Cosa sono i canali fisici GSM?
GSM (Global System for Mobile Communications) è una tecnologia di rete cellulare digitale ampiamente utilizzata che utilizza vari canali fisici per facilitare la comunicazione tra i dispositivi mobili e l’infrastruttura di rete. Questi canali fisici sono una parte essenziale dell’interfaccia aerea del GSM e svolgono ruoli distinti nella trasmissione vocale e di dati. Entriamo nel dettaglio dei canali fisici del GSM:
1. Canale di trasmissione fisica (PBCH):
Il Physical Broadcast Channel (PBCH) viene utilizzato per trasmettere informazioni di sistema essenziali a tutti i dispositivi mobili all’interno della cella. Le caratteristiche chiave di PBCH includono:
- Trasmissione costante: PBCH trasmette continuamente informazioni sulla cella, consentendo ai dispositivi mobili appena arrivati o accesi di accedere rapidamente ai dettagli di rete necessari.
- Sincronizzazione: Aiuta i dispositivi mobili a sincronizzarsi con i parametri di temporizzazione e frequenza della rete.
- Identificazione cella: PBCH contiene informazioni sull’identità della cella, che aiutano i dispositivi mobili a identificare e selezionare la cella appropriata.
2. Canali di controllo comuni:
- Canale di correzione della frequenza (FCCH): L’FCCH viene utilizzato per fornire informazioni sulla correzione della frequenza ai dispositivi mobili. Li aiuta a regolare i loro ricevitori sulla frequenza corretta della cellula.
- Canale di sincronizzazione (SCH): SCH trasporta informazioni di sincronizzazione, consentendo ai dispositivi mobili di allineare i propri tempi con quelli della rete.
- Broadcast Control Channel (BCCH): Il BCCH viene utilizzato per trasmettere informazioni di controllo generali, dettagli specifici della cella e informazioni di sistema ai dispositivi mobili all’interno della cella. È essenziale che i dispositivi mobili accedano alle informazioni sulla configurazione della rete e sui servizi disponibili.
3. Canali di traffico:
Il GSM utilizza diversi canali di traffico per la comunicazione vocale e dati:
- Tariffa intera (TCH/F): Questo canale fornisce un servizio vocale a tariffa intera, offrendo la voce nella sua qualità originale. È comunemente usato per le chiamate vocali.
- Half Rate (TCH/H): Il canale a metà velocità viene utilizzato per conservare la larghezza di banda riducendo la velocità dei dati mantenendo una qualità vocale accettabile. Viene spesso utilizzato durante i periodi di elevata congestione della rete.
- Enhanced Full Rate (EFR): EFR è una versione estesa del canale a tariffa intera che migliora ulteriormente la qualità della voce.
- Adaptive Multi-Rate (AMR): AMR è un codec vocale più recente che offre velocità variabili, adattandosi alla qualità del collegamento radio. Fornisce sia una buona qualità vocale che un utilizzo efficiente della larghezza di banda.
4. Canali di controllo:
- Canale di controllo dedicato autonomo (SDCCH): SDCCH viene utilizzato per scopi di segnalazione e controllo, come l’impostazione delle chiamate, gli aggiornamenti della posizione e l’invio di SMS. Fornisce risorse dedicate per la segnalazione di controllo tra il dispositivo mobile e la rete.
- Canale di controllo associato lento (SACCH): SACCH opera in parallelo con i canali di traffico (TCH) e trasporta informazioni di controllo relative alla chiamata in corso, comprese le regolazioni del livello di potenza e i comandi di passaggio.
- Fast Associated Control Channel (FACCH): FACCH viene utilizzato per trasmettere informazioni di controllo con tempi critici durante una chiamata vocale. Ad esempio, se è necessario trasferire la chiamata a una cella diversa, le informazioni di controllo vengono inviate tramite FACCH per ridurre al minimo le interruzioni.
5. Canale ad accesso casuale (RACH):
Il Random Access Channel (RACH) viene utilizzato dai dispositivi mobili per avviare il contatto con la rete per vari scopi, come l’impostazione delle chiamate, la trasmissione di SMS o gli aggiornamenti sulla posizione. Quando un dispositivo mobile desidera trasmettere dati alla rete, invia una richiesta al RACH e la rete risponde di conseguenza.
6. Canali di controllo dedicati (DCCH):
I canali di controllo dedicati (DCCH) vengono utilizzati per la segnalazione e il controllo dedicati associati a uno specifico dispositivo mobile e alla sua chiamata attiva. Gli esempi includono il canale di controllo dedicato autonomo (SDCCH) e FACCH.
7. Canali di controllo associati lenti e veloci (SACCH e FACCH):
SACCH e FACCH vengono utilizzati per trasmettere informazioni di controllo e segnalazione durante una chiamata in corso. SACCH opera a una velocità più lenta e viene utilizzato per informazioni meno critiche dal punto di vista temporale, mentre FACCH opera a una velocità maggiore e viene utilizzato per messaggi di controllo urgenti.
In sintesi, il GSM utilizza una combinazione di canali fisici per facilitare la comunicazione vocale e di dati. Questi canali servono a vari scopi, dalla trasmissione di informazioni essenziali alla creazione e al mantenimento di connessioni tra i dispositivi mobili e la rete. Ciascun canale svolge un ruolo fondamentale nel garantire il funzionamento affidabile ed efficiente della rete cellulare GSM.