Що таке технологія tdma, блог про технології gsm і 3g, мережі стільникового зв’язку
У статті про частотний план GSM я згадував про технології тимчасового поділу каналів TDMA. Вона дозволяє збільшити ємність смуги частот, яка в стандарті GSM сильно обмежена. Розглянемо докладніше, як це відбувається.
Суть методу TDMA
TDMA (Time Division Multiple Access) - множинний доступ з тимчасовим поділом. Суть методу в наступному. Кожна несуча частота розбивається на 8 фізичних каналів, інформація з яких передається в послідовності кадрів TDMA в циклічно повторюються відрізки часу, звані таймслот (Time Slot, TS). Фізичний сенс тимчасового поділу на канали в наступному: в кожному з 8 проміжків часу в межах кадру несуча частота модулюється своїм інформаційним сигналом. Передана по TS інформація називається пакетами (burst). Тривалість таймслота становить 576.9 мкс. Таким чином, мобільна станція отримує доступ до всієї ширині каналу, але тільки в конкретні проміжки часу (для кожної MS - свій таймслот). Зі статті про частоти нам відомо, що в діапазоні GSM 900 існує 124 дуплексних каналу для розмови або передачі даних. При використанні технології TDMA кількість цих каналів збільшується до 124 * 8 = 992.
Мультикадр TDMA
Послідовність з 8 таймслотов становить кадр TDMA. який є основним «цеглинкою» для мультикадров трафіку та управління в стандарті GSM. Мультикадр - це основна одиниця організації логічних каналів.
Мультикадр трафіку складається з 26 кадрів TDMA по 8 таймслотов кожен і монтаж мереж проходить окремим етапом. Тривалість кадру тимчасового поділу (TDMA) дорівнює 8 * 576.9 мкс = 4.615 мс, а мультикадра трафіку - 4.615 мс * 26 = 120 мс. Для передачі трафіку використовується 24 кадру, що залишилися 2 - службові, для організації логічних каналів управління.
Інформація передається пакетами в таймслот і містить:
• Два поля «Дані» по 57 біт. Тому в одному пакеті - 114 біт даних
• 26-бітове поле з навчальною послідовністю, яка використовується для оцінки характеристик радіоканалу
• «хвостові біти» TB, які захищають інформацію при зсуві слота
• Контрольні однобітові поля, які вказують на тип переданої інформації
Також в кожен часовий слот додається захисний інтервал GP по 8.25 біт, необхідний для нейтралізації помилок при налаштуванні часу, дисперсії і т.п.
Всього в мультикадра трафіку 156.25 * 8 * 26 = 32500 біт. Знаючи це, можна розрахувати швидкість передачі даних по каналу трафіку:
32500 біт / 120 мс = 32.5 Кбіт / 0.12 с = 270.833 Кбіт / с
Для організації каналів управління в стандарті GSM застосовуються мультикадра управління. До складу такого мультикадра входить 51 кадр TDMA. Структуру мультикадра і види слотів управління ви можете побачити нижче на малюнку.
• Слот підстроювання частоти - для синхронізації частот MS
• Слот доступу - дозволяє доступ до BTS для мобільної станції
• Слот синхронізації - для тимчасової синхронізації BTS і MS
• Порожній слот - вказує на робочий стан станції
This movie requires Flash Player 9