Structure de trame GSM du didacticiel GSM

Cette page sur le tutoriel GSM couvre la structure de trame GSM, y compris le concept de slot, frame, multiframe, superframe et hyperframe. Il couvre à la fois la structure multitrame 51 trames et la structure multiframe 26 trames du GSM.

Structure de trame #GSM ou hiérarchie de trame
Dans la bande de fréquence GSM de 25 MHz est divisée en 200 KHz de bandes plus petites, chacune transportant une porteuse RF, ce qui donne 125 porteuses.Comme une porteuse est utilisée comme canal de garde entre le GSM et les autres bandes de fréquences, 124 porteuses sont des canaux RF utiles. du pool de fréquences est appelé FDMA. Désormais, chaque porteuse RF aura huit créneaux horaires. Cette division du temps est appelée TDMA. Ici, chaque fréquence porteuse RF est partagée entre 8 utilisateurs, donc dans le système GSM, la ressource radio de base est un intervalle de temps d'une durée d'environ 577 microsecondes. Comme mentionné, chaque intervalle de temps a une durée de 15/26 ou 0.577 ms. Cet intervalle de temps contient 156.25 bits, ce qui conduit à un débit binaire de 270.833 kbps. Ceci est expliqué ci-dessous dans la structure de trame gsm TDMA. Pour le E-GSM, le nombre d'ARFCN est de 174, pour le DCS1800, les ARFNC sont de 374.

La structure de trame GSM est désignée comme hypertrame, supertrame, multiframe et trame. L'unité minimale étant une trame (ou trame TDMA) est constituée de 8 intervalles de temps.

● Une hypertrame GSM composée de 2048 supertrames.
●Chaque supertrame GSM composée de plusieurs trames (26 ou 51 comme décrit ci-dessous).
●Chaque multitrame GSM est composée de trames (51 ou 26 selon le type de multitrame).
●Chaque trame composée de 8 créneaux horaires.

Il y aura donc au total 2715648 trames TDMA disponibles en GSM et le même cycle continue.

Fig.2 Structure de trame GSM

#Comme le montre la figure 2 ci-dessous, il existe deux variantes de structure multiframe.

1) Multitrame de 26 trames - Multitrame de trafic appelé, composé de 26 rafales d'une durée de 120 ms, dont 24 sont utilisées pour le trafic, une pour SACCH et une non utilisée.
2) Multitrame de 51 trames - Multitrame de commande appelée, composée de 51 salves dans une durée de 235.4 ms.
Ce type de multitrame est divisé en canaux logiques. Ces canaux logiques sont chronométrés par le BTS. Se produisent toujours à la fréquence de balise dans l'intervalle de temps 0, il peut également occuper d'autres intervalles de temps si le système l'exige, par exemple 2,4,6.

Comme le montre la figure 3. chaque ARFCN ou chaque canal du GSM aura 8 intervalles de temps TS0 à TS7. Lors de l'entrée sur le réseau, chaque téléphone mobile GSM se voit allouer un emplacement en liaison descendante et un emplacement en liaison montante. 

Ici sur la figure, GSM Mobile est alloué 890.2 MHz dans la liaison montante et 935.2 MHz dans la liaison descendante. Comme mentionné, TS0 est alloué, ce qui suit une structure multitrame à 51 ou 26 trames. Par conséquent, si au début «F» est représenté, qui est FCCH après 4.615 ms (ce qui correspond à une durée de 7 intervalles de temps), S (SCH) apparaîtra, puis après 7 autres emplacements B (BCCH) apparaîtra et ainsi de suite jusqu'à la fin de la structure multitrame à 51 trames. est terminée et le cycle continue tant que la connexion entre le mobile et la station de base est active. de même dans la liaison montante, 26 structures multitrame de trame suivent, où T est TCH / FS (canal de trafic pour la parole à plein débit), et S est SACCH. 

La structure de trame gsm peut être mieux comprise comme illustrée dans la figure ci-dessous en ce qui concerne les directions de liaison descendante (BTS vers MS) et de liaison montante (MS vers BTS).

Fig.3 GSM Concept de canal physique et logique

● Fréquences dans la liaison montante = 890.2 + 0.2 (N-1) MHz
●Fréquences dans la liaison descendante = 935.2 + 0.2 (N-1) MHz

où, N est de 1 à 124 appelé ARFCN

Comme la même antenne est utilisée pour l'émission comme pour la réception, il y a un retard de 3 intervalles de temps introduit entre TS0 de liaison montante et TSO de fréquence de liaison descendante. Cela permet d'éviter la transmission et la réception simultanées par téléphone mobile GSM. La période de 3 intervalles est utilisée par l'abonné mobile pour effectuer diverses fonctions, par exemple le traitement des données, la mesure de la qualité du signal des cellules voisines, etc.

Les ingénieurs travaillant dans le GSM devraient connaître la structure de trame gsm pour la liaison descendante comme pour la liaison montante. Ils doivent également comprendre le mappage des différents canaux aux intervalles de temps dans ces structures de trame gsm.

Structure de trame des normes et technologies sans fil

La structure de trame de diverses normes / technologies sans fil est mentionnée ci-dessous. Il comprend WiMAX, WLAN, Zigbee, GSM, GPRS, UMTS, LTE, TD-SCDMA, GPS, SDH, 11ac WLAN, AMPS, Ethernet, VLAN etc.

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