technologie komunikacji bezprzewodowej” „technologia...
TRANSCRIPT
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
1
„Technologie komunikacji bezprzewodowej”„Technologia GSM”
Prezentacja jest wspó finansowana przez Uni Europejsk w ramach
Europejskiego Funduszu Spo ecznego w projekcie pt.„Innowacyjna dydaktyka bez ogranicze - zintegrowany rozwój Politechniki ódzkiej -
zarz dzanie Uczelni , nowoczesna oferta edukacyjna i wzmacniania zdolno ci do zatrudniania osób niepe nosprawnych”
Prezentacja dystrybuowana jest bezp atnie
Politechnika ódzka, ul. eromskiego 116, 90-924 ód , tel. (042) 631 28 83www.kapitalludzki.p.lodz.pl
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
GSM Overview
Rafa Watza, DOTREricpol Telecom Sp. z [email protected].: +48 663 487959
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
3
• GSM History and services
• GSM Structure
• Radio Interface
• Channels and Bursts
• ID - Numbers
• Traffic Cases
Agenda
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
4
GSM History
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
5
NMT
1981 1983
NMT - Nordic Mobile TelephoneAMPS - Advanced Mobile Phone Service
AMPS
TACS - Total Access Communication SystemJTACS - Japanese TACS
Early cellular systems
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
6
GSM is born
1982 – Purpose of developing new cellular standard
1986 – Radio transmission chosen
1987 – Groupe Speciale Mobile MoU charter signed
1989 – GSM as ETSI standard defined
1991 – Oy Radiolinja – first GSM Operator
f [MHz]
GSM 900
890 960
GSM 1800
1710 1880
UMTS
1920 2170
NMT
425 490
1850 1910
GSM 1900
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
7
Basic• allow subscribers to send and receive different types of info
Supplementary• services activated on request
Bearer Services• traffic channel
Teleservices• sending telecommunication data over traffic channel
End to End call
Bearer Channel
GSM Services
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
8
Time91/92 98 99/00 02
P1P2
R96
R97
R4R5
R99R98
R9
03 07 08 0904/05
R6R7
R8
Functionality
GSM ReleasesIDEA Standardization Usage
Network evolution
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
9
• Speech call
• Managing mobility
• SMS service
• Call barring
• Basic fax/data services
• Ciphering data
GSM Phase 1 Services
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
10
• Calling line identification
• Conference calling
• Call holding / waiting
• GSM900 – GSM1800 roaming
• EFR Speech codec
• SMS concatenation
GSM Phase 2 Services
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
11
• Access to ISP in GPRS Phase 2
• Charging and billing for GPRS
• Architecture of GSM-UMTS platform
• Service provider number portability
• IP-in-IP tunneling for GPRS
• Noise suppression for Adaptive Multi Rate speech codec
• UMTS support
• Location services (LCS)
GSM Release 99 Services
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
12
• Release 4
• Layered architecture MSC Server-Media Gateway
• Release 5
• RAN improvements
• GERAN support for IMS
• AMR WB
• Release 6
•Multimedia Broadcast and Multicast service
• AMR WB +
• Support of PS handover (A/Gb interface)
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
13
GSM Structure
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
14
GSM Networ
k
PSTNISDN
INTERNET
How GSM Network is built?MS consists of:
• Equipment
• SIM Card
+48 400 100200
Air Interface vs. Cable
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
15
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN
INTERNET Mobile IN
BSC
BTS
SC
GIWU
TRC
BSC/TRC
GMSC
HLR
MSC
VLR
AUC
EIR
NSS BSS
MaintenancMaintenance and
Operation
GSM Structure (2G – Phase1)
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
16
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN
INTERNET
BSC
BTS
AUC
SC
GIWU
TRCGMSC
HLR
GGSN
BSC/TRC
EIR
SGSN
MSC
VLR
NSS BSS
GSM Structure (2.5G – R99)
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
17
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN
INTERNET
BSC
BTS
TRCMGW
HSS
BSC/TRC
UTRAN
MGW
MSS MSS
GGSN
SC EIR
SGSN
NSS BSS
GSM Structure (R4)
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
18
BTS
BTS - Base Transceiver Station
Cell – area covered by BTS
Cell
Communication with Mobile Station
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
19
BTS
• Radio transmission
• Radio signal reception
• Signal processing
• Quality measurements
• Synchronization / maintenance
• Broadcasting system information
BSC
Base Transceiver Station
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
20
Rural environment –
low density
Suburban environment –
average density
Urban environment –high density
Pico cell – highest densityCity boundaries
Coverage optimisation
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
21
BSC – Base Station Controller
BSS – Base Station System
BTS
BTS
BSC
BTS
TRC
BSC/TRC
BSS
TRC – Transcoder
TRAU – Transcoder and Rate Adaptation Unit
• Provides bitrate transcoding from 13 kbps -> 16 kbps and 16x4 -> 64 kbps
How to control BTSs and MSs
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
22
TRC
BSC
BTS
• Radio network management
• BTS administration and control
• Traffic measurements
• Connections handling
• Software handling
Base Station Controller
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
23
MSC Service Area
MSC – Mobile service Switching Centre
LA – Location Area
BTS
BTS
BSC
BTS
TRC
BSC/TRCBSC/TRC BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
MSC
MSC BSCTRC BTS
LA2
LA1LA14
LA3
Network Switching System
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
24
• Setting up and controlling calls
• Handling speech path continuity for moving subscribers
• Updating mobile subscriber data
• Receiving and delivering short messages
• Charging
TRC
MSC
GMSC
Mobile services Switching Centre
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
25
GMSC – Gateway MSC
PSTN – Public Switched Telephone Network
PLMN – Public Land Mobile Network
ISDN – Integrated Services Digital Network
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN BSC
BTS
TRCGMSC
BSC/TRC
MSC
Connection to other networks
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
26
PSTN
PSTN
ISDN
ISDN
MSC
GMSC
PLMNPLMN
• Interface to other networks
• Roaming interrogation
• Call forwarding
Gateway MSC
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
27
HLR – Home Location Register
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN BSC
BTS
TRCGMSC
HLR
BSC/TRC
MSC
Network Subscribers
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
28
Database which stores:
• Subscriptions
• MSISDN number
• IMSI number
• list of services
• VLR/MSC address
• Authentication and ciphering data
MSC
HLR
AuC
GMSC
Home Location Register
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
29
VLR – Visitor Location Register
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN BSC
BTS
TRCGMSC
HLR
BSC/TRC
MSC
VLR
Who is where?
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
30
MSC
MSC
VLR
Database which stores:
• Subscriber location
• Subscriber services (copy from HLR)
• MS status
• Other flags and pointersHLR
VLR
UPDATE
DELETE
Visitor Location Register
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
31
AuC – Authentication Centre
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN BSC
BTS
AUC
TRCGMSC
HLR
BSC/TRC
MSC
VLR
Security
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
32
Node which generates:
• Subscribers triplets
• RANDom number – RAND
• Signed RESponse – SRES
• Ciphering Key – Kc
HLR
AuC
Authentication Centre
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
33
RAND
RAND
Ki
SRES Kc
A8A3
IMSI
Triplet
AuC
Triplet Provision
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
34
A3
MSC
VLR
RAND
SRES
=
Access to network
SRES
Ki
RAND
RAND
IMSI attach
Authentication Procedure
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
35
EIR– Equipment Identity Register
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN BSC
BTS
AUC
TRCGMSC
HLR
BSC/TRC
EIR
MSC
VLR
EIR – Equipment Identity Register
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
36
Database which stores:
• IMEI number
• Provides information about
• stolen equipment (black list)
• faulty equipment (grey list)
• unknown equipment
MSC
EIR
Equipment Identity Register
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
37
SC – Service Centre
(SMS-C – Short Message Service Centre)
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN BSC
BTS
AUC
SC
TRCGMSC
HLR
BSC/TRC
EIR
MSC
VLR
Short messages
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
38
SGSN – Serving GPRS Support Node
GGSN – Gateway GPRS Support Node
PCU – Packet Control Unit
DTI – Data Transmission Interface
GIWU – GSM Interworking Unit
BTS
BTS
PSTN
ISDN
PLMPLMN
INTERNET
BSC
BTS
AUC
SC
GIWU
TRCGMSC
HLR
GGSN
EIR
SGSN
MSC
VLR DTI
PCU
BSC/TRC
Data transmission
PLMN
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
39
Radio Interface
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
40
ONE FREQUENCY – ONE STATION
FDMA – Frequency Division Multiple Access
f1
f2
How the radio works?
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
41
BTS
TDMA – Time Division Multiple Access
ONE FREQUENCY – MANY CALLS
f1
f1
TDMA Solution for GSM
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
42
BTS
BTS
f1f1
?
Solution – Frequency Reuse
BTS
f1
f2
Interferences
Coverage Problem
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
43
2
1
1
3
23
21
21
2
13
32
612
3
1
8
102
5
4
10
7
311
106
4
2
1151
75
612
11
8
1
8
9
3
124
7
92
3
6
1
9
9
65
2
4
3
11
2
34
63
24
5
7
716
27
16
4
5 1
5
3
24
1
65
7
3
1
4
7
41
2
2
3
12
4
43
21
4
2
1
34
41
1
3 32
14
3
32
2
4
1
3
3
Frequency Reuse Factor
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
44
I1 N1 F1 O1 I2 N2 F2 O2 I3 N3 F3 O3
BTS
X X X O1 I2 N2 F2 O2 I3 N3 F3 O3
I1 I2 I3 N1 N2 N3 F1 F2 F3 O1 O2 O3
I1 I2 I3N1 N2 N3F1 F2 F3O1 O2 O3I1 N1 F1 O1 I2 N2 F2 O2 I3 N3 F3 O3
I I IX X X N1 N2 N3 F1 F2 F3 O1 O2 O3
X N1 F1 O1X N2 F2 O2X N3 F3 O3
Interleaving and errors
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
45
• Shadowing
• Rayleigh
BTS
Fading Problem
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
46
BTS
f1f2f3
f4
Changing the carrier frequency at frequent intervals
What is the time between hops?
Fading dip
Frequency Hopping
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
47
Mobile Station is too far away from BTS
BTS
Signal
Strength
Distance
Path Loss
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
48
BTS
Combined signal power
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
49
BTSBTS
Another BTS handles the call
DURING THE CALL
Handover
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
50
BTS
Time
Information does not arrive within allocated time slot
3
434
Time Alignment
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
51
BTSTA
Time
Information is sent earlier
Possible range: 0 ÷ 233 µs (shift 3,69 µs)
3 3
Timing Advance
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
52
BTS
Maximum Channel Capacity by C. E. Shannon (Kotelnykov)
Air Link
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
53
0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1
1. Sampling
2. Quantization
3. Coding
8kHz
8192 levels
13bits
A/D Conversion in GSM
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
54
20ms20ms20ms20ms
x samples * 13bits
Segmentation
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
55
260 bits
010001000100100100100010000011111001010000101000101110101010010110
20ms20ms20ms20ms
Speech Coding
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
56
78 NSIB
4 Tail Bits
50 VIB
132 IB
Block
coder53
1:2
Convolutional
Coder 456 bits
378
VIB – Very Important Bits
IB – Important Bits
NSIB – Not So Important Bits
Channel Coding
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
57
1
Burst
BER = 25%
57 bits
20
ms
1
0
1
0
13, 11 - - - - - -- - 451
4, 12 - - - - - - - 452
5, 13 - - - - - -- - 453
6, 14 - - - - - -- - 454
7, 15 - - - - - - - 455
8, 16 - - - - - - - 456
02, 10 - - - - - - - 450
11, 9 - - - - - - -- - 449
Interleaving Stage 1
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
58
1
Burst
BER = 12,5%
57 bits
20
ms
120
ms
3, 11 - - - - - - - 451
4, 12 - - - - - - - 452
02, 10 - - - - - - - 450
11, 9 - - - - - - - - 449
8, 16 - - - - - - - 456
7, 15 - - - - - - - 455
6, 14 - - - - - - - 454
5, 13 - - - - - - - 453
Interleaving Stage 2
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
59
A5
1 1 1
111
Ciphering
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
60
• Training sequence
• Tail bits (000)
11 1 1 1 1tail tailTrain. Seq.
Burst formatting
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
61
• Placed in the middle of the burst to minimise distance to data bits
• Estimation of the channel for each transmitted signal
• 8 different, uncorrelated sequences are standardized:
Training sequence No. Training sequence bits
1 (1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0)
2 (1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,0,1,1,1,1,1,1)
3 (0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0)
4 (1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0)
5 (0,0,0,0,0,0,1,0,1,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1)
6 (1,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,1,1,1,1)
7 (1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0)
8 (1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1)
Training sequence – equalization
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
62
BTS
GMSK
Modulation & Transmission
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
63
A/D Conversion
Segmentation
Speech coding
Channel coding
Interleaving
Ciphering/encryption
Burst formatting
Modulation & Transmission
Radio Interface Summary
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
64
Channels and Bursts
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
65
BTS
Up Link – direction from MS tothe network
Down Link – direction from the network to the MS
Up Link & Down Link
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
66
890 915 935 960 MHz
P-GSM 900:
Bandwidth – 25MHz
Duplex Distance – 45MHz
E-GSM 900:
Extra 10 MHz bandwidth
EG
SM Up Link
EG
SM Down Link
Channel Concept 1
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
67
FrequencyFDMA FDMA
ARFCN – Absolute Radio Frequency Channel Number
Carrier separation – 200kHz
P-GSM900 – Radio Channels – 124
1
12
4
21
12
4
2
200 kHz
Channel Concept 2
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
68
FrequencyFDMAFDMA
TS0TS1
TS2TS3
TS4TS5
TS6TS7
Time slot
TS0TS1
Channel Concept 3
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
69
Time
TS0TS1
TS2TS3
TS4TS5
TS6TS7
TDMA Frame n n+1 n+2 n+3 n+4 n+5
BPC– Basic Physical Channel
Basic Physical Channel
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
70
LOGICAL CHANNELS
CONTROL CHANNELS TRAFFIC CHANNELS
Full Rate
Half Rate
Broadcast
Common Control
Dedicated Control
Logical Channels
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
71
Traffic Channels
• Full Rate (TCH - FR): transmits full rate speech/data
EFR – 15.1kbps
FR – 13 kbps
DATA – 9.6 or 14.4 kbps
• Half Rate (TCH - HR): transmits half rate speech/data
HR – 6.5 kbps
DATA – 4.8 kbpsBTS
How to transfer information
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
72
Broadcast Channels (BCH)
• Frequency Correction Channel (FCCH)
• Synchronization Channel (SCH)
• Broadcast Control Channel (BCCH)
BTS
How to transfer network info
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
73
Common Control Channels (CCCH)
• Paging Channel (PCH)
• Random Access Channel (RACH)
• Access Grant Channel (AGCH)
BTS
How to make or receive call
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
74
Dedicated Control Channels (DCCH)
• Stand alone Dedicated Control Channel (SDCCH)
• Slow Associated Control Channel (SACCH)*
• Fast Associated Control Channel (FACCH)*
• Cell Broadcast Channel (CBCH)
BTS
How to make call set-up
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
75
Frequency
TS0TS1
TS2TS3
TS4TS5
TS6TS7
Traffic Channels
Dedicated Control
Channels
Broadcast Channel
Common Control Channel
C0 C1 C3C2
Channel Mapping
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
76
TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS6TS5 TS7
1 TDMA frame = 8 Timeslots (4,615 ms)
0 1 2 3 22 23 24 25 0 1 2 3 47 48 49 50
1 multiframe = 26 TDMA frames (120 ms) 1 multiframe = 51 TDMA frames (235 ms)
0 1 2 3 4 47 48 49 500 1 2 252423
1 superframe = 1326 TDMA frames (6,12 s)
51 (26-frame) multiframes or 26 (51-frame) multiframes
20472046204520440 1 21 hyperframe = 2048 superframes = 2 715 648 TDMA frames (3h 28min 53s 760ms)
Traffic Signalling
Frames structure
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
77
Traffic Channels
Dedicated Control
Channels
Broadcast Channel
Common Control Channel
FrequencyTS0
TS1TS2
TS3TS4
TS5
F
CUL0 CUL1 CDL1
Frame number
CDL0
SBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSC…
I
RR
R
RRR
R
51 T
DM
A
fram
es
Channel Mapping
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
78
Traffic Channels
Dedicated Control
Channels
Broadcast Channel
Common Control Channel
F S B C F S C F S C F S C F S C I
R R R R R R R R R
Frame number
0 1 6 5022 32
Channel Mapping – TS0
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
79
FSBBBBCCCC
D0D0D0D0D1D1D1D1D2D2
Traffic Channels
Dedicated Control
Channels
Broadcast Channel
Common Control Channel
Frame number
Time slot number
TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7
FS
D2D2
C D3C D3C D3C D3C D4C D4C D4C D4F D5S D5C D5C D5C D6C D6C D6C D6
Channel Mapping
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
80
FR-TCH
HR-TCH (two calls)
T T T T T T T T T T T T A T T T T T T T T T T T T I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
26 TDMA frames = 120 msMultiframe for xR traffic channels
Full Rate vs Half Rate TCH
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
81
LOGICAL CHANNELS
Normal Burst Synchr. Burst Access Burst Freq. Corr. Burst
TCH-FR
TCH-HR
BCCH
PCH
AGCH
SDCCH
SACCH
FACCH
SCH FCCH
RACH
TCH
BCH
CCCH
DCCH
Channel Mapping
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
82
Burst types:
• Normal NB
• Frequency Correction FB
• Synchronization SB
• Access AB
3 TB 57 Encrypted bits 1 flag 26 Train seq 1 flag 57 Encrypted bits 3 TB 8.25 GP
3 TB 142 Fixed bits 3 TB 8.25 GP
3 TB39 Information
bits 64 Synchronization seq.39 Information
bits 3 TB 8.25 GP
8 TB 41 Synchronization seq.36 Information
bits 3 TB 68.25 GP
TB – Tail Bits
GP – Guard Period
TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS6TS5 TS7
148 bits 30 s
Bursts
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
83
ID – Numbers
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
84
SNNDCCCMSISDN
CC National Mobile Number
NDC SN
CC – Country Code
NDC – National Destination Code
SN – Subscriber Number
48 601 123456
Identity Numbers – MSISDN
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
85
IMSI
MCC MNC MSIN
MCC – Mobile Country Code
MNC – Mobile Network Code
MSIN – Mobile Subscriber Identification Number
MSINMNCMCC
260 03 39508409
International Mobile Subscriber Identity – IMSI
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
86
TMSI
4 octets
Temporary Mobile Station Identity TMSI
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
87
IMEI
TAC
TAC – Type Approval Code
FAC – Final Assembly Code
SNR – Serial Number
FAC SNR spare
*#06#
SNRFACTAC
35 0010 xxxxxxxx
International Mobile Equipment Identity IMEI
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
88
CC – Country Code
NDC – National Destination Code
SN – Servicing Number
MSRN
CC NDC SN
SNNDCCC
48 663 426592
Mobile Station Roaming Number MSRN
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
89
MSCGMSC
PSTN
ISDN
PLMN
HLR
VLR
MSISDN
MSISDN
IMSI
MSRN
MSRN
MSRN
MSRN IMSI
Call to an MS (MSRN example)
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
90
MCC – Mobile Country Code
MNC – Mobile Network Code
LAC – Location Area Code
LAI
MCC MNC LAC
LACMNCMCC
260 03 65536
Location Area Identity LAI
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
91
LAI – Location Area Identity
CI – Cell Identity
CGI
LAI CI
CILAI
2600365536 12345
Cell Global Identity CGI
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
92
Traffic Cases
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
93
MSC
HLR
VLR
IMSI Attach is executed when the MS is switched on.
SDCCH Request
IMSI Attach
IMSI Attach ack.
IMSI Attach Ack.
RACH
IMSI AttachSDCCH
SDCCH
SDCCH Assign AGCH
Freq. correction FCCH
Synchronization SCH
Info about BTS BCCH
BTS
BSC/TRC
SDCCHAuthentication and other signalling
IMSI Attach
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
94
MSC
HLR
VLR
LA1
LA2
MS changes LA within same MSC/VLR
BCCHDifferent LAI
SDCCH Request (Reason Loc. Update)RACH
SDCCH Assign AGCH
SDCCHLocation Updating Request
Location Updating Ack. SDCCH
BSC/TRC
BTS
Location Updating, same MSC/VLR
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
95
MSC
HLR
BSC/TRC
VLR
MS changes LA to new that belongs to a new MSC/VLR
UPDATE
DELETE
Location Updating Ack.SDCCH
BCCH
RACH
AGCH
SDCCHLocation Updating Request
Different LAI
BTS
MSC
VLR
Location Updating, new MSC/VLR
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
96
MSC
BTS
GMSC
PSTN
ISDN
PLMN
HLR
AuC EIR
VLR
MSISDN
Route
Paging Message PCH
SDCCH Request RACH
AGCHSDCCH Assign
Paging
Call set-up SDCCH
TCHCALL
BTS
BSC/TRC
Call to MS
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
97
MSC
BTS
GMSC
PSTN
ISDN
PLMN
HLR
AuC EIR
VLR
SDCCH RequestRACH
AGCH
SDCCH
SDCCH
SDCCH Assign
Call set-up
TCH Assign
TCH
BSC/TRC
Call from MS
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
98
MSC
BSC/TRC
VLR
BTS measures:
• Signal strength
• Transmission quality on TCH up link
MS measures:
• Signal strength
• Transmission quality on TCH down link
Measurement reports from MS are sent to BTS
Measurement reports from MS and BTS
Decision about handover
BTS
Measurements
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
99
BTS
MSC
VLR
Handover between two cells controlled by different BSC
Handover Decision
Handover
Required
Handover
RequestActivate TCH
Frequency
Time Slot
Freq. TSFACCH
FACCH
FACCH
FACCH
HO Access B
TA
Handover Complete
MS measurementsMS+BTS
measurements
BTS
BSC/TRC
BSC/TRC
Release TCH
Inter-BSC Handover
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
100
MSC
VLR
BTS
MSC
VLR
Handover between two cells controlled by different MSC/VLR
Decision
Handover
Required
Handover
Request
Activate TCH
Frequency
Time Slot
Freq. TSFACCH
FACCH
FACCH
FACCH
HO Access B
TA
Handover Complete
MS measurements
MS+BTS measurements
Call Connection Completed
BTS
BSC/TRC
UPDATE
BSC/TRC
Inter-MSC Handover
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
101
Any questions?
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
102
Ericpol, DOTREricpol Telecom Sp. z [email protected]: +48 663 487 959
Thank you for your attention.
Projekt wspó finansowany przez Uni Europejsk w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego
103
„Technologie komunikacji bezprzewodowej”„Technologia GSM”
Prezentacja jest wspó finansowana przez Uni Europejsk w ramach
Europejskiego Funduszu Spo ecznego w projekcie pt.„Innowacyjna dydaktyka bez ogranicze - zintegrowany rozwój Politechniki ódzkiej -
zarz dzanie Uczelni , nowoczesna oferta edukacyjna i wzmacniania zdolno ci do zatrudniania osób niepe nosprawnych”
Prezentacja dystrybuowana jest bezp atnie
Politechnika ódzka, ul. eromskiego 116, 90-924 ód , tel. (042) 631 28 83www.kapitalludzki.p.lodz.pl