gsm 1

Kutor László2008 MoI 4/1

Mobil Informatika

dr. Kutor László

http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/mobil-1.html

Login név: MoI jelszó: moi08

Beszédátvitel a GSM rendszerben, fizikai és logikai csatornák


A beszédátvitel folyamata


A beszédátvitel fázisai


A beszédátvitel jellemzőiÁtvitt sáv: 3OO-3.4 KHzMintavételi frekvencia: 8 KHz (125 μs)Felbontás: 13 bitÁtviteli sebesség (A): 104 Kbit/sTömörített átviteli sebesség (B) 13 Kbit/sÁtviteli sebesség a csatornakódoló

kimenetén (C): 22.8 Kbit/sHibrid kódolás: RPE-LPC-LTP

Regular Pulse Excitation,Linear Predictive Codig,Long Term Prediction

Csatorna kódolás:Blokk kódolás+Konvolúciós kódolás

Interleaving: 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3


Az emberi artikulációs csatorna jellemzői


Beszédelőállítás formánsokból


LPC kódolás (Linear Predictive Coding)

Alapja az a matematikai megfigyelés, hogy bizonyos időben lejátszódó folyamatok (pl. a beszéd)pillanatbeli értéke előzetes ismeretek birtokában becsülhető.

P

S(n) = e(n)+∑ ai *S(n-i)i=1

e(n) zöngéseknél = adott amplitudójú impulzuse(n) zöngétleneknél= megfelelő intenzitású fehérzaj

Formánsok: a beszéd kiemelkedő energiájúfelharmónikusai

FO= hangszalagF1 = állkapocs nyílásszöge, a nyelv függőleges mozgásaF2 = állkapocs nyílásszöge, a nyelv vízszintes mozgásaF3 = garat (orr) üreg rezonanciái


A beszéd forráskódolása

16O minta/2Oms Gerjesztési sorozat

LPC analízis

LPC szűrő

LPC paraméterek

Gerjesztési sorozat

LTP analízis

Maradék

LTP paraméterek

Aluláteresztő szűrő Kiválasztó kódoló

Gerjesztési paraméterekLTP maradék


Szűrőparaméterek


Konvolúciós kódolás


Interleaving formulák

Első szint

311

451

412

452

513

453

614

454

715

455

816

456

19

17

449

21O18

45O

57 bit

Egy keret elvesztése 25% jelvesztés


A B C D (8*57=456 bit)Második szint

2626

Interleaving formulák

2626262626

262626

2626

2626

AAAABBBB

AAAA

CCCC

BBBBCC

DD


A legkisebb információs egység: Burst

Típusai:1. Normal2. Access3. Frequency

correction4. Synchroni-

zation4. Dummy


Normal bursta forgalmi (THC) valamint a vezérlő(CCH) csatornák információit tartalmazza (kivéve RACH,SCH,FCCH)

3 57 1 26 1 57 3 8.25

Tréning szekvencia

T S S T GPKódolt bitek

TS

577 μS

T (Tail) bitek OOOGP (Guard Period) elválasztó bitek (8.25*3.69)

3O.4μSS (Stealing flag) FACCH jelzéseTS (Training sequence) a többutas fading kiküszöbölésére


Elérési (Random Access) bursta mobil készülék jelzi hozzáférési igényét

8 41 36 3 68.25

T T GP

Kódolt adat

Szinkronizációs szekvencia88 bit=324.72 μs 252 μs

∼577 μs

Maximális cellaméret:252*3*1O m/s=75.5Km8

37.75 KmTiming Advance


Frekvencia korrekciós burst

(Frequency correction)

az MS vivőre hangolását segíti

3 142 3 8.25

∼577 μs


Szinkronizációs burstaz MS időbeli szinkronizálására szolgál

3 39 64 39 3 8.25

Szinkronizációs szekvencia

T Kódolt bitek T GPTDMA keretszámot és a BSIC-ot tartalmazzák

Töltelék (Dummy) bursta BTS küldi az időzítések biztosítására

∼577 μs


Logikai csatornák típusaiTCH

CCH BCH FCCH

SCH

BCCH

CCCH PCH

RACH

AGCH

DCCH SDCCH

SACCH

FACCHAz átvitel módja: Pont-Pont között (P-P)

Műsorszóró (Broadcast) (BR)


Logikai csatornák feladatai

•Forgalmi∼, TCH (Traffic CHanel)feladata:kódolt beszéd vagy adatátviteliránya: Up/Downsebesége: TCH/F (13 Kbit/s)

TCH/H (6.5 Kbit/s)

•Vezérlő vagy jelzés∼, CCH (Control Channels)

feladatuk: jelzés ill. szinkronizációsbitek továbbítása

csoportjai: műsorszóró B (Broadcast)közös C (Common)címzett D (Dedicated)


Műsorszóró csatornákBCH (Broadcast Channels)

Feladatuk:bekapcsoláskor és cellahatárátlépéskor a szükségesinformációk továbbítása

Irányuk: Down, BR

Frekvencia korrekciós csatornaFCCH (Frequency Correction

Channel)Feladata: A MS-nek a BTS vivőre

hangolását segítiIránya: Down

Szinkronizációs csatornaSCH (Synchronization Channel)

Feladata: A TDMA keretszám és a BTSazonosítójának (BSIC) átadása

Iránya: Down


Műsorszóró jelzés csatornaBCCH (Broadcast Control Channel)Feladata: a rádiós átvitelhez szükséges

információk továbbítása•cellában használt frekvenciák•frekvencia ugrálás szekvenciája•csatorna kombináció•paging csoportok•környező cellák információi

Közös vezérlő csatornákCCCH (Common Controll Channels) Feladatuk:(közösen használt vezérlő

csatornák) az egyes MS-nekküldött információktovábbítása

Kapcsolat: PP


Körözvényes vagy hívó csatornaPCH (Paging CHannel)

Feladata: hívásértesítésIránya: Dowvlink

Véletlen Hozzáférésű csatornaRACH (Random Access Channel)Feladata: a MS hivás

kezdeményezését továbbítjaIránya: Uplink

Hozzáférést felkínáló csatornaAGCH (Access Grant Channel)Feladata: a hívás felépítés során

használt SDCCH csatorna kijelöléseIránya: Downlink


Dedikált jelzéscsatornákDCCH (Dedicated Control Channels)Feladatuk:a folyamatos beszéd és

adatátvitelhez szükségesjelzések átvitele

Iránya: Up/Down, PPEgyedi hozzáférésű jelzéscsatorna

SDCCH (Stand-alone Dedicated Control Channel)Feladata: a hívás felépítéséhez szükséges

jelzések átviteleLassú Kapcsolatú jelzéscsatorna

SACCH (Slow Associated Control Channel)Gyors kapcsolatú jelzéscsatorna

FACCH (Fast Associated Control Channel)


Csatorna kombinációk

I. TCH/FS+FACCH/FS+SACCH/FS

II. TCH/HS(O,1)+FACCH/HS(O,1)+SACCH/HS(O,1)

III. TCH/HS(O)+FACCH/HS(O)+SACCH/HS(O)+

TCH/HS(1)+FACCH/HS(1)+SACCH/HS(1)

IV. FCCH+SCH+CCCH+BCCH

V. FCCH+SCH+CCCH+BCCH+SDCCH/4+SACCH/4

VI. CCCH+BCCH

VII. SDCCH/8+SACC/8



TDMA keretek

gsm 1

Documents