GSM
GSM (Global System for Mobilkommunikasjon) er det mest populære systemet for landbasert mobiltelefoni idag. Det er eit digitalt system som i Noreg tok over for det analoge NMT-systemet i byrjinga av 90-åra. Frekvensane som blir brukte ligg tradisjonelt i 890-960 MHz-området.
Teknologi
GSM-systemet er eit komplisert system som består av mange forskjellige lag. Denne teksten dreier seg om kommunikasjonen mellom mobiltelefonen (MS) og det første leddet i kjeda, nemlig basestasjonen (BTS).
Fysiske kanalar
Dei fysiske kanalane består av eit band av radiobølgjer som er delte ved hjelp av frekvensmultipleksing (FDMA) og tidsmultipleksing (TDMA). Kvar av kanalane blir modulert med GMSK-modulasjon med ei symbolrate på 270.833kHz. Denne symbolraten får ein ved å dele ein referansefrekvens, 13MHz, med 48. Avstanda mellom kanalane er 200kHz. Tradisjonelt blei frekvensområdet rundt 900MHz brukt, men i dag blir det brukt frekvensområder både rundt 400MHz og rundt 1800-1900MHz. Systemet har egne frekvensar for nedlink (basestasjon->bruker) og opplink (bruker->basestasjon), og dei er vanlegvis separert med 45 eller 50MHz, og nedlink-frekvanse er oftast dei høgaste. For bandet rundt 900MHz, vert 890-915MHz brukt til opplink, og 935-960MHz brukt til nedlink.
I tidsdomenet blir kanalane delt i 8 slotter. Kvar slot har ein periode på 156.25 symbollengder. Ulike brukarar kan dela på desse slottane, på den måten at 8 mobiltelefonar kan bruka ein enkelt frekvens.
I figuren til høgre kan ein sjå korleis ei slot frå kvar åttende slot i tidsdomenet blir satt saman til ein fysisk kanal. For fysiske kanalar som skal brukast for trafikk-kanalar (TCH) blir 26 slike slotter/rammer satt saman til ei multiramme (som på figuren). For andre typar kanalar blir 51 slike satt saman til ei multiramme.
Logiske kanalar
Interfacet mellom basestasjonane (BTS) og mobilbrukerne (MS) har forskjellige logiske kanalar. Det vil seie at dei vert mappa til dei fysiske kanalane på den måten at fleire logiske kanalar kan dele ein fysisk kanal. Dei logiske kanalane er delt i 3 ulike grupper, trafikk-kanalar (TCH), dedikerte kontroll-kanalar (DCCH) og felles kontroll-kanalar (CCCH). Trafikk-kanalane tek seg av sjølve datatrafikken som ein har i løpet av ei telefonsamtale. Dei dedikerte kontroll-kanalane tek seg av styringssignal mellom basestasjon og ein enkelt mottakar, i forbindelse med oppsettinga av trafikk, SMS-sending og rapportering i løpet av samtale. CCCH-kanalar inneheld informasjon til mottakarane slik at dei kan synkronisera seg med systemet og finna ut kva for basestasjonar dei er tilkobla.
TCH-kanalar
TCH-kanalane har 26 rammer i kvar multiramme til forskjell frå alle dei andre typane kanalar, som har 51.
TCH/F, og kalla fullratekanalar, er samtale når ein brukar full bandbreidd. Den totale bit-raten på denne kanalen er 22.7 kbit/s, medan den faktiske datamengden som kan bli overført er mellom 9.6 og 14 kbit/s på grunn av den kapasiteten kodinga treng. 24 rammer av kvar 26-multiramme blir brukt.
TCH/H, og kalla halvratekanalar, er når berre halve bandbreidda blir brukt. Den totale bit-raten er dermed 11.4 kbit/s og den faktiske datakapasiteten er 4.8-7kbit/s. Ved å bruke denne kanalen ved samtaler har systemet kapasitet til dobbelt så mange brukarar. 12 rammer av kvar 26-multiramme blir btukt.
DCCH-kanalar
SDCCH (Standalone Dedicated Control Channel) blir brukt for dei fleste korte sendingar, som til dømes oppstartinnstillingar for samtaler, registrering og SMS-sending. Kapasiteten er 0.8 kbit/s.
FACCH (Fast Associated Control Channel)
SACCH (Slow Associated Control Channel)
CCCH-kanalar
BCCH (Broadcast Control Channel)
SCH (Synchronization Channel)
FCCH (Frequency Correction Channel)
PCH (Paging Channel)
AGCH (Access Grant Channel)
RACH (Random Access Channel)
Mapping av logiske kanalar på fysiske kanalar
Dei logiske kanalane blir mappa over på dei fysiske kanalane. Til høgre kan ein sjå korleis trafikk-kanalane normalt blir mappa. Det ein ser er ei multiramme fra ein fysisk kanal. Ein ser at fyrst og fremst består det av TCH-rammer, men ein setter inn ei lita dataramme (SACCH) for kvar 12. ramme. I tillegg vert ikkje den siste ramma brukt i det heile teke.
For datakanalar vert det vanligvis brukt multirammer med 51 rammer. Desse har då 51 i staden for 26 rammer i figuren til høgre. Den aktuelle mappinga for desse kanalane er ofte ein god del meir komplisert enn for trafikk-kanalar. På ein enkel fysisk kanal kan ein til dømes få plass til både FCCH, SCH, BCCH og andre CCCH kanalar.
På ein særskilt type fysisk kanal brukar den logiske kanalen FCH ramme 0, 10, 20, 30 og 40, mens SCH brukar ramme 1, 11 , 21, 31 og 41. På rammene i mellom blir dei logiske kanalane BCCH, PCH og AGCH sendt. Ein basestasjon har normalt berre ein slik fysisk kanal som FCH, SCH og BCCH blir sendt på, og dette blir berre sendt på nedlink-frekvensen. Den korresponderande opplink-frekvensen/kanalen vert ofte brukt for den logiske kanalen RACH åleina for at mobiltelefonar alltid skal kunna gje ei beskjed til basestasjonane om at dei vil foreta eit anrop.