Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

18
Laboratorio de Comunicaciones Móviles Introducción a Canalización GSM e Inspección a la BTS Elaborado por Ing. David Ortega G.

Transcript of Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Page 1: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Laboratorio de Comunicaciones Móviles 

Introducción a Canalización GSM e Inspección a la BTS 

Elaborado por Ing. David Ortega G.

Page 2: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Sectorización y Canales 

•  Recordemos que las estaciones base (BTS) se encuentran sectorizadas y que en cada sector corre un grupo de canales que hacen referencia a un par de frecuencias. 

•  Cada Canal equivale físicamente a una TRX 

Fuente:Nokia

Page 3: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Canales Físicos 

•  GSM utiliza portadoras de 200KHz en tramas TDMA siendo estas divididas en 8 Time Slots 

•  No olvidemos que estamos hablando de dos portadoras por usuario, una para el DL y una para el UL 

0  1  3 2  4  5  7 6 

4.6 ms

Page 4: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

GSM FDD – Frequency Division Duplexing 

•  Recordemos que GSM es Frequency Division Duplexing, por lo que tendremos una trama de Downlink y una de Uplink. 

0  1  3 2  4  5  7 6  0  1  3 2  4  5  7 6 

Frecuencia 1  Frecuencia 2

Page 5: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Canales Lógicos 

Common Channels CCH 

Dedicated Channels DCH 

Common Control Channels ­ CCCH 

Broadcast Control Channels ­ BCH 

Control Channels 

Traffic Channels TCH 

FCH    SCH    BCCH          PCH   AGCH   RACH          SACCH  FACCH            TCH/F      TCH/H 

SDCCH 

Canales Lógicos 

Fuente:Nokia

Page 6: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Broadcast Channels  (BCH) •  Cuando un móvil entra en contacto con una Estación Base 

(BTS) y empieza a intercambiar mensajes se dice que éste se “campea” (camping) 

•  Para esto son necesarios dos procesos: 

–  Sintonía (o Resintonía) 

–  Sincronía 

•  Para el intercambio de datos con la red usamos el BCCH, Identificador de BTS, configuración de canal, celdas vecinas, tecnologías soportadas. 

SCH 

FCCH 

BCCH

Page 7: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Common Control Channels (CCCH) 

•  Paging: Usado para la búsqueda de un móvil en el LAC de la red GSM 

•  Random Access: Usado por el móvil para acceder a determinado servicio, haciendo un requerimiento. 

•  Access Grant: Canal usado por la red para confirmar un pedido por RACH, y brindar datos del mismo 

PCH 

RACH 

AGCH

Page 8: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Dedicated Control Channels 

•  Stand Alone Dedicated: Usado para la señalización propia y dedicada de un móvil 

•  Fast Asociated: Usado por el móvil para realizar la transacción de HandOver. 

•  Slow Asociated: Canal usado para emitir reportes de estado del móvil a la red. (Power Control y level quality) 

SDCCH 

FACCH 

SACCH

Page 9: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Canales de Tráfico 

•  TCH / FR –  Codificado a 16kbps 

•  TCH/HR –  Codificado a 8kbps –  Máximiza eficiencia espectral 

0  1  3 2  4  5  7 6 

TCH / FR  TS  TCH HR  TS TCH 

HR

Page 10: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Multitramado •  Una multitrama es una subtrama multiplexada en un Time Slot 

de la trama TDMA de GSM (Submultiplexación) 

•  En GSM existen 3 Multitramas: –  Multitrama 51,  Multitrama 26   y Multitrama 52 

0  1  3 2  4  5  7 6 

51  51  26  26  52

Page 11: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

FCCH 

M51 ­ Multitrama 51 •  Estrictamente usada para la 

Señalización. Obligatoriamente en el TS0 de cada trama GSM (También en el TS1). Tiene una duración de 235.38ms 

•  Campeo (FCCH y SCH) 

•  BCCH: Info de BTS, tecnologías soportadas 

•  CCCH para señalización común 

SCH 

FCCH 

BCCH 

CCCH 

2­5 

6­9 

FCCH 

SCH 12­19 CCCH 

22­29 CCCH 

SCH 

32­39 

IDLE 

42­49 

SCH 

FCCH 

CCCH 

RACH 

RACH 

RACH 

RACH 

SCH 

FCCH 

CCCH 

RACH 

RACH 

RACH 

RACH 

RACH 

RACH 

Uplink

Page 12: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

M26 ­ Multitrama 26 •  Estrictamente usada para el intercambio 

de tráfico de voz. Dura 120ms 

•  Transmisión de canales de Voz TCH en Half rate o Full Rate 

•  SACH: Bloque usado para enviar información como medición de señal y ajuste de poder 

•  Con cada 4 bloques SACH se forma un reporte, esto es llamado SACH Period = 480 ms 

TCH 

TCH 

TCH 

TCH 

x3 

TCH 

SACH 

TCH 

TCH 

TCH 

IDLE 

x3 

x3

x3

x3 

x3 

x3

x3

Page 13: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

M51 – Configuración Combinada 

Fuente:Nokia

Page 14: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

M51 – Configuración No Combinada Time Slot 0 

Fuente:Nokia

Page 15: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

M51 – Configuración No Combinada Time Slot 1 

Fuente:Nokia

Page 16: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Multitrama 52 

•  52 cuadros TDMA divididos en: 

–  12 Radio bloques (1 RB= 4cuadros) –  2 cuadros IDLE –  2 cuadros PTCCH : Packet Timing Advance

Page 17: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Ejercicio 0  1  3 2  4  5  7 6 0  1  3 2  4  5  7 6 

0  1  3 2  4  5  7 6 0  1  3 2  4  5  7 6 TRX01 

TRX02 

TRX03 

TRX04 S1 

S2 S3 

Sector 3: 

Multitrama 51 (BCCH + SDCCH) 

Multitrama 26 (Tráfico ­ TCHs) 

•  Se muestra un ejemplo de un Sector en configuración M51 No Combinada, en un sector en el que no se considera M52 para GPRS 

•  Considere la existencia de Frequency Hopping de las TRX02 a la 04 

Preguntas: 

•  Cuántas comunicaciones como máximo en un determinado instante pueden obtener un canal de Tráfico en el S3? 

•  Cuánto tráfico (en Erlangs) puede cursar el sgte sector?

Page 18: Laboratorio de Comunicaciones Móviles - Canalizacion GSM

Ejercicio de canalización ARFCN 

Con los datos arriba mencionados y los canales obtenidos en el Primer  y  segundo  laboratorio  del  curso,  halla  las  frecuencias asociadas a dicho canal usando el siguiente link: 

http://www.aubraux.com/design/arfcn­calculator.php 

Fuente:MTC