13.3 Systemfunktion

Zellen:

Mobilfunknetze³ haben einen zellularen Aufbau mit einer gewollten Begrenzung der Funkzone durch eine angepasste Sendeleistung.

---

Abbildung 13.3.1: Zellstruktur für die Clustergröße N = 7

---

Vorteile:

Wirtschaftliche und technische Vorteile:

→ Die knappen Sendefrequenzen können in einem ausreichenden Abstand wiederverwendet werden. Durch die gewählte Geometrie ergibt sich aus dem Zellradius R und der Clustergröße N der Wiederverwendungsabstand zu

(13.3.1)

→ Anzahl der Tln pro Zelle ist proportional zur Anzahl der Frequenzen

→ Anzahl der Tln. pro Fläche ist proportional zur Anzahl der Zellen

Verbindung:

Der Verbindungsaufbau im GSM-Netz in Abb. 13.3.2 beginnt mit dem Einschalten des Handys.

---

Abbildung 13.3.2: Gesprächsaufbau MS-1 zu MS-3

---

Einschalten:

Ein Handybesitzer schaltet sein Mobiltelefon ein, um ein Gespräch zu führen:

1. Anmelden des Gerät mit den aus der SIM-Karte stammenden Teilnehmerdaten und dem aus dem Gerät ausgelesenen Gerätedaten bei der nächsten Basisstation
2. Weiterleiten der Daten an lokale MSC
3. Weiterleiten der Daten von lokaler MSC an zuständige MSC, in deren zugeordnetem HLR die SIM-Karte registriert ist
4. Die Authentisierung der Daten und das Überprüfen der Erlaubnis zur Teilnahme des Users am Mobilnetz mit den Daten des AUC und EIR
5. Position und der Status eingebucht des Tln. im HLR / VLR eintragen

Wählen:

Bei Verbindungswunsch mit der gewählten Rufnummer

1. Zuständige MSC, in deren HLR der gerufen Tln registriert ist und Status und Position des gerufenen Tln. ermitteln

Ring:

Weiterleiten des Anrufs an das entfernte MSC, in dessen Zuständigkeitsbereich der Tln. momentan ist.

1. Über BSS den Anruf zum Handy des gewünschten Tln leiten und die Authentisierung des gerufenen Handy gegenüber dem MSC als das richtige

Hallo:

Beginn des eigentlichen Gespräches

1. Ein Handover zur nächsten BSS bei Wechsel des Gesprächs in die Zuständigkeit einer anderen BSS

   → U.U wechselt damit auch die zuständige MSC

   → Die Aktualisierung der HLR/VLR-Daten

Informationskanäle:

Zum Informationstransport existieren 11 logische Kanäle (entspricht 11 analogen Ltg.) entsprechend Abb. 13.3.3 .

---

Abbildung 13.3.3: TDMA-Informationskanäle bei GSM

---

Wo bin ich:

Was passiert beim Einschalten eines Handies?

Zuhören:

Abhören der Broadcast Channels (Rundfunkkanäle) von der Basisstation zu allen Handys im Empfangsbereich

• BCCH: Broadcast Control Channel

  → Dummy Bursts zur ersten Kontaktaufnahme eines MS zu einer BTS

• FCCH: Frequency Correction Channel

  → Die Synchronisation des MS auf ungenaue Frequenz der BTS

• SCH: Synchronisation Channel

  → Verbindungsspezifische Informationen (u.a. TDMA-Zeitlage) und netzspezifische Informationen (Richtiges Netz? D1, D2, …)

Verhandeln:

Über Common Control Channels (Steuerung einer einzelnen Verbindung) einen Access Burst (Anfrage) absetzen.

• PCH: Paging Channel

  → Die Anfragesignalisierung von BTS zu MS

• RACH: Random Access Channel

  →Anfragesignalisierung umgekehrt von MS zu BTS über RACH anstelle von PCH

• AGCH: Access Grant Channel

  → Die Zuteilung eines exklusiven bidirektionalen Signalisierungkanals SDCCH

• SDCCH: Stand Alone Dedicated Control Channel (Signalisierung)

  → Die Authentisierung und Zuweisung eines Verkehrskanals TCH für ein Gespräch

Sprechen:

Über die Traffic Channels Verkehrsdatenkanäle werden Nutzdaten (Sprache, Fax, oder sonstiges) transportiert.

• FTCH: Full rate traffic channels (22,8kbps)

  → Bandbreite für ein Gespräch mit Datentransferrate 13kbps

• HTCH: Half rate traffic channels (11,4kbps)

Regeln:

Über Dedicated Channels Steuerkanäle volle Systemkontrolle der TCH

• SACCH: Slow Associated Control Channel

  →Handover, Sendeleistungsanpassung

• FACCH: Fast Associated Control Channel

  → Schnelle Signalisierung (hohe Priorität) im TCH anstelle von Sprache