Kanały radiowe w sieci GSM

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Kanały radiowe w sieci GSM są wydzielonymi częściami pasma częstotliwościowego przeznaczonego w celach rozmównych. Liczba i rozkład kanałów radiowych są różne dla GSM 900 i 1800.

Spis treści

1 GSM 900
2 GSM 1800
3 Zobacz też
4 Bibliografia

[edytuj] GSM 900

Kanały radiowe w GSM 900 zawierają się w dwóch pasmach częstotliwości o szerokości 25 MHz każde . Pierwsze pasmo wyznaczane przez zakres częstotliwości 890-915 MHz, wykorzystywane jest do tworzenia kanałów radiowych, które są używane przez stację ruchomą (MS) do transmisji do stacji bazowej (BTS). Są to tak zwane kanały „w górę” (uplink). Kanały radiowe z zakresu częstotliwości 935-960 MHz wykorzystywane są w sposób odwrotny, tzn. do transmisji od BTS do MS. Jest to tzw. transmisja „w dół”(downlink). Zastosowanie przerwy o szerokości 20 MHz , między kanałami „ w górę” a „w dół” ma na celu zwiększenie odległości pomiędzy nośnymi poszczególnych kanałów radiowych, co w znaczący sposób ogranicza efekty interferencji międzykanałowej. Konkretne kanały radiowe tworzone są poprzez podzielenie każdego z pasm( „w górę” i „w dół”) na 124 przedziały częstotliwościowe o szerokości 200 KHz każdy. Jak łatwo policzyć 124 kanały zajmują pasmo o szerokości 24,8 MHz . Pozostałe 200 kHz tworzy dwa przedziały na początku i końcu pasma po 100 kHz, które nie są wykorzystywane w celach rozmównych lecz ograniczają poziom interferencji w sąsiednich pasmach radiowych . Podzielone w ten sposób kanały radiowe są ponumerowane od 1-124. Każdy taki numer nazywa się numerem częstotliwości kanału radiowego ARFCN(ang.Absolute Radio Frequency Channel Number). Częstotliwości nośne tych kanałów, znajdujące się w środku każdego z nich, można obliczyć ze wzorów:

$f a$ =890 MHz + (0,2 MHz) • a , dla kanałów "w górę";

$f a$ = 915 MHz + (0,2 MHz) • a , dla kanałów "w dół";

, gdzie $a = A R F C N$ i $1 \leq ARFCN \leq 124$

Plan kanałów radiowych:

W trakcie rozmowy kanały radiowe dobierane są w ten sposób, aby kanał „w dół” był odległy od kanału „w górę” o 45 MHz. Czyli np. pierwszy kanał „w górę” tworzy przedział częstotliwości 890,1-890,3 MHz(częstotliwość nośna 890,2 MHz), a odpowiadający mu kanał „w dół” to częstotliwości to 935,1-935,3 MHz (częstotliwość nośna 935,2 MHz),. Kolejne przedziały tworzone są analogicznie co 200kHz. W opisany wyżej sposób zapewniona jest transmisja dupleksowa metodą podziału częstotliwości FDD (ang.Frequency Division Duplex) . Oprócz tego każdy kanał częstotliwościowy podzielony jest na 8 szczelin czasowych. Pozwala to na wykorzystanie tego samego pasma przez wielu użytkowników. Dlatego GSM klasyfikuje się jako system oparty o zasadę wielodostępu z podziałem czasowym i częstotliwościowym( TDMA/FDMA).

W systemie GSM , aby zapobiec sprzężeniu pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem stacji ruchomej, stacja ta nigdy nie nadaje i odbiera w tym samym momencie. Sytuację taką, zapewnia przesunięcie numeracji szczelin czasowych na wybranych nośnych o czas trwania trzech szczelin. Jest to czas niemożliwy do „usłyszenia”(opóźnienia w transmisji odczuwalne przez człowieka są rzędu 300-400ms) , a zarazem dający możliwość zmniejszenia poziomu skomplikowania części radiowej oraz układów cyfrowego przetwarzania sygnałów, które mogą być wykorzystywane zarówno do funkcji nadajnika i odbiornika, gdyż nie będą wykorzystywane w tym samym momencie.

[edytuj] GSM 1800

System GSM 1800 z założenia przeznaczony jest do komórek mniejszych niż GSM 900, ale o większym natężeniu ruchu. Funkcje tą spełnia dzięki rozszerzeniu pasma na 150 MHz. Podział pasma jak i wyznaczenie kolejnych kanałów radiowych jest analogiczne jak w GSM 900. Każde z pasm częstotliwości ( 1710-1785 MHz oraz 1805- 1880 MHz) dzielone jest na 374 kanały radiowe(odpowiednio kanały ” w górę” i "w dół" ) o szerokości 200 kHz każde, z zachowaniem dwóch przerw 100 kHz na początku i końcu pasma. Kanały radiowe w GSM 1800 nie są numerowane od 1, a od 512-885. Warto również zwrócić uwagę , że odstęp pomiędzy odpowiadającymi sobie kanałami „w górę” i „w dół” wynosi 95 MHz . Częstotliwości nośne dla konkretnych numerów ARCFN kanałów, można obliczyć ze wzorów:

$f a$ = 1710 MHz + (0,2 MHz) • (a- 511) , dla kanałów "w górę";

$f a$ = 1805 MHz + (0,2 MHz) • (a- 511) , dla kanałów "w dół";

, gdzie $a = A R F C N$ i $512 \leq ARFCN \leq 855$