UNIVERSIDAD DE GRANADA. ESTUDIOS DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ESTUDIO Y SIMULACIÓN CON MATLAB DE LA INTERFAZ DE RADIO DE GSM

REALIZADO POR: RAFAEL CASAŅAS ÁVILA

DIRIGIDO POR: JOSÉ LUÍS PÉREZ CÓRDOBA

DEPARTAMENTO: ELECTRÓNICA Y TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES

PALABRAS CLAVE: Sistemas Celulares, GSM, Arquitectura de Red GSM, Interfaz de Radio, Codificación de la Fuente, Codificación del Canal, Códigos Cíclicos, Códigos Convolucionales, Modulación Digital GMSK, Algoritmo de Viterbi.

RESUMEN: Con el presente trabajo se trata de tener una visión general de los sistemas de telefonía celulares y en particular de estándar GSM. Se va a profundizar en la Interfaz de Radio de GSM fijándonos en las técnicas especiales del procesado de voz, así como de los sistemas de codificación utilizados en GSM. Finalmente se realizarán algunas simulaciones con el programa MATLAB, para ver implementadas algunos de los puntos tratados en el trabajo.



Tabla de Contenidos

  • Fuentes



    INDICE

    I.- ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO

    - MOTIVACIÓN
    - OJETIVOS

    II.- DESARROLLO DEL PROYECTO

    1.- Introducción
    1.1.- GSM: el nacimiento de un estándar
    1.2.- Elecciones Técnicas
    1.3.- Nacida digital
    2.- Sistemas Celulares
    2.1.- Introducción a los sistemas celulares
    2.2.- Reutilización de frecuencias
    2.3.- Estrategias de asignación de canales
    2.4.- Gestión de la interfaz de radio
    2.5.- Consecuencias de la movilidad
    2.5.1.- Gestión de la localización
    2.5.2.- Handover (función de traspaso)
    2.6.- Roaming (función de seguimiento)
    2.7.- Interferencias y capacidad del sistema
    2.7.1.- Interferencia co-canal y capacidad del sistema
    2.7.2.- Interferencia entre canales adyacentes
    2.7.3.- Control de Potencia para reducir las Interferencias
    2.8.- División de celdas (cell-splitting)
    3.- Arquitectura de red en GSM
    3.1.- Introducción a la arquitectura de red celular
    3.2.- Organización interna de GSM
    3.3.- Subsistemas en GSM
    3.3.1.- La Estación Móvil (MS)
    3.3.2.- El Subsistema de la Estación Base (BSS)
    3.3.3.- El Subsistema de Red (NSS)
    3.3.4.- El Centro de Operaciones y Mantenimiento (OSS)
    4.- La Interfaz de Radio
    4.1.- Introducción
    4.2.- Acceso a sistemas truncados
    4.2.1.- Acceso Múltiple por División en Frecuencia (FDMA)
    4.2.2.- Acceso Múltiple por División en el Tiempo (TDMA)
    4.2.3.- Acceso Múltiple por división del Espacio (SDMA)
    4.2.4.- Acceso Múltiple por División de la Codificación (CDMA)
    4.2.5.- Acceso Múltiple por Saltos de Frecuencia (FHMA)
    4.2.6.- Operaciones Dúplex
    4.2.6.1.- Dúplex por división en Frecuencia (FDD)
    4.2.6.2.- Dúplex por División en el Tiempo (TDD)
    4.3.- El Canal de Radio
    4.3.1.- Características del Canal de Radio
    4.3.2.- Condiciones Estáticas
    4.3.3.- Condiciones Dinámicas
    4.4.- Frecuencias y Canales Lógicos
    4.4.1.- Canales de Tráfico
    4.4.2.- Canales de Control
    4.4.2.1.- Canales Broadcast (BCH)
    4.4.2.2.- Canales de Control Comunes (CCCH)
    4.4.2.3.- Canales de Control Dedicados (DCCH)
    4.5.- Ejemplo de una llamada GSM
    4.6.- Estructura de las tramas en GSM
    5.- Procesado de Señal en GSM
    5.1.- Introducción
    5.2.- Codificación de la fuente
    5.2.1.- Requisitos para la codificación de la voz en GSM
    5.2.2.- Funcionamiento de la codificación - descodificación de la voz
    5.2.4.- Análisis por Predicción de Periodo Largo (LTP)
    5.2.5.- Transmisión Discontinua
    5.3.- Codificación del Canal
    5.3.1.- Introducción a la codificación del canal
    5.3.1.1- Chequeo de Redundancia Cíclica (CRC)
    5.3.1.2- Códigos Convolucionales
    5.3.1.3.- Descodificación de códigos convolucionales de máxima probabilidad. El Algoritmo de Viterbi
    5.3.1.4.- Entrelazado ("Interleaving")
    5.3.2.- Codificación del Canal en GSM
    5.3.2.1.- CRC en GSM
    5.3.2.2.- Código convolucional en GSM
    5.3.2.3.- "Interleaving" en GSM
    5.4.- Modulación Digital en GSM
    5.4.1.- Modulación MSK (Minimum Shift Keying)
    5.4.2.- Modulación GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying)
    6.- Simulaciones con Matlab
    6.1.- Introducción
    6.2.- Codificación de la fuente
    6.3.- Codificación del canal
    6.4.- Modulación digital
    6.5.- Demodulación y Descodificación
    6.6.- Resultados de las Simulaciones

    III.- RESUMEN, CONCLUSIONES

    IV.- BIBLIOGRAFÍA

    V.- APENDICES

    Apéndice 1.- Uso del programa de codificación "TOAST"
    Apéndice 2.- Programas en Matlab
    Apéndice 3.- Acrónimos y Abreviaturas



    FUENTES




    José Luis Pérez Córdoba