Alineamiento adaptativo en el tiempo

 

En el sistema GSM como en la mayoría de los sistemas celulares,

la EM obtiene su temporización de las señales recibidas de la EB. 

En concreto la EM transmite su burst 3 intervalos de tiempo (3 x

577 usg) después que los burst hayan sido recibidos de la EB.

 

No obstante dando que la temporización depende de lo que tarde en

propagarse la señal, que esto depende de la distancia entre la

EB-EMM y que el siguiente burst recibido de la EB (procedente de

otra EM con diferente distancia a la EB) puede superponerse,

deben ser tomadas algunas acciones al respecto.

La BS determina el adelanto en la temporización en transmisión

que el móvil debe tener para que sus burst lleguen en el

intervalo de tiempo correcto.

 

Este adelanto de temporización es inicialmente calculado por la

EB sobre la base del burst de acceso recibido en RACH (que tiene

un período de guarda de 68,25 bits o 252 usg) y puede ser de 0 a

63 períodos de bit de avance lo que equivale a una separación

máxima de 35 km.

 

La EB controla en modo de operación normal con TCH establecido,

el retraso de la señal procedente de la EM, enviando órdenes de

corrección en el SACCH y logrando que el error del retardo sea

menor que 2 usg (aproximadamente medio período de bit)

 

Para células de radio mayor que 35 Km. hay un procedimiento

especial establecido que permite realizar esta función en

células de hasta 120 Km.

 

Control de Potencia

 

El control de potencia en el sistema GSM puede ser utilizado

tanto en la EM como en la EB, y su finalidad principal es la de

reducir la interferencia cocanal, mientras se trabaja con una

potencia transmisora adecuada para mantener la calidad de la

señal de voz a través del enlace radioeléctrico.

 

Este control de potencia es obligatorio para las EM mientras que

no lo es para las EB. La EM deber ser capaz de variar su potencia

de transmisión desde su máximo valor (diferente según la clase de

EM de que se trate) hasta 20 mw en pasos de 2dB.

 

Para el acceso inicial de una EM en una célula del RACHB, dicha

EM debe usar o su valor máximo definido por la clase de EM que

es, o el valor máximo permitido en esa célula si éste es menor.

 

Tras esto, la EB calcula el nivel de potencia en radiofrecuencia

que debe usar la EM y se lo señala mediante 4 bits que a tal

efecto hay dedicados en el SACCH (EB-> EM). El cambio de potencia

en la EM se realiza a una velocidad de 2 dB cada 60 msg y la EM

confirma a la EB el nivel de potencia que utiliza en el SACCH

(EM->EB).

 

Handover

 

La EM tienen establecido el proceso de comunicación con la EB que

le proporciona mejor enlace. Como la EM se mueve, la EB con la

que existe el mejor enlace varía, por lo que la EM debe ser

reasignada a una nueva EB y su llamada re-enrutada adecuadamente.

 

Esta necesidad es solucionada por el proceso de handover que

determina la asignación de EM o de EB y que por tanto determina

el tamaño de las células mediante los valores de umbrales de

decisión de asignación utilizados y determina la calidad del

enlace radioeléctrico.

 

Para controlar el proceso de handover el sistema ha de poseer

información de la calidad del enlace radioeléctrico existente y

el de los enlaces alternativos de las EB circundantes.

 

Las EMs tan sólo son activas en 2 de los 8 intervalos de tiempo

de una trama si bien tienen la habilidad de, en los 6 restantes,

explorar las transmisiones del BCCH de las EBs circundantes.

 

Las portadoras de radiofrecuencia de BBCH son medidas

secuencialmente y promediadas durante un bloque SACCH (480 msg).

 

Una vez que tiene la información de calidad de su enlace con la

EB utilizada y con las circundantes transmite a la red la

información de las 6 EB con mayor intensidad de señal recibida (a

través de su EB), donde es tomada la decisión de handover.

 

Al proceso de medir los BCCHs, la EM debe identificar las EBs

circundantes lo que realiza identificando la frecuencia del BCCH

y si ésta es coincidente con la de varias EB, sincronizando y

demodulando el canal de sincronización de las EBs circundantes,

que contienen el código de identificación de estación base

(BSICs). La EM realiza esta operación en su trama “idle” TDMA

existiendo una sola por multitrama de TCH.

 

Hay que resaltar que para que esto pueda realizarse correctamente

todas las portadoras de radiofrecuencia que contengan BCCH debe

ser transmitidas con la misma potencia. Esto implica que en la

transmisión del BBCH no se puede aplicar ni el control adaptativo

de potencia, ni la transmisión discontinua.

 

Tan solo añadir que respecto de la EB con la que est  enlazada,

la EM mide no sólo la intensidad de señal recibida, si no también

la calidad de la misma en tasa de error de canal. Igualmente, la

EB realiza medidas de calidad del enlace EM -> EB. El medir los

dos parámetros permite al sistema conocer si la degradación de un

enlace radioeléctrico se debe a falta de señal o a interferencia

cocanal.

 

Junto con el handover como cambio de la EB con la que trabaja una

EM también existe el concepto de handover intracelular (al

anterior le llamamos handover intercelular) y que consiste en

cambiar el canal en el que se realiza la comunicación dentro de

una misma EB. Esto se puede llevar a cabo ya que la EB mide la

señal recibida en todos los canales recibibles por ellas y no

solo en el utilizado por lo que puede determinar que canal tiene

una menor interferencia cocanal.

 

El algoritmo de handover no est  restringido a especificaciones

GSM sino que se da libertad al gestor de red de cómo realizarlo. 

No obstante existe un ejemplo de algoritmo recomendado por las

especificaciones.

 

Como la mayoría de las comunicaciones en sistemas móviles son de

voz y éstas son realmente activas menos de la mitad del

tiempo, GSM usa la transmisión discontinua (GTX) apoyándose en

detectores de actividad vocal (VAD) transmitiendo aquellos tramos

de voz que son consideradas como que contienen nuestra voz

activa. Esto conlleva dos ventajas: la señal cocanal interferente

se reduce a 3 db de media y la duración de la batería de la EM se

amplía considerablemente.

 

Los intervalos en los que no se transmite voz se rellenan

mediante ruido confortable. El algoritmo para extraerlo es

enviado periódicamente en los períodos de silencio, en tramas de

identificación de silencio (SID) al extremo receptor de la

comunicación.

 

La opción DTX es obligatoria para las EM y optativa para las EB

 

Por otro lado la recepción discontinua implica que las EM est n

diseñadas para tener activados los receptores sólo cuando es

necesario.

 

Esto puede ser llevado a cabo ya que el canal de búsqueda (PCH)

en CCCH (EB -> EM) est  organizado de forma que la EM solo

necesita escuchar un pequeño subconjunto de todas las tramas PCH.

 

La propagación en sistemas móviles en el que se da multitrayecto

produce un desvanecimiento en la señal recibida muy

característico.

 

Este efecto negativo se corrige en parte, mediante el salto lento

en frecuencia. La secuencia de burst que forman el TCH son

asignadas cíclicamente a diferentes frecuencias definidas para

una EB. Las señales de temporización disponibles en la EB y en la

EM son usadas para mantener transmisores y receptores en

sincronismos dentro de una secuencia de salto en frecuencia

definida.

 

Una ventaja adicional del SFH es que la interferencia cocanal

est  más dispersa entre todas las EM ya que todas las EM pasarían

por la frecuencia en la que existe la interferencia cocanal,

siendo todas ligeramente afectadas pero ninguna de forma

continua, como ocurriría en el caso de no existir el SFH.

 

En el sistema GSM la duración de cada salto coincide con el de la

trama TDM (4,616 ms). Por tanto la frecuencia de salto es de 217

saltos /sg.