Estructura de trama GSM del tutorial GSM

Esta página sobre el tutorial GSM cubre la estructura de trama GSM, incluido el concepto de ranura, trama, multitrama, supermarco e hipermarco. Cubre tanto la estructura multitrama de 51 cuadros como la estructura multitrama de 26 cuadros de GSM.

# Estructura de trama GSM o jerarquía de trama
En la banda de frecuencia GSM de 25 MHz se divide en 200 KHz de bandas más pequeñas, cada una transporta una portadora de RF, esto da 125 portadoras. Como una portadora se usa como canal de protección entre GSM y otras bandas de frecuencia, 124 portadoras son canales de RF útiles. de grupo de frecuencia se llama FDMA. Ahora cada operador de RF tendrá ocho intervalos de tiempo. Esta división en cuanto al tiempo se llama TDMA. Aquí cada frecuencia de portadora de RF se comparte entre 8 usuarios, por lo tanto, en un sistema GSM, el recurso de radio básico es un intervalo de tiempo con una duración de aproximadamente 577 microsec. Como se mencionó, cada intervalo de tiempo tiene 15/26 o 0.577 ms de duración. Este intervalo de tiempo lleva 156.25 bits, lo que conduce a una velocidad de bits de 270.833 kbps. Esto se explica a continuación en la estructura de trama gsm TDMA. Para E-GSM, el número de ARFCN es 174, para DCS1800, los ARFNC son 374.

La estructura de trama GSM se designa como hiperframe, superframe, multitrama y trama. La unidad mínima que se está tramando (o trama TDMA) se compone de 8 intervalos de tiempo.

● Un hipermarco GSM compuesto por 2048 supertramas.
●Cada supertrama GSM está compuesta por multitrama (26 o 51 como se describe a continuación).
●Cada multitrama GSM se compone de tramas (51 o 26 según el tipo de multitrama).
●Cada cuadro compuesto por 8 franjas horarias.

Por lo tanto, habrá un total de 2715648 tramas TDMA disponibles en GSM y el mismo ciclo continúa.

Fig.2 Estructura de trama GSM

# Como se muestra en la figura 2 a continuación, hay dos variantes para la estructura de multitrama.

1) Multitrama de 26 tramas: llamada multitrama de tráfico, compuesta de 26 ráfagas en una duración de 120 ms, de estas 24 se utilizan para el tráfico, una para SACCH y otra no.
2) Multitrama de 51 tramas: llamada multitrama de control, compuesta por 51 ráfagas en una duración de 235.4 ms.
Este tipo de multitrama se divide en canales lógicos. Estos canales lógicos están programados en tiempo por BTS. Siempre se produce a la frecuencia de la baliza en el intervalo de tiempo 0, también puede ocupar otros intervalos de tiempo si el sistema lo requiere, por ejemplo 2,4,6.

Como se muestra en la figura 3. cada ARFCN o cada canal en GSM tendrá 8 intervalos de tiempo TS0 a TS7. Durante la entrada en la red, a cada teléfono móvil GSM se le asigna una ranura en el enlace descendente y una ranura en el enlace ascendente. 

Aquí en la figura, GSM Mobile está asignado a 890.2 MHz en el enlace ascendente y 935.2 MHz en el enlace descendente. Como se mencionó, TS0 se asigna siguiendo la estructura de multitrama de 51 o 26 cuadros. Por lo tanto, si al inicio se representa 'F', que es FCCH después de 4.615 ms (que es una duración de 7 intervalos de tiempo), aparecerá S (SCH) y luego aparecerán otros 7 intervalos B (BCCH) y así sucesivamente hasta el final de la estructura multitrama de 51 cuadros se completa y el ciclo continúa mientras la conexión entre el móvil y la estación base esté activa. de manera similar en el enlace ascendente, siguen la estructura de multitrama de 26 cuadros, donde T es TCH / FS (canal de tráfico para velocidad de voz completa) y S es SACCH. 

La estructura de trama gsm se puede entender mejor como se muestra en la figura siguiente con respecto a las direcciones de enlace descendente (BTS a MS) y enlace ascendente (MS a BTS).

Fig.3 Concepto de canal físico y lógico GSM

● Frecuencias en el enlace ascendente = 890.2 + 0.2 (N-1) MHz
●Frecuencias en el enlace descendente = 935.2 + 0.2 (N-1) MHz

donde, N es de 1 a 124 llamado ARFCN

Como se usa la misma antena para transmitir y recibir, se introduce un retraso de 3 intervalos de tiempo entre TS0 del enlace ascendente y TSO de la frecuencia del enlace descendente. Esto ayuda a evitar la necesidad de transmisión y recepción simultáneas por teléfono móvil GSM. El abonado móvil utiliza el período de tiempo de 3 ranuras para realizar diversas funciones, por ejemplo, procesar datos, medir la calidad de la señal de las celdas vecinas, etc.

Los ingenieros que trabajan en GSM deben conocer la estructura de trama gsm tanto para el enlace descendente como para el enlace ascendente. También deben comprender la asignación de diferentes canales a intervalos de tiempo en estas estructuras de trama gsm.

Estructura de trama de estándares inalámbricos, tecnologías

La estructura de trama de varios estándares / tecnologías inalámbricas se menciona a continuación. Incluye WiMAX, WLAN, Zigbee, GSM, GPRS, UMTS, LTE, TD-SCDMA, GPS, SDH, 11ac WLAN, AMPS, Ethernet, VLAN, etc.

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