Le protocole GSM |
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Ce dossier contient plusieurs pages : 1 - 2 - 3 Format du burst |
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Partage des ressources radio Un système radio-mobile a besoin d’une partie du spectre radio pour fonctionner. Les concepteurs doivent donc demander une bande de fréquence auprès de l’instance officielle chargée de la gestion du spectre. Pour un système à prétention internationale, la bande est allouée au niveau de l’UIT (Union Internationale des Télécommunications). La bande dédiée au système GSM est de 890 à 915 MHz pour la voie montante et de 935 à 960 MHz pour la voie descendante soit 2×25 MHz; les bandes de fréquence allouées à son extension DCS sont de 1710 à 1785 MHz pour la voie montante et de 1805 à 1880 MHz pour la voie descendante soit 2×75 MHz. La bande radio représentant une ressource rare, les défendeurs de la norme doivent l’utiliser à bon escient et avec parcimonie. Le premier choix architectural a donc été de découper le spectre alloué pour obtenir des canaux physiques qui supporteront une communication téléphonique. Chacune des bandes dédiées au système
GSM est divisée en 124 canaux fréquentiels d'une largeur
de 200 kHz. Sur une bande de fréquence sont émis des
signaux modulés autour d’une fréquence porteuse qui
siège au centre de la bande. Les fréquences sont allouées
d’une manière fixe aux différentes BTS et sont désignées
souvent par le terme de "porteuses", de plus, il faut
veiller à ce que deux BTS voisines n’utilisent pas des porteuses
identiques ou proches.
Tslot = (75/130)×10-3s soit environ 0.5769 ms. TTDMA = 8×Tslot =4.6152 ms. Chaque usager utilise un slot par trame TDMA. Les slots
sont numérotés par un indice TN qui varie de 0 à
7. Un “ canal physique ” est donc constitué par la répétition
périodique d’un slot dans la trame TDMA sur une fréquence
particulière.
Duplexage Dans le système GSM le duplexage se fait en fréquence.
La bande totale allouée au système est divisée
en deux sous-bandes d’égale importance; l’intervalle fréquentiel
qui les sépare n’est pas attribué au système.
Ce partage entre les bandes montantes (mobile vers réseau)
et les bandes descendantes (réseau vers mobile) facilite
le filtrage et la séparation des voies. Dans GSM l’écart
duplex vaut DWduplex=45 MHz, et dans le cas de DCS1800
il vaut DWduplex=95 MHz. Un canal simplex se rapporte à un slot par trame TDMA sur une porteuse (en l’absence de saut de fréquence). Un canal physique duplex correspond à deux canaux simplex. Si la porteuse supportant la voie descendante est fd , la voie montante est sur la fréquence fu: fu = fd - DWduplex Un canal physique correspond à la ressource radio
qu’il faut utiliser pour supporter une communication téléphonique.
Format du burst
Le format d’un burst normal est donné par cette
figure , c’est le type le plus couramment utilisé, il permet
de transmettre 114 bits. On remarque qu’il y a une période
de garde de 30.5 µs correspondant à la différence
de durée entre un burst et un slot, ce délai sert
à compenser les temps de transmission entre le mobile et
la station de base. Chaîne de transmission D’après la théorie des télécommunications,
la transmission d’une source d’information sur un canal doit mettre
en œuvre un codage de source (compressif) et un codage de canal
(protecteur) efficaces. Les techniques cryptographiques permettent
d’assurer un service de confidentialité sur un canal de transmission
diffusant où des écoutes indiscrètes peuvent
être entreprises. On peut présenter d’une façon synoptique
les différents traitements que subit une trame de 20 ms de
parole :
Le signal analogique de parole, dans le cas du signal
téléphonique ordinaire, peut être vu comme une
fonction du temps x (t) avec un spectre limité à la
bande [300 Hz , 3400 Hz]. Il est découpé en intervalles
jointifs de durée 20 ms. Chaque intervalle est numérisé,
comprimé (par le codec de parole), protégé
pour aboutir à une trame codée, appelée bloc,
de 456 bits. Le codage s’effectue paquet par paquet et cette paquetisation
introduit un délai de 20 ms. En effet pour traiter un morceau
de 20 ms il faut l’avoir reçu complètement. Canaux logiques L’interface radio est le maillon faible de la chaîne transmission. Il faut prévoir un certain nombre de fonctions de contrôle de nature variée pour que le mobile se rattache à une station de base favorable, pour établir une communication, pour surveiller son déroulement et assurer des commutations de cellules en cours de communication. Ces autres fonctions engendrent des transferts de données: informations système, relevés de mesures, messages de contrôles. Plusieurs canaux logiques ont été définis pour les différents types de fonction. L’interface radio permet d’offrir un certain nombre de tuyaux numériques: Sur une paire de fréquence, un slot parmi 8 est
alloué à une communication avec un mobile donné.
Cette paire de slots forme un canal physique duplex. Ce dernier
forme la base de deux canaux logiques ; d’abord le TCH (Trafic CHannel)
qui porte la voie numérisée, mais aussi un petit canal
de contrôle, le SACCH ( Slow Associated Control Channel) qui
permet principalement le contrôle des paramètres physiques
de la liaison.
©VOUTAY-DULONG DE ROSNAY
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