng¾t t¹i MSC ®Ó nã x¸c ®Þnh vÞ trÝ chÝnh x¸c h¬n cu¶ MS trong vïng phôc vô cña nã (göi th«ng tin ®Ó thiÕt lËp) (h×nh 1). LAI hiÖn thêi ®îc lu trong VLR, nhng LA cã thÓ bao gåm nhiÒu «. V× thÕ kªnh t×m gäi ®ù¬c ph¸t ë tÊt c¶ çc « cña LA ®Ó t×m MS. T×m gäi ®îc khëi xíng bëi VLR b»ng b¶n tin MAP: t×m gäi MS vµ ®îc MSC chuyÓn thµnh thñ tôc t×m gäi t¹i giao diÖn kh«ng gian. Khi MS nhËn ®îc t×m gäi, nã tr¶ lêi trùc tiÕp vµ nh vËy cho phÐp x¸c ®Þnh « hiÖn thêi.

Sau ®ã VLR lÖnh MSC nhËn thùc MS vµ b¾t ®Çu mËt m· ho¸ trªn kªnh b¸o hiÖu. Tuú chän, VLR cã thÓ thùc hiÖn Ên ®Þnh l¹i TMSI (thñ tôc Ên ®Þnh l¹i TMSI) trong qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi. Sau khi kÕt nèi trong m¹ng ®É ®îc thiÕt lËp, b¶n tin cuéc gäi hoµn thµnh ®îc VLR göi ®Õn MSC. B¶n tin thiÕt lËp còng ®îc göi ®Õn MS . Sau khi MS tr¶ lêi b»ng b¶n tin kh¼ng ®Þnh ®Þnh cuéc gäi, nã ®îc Ên ®Þnh kªnh vµ ®æ chu«ng (b¸o chu«ng). Thuª bao di ®éng nhÊc m¸y vµ kÕt nèi hoµn tÊt (kÕt nèi, Ans, c«ng nhËn kÕt nèi).

56

H×nh 1. Tæng quan thiÕt lËp kÕt nèi MTC

57

C©u 12

Tr×nh bµy chuyÓn m¹ng quèc tÕ ë GSM


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) ChuyÓn m¹ng lµ qu¸ tr×nh trong ®ã mét MS ®¨ng ký ë mét m¹ng (®îc gäi lµ m¹ng nhµ), vÉn cã thÓ tiÕp tôc sö dông ®¨ng ký nµy (sim-card) t¹i mét m¹ng kh¸c (m¹ng kh¸ch). Díi ®©y ta xÐt trêng hîp mét m¸y tõ m¹ng cè ®Þnh gäi cho mét m¸y di ®éng cã ®¨ng ký t¹i mét níc kh¸c khi m¸y nµy ®ang ë m¹ng kh¸ch thuéc mét níc thø ba. Trong trêng hîp nµy sè bÞ gäi lµ quèc tÕ, chuyÓn m¹ch néi h¹t nhËn biÕt m· CC (Country Code: m· níc) vµ chuyÓn cuéc gäi ®Õn chuyÓn m¹ch quèc tÕ (IS: International Switch), sau ®ã IS nhËn biÕt m· NDC cña m¹ng di ®éng vµ tiÕn hµnh xö lý t¬ng øng.

(ý thø hai) H×nh 1 vµ 2 cho thÊy çc thÝ dô vÒ xö lý th«ng tin ®Þnh tuyÕn.

H×nh 1. §Þnh tuyÕn cho MSISDN quèc tÕ (IS hái HLR)

58

H×nh 2. §Þnh tuyÕn qua GMSC cho MSISDN quèc tÕ (GMSC hái HLR)

(ý thø ba) §èi víi çc kÞch b¶n ®îc xÐt trªn çc h×nh 1, 2, mét cuéc gäi quèc tÕ ®Õn mét thuª bao di ®éng gåm ba m¹ng: níc n¬i cuéc gäi khëi xíng, níc cã m¹ng nhµ cña thuª bao di ®éng (H-PLMN) vµ níc thuª bao di ®éng ®ang lµm kh¸ch (V-PLMN). Lu lîng gi÷a çc níc ®îc ®Þnh tuyÕn qua çc chuyÓn m¹ch quèc tÕ IS. Phô thuéc vµo kh¶ n¨ng cña IS, cã nhiÒu çch ®Þnh tuyÕn çc cuéc gäi quèc tÕ ®Õn çc thuª bao di ®éng. §iÓm kh¸c biÖt gi÷a çc çch nµy lµ thùc thÓ nµo thùc hiÖn hái HLR.

NÕu IS thùc hiÖn hái HLR, ®Þnh tuyÕn ®Õn MSC ®îc thùc hiÖn hoÆc bëi IS n¬i khëi xíng cuéc gäi hoÆc IS cña níc cã m¹ng di déng nhµ (H-PLMN) (h×nh 1). NÕu kh«ng IS nµo cã kh¶ n¨ng xö lý ®Þnh tuyÕn, th× GMSC ph¶i tham gia vµ qu¸ tr×nh nµy: hoÆc mét GMSC t¹i níc n¬i cuéc gäi khëi xíng hoÆc GMSC cña m¹ng nhµ H-PLMN (h×nh 2).

IIi. Çc c©u hái lo¹i V1.3 c (3 ®iÓm)

C©u 1

Tr×nh bÇy cÊu tróc çc kªnh vËt lý vµ quy ho¹ch m· ë CDMA IS 95


§¸p ¸n

59

Çc kªnh vËt lý ®îc x¸c ®Þnh b»ng tÇn sè vµ m· kªnh.

(ý thø nhÊt) Quy ho¹ch tÇn sèTh«ng thêng hÖ thèng CDMA IS-95 cã thÓ lµm viÖc ë mét cÆp tÇn sè víi mét tÇn sè cho ®êng xuèng (tõ tr¹m BTS ®Õn tr¹m di ®éng) vµ mét tÇn sè cho ®êng lªn (®êng tõ tr¹m di ®éng ®Õn tr¹m BTS) víi ®é réng b¨ng tÇn cho mçi kªnh vµo kho¶ng 1,23MHz. B¨ng tÇn 0 dµnh cho CDMA n»m trong d¶i tÇn tõ 824,040 MHz ®Õn 893,970 MHz. TÇn sè ®êng xuèng bao giê còng lín h¬n ®êng lªn 45 MHz. ThÝ dô kªnh thø nhÊt cña CDMA ë b¨ng tÇn 0 cã thÓ chiÕm b¨ng tÇn tõ (825+0,031.23/2)MHz cho ®êng lªn vµ (825,03+0,031,23/2+45)MHz cho ®êng xuèng, trong ®ã 1N799 vµ 991N1023. B¨ng tÇn PCS dµnh cho CDMA n»m trong d¶i tõ 1850MHz ®Õn 1989,950 MHZ. Trong b¨ng tÇn nµy tÇn sè ®êng xuèng bao giê còng lín h¬n tÇn sè ®êng lªn 80 MHz. ThÝ dô vÒ kªnh thø nhÊt cho b¨ng tÇn nµy cã thÓ lµ (1850+0,050251,23/2) MHz cho ®êng lªn vµ (1850+0,050251,23/2+80)MHz MHz. §Ó t¨ng dung lîng cña m¹ng IS-95 cã thÓ sö dông CDMA kÕt hîp víi FDMA. Khi nµy mét hÖ thèng CDMA cã thÓ cã nhiÒu kªnh tÇn sè.

M· ®Þnh kªnh

(ý thø hai) Trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA mçi kªnh sö dông mét phÇn tö trong tËp çc hµm trùc giao. Hµm Walsh vµ çc chuçi Hadamard t¹o nªn mét tËp çc hµm trùc giao ®îc sö dông cho CDMA. ë CDMA çc hµm Walsh ®îc sö dông theo hai çch: lµ m· tr¶i phæ vµ ®Þnh kªnh cho ®êng xuèng hoÆc ®Ó t¹o ra çc ký hiÖu trùc giao cho ®êng lªn.

Çc hµm Walsh ®îc t¹o ra b»ng çc ma trËn vu«ng ®Æc biÖt ®-îc gäi lµ çc ma trËn Hadamard. Çc ma trËn nµy chøa mét hµng toµn sè "0" vµ çc hµng cßn l¹i cã sè sè "1" vµ sè sè "0" b»ng nhau. Hµm Walsh ®îc cÊu tróc cho ®é dµi khèi N=2j trong ®ã j lµ mét sè nguyªn d¬ng.

Çc tæ hîp m· ë çc hµng cña ma trËn lµ çc hµm trùc giao ®îc x¸c ®Þnh nh theo ma trËn Hadamard nh sau:

, , , ; (1)

trong ®ã N =2J, j lµ mét sè nguyªn d¬ng vµ lµ ®¶o c¬ sè hai cña . CDMA sö dông ma trËn Hadamard víi N=64. §©y lµ mét ma trËn

gåm 64 hµng trong ®ã mçi hµng gåm 64 phÇn tö (®îc gäi lµ chip). Mçi hµng cña ma trËn nµy se t¬ng øng víi mét hµm Wash ®îc ký hiÖu nh sau: W0, W1…., W63. 64 hµm Walsh nµy ®îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh 64 kªnh trªn mét kªnh CDMA.

60

(ý thø ba) M· PN dµi (Long PN Code). M· PN dµi lµ mét chuçi m· cã chu kú lÆp 242 - 1 chip ®îc t¹o ra trªn c¬ së ®a thøc t¹o m· sau: g(x) = x42 + x35 + x33 + x31 + x27 + x26 + x25 + x22 + x21 + x19 + x18 + x17 + x16 + x10 + x7 + x6 + x5 + x 3 + x2 + x + 1 (2)Trªn ®êng xuèng m· dµi ®îc sö dông ®Ó nhËn d¹ng ngêi sö dông. Trªn ®êng lªn m· dµi (víi çc dÞch thêi kh¸c nhau ®îc t¹o ra bëi mÆt ch¾n) sö dông ®Ó: nhËn d¹ng ngêi sö dông, ®Þnh kªnh vµ tr¶i phæ . Tr¹ng th¸i ban ®Çu cña bé t¹o m· ®îc quy ®Þnh lµ tr¹ng th¸i mµ ë ®ã chuçi ®Çu ra bé t¹o m· lµ '1' ®i sau 41 sè '0' liªn tiÕp.

M· PN ng¾n (Short PN Code) Çc m· PN ng¾n cßn ®îc gäi lµ çc chuçi PN hoa tiªu kªnh I vµ kªnh Q ®îc t¹o bëi çc bé t¹o chuçi gi¶ ngÉu nhiªn x¸c ®Þnh theo çc ®a thøc sau: gI(x)= x15 + x13 + x9 +x8 + x7 + x5 + 1 (3) gQ(x)= x15 + x12 + x11 + x10 + x6 + x5 + x4 + x3 + 1 (4)trong ®ã gI(x) vµ gQ(x) lµ çc bé t¹o m· cho chuçi hoa tiªu kªnh I vµ kªnh Q t¬ng øng. Çc chuçi ®îc t¹o bëi çc ®a thøc t¹o m· nãi trªn cã ®é dµi 215-1= 32767. §o¹n 14 sè 0 liªn tiÕp trong çc chuçi ®îc bæ sung thªm mét sè 0 ®Ó ®îc mét dÉy 15 sè 0 vµ chuçi nµy sÏ cã ®é dµi 32768. Trªn ®êng xuèng m· ng¾n (víi çc dÞch thêi kh¸c nhau ®-îc t¹o ra tõ mÆt ch¾n) ®îc sö dông ®Ó nhËn d¹ng BTS cßn trªn ®êng lªn m· ng¾n chØ sö dông t¨ng cêng cho tr¶i phæ. Tr¹ng th¸i ban ®Çu cña bé t¹o m· ®îc quy ®Þnh lµ tr¹ng th¸i mµ ë ®ã chuçi ®Çu ra cña bé t¹o mµ lµ '1' ®i sau 15 sè '0' liªn tiÕp.

C©u 2

Tr×nh bÇy cÊu tróc kªnh logic ë CDMA IS-95


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Çc kªnh l«gic ®îc ®Æc trng b»ng th«ng tin tiÕng, sè liÖu cu¶ ngêi sö dông vµ th«ng tin b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn. Çc kªnh nµy

61

®îc ph©n chia theo ®êng xuèng (tõ BTS ®Õn MS, cßn ®îc gäi lµ çc kªnh ®i) vµ çc kªnh theo ®êng lªn (tõ MS ®Õn BTS, cßn ®îc gäi lµ çc kªnh vÒ). Çc kªnh logic ë CDMA IS-95 ®îc cho ë h×nh 1 gåm çc kªnh CCH (®iÒu khiÓn) vµ çc kªnh TCH (lu lîng). (ý thø hai) Çc kªnh CCH gåm: PICH( kªnh hoa tiªu, ®êng xuèng), PCH (kªnh t×m gäi, ®êng xuèng), SCH (kªnh ®ång bé, ®êng xuèng) vµ RACH (kªnh truy nhËp, ®êng lªn). Çc kªnh TCH ®îc sö dông ®Ó mang th«ng tin cña ngêi sö dông (tiÕng hoÆc sè liÖu) cïng víi b¸o hiÖu gi÷a BTS vµ MS, ®©y lµ çc kªnh hai chiÒu. Bèn tèc ®é kh¸c nhau: 1, 1/2. 1/4 vµ 1/8 ®îc sö dông.

H×nh 1. Çc kªnh logic ë cdmaOne

Khi tiÕng hoÆc sè liÖu cña ngêi sö dông ®îc thay thÕ b»ng b¸o hiÖu theo kªnh, kªnh cã khung chØ chøa b¸o hiÖu (blank-and- burst). Khi mét phÇn tiÕng ®îc thay b»ng th«ng tin b¸o hiÖu, kªnh cã khung ghÐp (dim-and-burst).(ý thø ba) S¾p xÕp çc kªnh l«gic trªn kªnh vËt lý cho ®êng xuèng ®îc thùc hiÖn nh sau. §êng xuèng cã çc PICH, kªnh SCH, tíi bÈy kªnh PCH vµ nhiÒu kªnh TCH sö dông chung mét tÇn sè mang. Tæng sè çc kªnh ®êng xuèng lµ 64 vµ ®îc m· ho¸ nhËn d¹ng bëi 64 hµm Walsh (W0, W1, . . . ., W63). Kªnh PICH lu«n ®îc nhËn d¹ng bëi W0. Kªnh SCH ®îc nhËn d¹ng bëi W32 . NÕu cã çc PCH, th× chóng ®îc nhËn d¹ng

62

bëi W1 ®Õn W7. Çc kªnh cßn l¹i lµ çc kªnh TCH ®îc nhËn d¹ng bëi çc hµm Walsh Wi cßn l¹i. Çc kªnh TCH l¹i ®îc chia thµnh çc kªnh m· c¬ b¶n (tiÕng ghÐp ®iÒu khiÓn c«ng suÊt) vµ çc kªnh m· bæ sung (sè liÖu). Kªnh PCH s¬ cÊp lu«n ®îc g¸n m· Walsh W1. MS theo dâi sè kªnh PCH tõ b¶n tin th«ng sè hÖ thèng. NÕu gi¸ trÞ nµy b»ng 1 th× thuËt to¸n Hashing ®îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh sè kªnh PCH. Çc kªnh TCH vµ RACH ®êng lªn ®îc x¸c ®Þnh b»ng m· dµi.

C©u 3

Tr×nh bÇy chøc n¨ng çc kªnh logic ë CDMA IS-95


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) TCHKªnh lu lîng cã c¶ ë ®êng xuèng lÉn ®êng lªn. Kªnh lu lîng ®Ó

truyÒn: Th«ng tin s¬ cÊp cña ngêi sö dông m¸y di ®éng nh: tiÕng ®· sè

ho¸, sè liÖu/FAX (kªnh lu lîng s¬ cÊp: Primary Traffic). Th«ng tin s¬ cÊp cña ngêi sö dông ghÐp xen víi b¸o hiÖu (b¸o hiÖu

trong b¨ng) B¸o hiÖu. Th«ng tin s¬ cÊp ghÐp xen víi lu lîng thø cÊp (Secondary Traffic) . Th«ng tin bæ sung (Overhead).

Çc kªnh nµy bao gåm çc khung 20 ms. Kªnh TCH ®îc nhãm thµnh hai tËp. Trong tËp1 (RS1: Rate Set 1) çc khung cã thÓ ®îc ph¸t ®i ë çc tèc ®é kh¸c nhau: 9600, 4800, 2400 vµ 1200 bps. Trong tËp 2 (RS2) çc khung cã thÓ ph¸t ®i ë bèn tèc ®é: 14.400, 7200, 3600 vµ 1800bps. TÊt c¶ çc hÖ thèng CDMA IS-95 ®Òu cã thÓ hç trî tèc ®é RS1 trªn kªnh TCH, RS2 lµ tËp tuú chän. Kü thuËt tèc ®é kh¶ biÕn nµy cho phÐp kªnh thÝch øng ®éng víi tiÕng cña ngêi nãi chuyÖn. Khi ngêi nãi Ýt tèc ®é bit gi¶m cßn khi ngêi nãi nhiÒu tèc ®é bit t¨ng vµ hÖ thèng tøc thêi dÞch ®Õn sö dông tèc ®é bit cao h¬n. Nhê vËy cho phÐp gi¶m nhiÔu ®èi víi çc tÝn hiÖu CDMA kh¸c

63

dÉn ®Õn t¨ng dung lîng cña hÖ thèng. Ngoµi ra cßn cho phÐp gi¶m tiªu thô nguån nhê vËy t¨ng thêi h¹n cña acqui.

(ý thø hai) PICH Kªnh hoa tiªu ®îc sö dông nh mét nguån chuÈn sãng mang nhÊt qu¸n cho viÖc gi¶i ®iÒu chÕ ë çc m¸y thu. Kªnh nµy ®îc ph¸t ë tÊt c¶ çc « víi çc ®Æc ®iÓm nh sau:

§îc ph¸t ë møc c«ng suÊt kh¸ cao so víi çc tÝn hiÖu kh¸c ®Ó ®¶m b¶o b¸m cã ®é chÝnh x¸c cao vµ cho phÐp MS ®¸nh gi¸ c«ng suÊt BTS ®Ó khëi ®Çu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë vµ ®Ò suÊt chuyÓn giao.

Kh«ng bÞ ®iÒu biÕn bëi th«ng tin vµ sö dông hµm Walsh kh«ng (gåm 64 sè 0) . V× vËy chØ bao gåm mét cÆp m· PN hoa tiªu vu«ng gãc.

§îc sö dông lµm chuÈn sãng mang nhÊt qu¸n ®Ó gi¶i ®iÒu chÕ cho çc tÝn hiÖu kh¸c ph¸t ®i tõ tr¹m gèc cña «.

SCH Kªnh ®ång bé ®îc tr¹m di déng sö dông trong giai ®o¹n chiÕm hÖ thèng (truy nhËp m¹ng lÇn ®Çu). Sau khi ®· chiÕm hÖ thèng råi, th«ng thêng tr¹m di ®éng kh«ng sö dông l¹i kªnh nµy cho ®Õn khi nã t¾t bËt l¹i nguån. Khung kªnh ®å bé ®îc ®ång bé thêi gian víi chuçi PN hoa tiªu. V× mçi tr¹m cã chuçi PN hoa tiªu dÞch so víi nhau nªn ®ång bé khung cña kªnh ®ång bé ë çc BTS kh¸c nhau. §ång chØnh khung víi chuçi PN cña tr¹m gèc cho phÐp mét tr¹m di déng lÇn ®Çu chiÕm m¹ng dÔ dµng thu ®îc kªnh ®ång bé.

ChØ cã mét b¶n tin ®îc göi ®i ë kªnh ®ång bé, b¶n tin nµy ®îc gäi lµ b¶n tin cña kªnh ®ång bé. B¶n tin nµy cung cÊp cho tr¹m di ®éng mét sè th«ng sè cña hÖ thèng nh:

Tèc ®é sè liÖu cña kªnh t×m gäi. Thêi gian cña chuçi PN cña tr¹m gèc so víi thêi gian cña hÖ

thèng.Kªnh ®ång bé lu«n lu«n cã tèc ®é bit lµ 1200 bps.

(ý thø ba) PCH Sau khi ®· nhËn ®îc th«ng tin tõ kªnh SCH, MS ®iÒu chØnh ®ång hå cña m×nh ®Õn hÖ thèng ®ång hå th«ng thêng cña hÖ thèng. Sau ®ã MS b¾t ®Çu theo dâi PCH. PCH cã tèc ®é bit lµ 4800 hoÆc 9600 bps. ë mçi tÇn sè ®îc cÊp ph¸t cho CDMA cã thÓ cã tíi 7 PCH. Ph©n

64

tÝch cho thÊy mét PCH 9600 bps cã thÓ ®¶m b¶o 180 cuéc t×m gäi trong mét gi©y. Mçi MS chØ ®îc quyÒn theo dâi mét PCH. PCH nµy cã thÓ ®îc quyÕt ®Þnh mét çch ngÉu nhiªn trong sè tÊt c¶ çc PCH cã thÓ cã. BTS còng cã thÓ Ên ®Þnh kªnh t×m gäi cho MS.

PCH mang th«ng tin tõ BTS ®Õn MS. Tån t¹i bèn kiÓu b¶n tin chÝnh: bæ sung, t×m gäi, lÖnh vµ Ên ®Þnh kªnh. Néi dung cña çc b¶n tin nµy nh sau: CÊu h×nh cña hÖ thèng ®îc truyÒn ë çc b¶n tin bæ sung: b¶n tin

th«ng sè hÖ thèng, b¶n tin th«ng sè truy nhËp, b¶n tin danh s¸ch tr¹m BTS l©n cËn vµ b¶n tin danh s¸ch kªnh CDMA.

Çc b¶n tin t×m gäi chøa çc t×m gäi ®Õn mét hay nhiÒu tr¹m di ®éng. Çc t×m gäi nµy thêng ®îc ph¸t ®i khi tr¹m gèc nhËn ®îc mét cuéc gäi cho mét tr¹m di ®éng vµ chóng thêng ®îc ph¸t tõ nhiÒu tr¹m gèc kh¸c nhau.

Çc b¶n tin Ên ®Þnh kªnh cho phÐp tr¹m gèc Ên ®Þnh mét TCH cho mét tr¹m di ®éng, hay thay ®æi Ên ®Þnh PCH cho MS nµy, hay chuyÓn MS nµy sang sö dông hÖ thèng t¬ng tù ®iÒu tÇn.

PCH cã mét chÕ ®é ®Æc biÖt ®îc gäi lµ chÕ ®é ®îc ®Þnh khe. ë chÕ ®é nµy çc b¶n tin cho mét MS chØ ®îc ph¸t ®i ë çc kho¶ng thêi gian ®Þnh tríc. Kh¶ n¨ng nµy cho phÐp mét MS cã thÓ gi¶m c«ng suÊt ë çc khe thêi gian kh«ng dµnh cho nã, nhê vËy cã thÓ tiÕt kiÖm ®¸ng kÓ n¨ng lîng cña nguån acqui cho çc m¸y cÇm tay.

RACH Kªnh truy nhËp ®¶m b¶o th«ng tin tõ MS ®Õn BTS khi MS kh«ng sö dông TCH. Kªnh nµy lu«n lµm viÖc ë tèc ®é 4800 bps. Çc b¶n tin truy nhËp cung cÊp çc th«ng tin vÒ: khëi xíng cuéc gäi, tr¶ lêi t×m gäi, çc lÖnh vµ ®¨ng ký.

Mçi RACH ®Òu ®i cÆp víi mét PCH. Çc RACH ®îc ph©n biÖt víi nhau bëi mét m· PN dµi (PN: Pseudo Noise -gi¶ t¹p ©m). BTS tr¶ lêi kªnh truyÒn dÉn ë RACH b»ng çch ph¸t ®i mét b¶n tin ë PCH liªn kÕt. T¬ng tù MS tr¶ lêi PCH b»ng çch ph¸t ®i b¶n tin ë RACH liªn kÕt.

RACH sö dông thñ tôc ngÉu nhiªn (ALOHA). NhiÒu MS liªn kÕt víi mét PCH cã thÓ ®ång thêi yªu cÇu sö dông RACH. Mét MS ph¸t sÏ chän ngÉu nhiªn c¶ RACH lÉn ®ång bé thêi gian PN tõ tËp ®ång bé

65

thêi gian PN. NÕu hai hay nhiÒu MS kh«ng chän RACH vµ ®ång bé thêi gian PN gièng nhau, th× BTS cã thÓ tiÕp nhËn truyÒn dÉn ®ång thêi cña chóng. Ngîc l¹i çc MS ph¶i truy nhËp l¹i.

C©u 4

Tr×nh bÇy cÊu tróc líp vËt lý kªnh lu lîng ®êng xuèng ë CDMA IS-95


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) CÊu tróc líp vËt lý kªnh lu lîng ®êng xuèng ®îc cho ë h×nh 1.

H×nh 1. CÊu tróc líp vËt lý kªnh TCH ®êng xuèng

(ý thø hai) M· hãa CRC vµ xo¾n

66

Tõ Codec tiÕng çc khung tiÕng: 172bit/20ms (8,6kbps); 80bit/20ms (4kbps); 40bit/20ms (2kbps) vµ 16bit/20ms (0,8kbps) ®îc ®a lªn bé m· hãa CRC ®Ó ®îc çc bit chØ thÞ chÊt lîng khung. §Çu ra bé m· hãa CRC ta ®îc çc khung: 184bit/20ms (9,2kbps); 88bit/20ms (4,4kbps); 40bit/s (2,0kbps) vµ 16bit/20ms (0,8kbps). Sau bé céng 8 bit ®u«i ta ®îc çc khung: 192bit/20ms (9,6kbps); 96bit/20ms (4,8kbps); 48bit/20ms (2,4kbps) vµ 24 bit/20ms (1,2kbps). Sau m· hãa xo¾n tèc ®é t¨ng lªn gÊp ®«i ta ®îc çc tèc ®é ký hiÖu: 19,2ksps; 9,6ksps; 4,8 ksps vµ 2,4 ksps.

Bé l¾p ký hiÖuBé lÆp ký hiÖu ®Ó ®ång nhÊt tèc ®é ký hiÖu cña bèn luång.

Luång 19,2 ksps kh«ng lÆp, luång 9,6 ksps ph¸t mét ký hiÖu lÆp mét ký hiÖu, luång 4,8 ksps ph¸t 1 ký hiÖu lÆp ba ký hiÖu, luång 2,4 ksps ph¸t 1 ký hiÖu lÆp 7 ký hiÖu. KÕt qu¶ ®Çu ra ®îc tèc ®é ký hiÖu lµ 19,2 ksps.

Bé ®an xen khèiViÕt luång sè vµo mét ma trËn nhí nhiÒu phÇn tö theo cét vµ

®äc ra ngÉu nhiªn ®Ó x¸o trén tr×nh tù bit.

(ý thø ba) Bé t¹o m· ngÉu nhiªn hãa M· PN dµi cã chu kú lÆp 242 - 1 chip ®îc t¹o ra trªn c¬ së ®a thøc t¹o m· sau: g(x) = x42 + x35 + x33 + x31 + x27 + x26 + x25 + x22 + x21 + x19 + x18 + x17 + x16 + x10 + x7 + x6 + x5 + x 3 + x2 + x + 1 (1)®îc dÞch thêi b»ng mÆt ch¾n m· dµi (®Ó nhËn d¹ng m¸y). Sau ®ã ®îc ®a lªn bé lÊy 1 tõ 64 ®Ó gi¶m tèc ®é xuèng cßn 19,2kcps råi ®a lªn ngÉu nhiªn hãa cho luång sè ë ®Çu ra cu¶ bé dan xen khèi.

GhÐpBé ghÐp ®Ó ghÐp bit ®iÒu khiÓn c«ng suÊt (PC bit) vµo luång

lu lîng. GhÐp ®îc thùc hiÖn b»ng chÝch bá ngÉu nhiªn mét bÝt cña luång lu lîng vµ ®Æt vµo ®ã PC bit. GhÐp ®îc thùc hiÖn 800 lÇn trong mét gi©y. VÞ trÝ ghÐp ®îc x¸c ®Þnh bëi 4 bit ngÉu nhiªn hãa cho bèn bit cuèi cïng cña nhãm ®iÒu khiÓn c«ng suÊt (PCG) tríc ®ã.

Tr¶i phæ trùc giaoThùc hiÖn tr¶i phæ tèc ®é 1,2288 Mcps b»ng m· ®Þnh kªnh W i

cho TCH

Tr¶i phæ vu«ng gãcLuång sè sau tr¶i phæ trùc giao ®îc ®a ®ång thêi lªn hai nh¸nh

I vµ Q, ®îc tr¶i phæ tèc ®é 1,2288Mcps b»ng hai chuçi PN hoa tiªu (m· PN ng¾n) ®îc x¸c ®Þnh theo çc ®a thøc t¹o m· sau:

67

gI(x)= x15 + x13 + x9 +x8 + x7 + x5 + 1 (2) gQ(x)= x15 + x12 + x11 + x10 + x6 + x5 + x4 + x3 + 1 (3)vµ ®îc chÌn thªm m«t chip "0" sau 14 chip "0" ®Ó ®îc ®é dµi 215.Hai chuçi PN hoa tiªu nãi trªn ®îc dÞch thêi (PN offset) b»ng mÆt ch¾t t¬ng øng ®Ó nhËn dang BTS.

§iÒu chÕSau tr¶i phæ trùc giao hai luång sè ®îc ®a lªn bé t¹o d¹ng sung

vµ ®îc ®iÒu chÕ b»ng h¹i sãng mang trùc giao: cos(2fct) vµ -sin(2fct) råi céng tuyÕn tÝnh víi nhau. Lu ý r»ng tuy s¬ ®å ®iÒu chÕ nµy cã d¹ng QPSK (vµ v× thÕ còng thêng ®îc gäi lµ ®iÒu chÕ QPSK) nhng thùc chÊt ë ®©y lµ ®iÒu chÕ BPSK cho cïng mét luång lu lîng ë hai sãng mang trùc giao.

C©u 5

Tr×nh bÇy cÊu tróc líp vËt lý kªnh lu lîng ®êng lªn ë CDMA IS-95


§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) CÊu tróc líp vËt lý kªnh lu lîng ®êng lªn ë CDMA IS-95 ®îc cho ë h×nh 1.

68

H×nh 1. CÊu tróc líp vËt lý cña kªnh lu lîng ®êng lªn

(ý thø hai) M· hãa CRC vµ xo¾n Tõ Codec tiÕng çc khung tiÕng: 172bit/20ms (8,6kbps); 80bit/20ms (4kbps); 40bit/20ms (2kbps) vµ 16bit/20ms (0,8kbps) ®îc ®a lªn bé m· hãa CRC ®Ó ®îc çc bit chØ thÞ chÊt lîng khung. §Çu ra bé m· hãa CRC ta ®îc çc khung: 184bit/20ms (9,2kbps); 88bit/20ms (4,4kbps); 40bit/s (2,0kbps) vµ 16bit/20ms (0,8kbps). Sau bé céng 8 bit ®u«i ta ®îc çc khung: 192bit/20ms (9,6kbps); 96bit/20ms (4,8kbps); 48bit/20ms (2,4kbps) vµ 24 bit/20ms (1,2kbps). Sau m· hãa xo¾n tèc ®é t¨ng lªn gÊp ba ta ®îc çc tèc ®é ký hiÖu: 28,8ksps; 14,4ksps; 7,2 ksps vµ 3,6 ksps.

Bé lÆp ký hiÖuBé lÆp ký hiÖu ®Ó ®ång nhÊt tèc ®é ký hiÖu cña bèn luång.

Luång 28,8 ksps kh«ng lÆp, luång 14,4 ksps ph¸t mét ký hiÖu lÆp mét ký hiÖu, luång 7,2 ksps ph¸t 1 ký hiÖu lÆp ba ký hiÖu, luång 3,6 ksps ph¸t 1 ký hiÖu lÆp 7 ký hiÖu. KÕt qu¶ ®Çu ra ®îc tèc ®é ký hiÖu lµ 28,8 ksps.

Bé ®an xen khèiViÕt luång sè vµo mét ma trËn nhí nhiÒu phÇn tö theo cét vµ

®äc ra ngÉu nhiªn ®Ó x¸o trén tr×nh tù ký hiÖu. B« ®iÒu chÕ trùc giao c¬ sè 64

§Ó t¨ng tÝnh trùc giao. Cø sau ký hiÖu ®Çu vµo bé nµy ®îc thay b»ng mét ký hiÖu gåm 64 chip cña m· Walsh cã chØ sè b»ng gi¸ trÞ c¬ sè 10 cña 6 ký hiÖu ®Çu vµo. §Çu ra ®îc tèc ®é 4,8ksps (307,2kcps).

69

(ý thø ba) Bé ngÉu nhiªn hãa côm sè liÖuBé ngÉu nhiªn hãa côm sè liÖu ®¶m b¶o r»ng mçi ký hiÖu m· ë

®Çu vµo bé lÆp chØ ®îc ph¸t ®óng mét lÇn. §Ó vËy trong khung 20 ms (gåm 16 PCG/1,25ms) ta ph¶i: t¾t 8 PCG cho luång 14,4ksps; 12 PCG cho luång 7.2ksps vµ 14 PCG cho luång 3,2 ksps. VÞ trÝ bËt/t¾t ®îc x¸c ®Þnh ngÉu nhiªn b»ng 14 chip tõ bé t¹o m· dµi ®a lªn tr¶i phæ cho çc chip cuèi cïng cña nhãm PCG tríc ®ã trong luång lu lîng.

Tr¶i phæ

Thùc hiÖn tr¶i phæ tèc ®é 1,2288 Mcps b»ng PN m· dµi 242-1 ®-îc x¸c ®Þnh theo ®a thøc t¹o m· dµi: g(x) = x42 + x35 + x33 + x31 + x27 + x26 + x25 + x22 + x21 + x19 + x18 + x17 + x16 + x10 + x7 + x6 + x5 + x 3 + x2 + x + 1 (1)Vµ ®îc dÞch thêi b»ng mÆt ch¾n ®Ó: ®Þnh kªnh, nhËn d¹ng m¸y.

Tr¶i phæ vu«ng gãcLuång sè sau tr¶i phæ trùc giao ®îc ®a ®ång thêi lªn hai nh¸nh

I vµ Q, ®îc tr¶i phæ tèc ®é 1,2288Mcps b»ng hai chuçi PN hoa tiªu (m· PN ng¾n) ®îc x¸c ®Þnh theo çc ®a thøc t¹o m· sau: gI(x)= x15 + x13 + x9 +x8 + x7 + x5 + 1 (2) gQ(x)= x15 + x12 + x11 + x10 + x6 + x5 + x4 + x3 + 1 (3)vµ ®îc chÌn thªm m«t chip "0" sau 14 chip "0" ®Ó ®îc ®é dµi 215.Hai chuçi PN hoa tiªu nãi trªn ®îc dÞch thêi (PN offset) b»ng kh«ng chØ ®¬n thuÇn ®Ó t¨ng tÝnh trùc giao.

§iÒu chÕSau tr¶i phæ trùc giao luång Q ®îc trÔ 1/2 PN chip, sau ®ã hai

luång I vµ Q trÔ ®îc ®a lªn bé t¹o d¹ng xung vµ ®îc ®iÒu chÕ b»ng hai sãng mang trùc giao: cos(2fct) vµ -sin(2fct) råi céng tuyÕn tÝnh víi nhau. S¬ ®å ®iÒu chÕ nµy cã d¹ng OQPSK . Tuy nhiªn thùc chÊt ë ®©y lµ ®iÒu chÕ BPSK cho cïng mét luång lu lîng ë hai sãng mang trùc giao trong ®ã mét luång chip (luång Q) ®îc trÔ 1/2 chip.

C©u 6

Tr×nh bÇy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë ë CDMA IS-95


70

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë ®êng lªn thùc hiÖn ®¸nh gi¸ gÇn ®óng c«ng suÊt ®êng xuèng cña tÝn hiÖu kªnh hoa tiªu dùa trªn tæn hao truyÒn sãng cña tÝn hiÖu nµy. Nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy lµ do ®iÒu kiÖn truyÒn sãng cña ®õ¬ng xuèng kh¸c víi ®õ¬ng lªn nhÊt lµ do pha ®inh nhanh nªn sù ®¸nh gi¸ sÏ thiÕu chÝnh x¸c. Trong hÖ thèng CDMA ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nµy thêng ®îc sö dông ®Ó thiÕt lËp c«ng suÊt gÇn ®óng khi truy nhËp m¹ng. (ý thø hai) H×nh 1 cho ta thÊy qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt khi MS truy nhËp m¹ng trªn kªnh RACH. §Ó truy nhËp m¹ng MS thùc hiÖn thö truy nhËp b»ng çch ph¸t ®i nhiÒu chuçi th¨m dß truy nhËp. Lóc ®Çu th¨m dß truy nhËp ®îc ph¸t ®i ë mét c«ng suÊt t¬ng ®èi thÊp trªn c¬ së ®¸nh gi¸ c«ng suÊt mµ MS thu ®îc. NÕu kh«ng nhËn ®îc tr¶ lêi tõ BTS trªn kªnh PCH, MS ph¸t th¨m dß truy nhËp tiÕp theo víi møc c«ng suÊt cao h¬n vµ qu¸ tr×nh nµy ®îc lÆp nhiÒu lÇn cho ®Õn khi nã nhËn ®îc tr¶ lêi tõ BTS.

H×nh 1. Qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë khi MS truy nhËp m¹ng trªn kªnh RACH

71

(ý thø ba) Mçi bíc t¨ng c«ng suÊt Pi ®îc gäi lµ mét hiÖu chØnh c«ng suÊt vßng hë. Khi nµy c«ng suÊt ph¸t cña tr¹m di ®éng ®îc x¸c ®Þnh nh sau:Tx = -Rx - k + (NOM_PWR -16NOM_PWR_EXT)+ INT_PWR + Tæng c«ng suÊt cña çc lÇn hiÖu chØnh th¨m dß truy nhËp

(1)trong ®ã Tx = c«ng suÊt ph¸t trung b×nh (dBm) Rx = c«ng suÊt thu trung b×nh (dBm) NOM_PWR = ®iÒu chØnh danh ®Þnh (trong d¶i tõ -8 ®Õn +7 dB) NOM_PWR_EXT= c«ng suÊt danh ®Þnh cho chuyÓn giao më réng (dB) INT_PWR = ®iÒu chØnh ban ®Çu (trong d¶i tõ -16 ®Õn +15dB)

k = 72 dB cho tæ ong (b¨ng lo¹i 0)k = 76 cho PCS (b¨ng lo¹i 1)

C©u 7

Tr×nh bÇy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn ë CDMA IS-95


§¸p ¸n(ý thø nhÊt) ë th«ng tin di ®éng CDMA IS-95 tån t¹i hai ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh c«ng suÊt vßng kÝn sau ®©y (h×nh 1):

§iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng trong (®iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh)

§iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng ngoµi

(ý thø hai) Ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng trong nh sau. ë ph¬ng ph¸p nµy BTS thêng xuyªn íc tÝnh tû sè tÝn hiÖu trªn can nhiÔu thu ®îc (SIR= Signal to Interference Ratio) vµ so s¸nh nã víi tû sè SIR ®Ých (SIR®Ých). NÕu SIRíctÝnh cao h¬n SIR®Ých th× BTS thiÕt lËp bit ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®Ó lÖnh cho MS h¹ thÊp c«ng suÊt, tr¸i l¹i nã ra lÖnh MS t¨ng c«ng suÊt. Chu kú ®o-lÖnh-ph¶n øng nµy ®îc thùc hiÖn 800 lÇn trong mét gi©y (800 Hz) . Tèc ®é nµy sÏ cao h¬n mäi sù thay ®æi tæn hao ®õ¬ng truyÒn vµ thËm chÝ cã thÓ nhanh h¬n pha®inh nhanh khi MS chuyÓn ®éng tèc ®é thÊp.

72

H×nh 1. Nguyªn lý ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn

(ý thø ba) §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng ngßai thùc hiÖn ®iÒu chØnh gi¸ trÞ SIR®Ých (tû lÖ víi Eb/N'0) ë BTS cho phï hîp víi yªu cÇu cña tõng ®õ¬ng truyÒn v« tuyÕn ®Ó ®¹t ®îc chÊt lîng çc ®êng truyÒn v« tuyÕn nh nhau. ChÊt lîng cña çc ®êng truyÒn v« tuyÕn thêng ®-îc ®¸nh gi¸ b»ng tû sè bit lçi (BER: Bit Error Rate) hay tû sè khung lçi (FER= Frame Error Rate). Lý do cÇn ®Æt l¹i SIR®Ých nh sau. SIR yªu cÇu ch¼ng h¹n lµ FER=1% phô thuéc vµo tèc ®é cña MS vµ ®Æc ®iÓm truyÒn nhiÒu ®êng. NÕu ta ®Æt SIR®Ých cho trêng hîp xÊu nhÊt (cho tèc ®é cao nhÊt) th× sÏ l·ng phÝ dung lîng cho çc kÕt nèi ë tèc ®é thÊp. Nh vËy tèt nhÊt lµ ®Ó SIR th¶ næi xung quanh gi¸ trÞ tèi thiÓu ®¸p øng ®îc yªu cÇu chÊt lîng. §Ó thùc hiÖn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng ngoµi, mçi khung sè liÖu cña ngêi sö dông ®îc g¾n chØ thÞ chÊt lîng khung lµ CRC. ViÖc kiÓm tra chØ thÞ chÊt lîng nµy sÏ th«ng b¸o cho BSC vÒ viÖc gi¶m chÊt lîng vµ BSC sÏ lÖnh cho BTS t¨ng SIR®Ých. Lý do ®Æt ®iÒu khiÓn vßng ngoµi ë BSC v× chøc n¨ng nµy thùc hiÖn sau khi thùc hiÖn kÕt hîp çc tÝn hiÖu ë chuyÓn giao mÒm.

C©u 8

Tr×nh bÇy çc kiÓu chuyÓn giao ë CDMA IS-95

Thang ®iÓm

73

1. ý thø nhÊt 1 ®iÓm2. ý thø hai 1 ®iÓm3. ý thø 1 ba ®iÓm

§¸p ¸n

(ý thø nhÊt) Tån t¹i bèn kiÓu chuyÓn giao: ba kiÓu chuyÓn giao mÒm (Sotf Handoff) vµ chuyÓn giao cøng (Hard Handoff):

1. ChuyÓn giao gi÷a çc ®o¹n « hay chuyÓn giao mÒm h¬n 2. ChuyÓn giao gi÷a çc « hay chuyÓn giao mÒm3. ChuyÓn giao mÒm-mÒm h¬n 4. ChuyÓn giao cøng (Hard Handoff) xÈy ra gi÷a çc tÇn sè hoÆc,

thay ®æi ®Þnh thêi khung ®Ó tr¸nh nghÏn, sang hÖ thèng t¬ng tù.

(ý thø hai) ChuyÓn giao mÒm h¬n lµ chuyÓn giao mÒm ®îc thùc hiÖn gi÷a çc ®o¹n « cña cïng mét «. MS th«ng tin víi hai ®o¹n « (h×nh 1a). M¸y thu RAKE ë BS kÕt hîp phiªn b¶n tèt nhÊt cña khung tiÕng tõ çc anten ph©n tËp thµnh mét khung tiÕng duy nhÊt.

H×nh 1. Ba kiÓu chuyÓn giao mÒm 74

ChuyÓn giao mÒm lµ chuyÓn giao trong ®ã MS th«ng tin ®ång thêi víi hai « hay nhiÒu « (h×nh 1b). ChuyÓn giao mÒm chØ cã thÓ ®îc thùc hiÖn khi çc hai « nµy lµm viÖc ë cïng mét tÇn sè vµ cïng ®Þnh thêi. MS th«ng tin víi hai ®o¹n cña hai « kh¸c nhau (chuyÓn giao hai ®êng) hoÆc víi ba ®o¹n cña ba « kh¸c nhau (chuyÓn giao ba ®-êng). BTS ®iÒu khiÓn trùc tiÕp qu¸ tr×nh xö lý cuéc goÞ trong qu¸ tr×nh chuyÓn giao ®îc gäi lµ BTS s¬ cÊp. BTS s¬ cÊp cã thÓ khëi ®Çu b¶n tin ®iÒu khiÓn ®êng xuèng. Çc BTS kh¸c kh«ng ®iÒu khiÔn xö lý cuéc gäi ®ù¬c gäi lµ çc BTS thø cÊp. ChuyÓn giao mÒm kÕt thóc khi hoÆc BTS s¬ cÊp hoÆc BTS thø cÊp bÞ lo¹i bá. NÕu BTS s¬ cÊp bÞ lo¹i, th× BTS thø cÊp trë thµnh BTS s¬ cÊp cho cuéc gäi nµy. ChuyÓn giao ba ®êng cã thÓ kÕt thóc b»ng çch lo¹i bá mét trong sè çc BTS vµ trë thµnh chuyÓn giao hai ®õ¬ng.(ý thø ba) ChuyÓn giao mÒm-mÒm h¬n. MS th«ng tin víi hai ®o¹n « cña mét « (B) vµ mét ®o¹n cña « (A) kh¸c (h×nh 1c) . Çc tµi nguyªn m¹ng cÇn cho kiÓu chuyÓn giao nµy gåm tµi nguyªn cña cho chuyÓn giao mÒm hai ®êng gi÷a « A vµ « B céng víi tµi nguyªn cho chuyÓn giao mÒm h¬n t¹i « B.

IIi. Çc c©u hái lo¹i V1.1 (1 ®iÓm)

Thang ®iÓm Lµm ®Çy ®ñ c©u ®îc mét ®iÓm

C©u 1

Cho 24 tÇn sè ®¸nh sè tõ 1 ®Õn 24, h·y ph©n bè tÇn sè cho mÉu t¸i sö dông tÇn sè 3/9 ë hÖ thèng GSM

§¸p ¸n

MÉu sö dông tÇn sè 3/9 ®îc cho trªn h×nh 1.

75

Ph©n bè tÇn sè cho cÊc « trong trêng hîp nµy ®îc cho ë b¶ng 1. B¶ng 1. Ph©n bè 24 tÇn sè cho s¬ ®å 3/9

Çc nhãm tÇn sè

A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3

C3

Çc kªnh1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 1819 20 21 22 23 24

C©u 2

T¹i giê cao ®iÓm mçi ngêi sö dông trung b×nh gäi 90 gi©y, hái mçi ngêi sö dông chiÕm bao nhiªu Erlang trong giê çc ®iÓm vµ nÕu mét GSM BTS cung cÊp 22 kªnh lu lîng th× nã cã thÓ phôc vô ®îc bao nhiªu thuª bao. Cho GOS=2% vµ b¶ng tra cøu lu lîng chom« h×nh B.


0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,05 0,07 0,1

20 11,092 12,041 12,680 13,188 14,002 15,252

16,273 17,614

21 11,860 12,848 13,514 14,042 14,890 16,191

17,255 18,652

22 12,635 13,660 14,352 14,902 15,782 17,134

18,240 19,693

23 13,429 14,479 15,196 15,766 16,679 18,082

19,229 20,737

76

§¸p ¸n

Trong giê cao ®iÓm mçi ngêi sö dông chiÕm: 90/3600= 0,025 Erlang. Ta b¶ng B cho lu lîng cña 22 kªnh TCH ta thay mét BTS cã thÓ cung cÊp: 19,9 Erlang. VËy mét BTS cã thÓ phôc vô: 14,9:0,025 600 thuª bao.

C©u 3

Mét vïng d©n c cã diÖn tÝch 10 km2 cÇn dung lîng 70 Erlang, hái nÕu mçi GSM BTS cã thÓ phñ sãng 2km2, th× cÇn bao nhiªu kªnh cho mét GSM BTS khi cho GOS=2% vµ b¶ng tra cøu Erlang m« h×nh B. CÇn lµm g× khi nhu cÇu lu lîng t¹i vïng d©n c nµy t¨ng gÊp ®«i..


0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,05 0,07 0,1

20 11,092 12,041 12,680 13,188 14,002 15,252

16,273 17,614

21 11,860 12,848 13,514 14,042 14,890 16,191

17,255 18,652

22 12,635 13,660 14,352 14,902 15,782 17,134

18,240 19,693

23 13,429 14,479 15,196 15,766 16,679 18,082

19,229 20,737

§¸p ¸n

Sè BTS ®Ó phñ sãng cho vïng d©n c nµy lµ: 10:2=5. VËy mçi BTS trong trêng hîp nµy ph¶i cung cÊp lu lîng lµ: 70:5=14 Erlang. Tra b¶ng B ta ®îc sè kªnh TCH cÇn thiÕt cña mçi BTS lµ 21 TCH. Khi lu l-îng trong vïng d©n c nµy t¨ng gÊp ®«i ta ph¶i: hoÆc gi¶m diÖn tÝch phñ sãng BTS cßn 1km2 (t¨ng gÊp ®«i sè BTS) hoÆc t¨ng gÊp ®«i sè kªnh TCH trªn mçi BTS.

C©u 4

Mét GSM BTS cã ba kªnh tÇn sè, trong ®ã hai khe thêi gian ®îc dµnh cho ®iÒu khiÓn vµ b¸o hiÖu, hái BTS nµy cã dung lîng lµ bao nhiªu. NÕu møc ®é sö dông cña mçi ngêi sö dông lµ 30mErlang, hái BTS cã thÓ phôc vô bao nhiªu ngêi. Cho GOS=2% vµ b¶ng tra cøu Erlang m« h×nh B.

CËp bËc phôc vô (GOS)Sè trung

0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,05 0,07 0,1

77

kÕ20 11,092 12,041 12,680 13,188 14,002 15,25

216,273 17,61

421 11,860 12,848 13,514 14,042 14,890 16,19

117,255 18,65

222 12,635 13,660 14,352 14,902 15,782 17,13

418,240 19,69

323 13,429 14,479 15,196 15,766 16,679 18,08

219,229 20,73

7

§¸p ¸n

Tæng sè kªnh TCH do mét GSM BTS víi ba kªnh tÇn sè cung cÊp lµ: 83-2= 22. Tra b¶ng lu lîng m« h×nh B cho GOS=2% ta ®îc dung l-îng do GSM BTS nµy cung cÊp b»ng: 14,9 Erlang, vËy BTS cã thÓ phôc vô: 14,9:0,03600 thuª bao.

C©u 5

TÝnh c«ng suÊt ®Çu ra m¸y ph¸t cña kªnh lu lîng cho mét ngêi sö dông trªn ®êng xuèng CDMA IS-95 khi biÕt:

+ Tæng EIRP cña çc kªnh lu lîng, P = 57 dBm+ Sè kªnh lu lîng ®îc cung cÊp trªn ®o¹n « N = 20+ HÖ sè khuyÕch ®¹i anten BTS, Gb = 14 dBi+ Tæn hao ®êng nèi ®Çu ra m¸y ph¸t ®Õn ®Çu vµo an ten,

Lph= 2,5 dB+ HÖ sè tÝch cùc tiÕng, =0,5

§¸p ¸n

Ta cã thÓ biÓu diÔn c«ng suÊt ®Çu ra m¸y ph¸t kªnh TCH cña mét ngêi sö dông nh sau:

, hay PuTCH= P+Lph-Gb-10lgN-10lg, dBm

Thay sè vµo c«ng thøc trªn ta ®îc:PuTCH= 57+2,5- 14-10lg20-10lg0,5= 35,5dBm

C©u 6

TÝnh mËt ®é phæ c«ng suÊt nhiÔu tõ çc ngêi sö dông kh¸c trong cïng « vµ tõ « kh¸c ë kªnh lu lîng trªn ®êng xuèng CDMA IS-95 khi biÕt:

78

+ Tæng c«ng suÊt thu ë m¸y thu MS, Prx = -97 dBm+ C«ng suÊt thu ë kªnh lu lîng, PrxTCH = -110 dBm + B¨ng th«ng kªnh v« tuyÕn, B = 1,25 MHz+ HÖ sè nhiÔu tõ « kh¸c, = 0,6

§¸p ¸n

MËt ®é phæ c«ng suÊt nhiÔu tõ çc ngêi sö dông kh¸c trong cïng « trªn ®êng xuèng ®îc tÝnh nh sau:

I0= (Prx-PrxTCH)/B hay I0= l0lg(100,1Prx-100,1PrxTCH)-10lgB, dBm/HzThay sè vµo ta ®îc:

I0=10lg(10-9,7-10-11)-10lg1,25.106 = -158,192 dBm/Hz

MËt ®é phæ c«ng suÊt nhiÔu ®Õn tõ « kh¸c trong trêng hîp nµy tÝnh nh sau:

Iother=I0. hay Iother= I0+10lg, dB

Thay sè vµo ta ®îc:Iother= -158,192 +10lg0,6 = -160,4dBm/Hz

C©u 7

TÝnh tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu cho kªnh lu lîng ®êng xuèng CDMA IS-95 khi cho:

+ MËt ®é phç c«ng suÊt nhiÔu tõ çc kªnh lu lîng ®êng xuèng trong cïng «, I0= -158 dBm/Hz+ HÖ sè nhiÔu tõ çc « kh¸c = 0,6+ Tèc ®é bit kªnh lu lîng, Rb = 9600 bit/gi©y+ C«ng suÊt thu kªnh lu lîng, PuTCH = -109 dBm+ MËt ®é phæ c«ng suÊt t¹p ©m, N0 = -166dBm/Hz

§¸p ¸n

Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m céng nhiÔu trong trêng hîp nµy tÝnh nh sau:

SNR=

Hay SNR= PuTCH-10lgRb-10lg[100,1No+100,1Io(1+)], dB

79

Thay sè vµo ta ®îc:

SNR= -109-10lg9600-10lg[10-16,6+10-15,8(1+0,6)] , dB= 6,725dB

80