Birinci Nesil Hücresel Sistemler
Birinci nesil hücresel sistemler genel olarak analog Frekans Modülasyon(FM) tekniklerini kullanır.Buna örnek olarak AMPS (Advanced Mobile Phone System ) verilebilir.AMPS ses iletiminde FM teknolojisini ve kontrol bilgisi iletiminde sayısal işaretleşmeyi kullanır.Tüm birinci nesil hücresel sistemlerde hücreler kümesi içinde her bir kanal tek frekans bandına ayrılır.Yöntem Frekans bölüşümlü çoklu erişim (FDMA) dır. Diğer birinci nesil sistemler ;
v Yakın bant AMPS(NAMPS)
v Toplam erişim hücresel sistemi(TACS)
v Nordic Mobil telefon sistemi (NMT-900)
İkinci Nesil Hücresel Sistemler
Birinci nesil sistemlerinin artması ve kullanıcı sayısının hızlı artışı bu sistemlerin gelişmesine sebep olmuştur.Bütün ikinci nesil sistemler sayısal modülasyon yapıları ile oluşturulur. TDMA ve CDMA gibi teknikler FDMA ile kullanılır.İkinci nesil hücresel sistemler ;
v Birleşik Devletler Sayısal Hücresel yapısı (USDC) standartları IS-54 ve IS-136’dır.
v GSM (Global System for Mobile Communications)
v Pasifik Sayısal Hücresel Sistemi(PDC)
v CdmaOne
3.Nesil Kablosuz Haberleşme
Kablosuz haberleşme alanında son yıllardaki gelişmelerden en önemlisi insanların radyo dalgaları yardımıyla gerçek zamanlı multimedya uygulamalarını gerçekleştirebiliyor olmasıdır.
Bu şekilde haberleşme ile kullanıcılar şebeke kapsama alnında iseler 144kbit/sn,384 kbit/sn ve daha lokal alanlarda (fabrika,iş ev vs) 2Mbit/sn iletim hızına ulaşılabilmektedir.
1980’lerin başında kullanılmaya başlanan 1.nesil analog kablosuz sistemler sayesinde haberleşme kavramının 2 sabit nokta arasında olması zorunluluğunu da kaldırmıştır.Mobil telefonlar ilk zamanlarda daha çok işadamları tarafından kullanılmaktaydı.Fakat günümüzde şebeke ağlarının kapsama alanlarının artması,maliyet düşümü sayesinde mobil iletişim sistemleri hayatımızın vazgeçilmezleri olmuştur.2.nesil sayısal teknolojiler 1.nesil teknolojilere göre büyük avantajlar sağlamışlardır.Bunlar;
v Mevcut frekans spektrumu içerisinde çok daha fazla kullanıcının şebeke tarafından desteklenmesi
v Daha geniş güvenlik önlemleri ve daha kaliteli ses
v Yeni ve daha gelişmiş sistemlere adaptasyon
3.Nesil uygulamalarına örnek verecek olursak;
LAN ve İntranet alanında kablosuz olarak;
v Dosya transferi
v E-mail
v Şirket bilgileri
İnternet uygulamalarında kablosuz olarak;
v İnternette dolaşım
v Görüntülü telefon
v E-Mail
v Network oyunları
-Video konferansı
-Yüksek kalitede ses ve müzik
-Server uygulamaları vs şekline örnekler verilebilir.
3.Nesil Sistemlerin gereksinimleri
v En düşük 144kbit/s ve 384 kbit/s ‘den 2Mbit/s hıza kadar veri iletim hızını desteklemelidir
v Simetrik ve Asimetrik veri iletimini desteklemelidir.
v İnternet ve benzeri uygulamalar için paket anahtarlama ve video konferans gibi uygulamalar destek sağlamalıdır
v İyi bir ses kalitesini desteklemelidir
v Eski sistemlere nazaran daha büyük bir kapasite sağlanmalıdır.
v Farklı iletişim sistemlerinin birada çalışmasını desteklemelidir.
v Roaming’i desteklemelidir
GSM’in EVRİMİ
GSM sisteminin şebeke kapasitesinin,kapsama alanının,servis kalitesinin ve veri iletim oranlarının artırılabilmesi için geliştirilmesi gerekmektedir.
CAMEL Tekniği: Kullanıcıların bir şebekeden diğerine geçişlerde sürekli olarak akıllı şebeke servisleri tarafından desteklenmesini sağlar.
HSCSD:Veri iletim oranının artırılmasına yönelik yapılan bir çalışmadır.HSCSD sayesinde kullanıcılar her biri saniyede 14.4 kbit/s veri iletme kapasitesine sahip 4 adet zaman bölmesi (timeslot) ile desteklenmektedir.
GPRS: Veri haberleşmesi sırasında devre anahtarlamalı GSM sisteminde ilk defa paket anahtarlama tekniği kullanılarak kullanıcıya 115kbit/s veri iletim hızına sahip olma imkanı tanınmıştır.
EDGE: GSM’de kullanılan GMSK modülasyonu yerine 3.nesil sistemlerde de kullanılacak olan 8-PSK modülasyonu kullanır ve paket anahtarlama tekniği kullanarak veri iletim oranının saniyede 384kbit ‘e ulaşmasını sağlar.
GSM sistemini 3.nesil sistemlere taşıyacak ve yukarıda özetlenmeye çalışılan teknikler GSM’in 200 kHz’lik bant genişliğinde, TDMA çerçeve yapısında,frekans planında ve mantıksal kanal yapısında bir değişikliğe neden olamayacaktır.
Mevcut sistemlerin 3.nesil sistem kabiliyetlerine ulaşması için gereken değişiklikler
GSM ve D-AMPS sistemleri 3.nesile yönelik olarak yaptıkları çalışmalar sırasında GPRS ve EDGE teknolojilerini kullanarak birer 3.nesil sistem olma yolunda önemli adımlar atmaları gerekmektedir.Bu teknolojileri kullanabilmeleri için mevcut şebeke alt yapısında küçük donanım ve yazılım değişiklikleri yapmalılardır.
GSM ve D-AMPS’in 3.nesile taşınabilmesi için GPRS ve EDGE teknolojilerini kullanılması ,yeni terminallerin geliştirilmesi uluslar arası dolaşımın ve multimedya uygulamalarının kullanıma sunulmasını kolaylaştıracaktır.
Mevcut hava arayüz standartlarının IMT-2000’nin öncülüğünde geliştirilmesine yönelik olarak ve 3.nesil radyo erişimi için de kullanılabilecek ve 2GHz bantgenişliğine sahip bir frekans spektrumun tasarlanması çalışmalarına da başlanmıştır.
Sayısal standartların izlemesi gereken yol aşağıdaki gibidir;
WCDMA Radyo Teknolojisi
ETSI,UMTS için çiftleştirilmiş band içerisinde WCDMA radyo teknolojisini, çiftleştirilmemiş band içerisinde ise TDMA/CDMA radyo teknolojisini kullanmayı tercih etmiştir.
Çiftleştirilmiş band lisanslı ve halka açık operatörler tarafından geniş bir alanda yürütülen haberleşme hizmetlerinin sağlanabilmesi için kullanılırken ,çiftleştirilmemiş frekans bandının kullanımı lisanslı ve lisanssız servisler tarafından daha lokal bir alanda haberleşme hizmeti taleplerinin karşılanabilmesi için tercih edilir.
Japonya’da 3.nesil standartlarının belirlenmesinden sorumlu ARIB kurumu WCDMA teknolojisini ilk olarak 5 MHz’lik bir frekans bandı içerisinde kullanmıştır.Yine Japonya’da dünyanın en büyük GSM operatörü NTTDoCoMo’da ETSI tarafından geliştirilen hem GSM hem de UTMS tarfından kullanılabilecek bir çekirdek şebeke üzerinde çalışmalarına devam etmektedir.Yakın bir gelecekte bu şebekenin kullanıma sunulması beklenmektedir.
Bütün bu çalışmaların ötesinde ITU 3.nesil sistemlerin kullanımına 2GHz’lik bir frekans bandı tahsis etmiştir.
İlk etapta WCDMA mevcut GSM frekans bandı üzerinde başlangıçta 10 MHz’e kadar olmak üzere yayılmaya başlamıştır.Zaten 3.nesil için spread ( yayılmış) spektrum tekniği kullanılarak 200 KHz’lik frekans bandı yavaş yavaş 2GHz’e çıkarılacaktır.
2. ve 3.Nesil Sistemlerin Birleşmesi:
Yeni bir şebeke mimarisine gerek kalmadan mevcut GSM şebekesinin yazılım ve donanım bazında geliştirilmesi ile çift modlu terminallere sahip kullanıcıların GSM hem de 3.nesil servislere erişim talepleri karşılanabilecek ve aynı zamanda bu kullanıcıların uluslar arası dolaşımları kolaylıkla desteklenebilecektir. Bu durum aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Access to people |
|
|
|
|
|
|
Access to information and people |
||||||||||||||||
|
(voice/video) |
|
|
|
|
|
|
(data,multimedia) |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
GPRS/EDGE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
115kbit/s wide area |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
384kbit/s local area |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
WCDMA |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
384kbit/s wide area |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Mbit/s local area |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Burada en önemli olan nokta hem 2.nesil hem de 3.nesil teknolojileri destekleyebilecek cihazların geliştirilebilmesidir.Bu cihazlarda internet protokolü (IP) EDGE,WCDMA,ILR,GSM; ve D-AMPS sistemleri göz önünde bulundurularak geliştirilmelidir.
WCDMA’nın Faydaları:
Geniş band CDMA (WCDMA) beraberinde pek çok yeni özelliği ve faydayı sunan bir arayüz teknolojisidir.
Servis Esnekliği:
WCDMA her biri 5MHz genişliğindeki taşıyıcı bandlarının yardımı saniyede 8kbit’ten 2Mbit’e kadar veri iletim oranlarına ihtiyaç duyan çeşitli servisleri destekleyebilmektedir.
WCDMA aynı anda hem devre anahtarlama hem de paket anahtarlama teknikleriyle çalışan servisleri aynı frekans bandı üzerinde destekleyebildiğinden tek bir cihaz yardımıyla kullanıcı multimedya uygulamalarından ve devre anahtarlamalı bağlantı uygulanmalarından aynı anda yararlanabilmektedir.
Frekans Spektrumunun Etkin Kullanımı:
WCDMA radyo teknolojisi mevcut 200kHz’lik frekans spektrumunu etkin şekilde kullanabilecek yeteneğe sahiptir.
WCDMA’in yanında HCS (Hierarchical Cell Structure) ve yapışık (Koraharent) demodülasyon teknikleri de mevcut network kapasitesini artırabilmektedir.
3.nesil sistemler için tasarlanan şebeke yapısında her bir hücre katmanı 10MHz’lik bir frekans bandına ihtiyaç duyduğundan 2 veya 3 katmanlı şebekede 30MHz’lik bir frekans bandında çalışabilir.
Şebeke Kapasitesinin Artırılması:
WCDMA radyo frekans (RF) alıcı vericileri darband alıcı vericilere göre 8 kat daha etkin bir şekilde ses trafiğini yönetebilir.Böylece her bir RF taşıyıcısı ile 80 adet eşzamanlı ses çağrısını veya 50 adet veri uygulamasını gerçekleştirebilir.Daha büyük bir bant genişliğinde kohorent demodülasyon ve hızlı güç kontrol tekniğinin kullanımı hem yukarı bağlantı hem de aşağı bağlantı veri iletiminde avantaj sağlamaktadır.
Şebeke kapasitesinin artırılmasına yönelik olarak kullanılan tekniklerden biri de HCS(Hierarchical Cell Structure) ‘dir.HCS ,WCDMA taşıyıcıları arasında mobil yardımcı ara frekansı olarak adlandırılan yeni bir yöntem kullanmaktadır.
Ses Trafiği Kapasitesinin Artırılması:
WCDMA tekniği,ses trafiğinin de spektrumunun etkin kullanımı ile desteklenmesini sağlar.Böylece 30 MHz’lik bir frekans bandında her bir hücre için en az 192 ses çağrısını aynı anda gerçekleştirir.
Çeşitli Servislere Aynı Anda Erişebilme:
WCDMA tekniği ,3.nesil sistemler için kullanılacak bant genişliğinin yardımıyla hem devre anahtarlamalı hem de paket anahtarlamalı servislerin desteklenebilmesini sağlayacaktır.Bu servislerde mevcut bant genişliği içerisinde rasgele dağıtılacaklardır.Bu dağıtımda göz önünde bulundurulacak tek parametre uygulamanın ihtiyaç duyduğu servis kalitesi (QoS) seviyesidir.Böylece her bir WCDMA terminali (mobil telefon,PDA gibi) ses çağrıları yaparken aynı anda faks,E-Mail gönderimi gibi servislerden de yararlanabilecektir.
Hızlı Servis Erişimi:
3.nesil servisler için hem multimedya servislerine erişilebilmesi hem de saniyede 384kbit veri iletim oranına ihtiyaç duyan paket data servislerinden yararlanabilmesi için bir rasgele erişim prosedürü geliştirilmiştir.Bu prosedür de bir mobil kullanıcı ile baz istasyonu arasında bağlantının kurulabilmesi için sadece birkaç milisaniyeye ihtiyaç duyulmaktadır.
Eşzamansız Radyo Erişimi:
WCDMA, radyo baz istasyonlarının senkronize bir şekilde çalışabilmesini sağlauyabilecek kendine özgü bir haberleşme altyapısına sahip olmakla farklı bir sistemle senkronize çalışma zorunluluğundan kurtulacaktır. WCDMA’nin sahip olacağı bu fonksiyonun faydasını şu örnekle açıklayabiliriz.CDMA /IS-95 sistemi bazı uygulamaları gerçekleştirebilmek için GPS sistemi ile senkronize çalışmak zorundadır.Böyle bir zorunluluk ise hem uygulamanın yönetilebilmesini zorlaştırmakta hem de pahalı bir halle getirebilmektedir.
Ekonomi:
WCDMA sisteminin 2.nesil dijital bir hücresel bir şebekeye adapte edilmesi ve hem 2.nesil hem de 3.nesil şebeke arasında sorunsuz bir çalışma ortamının oluşturulması bu işlemler için geliştirilen çekirdek şebeke tarafından sağlanacaktır.Pek çok uygulama için 2.nesil baz istasyonları sisteminin de kullanılmasına devam edilecektir.
WCDMA şebekesi ile çekirdek şebeke arasındaki bağlantılar ise ATM adaptasyon katmanı 2 yani AAL2 tarafından sağlanır.Bu arayüz veri paketlerinin yönetilmesini etkin bir şekilde sağlamaktadır ve standart E1/T1 hatlarının kapasitesini artırmaktadır ve iletim maliyetlerini düşürmektedir.
Sorunsuz Erişim:
Hem 2.nesil hem de 3.nesil içerisinde çalışabilen dual modlu terminaller yardımıyla kullanıcılar her iki sistemi destekleyen şebekeler arasında sorunsuz bir şekilde dolaşabilecek ve veri servislerinden rahatlıkla yararlanabileceklerdir.3. nesil sistemler için Avrupa’da Japonya’da ve GSM operatörlerine sahip ülkelerde WCDMA erişim tekniğinin seçilmesi yeni nesil servisler için global bir standartın oluşturulabilmesini sağlayacaktır.
WCDMA’in Ayak Sesleri:
WCDMA’in ticari uygulamamlar için Japonya’da kullanılabilmesine yönelik olarak yapılan çalışmalara hız verilmiştir ve bu çalışmalar NTT DoCoMo tarafından yapılmaktadır.Bunun yanında da Avrupa,Japonya ve Amerika’da pek çok üretici 3G için yapılan çalışmaları desteklemektedir.
Avrupa’da WCDMA ilgili çalışmalara 1989 yılında ileri haberleşme teknolojilerinin geliştirilmesine yönelik olarak yapılan araştırmaların bir parçası olarak başlanmıştır.
Deneysel WDCMA Sistemi:
Ericsson şirketi IMT-2000 tarafından yürütülen 3.nesil standardizasyon çalışmalarının kolaylaştırılmasına yönelik olarak şekilde de görüldüğü üzere deneysel bir WCDMA sistemi geliştirmiştir.Bu sistem yeni 3.nesil servislerin, teknik çözümlerin ve WCDMA’ya özgü karakteristiklerin tasarlanabilmesine imkan tanımaktadır
Deneysel WCDMA sistemi bir adet test mobil servisler anahtarlama merkezi (test MSC),bir adet radyo şebeke kontrolörü (RNC), üç adet BTS, her biri 5 MHz’lik iki adet taşıyıcı frekans bandı, 6 ve daha fazla sektör ile sistemin testi ve geliştirilebilmesi için kullanılacak test mobil istasyonundan oluşur.
RNC GSM şebekesi içerisinde yer alan mobil anahtarlama merkezine (MSC) bağlanılmasını sağlayan A arayüzünü ve GSM şebekesi ile WCDMA şebekeleri arasındaki görüşmeleri destekler.
Test MSC’nin ana görevi çağrı kontrol ve hareketlilik yöntemini kolaylaştırmak ve çağrı kurulmasını sağlamaktır.Sistem içerisinde yer alan ATM’nin görevi ise hücresel veri iletim şebekesi içerisinde paket veri trafiğini fiyat etkinliği ile idare etmektir.
Her bir BTS 300 ve üzerinde ses çağrısını ,Test MSC ise 140 harici bağlantıyı destekleyebilecek şekilde dizayn edilmiştir.Bir RNC ise toplam 400 terminali destekleyebilmektedir.
Deneysel WCDMA sistemi içerisindeki servisler farkı iletim oranları ile destekleneceklerdir. Ses çağrıları için saniyede 8kbit,devre anahtarlamalı verilerin iletimi içinse saniyede 64kbit veri iletim oranı yeterli olacaktır.Multimedya uygulamaları,yüksek kaliteli ve kodlamalı ses çağrıları, paket anahtarlamalı verilerin iletimi ise saniyede 64kbitten 384kbit’e ulaşan veri iletim oranları ile gerçekleştirilecektir.
Tanımlamalar
-Aktif Ayar:
MS ve WCDMA arasındaki özel haberleşme servislerinde eş zamanlı karmaşık radyo linklerini ayarlar.
-Hücre(Cell):
Bir WCDMA erişim noktasından servis sağlanan coğrafik alanlardır. Hücre WCDMA erişim noktasından hücre kimlik yayınıyla tanınır.
-Kodlu Karmaşık Taşıyıcı Kanal(CCTrCh):
Bir veya birkaç iletim kanalında şifreleme ve çoğullamasından data akışını sonuçlandırır.
-Iu:
RNS ve çekirdek ağ (core network) arasındaki arayüzdür.
-Iub:
RNC ve Node B arasındaki arayüzdür.
-Lojik Kanal:
Lojik kanal bir radyo taşıyıcısı veya onun bir parçasıdır.Özel haberleşme işlemlerinin kullanılmasından ayrı tutabilmek için kullanılır.Lojik kanalların farklı çeşitleri vardır,bunlar radyo üzerinden bilgi transfer çeşidine göre tanımlanır.
-Node B:
Bu lojik düğüm veya birkaç hücreden UE ‘ye veya Ue’den hücreye radyo iletimi/alımından sorumludur.Iub arayüzünün RNC’de sonlandığı yerdir.
-Fiziksel Kanal:
FDD modunda fiziksel kanalkod,frekans ,yukarı bağlantı veya bağıl faz ile tanımlanır. TDD modunda ise kod,frekans zaman aralığı gibi tanımlar vardır.
-Fiziksel Kanal Bilgi Akışı:
Yukarı bağlantıda bilgi akışı fiziksel kanal üzerinden iletilir.Aşağı bağlantıda bilgi akışı aktif ayarın her hücresinde bir fiziksel kanal üzerinden iletilir.
-Radyo Erişim Taşıyıcısı:
Bu servis,erişim tabakasını MS ve CN arasındaki kullanıcı data transferi için non-access tabakaya bağlar.
-Radyo Erişim Ağı Uygulama Parçası:
Radyo ağında Iu üzerinden sinyalleşme sağlar.
-Radyo Ağı Alt Sistem uygulama Parçası:
Radyo ağında Iur üzerinden sinyalleşme sağlar.
-Radyo Çerçevesi:
Radyo çerçevesi radyo fiziksel kanalından bilgi iletimi için kullanılır ve 10ms uzunlğundadır.Radyo çerçevesi 16 aralığa bölünerek 0,625ms uzunluğunda aralıklar elde edilir.
-Radyo Bağlantısı:
Fiziksel kanallarada MS ile WCDMA erişim noktası arasında bağlantı kurar.
-Radyo Bağlantı Ekleyici:
Hücre içerisinde yeni bir bağlantı talebi olursa bunu karşılar.
-Radyo Bağlantısı Kaldırıcı:
Hücre içerisindeki bağlantının herhangi bir yerinde bilgi alışverişi durmuşsa bu bağlantıyı kaldırır.
-Radyo Ağ Kontrolörü:
RNS’deki bu donanım kullanıcıyı kontrol altında tutar ve radyo kaynakları arasında bütünlük sağlar.
-Radyo Ağ alt Sistemi:
Her dolu ağ yada yalnızca UTMS ağının erişilen parçası özel radyo kaynakları UE ve WCDMA arasındaki bağlantıyı kurar. Radyo ağı alt sistemi kaynaklar ve hücrede itlim/almadan sorumludur.
-Serving RNS:
Bu RNS’nin rolü UE ve WCDMA arasındaki özel bağlantıda uyum sağlamaktır
.Serving RNS UE ve WCDMA radyo bağlantısının denetimi altındadır.Serving RNS kullanılan Iu ‘yu sona erdirir.
-Drift RNS:
Burada da aynı şekilde UE ve WCDMA arasındaki özel bağlantıda uyum sağlanır.Bu RNS Serving RNS’ye radyo kaynakları ile destek görevi yapar. WCDMA ve UE arasında bağlantı sağlandığında ihtiyaç duyulan hücreler bu RNS tarafından kontrol edilir.
-RRC Bağlantısı:
UE ve WCDMA’daki eş RRC’ler arasındaki noktadan noktaya direkt olmayan bağlantıdır.UE ya sıfır ya da RRC bağlantısına sahiptir.
-İşaretleşme Bağlantısı:
MS-CN mesaj sinyallerinde olduğu kadar iyi bir şekilde güvenli moda bağlantı katmanı ile MC- WCDMA mesaj sinyallerinin iletimini sağlar.
-Taşıma Kanalı:
Kanallar, benszer L1’ler arasında bilgi transferi için fiziksel katman ile katman 2 tarafından sağlanır.Transport kanalı olarak da adlandırılır.taşıma kanallarının 2 farklı tipi mevcuttur.Bunlar bilginin fiziksel kanaldan nasıl ve hangi karakteristikler ile taşınacağına bağlıdır.
-Taşıma Şekli:
Fiziksel kanallarda şifreleme,gruplandırma,bit hızı ve eşleştirmenin bir sonucudur.
-Taşıma Şekli Göstergesi:
Taşıyıcı Şekil Ayarı içerisinde özel bir tanımlamadır.
-Taşıma Şekli Ayarı:
Taşıma şeklini ayarlar.Örneğin değişken hızlı DCH taşıma şekil ayarına sahiptir.oysa sabit oranlı DHC tek bir taşıyıcı şekline sahiptir.
-WCDMA Erişim Noktası:
WCDMA tarafında bir radyo bağlantısının son noktasıdır. WCDMA erişim noktası bir hücredir.
-Kullanıcı Donanımı:
Mobil donanımın da bir yada birkaç UMTS abone kimlik modülü bulunabilir.
WCDMA Lojik Yapısı
WCDMA Yapısı:
WCDMA radyo ağ alt sistemlerin CN’ye Iu ile bağlanması ile oluşur ve birbirlerine şekildeki gibi bir Iur ile bağlanırlar.
Her bir RNS hücrelerin kaynak ayarlarından sorumludur. UE ve WCDMA arasındaki diğer bağlantılar için, Serving RNS bulunmaktadır.Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi gerektiğinde Drift RNS Serving RNS’yi destekleyecektir.RNS (serving veya Drift)’nin UE ve WCDMA arasındaki her bağlantı temelinde rol oynar.
RNS’nin Yapısı
Bir RNS aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi Radyo ağ kontrolörü ve bir veya birkaç Node B’den oluşur.Node B RNC’ye Iub ara yüzü ile bağlanır.
RNC UE’den aktarma ilgili istek işareti geldiğinde aktarma kararından sorumludur.RNC farklı Node B’ler arasındaki makro farklılığı destekleyebilmek için birleştirme/bölme (combining/splitting) fonksiyonlarını içerir.
Fonksiyon Tanımlamaları
Fonksiyonların Listesi
v Tüm sistem erişim kontrolü ile ilgili fonksiyonlar
-Sistem bilgi yanıtı
v Radyo kanalı şifreleme ile ilgili fonksiyonlar
-Radyo kanalı şifreleme
-Radyo kanalı şifre çözme
v Aktarma ile ilgili fonksiyonlar
-Aktarma kararı
-Macro-farklılık kararı
-Aktarma kontrolü
-Aktarma uygulaması
-Aktarmanın tamamlanması
-SRNS’nin yer değiştirmesi
-Sistemler arası aktarma
v Radyo kaynak yönetimi ve kontrolü ile ilgili fonksiyonlar
-Radyo taşıyıcı bağlantısı kurma ve kesme (Radyo taşıyıcı kontrolü)
-Fiziksel radyo kanallarının rezervasyonu ve kesilmesi
-Fiziksel radyo kanallarının ayrılması ve birleştirilmesi
-RF güç kontrolü
-RF güç ayarları
-Radyo kanalı kodlama
-Radyo kanalı kod çözme
-Kanal kodlama kontrolü
-Başlangıç (Rasgele) erişim sezimi ve kullanımı
Radyo Fonksiyonu Üzerinden Paket Data Transferi:
Bu fonksiyon UMTS radyo arayüzünde paket data transferi kapasitesini sağlar.
Aşağıdaki prosedürleri içerir;
1. Radyo kanalları üzerinden paket erişim kontrolünü sağlar
2. Genel fiziksel kanallarının da paket çoğullamasını sağlar
3. Mobil terminal içinde paket ayrımını sağlar
4. Hata sezme ve düzeltmeyi sağlar
5. Akış kontrol prosedürlerini gerçekleştirir.
5.fonksiyon UE ve WCDMA’in her ikisinde de bulunur.
WCDMA Ara Taşıyıcıları
Tüm açık arayüzler için,bir zorunlu protokol ayarı belirlenmelidir.Yine de radyo ağı fonksiyonları ve taşıma fonksiyonları kesin olarak ayrılmalıdır.Bu fonksiyonlar taşıma katmanı ile radyo katmanı fonksiyonlarındaki bir başka minimum etki ile değiştirilebilir.
Radyo Arayüzü Yapısı
Radyo Arayüzü Protokol Yapısı
Genel Protokol Yapısı
Radyo arayüzü 3 protokol katmandan oluşur.
v Fiziksel katman(L1)
v Data bağlantı katmanı(L2)
v Ağ katmanı(L3)
L1( Fiziksel katman) Servisleri ve Fonksiyonları
L1 Servisleri:
Fiziksel katman MAC ve daha üstü katmanlara bilgi transfer servisini sağlamaktadır.Fiziksel katman taşıma servisleri ‘nasıl’ ile tanımlanır ve karakteristik data radyo arayüzü üzerinden taşınır.Bunun için uygun terim de taşıma kanalıdır.
Taşıma Kanalları:
Taşıma kanalları genel olarak 2 şekilde sınıflandırılabilir:
v Genel Kanallar (common Channels)
v Tahsis edilmiş kanallar(dedicated channels)
Genel taşıma kanalı tipleri;
1.Rasgele erişimli kanallar(RACH)
v Sadece yukarı bağlantıda bulunur
v Çarpışma riski
v Açık çevrim güç kontrolü
v Sınırlı data alanı
v MS’in band içi tanınması için gereklidir.
2.İleri erişim kanalları(FACH):
v Sadece aşağı bağlantıda bulunur
v Huzme (beam) biçimlendirici kullanım olanağı
v Yavaş güç kontrolü kullanım olanağı
v Hızlı güç kontrol eksikliği
v MS’in bant içi tanıması için gereklidir.
3.Yayın Kontrol Kanalı(BCCH):
v Sadece aşağı bağlantıda bulunur
v Düşük sabit bit hızı ve
v Hücrenin tüm yayın alanında yayınlanması gerekmektedir.
4.Sayfalama kanalı(PCH):
v Sadece aşağı bağlantıda bulunur
v Uyku modu prensiplerine uygundur.
v Hücrenin tüm yayın alanında yayınlanması gerekmektedir.
Tahsis Edilmiş Taşıma Kanalının sadece bir çeşidi vardır
1.Tahsis Edilmiş Kanal (DCH):
v Huzme biçimlendirici kullanım yoğunluğu
v Çabuk hız değişim uygunluğu
v Hızlı güç kontrolü
v MS doğal adresleme
Her bir taşıma kanalı ,ortak taşıma şekli (sabit veya yavaş değişim hızlı taşıma kanalları için) ya da ortak taşıma şekli ayarı (çabuk değişim hızlı taşıma kanalları için),Taşıma şekli fiziksel kanallardaki şifreleme,gruplandırma,bit hızı ve eşleştirme birleştirmesi gibi öğelerle tanımlanır.Taşıyıcı şekil ayarı taşıyıcının şeklini belirler ,örneğin değişken hızlı DCH bir taşıyıcı şekil ayarına sahip (her bir hız için bir taşıyıcı şekli) iken,sabit hızlı bir DHC tek taşıyıcı şekline sahiptir.
L1 Fiziksel Katman Fonksiyonları
Fiziksel katman aşağıdaki fonksiyonları sunmaktadır.
v Taşıma kanalları FEC şifreleme/şifre çözme,
v Ölçümler
v Macro-farklılık sağılması/birleşmesi ve yumuşak aktarma uygulaması
v Taşıma kanalları ve kodlu karışık taşıma kanalları eşlenmesi
v Fiziksel kanallarda modülasyon ve yayma /demodülasyon ve birleştirme
v Frekans ve zaman senkronizasyonu
v Kapalı çevrim güç kontrolü
v Fiziksel kanalların güç ağırlıklandırması ve birleştirme
v RF işleme
Katman2 (L2) Servisleri ve Fonksiyonları
MAC Alt Katmanı
MAC Servisleri
MAC katmanının asıl görevi fiziksel katmana erişimde kullanılmasıdır.Yani taşıma kamnallarına kullanıcı bilgisi ve kontrol sinyalinin eşleşmesi ve /veya çoğullanması gibi.
MAC katmanı LAC(RLCP) alt katmanında şu servisleri sağlar:
v MAC bağlantıları kurmak ve kesmek
v LAC (RLCP) PDU’larına eşseviyeli nakil
MAC Fonksiyonları
v Daha yüksek katmandaki PDU’lara çoğullamayı tekillemeyi taşıyııc kanallarda fiziksel katmandan veya fiziksel katmana taşıyıcı bloklar içinde veya taşıyıcı bloklardan sağlar.MAC servis çoğullamasını en azından fiziksel katman desteklemediği sürece sağlamalıdır.MAC seviyesindeki çoğullama DHC’ler üzerinde fiziksel katmanın birkaç DCH yada taşıyıcı formatı için çoğullamayı sağlamadığı sürece desteklemelidir.
v Taşıyıcı format ayarı içinde taşıyıcı formatının seçimi.MAC haberleşmesi sırasında kaynak hızı ve radyo kaynak limitlerine bağlı olarak ayrılan taşıyıcı formatlar içinde uygun taşıyıcı formatını seçer.Seçim 10ms ‘lik çerçevede veya daha yavaş bir şek,ldee yapılmalıdır.Daha yüksek katmandan seçilmiş taşıyıcı bir veya birkaç PDU’ya bağlı olarak taşıma bloğu üzerinde eşlenmeli ,bu olay bir yada birkaç 10ms’lik çerçevede gerçekleşir.Esasen kurulan daha yavaş işlem yada değiştirilmiş taşıyıcı kanallar ve bu suretle taşıyıcı taşıyıcı format ayarının tahsisi RRC protokolü tarafından kullanılır.
v Öncelik kullanımı.Taşıyıcı kanallarda data eşlemesinde ve taşıyıcı formatı seçiminde MAC öncelik datası farlı olabilmektedir.MAC kesin yüksek katman örneği PDU’sunu engellemeli veya bu PDU’lar için düşük hızlara uyan taşıyıcı formatları seçilmelidir.
v Genel taşıyıcı kanallarda MS tanımı.Özel MS aşağı bağlantı kanalında adreslendiğinde veya MS RACH’de kullanıldığında MS bant içi tanıtıma ihtiyaç duyar.MAC katmanı erişimi ve çoğullamayı taşıyıcı kanallarda kullandığı sürece tanıtma fonksiyonu doğal olarak MAC içinde yer alır.
v RACH’da çekişme çözünürlüğü.Farklı MS ayırma kullanan çekişme tabanlı RACH kanalı doğal olarak MAC tarafından kullanılır.
v Dinamik Zamanlama.Zamanlama fonksiyonu tahsis edilmiş kanallarda olduğu kadar iyi bir şekilde genel kanallarda da paket dataları için uygulanabilir olmalıdır.Zamanlama fonksiyonu temelde tahsis fonksiyonu kaynaklı hızlı bir işlemdir.
RLCP’de Segmentasyon Örneği:
MS’in {16kbps,32kbps,64kbps} hızlarını iletebileceği ,hızın RLCP seviyesindeki iletim hızıyla uyuştuğu,hız peryodunun 10ms değişimine izin verilmediği ve RLCP PDU’sunun 160bit olduğu varsayılmıştır.
Aşağıdaki şekildeki örnek RLCP PDU’su 10ms’lik çerçevede iletilir,kanal hızı 32kbps iken.Sonra 10ms içerisinde 16kbps’ye düşer.Bu yüzden sadece bir RLCP PDU 10ms’lik çerçeve içerisinde iletilir.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160 bits |
|
160 bits |
|
160 bits |
|
160 bits |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10ms |
|
10ms |
|
10ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32kbps |
|
16kbps |
|
16kbps |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hızın Değişimi |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
LAC Servisleri:
LAC katmanı kendini izleyen L3 katmanı için şu servisleri sunar:
v LAC bağlantılarını kurma ve kesme
v L3 PDU’larına güvenli eşzamanlı taşıma
v L3 PDU’larına güvensiz eşzamanlı taşıma
v L3 PDU’larına şeffaf taşıma
LAC Fonksiyonları
LAC daha yüksek katmanlara data bağlantı katman fonksiyonlarını sunar.LAC fiziksel katmanı bağımsızdır,g-fakat radyo çevre karakteristikleri için tasarlanmış olmalıdır.
LAC Fonksiyonları
v Otomatik tekrar isteği
v Akış kontrolü
v Yüksek katmanlara LAC PDU’larını sıra içerisinde gönderme
v Yüksek katman PDU’larını bölme ve birleştirme
Yayılma ve Modülasyon
Yukarı Bağlamada Yayılma ve Modülasyon
Yayılma
Yukarı Bağlantı Tahsis Edilmiş Fiziksel Kanallar (uplink DPDCH/DPCCH)
Aşağıdaki şekil yalnız yukarı bağlantı DPDCH kanalı için yayılma ve modülasyonu gösterir.Data modülasyonunda çift kanal QPSK kullanılır.Burada uplink DPDCH/DPCCH I ve Q kollarıyla sırasıyla eşleşir. I ve Q kolları iki farklı yönlendirme kodu ile chip hızının yönlendirmesinden sonradır ve sonradan mobil istasyon kompleks karışım kodu tarafından karmaşıklaştırılır.
Çoklu kod iletimi için eklenen her bir uplink DPDCH ya I yada Q kolundan iletilmelidir.Herbir kol için eklenen uplink DPDCH kendi yönlendirme kolu tarafından atanır.Farklı kollarda yukarı bağlantı genel yönlendirme kodu paylaşmalıdır.
PRACH:
Rasgele erişim burstü mesaj parçasının yayılması ve modülasyonu yukarı bağlantı tahsis edilmiş fiziksel kanallardakine benzerdir.Yukarıdaki şekildeki gibidir uplink DPDCH ve DPCCH data parçası ve kontrol parçası ile yeniden yerleştirilir.Mesaj parçası içinkarışma kodu baz istasyonu özel giriş kodundan seçilir,rasgele seçilen giriş dizisi ve rasgele seçilen erişim zaman ofsetidir.
Modülasyon
Modülasyonlu Chip Hızı
Modülasyonlu chip hızı 4.096Mcps’dir.Bu temel chip oranı 8,192 veya 16,834 Mcps 2ye yükseltilebilr.
Darbe Şekli:
Darbe şekli filtreleri frekans domeninde roll-off α=0,22 ile kaynak yükselme kosinüsüdür.
Modülasyon olarak QPSK kullanılır.
Aşağı Bağlantıda Yayılma Ve Modülasyon
Yayılma
Data modülasyonu QPSK’dır burada iki bitin her bir parçası seriden paralele dönüştürülür ve I ve Q kollarıyla eşleştirilir.I ve Q kolları benzer yönlendirme kodu ile chip hızı yayılımından sonradır ve daha sonra benzer hücre özel karıştırma kodu tarafından karıştırılır.
Modüleli Chip Hızı
Modüleli chip hızı 4,096Mcps chip hızı temel alınarak yapılmıştır.Daha yüksek chip hızları için gerekli değişiklikler yapılabilir.
Frekans Bantları ve Kanal Düzenleme
İşlem için önerilen frekans bantları
Ultra/FFD için aşağıdaki frekanslarda çalışabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Yukarıdaki tabloda WCDMA için önerilen frekans bandı gösterilmiştir.Diğer frekans bantlarında yayılma engellenemez.
Taşıyıcı Uzayı
Nominal kanal uzayı 5MHz’dir.Fakat kimi yayılma tanımlarında performansı artırmak için bu değer değiştirilebilir.Kanal bant genişliği 200kHz’dir.
TX-RX Frekans Ayırması
Minimum itlim-alım ayırması yukardaki tablodaki eşli kanaldaki işlem sırasında 130MHz’dir.Eğer Amerikan PCS bandı gibi diğer bantlar kullanılacak olursa minimum ayırma 80 MHZ olacaktır.
Değişken Dublex Farkı
WCDMA değişken dublex farkını destekle,örnegin Ddublexer=Fdown-Fup gerekli bir sabit değildir fakat genellikle belirli sınırlar içerisinde değişime izin verilebilir.Farklı frekans bantları ve terminal sınıfları için dublex fark uygulanabilirlik özel sınırları henüz belirlenmemiştir.
Servis Sınıfları
Terminal Servis Sınıfları:
Farklı servis sınıfları sayısı WCMA terminali için data hızı ve kod tahsisi tanımlamasında kullanılacaktır.Servis sınıf tiplerinin uygun olamaları 144kbps,384kbps ve 2048kbps’dir.
İletici karakteristikleri
Çıkış gücü donanımın anten bağlantısında güç seviyesi teriminde verilir.Donanım ile tek parça anten için 0dB’lil kazanç ile referans anten olarak varsayılır.
MS Çıkış Gücü
MS çıkış gücü profili farklı sistem senaryoları kullanımında terminal çıkış gücü alanı tanımlamada kullanılır.Güç sınıfı örneğin 30dBm’lik kazanç için MS’nin maksimum gücünü esas olarak alır.MS iletim için kullandığı yönlendirme antenleri sınıf bağımlı sınırlı azami EIRP’de yer alır.
Baz İstasyonu çıkış gücü
Baz istasyonu çıkış profili farklı sistem senaryoları kullanımında beslemekte kullanılır.Güç sınıfı baz istasyonları için belirtilen maksimum güçte olmalıdır.
Çıkış Gücü Dinamikleri
İletici yukarı bağlantı ve aşağı bağlantıda kapalı çevrim taşıyıcı/arayüz tabanlı güç kontrolünü ve yavaş tabanlı güç kontrolünü kullanır.
Aşağıdaki tabloda UL ve DL için çıkış gücü dinamikleri verilmiştir
|
|
Uplink(UL) |
Downlink(DL) |
|
Güç kontrol adımları |
0,25-1,5dB değişken |
0,25-1,5dB değişken |
|
Minimum iletim gücü |
-50dBm |
[]dBm |
|
Güç kontrol frekansı |
1,6kHz |
1,6kHz |
|
Güç kontrol dinamiği |
80dB |
30 dB |
Yapay Yayılım
Gerekli bant genişliği ± %250’den daha fazla frekanslarda yapay yayılım için sınırları ITU-R nin önerdiği SM329 daki sırlara uygun olmalıdır.Ayrıca ERC sınırlarından da bilgi alır.
Komşu Kanal Koruması (Adjacent Channel Protection ACP)
Komşu kanal koruma komşu kanalda alıcı filtreden sonraki iletim gücü ve güç ölçümünün oranıdır.
5MHz kanal boşluğu için ACP imgelemesi 35-40 dB arasındadır.ACP ağ kontrolü altında dışarı taşınır,alında MS güç tüketimini kolaylaştırır.
Kullanılan Bant Genişliği
Kanal bant genişliği 4,096Mcps chip hızı tabanında 5 MHz’den daha azdır.
B=(1+α)Rchip burada α=0.22 (filtrenin roll-off faktörü)
Rchip =4.096Mcps
Frekans Kararlılığı
Mobil ve baz istasyon için frekans tablosu aşağıdaki gibidir.
|
Mobil İstasyon |
Baz İstasyon |
|
3 PPM (kilitli değil),0.01PPM(kilitli) |
0.05PPM |
Alıcı Karakteristikleri
Bir rake alıcı veya diğer uygun alıcılar her iki cevap kestiriminde evre uyumlu ayırma kullanır ve kod izleme prosedürleri izlenir.
Farklılık Karakteristikleri
Farklılığın 3 şekli WCDMA’da kullanılabilir.Aşağıdaki tabloda WCDMA için farklılık karakteristikleri verilmiştir.
|
Zaman Farklılığı |
Aşağı ve yukarı bağlantının her ikisinde kanal kodlama ve grplandırma |
|
Çok yol Farklılığı |
Azami birleştirme ile rake alıcısı veya diğer uygun alıcı yapıları. |
|
Boşluk Farklılığı |
BS’de isteğe bağlı olarak MS’de azami oran birleşmesi ile anten farklılığı.BS de aşağı bağlantı iletim farklılığı uygundur. |
Referans Duyarlılık Seviyesi
İzleyen servislerin referans duyarlılığı; 8kbps,144 kbps,384 kbps,2048 kbps test ortamı ve çoklu yol kanal sınıfları sayısı için bağlantı bütçesi kalıbında özeldir.
BER Gürültü Taban Seviyesi
Ses servisleri için BER gürültü taban seviyesi 10-3 BER den az olmalıdır.Data servisleri için BER gürültü taban seviyesi 10-6 BER den az olmalıdır.
Azami Dayanılabilir Gecikme Yayılması
Ses ve data servis kalite gereksinimleri WCDMA içeriği UMTS 30.03 de tanımlanan çeşitli yayılma modellerinde zaman gecikmesi yayılmasına izin verilmektedir.
Azami Dayanılabilir Doppler Yayılması
Azami dayanılabilir Doppler yayılması 1000 Hz’dir, 2 GHz taşıyıcı frekansında maksimım hız 500km/h olarak bulunur.Parametrelerin karar verdiği sistem performansı bu doppler yayılma hızı için gerekli değildir.
YAYILMA ve MODÜLASYON
Genel
Bu bölümde data modülasyonu ve yayılım modülasyonu arasındaki farklar belirtilmiştir.Aşağıdaki tabloda temel modülasyon parametreleri verilmiştir.
|
Chip hızı |
4.096 MChip/s |
|
Taşıyıcı uzayı |
5.0 MHz |
|
Data Modülasyonu |
QPSK |
|
Chip Modülasyonu |
Root rasine cosine Roll-off α=0.22 |
|
Yayılma karaktesitikleri |
Dikey (Orthogonal) Q chipler/sembol |
Data Modülasyonu
Bu bölümde sembol hızları ve süreleri tanımlanmıştır ve işaret nokta kümesi üzerinde bitlerin eşleştirilmesi gösterilmiştir.Ayrıca chipin iletimi için gerekli darbe şekli belirlenir.
Sembol Hızı
Sembol hızı ve süresi aşağıda gösterilmiştir.
Ts=Q*Tc burada Tc=1/(chip hızı)=0.24414μs
Sabit yayılma seçeneğinde Q=16ve Ts =3.90625μs’dir.Bu sembol hızı tüm aralıkları,koruma peryodunu ,midamble dizilerini, işareti ve RACH aralıklarını içerir.
RADYO İLETİMİ ve ALIMI (TDD)
Frekans Bantları ve Kanal Düzenlemesi
İşlem için Önerilen Frekans bantları
WCDMA her bir frekans bandında çalışmaya uygun tasarlanmıştır.Bu en azından bir 4.096 Mcps taşıyıcı ile bağdaştırılacaktır.
Taşıyıcı Bant Genişliği
Kanal taşıyıcı bant genişliği 200 KHz’dir.
Tx-Rx Frekans Ayırması
Tx ve Rx frekansta ayrılmaz
Servis Sınıfı
FDD modu ile ilgili kısımda anlatılıştır.
Çıkış Gücü
MS ve BS çıkış gücü profilleri farklı sistem senaryolarının kullanılabilmesi için çıkış gücü dizi tanımlamasında kullanılır.Güç sınıfı tepe güçte olacaktır,örneğin terminaller için 30 dBm.
Çıkış Gücü Dinamikleri
İleticiler aşağı ve yukarı bağlantının her ikisinde de hızlı kapalı-çevrim taşıyıcı/arayüz tabanlı güç kontrol ve yavaş kalite tabanlı güç kontrolü kullanırlar.Adım genişliği değişkendir ve 100-800 adım/s ile 1.5-3 dB aralığında farklı değerler alabilir.Güç kontrol dinamiği yukarı bağlantıda 80 dB ve aşağı bağlantıda 30 dB’dir.
Çıkış RF Spektrum Yayılımı, Bitişik Kanal Gücü,Kullanılan Bant Genişliği ,Frekans Farklılığı
FDD modunda ilgili konuların bulunduğu bölüme bakınız.
Alıcı Karakteristikleri
Alıcı tipik olarak Ortak Sezim Alıcısı ‘dır.Bundan başka FDD sisteminin alıcı karakteristikleri ile ilgili olarak anlatılanlar TDD’ye uymaktadır.
AKTARMALAR
WCDMA-GSM Arası Aktarmalar
UTRA ve GSM sistemleri arasındaki aktarma “world-wide” yayın alanı sunar.(sistemleri dünya çapında kullanılabilir kılar)Halen günümüzde UTRA çerçeve süresi tanımındaki esas kriterlerden birisi de budur.GSM 120ms çoklu süper çerçeve yapısı ile multi-çerçeve yapısına uygundur.GSM sistemi kendisindeki gibi sistemler arası ölçümler için benzer süreye izin verir.Sürenin uygunluğu önemlidir,UTRA mod işleminde çoklu mod terminal frekans doğrulama burstü yardımıyla GSM taşıyıcısında senkronizasyon çerçevesindeki senkronizasyon bursstlerinden bilgi isteklerini tutabilir.Bu yol GSM ve UTRA taşıyıcılar arasında göreceli süre asenkron GSM taşıyıcıları arasındaki sürenin bezerliğini korur
WCDMA’dan GSM’e Aktarma
WCDMA-GSM dual mod terminalleri eşzamanlı iki alıcı zinciri kullanmaksızın yapılabilir.Çerçeve uzunluğu GSM çerçeve uzunluğundan farklıdıri GSM trafik kanalı ve WCDMA kanalları benzer 120ms çoklu çerçeve yapısı kullanırlar.Benzer süre doğal olarak UTRA/TDD modda da yapılabilir.
UTRA terminali ölçümlerini ya arlıklı mod şeklinde ölçüm aralıkları isteği ile yada uygun ölçüm örneği ile bağımsız ölçümler yaparak gerçekleştirir.Bağımsız ölçümler aralıklı mod kullanmaz, fakat dual alıcı yaklaşımı kullanılır,burada GSM alıcı kolu WCDMA alıcı kolunun bağımsızlığından gerçekleştirilebilir.
Sistemler arasındaki ara işlemi kolaylaştırmak için bilginin sistemler arasında değişilmesine ihtiyaç duyar,alanda varolan GSM frekanslarının terminalinde bildirimine UTRA baz istasyonunun izin verilmesi sırasındadır.
GSM ölçümlerinde Aralıklı modun kullanılması
6ms’lik boş periyot (GSM’dekine benzer) çift çerçeve boş periyotlarının kullanımı ile oluşturulabilir.Bu yüzden GSM-GSM aktarmasındakine benzer yoldan GSM FCCH ve SCH tutmaya uygundur.GSM frekans doğrulama kanalı(FCCH) ve GSM senkronizasyon kanalı (SCH) FCCH çerçevesi ile belirtilen çerçevelerde sekiz GSM aralıklarının dışındaki bir aralık ,SCH için bir zaman aralığı ile önceki SCH çerçevesi FCCH için bir zaman aralığı kullanır. Aşağıdaki şekilde bu prensip gösterilmiştir.
GSM
FCCH&SCH
FCCH (frequency control ch) 
SCH (synchronisation ch)
Alternatif olarak,birkaç daha kısa orta-çerçeve boş periyotları kesin boşluk ve her GSM süper çerçeve ile FCCH ve SCH tutmada kullanılabilir.
GSM taşıyıcılarının güç ölçümleri için ek aralıklı çerçeveler tek alıcı FDD/GSM mobilleri için kullanılabilecektir.Her aralıklı çerçeve başına güç ölçümlerinin sayısı hakkındaki gereksinimler daha ileri çalışmalar içindir.
GSM den WCDMA ya Aktarma
GSM sistemi alanındaki WCDMA baz istasyonu karıştırma kodları belirtildiği gibi aynı şekilde olmasını bekler.Bu GSM’deki aralıklar arasında bulunan ölçüm deneylerinden sonra ve basit bir şekilde hücre kimliklendirmesini yapacaktır.GSM modundaki işlem sırasında WCDMA ölçümü için kullanılabilir.
BS karıştırma kodları 10ms lik periyoda sahiptir ve çerçeve zamanındaki WCDMA genel kanalları ile senkronizedir.
EK-1
WCDMA Kanalları
Lojik Kontrol Kanalları
|
Yayın kontrol kanalı-BBCH (Broadcast control channel) |
Yayın sistem kontrol bilgisi için aşağı bağlantı kanalı |
|
Sayfalama Kontrol Kanalı-PCCH(Paging Control Channel) |
Sayfalama bilgisini taşıyan aşağı bağlantı kanalıdır ve şu durumlarda kullanılır -Ağ MS in buluduğu hücreyi bilmiyorsa -MS hücreye bağlanmış durumda ise |
|
Genel Kontrol Kanalı CCCH(common control channel) |
Ağ ve MS arasındaki kontrol bilgisini taşıyan yönsüz kanaldır. |
|
Tahsis edilmiş kontrol kanalı DCCH(Dedicated Control channel) |
Ağ ve MS arasındaki tahsis edilmiş kontrol bilgisini taşıyan noktadan noktaya yönsüz kanaldır. |
|
ODMA genel kontrol kanalı -OCCCH (ODMA common control channel) |
Mobil istasyonlar arasında kontrol bilgisini taşıyan yönsüz kanaldır. |
|
ODMA tahsis edilmiş kontrol kanalı ODCCH(ODMA Dedicated Control channel) |
Mobil istasyonlar arasındaki tahsis edilmiş kontrol bilgisini taşıyan noktadan noktaya yönsüz kanaldır. |
Trafik Kanalları
|
Tahsis edilmiş trafik kanalı DCCH(Dedicated Traffic channel) |
Kullanıcı bilgisinin taşınması için bir MS e tahsis edilen noktadan noktaya kanaldır. |
|
ODMA tahsis edilmiş trafik kanalı ODCCH(ODMA Dedicated traffic channel) |
MS’ler arasındaki kullanıcı bilgisinin taşınması için bir MS e tahsis edilen noktadan noktaya kanaldır. |
Genel Taşıyıcı Kanallar
|
Yayın Kanalı –BCH(Broadcast Channel) |
Yayın sistemi ve hücre özel bilgisini kullananaşağı bağlantı taşıyıcı kanaldır.BCH genellikle tüm hücre üzerinde düşük sabit bit hızı ile iletilir. |
|
İleri Erişim Kanalı FACH (Forward Access Channel) |
Aşağı bağlantı taşıma kanalıdır.FACH tüm hücre üzerinde veya beam şekillendirici antenleri kullanan sadece bir parçası üzerinden iletilir. |
|
Sayfalama Kanalı –PCH (Paging Channel)
|
Aşağı bağlantı taşıma kanalıdır.PCH genellikle tüm hücre üzerinden iletilir.PCH’ın iletimi fiziksel katman işaretinin iletimi sayfalama belirteci ile verimli uyku modu işlevini desteklemek için birleştirilir |
|
Rasgele Erişim Kanalı -RACH (Random Access Channel) |
Yukarı bağlantı taşıma kanalıdır.RACH tüm hücre üzerinden alınır. |
|
Genel Paket Kanalı –CPCH( Common packet channel |
Yukarı bağlantı taşıma kanalıdır.CPCH aşağı bağlantıda tahsis edilmiş kanal ile birleştirilir,yukarı bağlantı CPCH için güç kontrolü sağlar. |
|
Aşağı Bağlantı Paylaşılmış kanal -DSCH(downlink shared channel |
Bu kanal birkaç mobil istasyon tarafından paylaşılır.DSCH DCH ile birleştirilir. |
EK-2 KISALTMALAR
ARQ Automatic Repeat Requets
AAL Application Adaptation Layer
ATM Asynchronous Transfer mode
BCCH Broadcast Control Channel
BER Bit Error Ratio
BLER Block Error Ratio
BS Base Station
BSS Base Station System
BPSK Binary Phase Shift Keying
CA Capacity Allocation
CAA Capacity Allocation Acknowledment
CBR Constant Bit Rate
C Control-
CC Call Control
CCCH Common Control Channel
CCPCH Common Control Physical Channel
CCTrCH Coded Composite Transport Channel
CD Capacity Deallocation
CDA Capacity Deallocation Acknowledment
CDMA Code Division Multiple Access
CN Core Network
CTDMA Code Time Division Multiple Access
CRC Cyclic Redunancy Check
DCA Dynamic Channel Allocation
DCH Decidated Channel
DCCH Decidated Control Channel
DC-SAP Decidated Connection Service Access Point
DL Downlink
DPCH Decidated Physical Channel
DPCCH Decidated Physical Control Channel
DPDCH Decidated Physical Data Channel
DRNS Drift RNS
DRX Discontinuous Reception
DTX Discontinuous Transmission
DS-CDMA Direct Sequence Code Division Multiple Access
FACH Forward Access Channel
FDD Frequency Division Dublex
FDMA Frequency Division Multiple Access
FEC Forward Error Correction
FER Frame Error Ratio
GMSK Gaussian Minimum Shift Keying
GSM Global System for Mobile Communication
ITU International Telecommunication Union
LAC Link Access Control
MAHO Mobile Assisted Handover
Mcps Mega Chip per second
MS Mobile Station
MT Mobile Terminated
ODMA Opportunity Driven Multiple Access
PCH Paging Channel
PDU Protocol Data Unit
QPSK Quaternary Phase Shift Keying
RACH Randon Access Channel
RF Radio Frequency
RNS Radio Network Subsystem
SAP Service Access Point
SDU Service Data Unit
SMS Short Message Service
SRNS Serving RNS
TDD Time Division Dublex
TDMA Time Division Multiple Access
UE User Equipment
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UTRA UMTS Terrestrial Radio Access
VBR Variable Bit Rate
KAYNAKLAR:
1)Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Ensitüsü Yüksek Lisans
Dijital Veri Haberleşme Sistemleri ders notları
2)Ericsson Mobile Systems,Networking.htm
3)All New W-CDMA Stuff.htm
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|