課程05-GSM無線接口和關(guān)鍵技術(shù)

1、GSM無線接口和關(guān)鍵技術(shù)無線接口和關(guān)鍵技術(shù)Good Good Study Day Day UP! 主要內(nèi)容主要內(nèi)容GSM無線接口概述GSM頻率資源GSM時隙和幀結(jié)構(gòu)GSM語音信號處理過程GSM空中接口控制技術(shù)無線無線接口概述接口概述其他其他MSCBTSHLR/AUC/LRSMCPSTN ISDNOMCMSUmMSUmUmA-bis接口接口BSCMSC/VLRA接口接口MAP接口接口BTSBTS連接管理（CM）無線資源管理（RR）移動管理（MM）綜合處理TCH0 TCH1 TCH2 。SACCH 。TCH25 IDL復(fù)幀復(fù)幀物理鏈路層物理鏈路層(L1)數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(L2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)

2、用層(L3)無線接口分層結(jié)構(gòu)無線接口分層結(jié)構(gòu)RACHBCCHAGCH/PCHSDCCHSACCHTCHFACCH無線接口（Um口）分層結(jié)構(gòu)無線接口接入技術(shù)無線接口接入技術(shù)時間時間FDMA頻率頻率TDMA時間時間頻率頻率CDMA頻頻率率時間時間碼碼 主要內(nèi)容主要內(nèi)容GSM無線接口概述GSM頻率資源GSM時隙和幀結(jié)構(gòu)GSM語音信號處理過程GSM空中接口控制技術(shù)上下行鏈路上下行鏈路下行鏈路（DownLink）是指基站發(fā)，MS接收的鏈路。上行鏈路（UpLink）是指MS發(fā)，基站接收的鏈路。頻率資源頻率資源工作頻段工作頻段Up-link Down-link GSM800 824849MHz 869894

3、MHz GSM900 890915MHz 935960MHz GSM900 G-Band 880890MHz 925935MHz GSM1800 17101785MHz 18051880MHz GSM1900 18501910MHz 19301990MHz GSM頻率分配表uGSM網(wǎng)載頻間隔為200kHz，GSM800和GSM900頻段上各有124個頻率載頻，GSM1800頻段上有374個頻率載頻，GSM1900頻段上有299個頻率載頻。u每個頻率采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個時隙，即8個信道（全速率）。u基本GSM-PGSM(GSM900 )/擴展GSM-EGSM(GSM900

4、G-Band )頻率分配頻率分配工作頻段工作頻段Up-link Down-link GSM900 890915MHz 935960MHz GSM1800 17101785MHz 18051880MHz 目前我國使用的是GSM900和GSM1800頻段，在每端留有200kHz的保護(hù)帶。按照國家規(guī)定：u中國移動占用890909MHz上行，935954MHz下行；u中國聯(lián)通占用909915MHz上行，954960MHz下行。頻率標(biāo)稱中心頻率與序號的關(guān)系：GSM900頻率編號：上行頻率F（n）=890MHz+0.2nMHz下行頻率F（n）=935MHz+0.2nMHz其中，n為絕對頻率號，從1-124

5、。GSM1800頻率編號：上行頻率F（n）=1710+0.2（n-511）MHz下行頻率F（n）=1805+0.2（n-511）MHz其中，n為絕對頻率號，從512-885。頻率復(fù)用頻率復(fù)用u在全雙工工作方式中，一個無線電信道包含一對信道頻率，每個方向都用一個頻率作發(fā)射。在覆蓋半徑為R的小區(qū)使用無線電頻率F，也可以在另一個相距D、覆蓋半徑也為R的小區(qū)內(nèi)再次使用F，只要D足夠隔離兩個小區(qū)間的相互干擾。u頻率復(fù)用是指在不同的地理區(qū)域上用相同的載波頻率進(jìn)行覆蓋。這些區(qū)域必須隔開足夠的距離，以致所產(chǎn)生的同頻率及鄰頻率干擾的影響可忽略不計。u頻率復(fù)用技術(shù)可以在不增加頻率資源的情況下提高系統(tǒng)的容量。 主要

6、內(nèi)容主要內(nèi)容GSM無線接口概述GSM頻率資源GSM時隙和幀結(jié)構(gòu)GSM語音信號處理過程GSM空中接口控制技術(shù)GSMGSM語音信號處理過程語音信號處理過程-1-120msGSMGSM語音信號處理過程語音信號處理過程-2-21、語音編碼GSM編碼方式稱為規(guī)則脈沖激勵長期預(yù)測編碼(RPE-LTP)，其處理過程是先進(jìn)行8KHZ抽樣，調(diào)整每20ms為一幀，每幀分為4個子幀，每個子幀長5ms，經(jīng)壓縮編碼后輸出260bits，純比特率為13kbit/s。2、信道編碼為了檢測和糾正傳輸期間引入的差錯，在數(shù)據(jù)流中引入冗余來提高可靠性。對話音來說，這些碼字長456比特。3、交織為了減少突發(fā)干擾對連續(xù)數(shù)據(jù)造成的大面積

7、差錯，常采用交織來將突發(fā)干擾造成的連續(xù)差錯化解為隨機獨立差錯，使其適合于譯碼器的錯誤糾正。在GSM系統(tǒng)中，采用二次交織方法。信道編碼和交織技術(shù)舉例床春白紅？前眠發(fā)豆明不三生明不三生月覺千南月覺千南光曉丈國光曉丈國床前明月光春眠不覺曉白發(fā)三千丈紅豆生南國床床前前明明月月光光春春眠眠不不覺覺曉曉白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈紅紅豆豆生生南南國國床春白紅床春白紅前眠發(fā)豆前眠發(fā)豆明不三生明不三生月覺千南月覺千南光曉丈國光曉丈國床？前明明月月光光春？眠不不覺覺曉曉白？發(fā)三三千千丈丈紅？豆生生南南國國編碼交織去交織解碼突發(fā)錯誤GSMGSM語音信號處理過程語音信號處理過程-3-3GSMGSM語音信號處理過程語音信號處

8、理過程-4-44、形成BurstBurst（突發(fā)脈沖序列）是GSM的傳輸單元， 可以理解為一個載波的一個時隙中的信息。也可以說，Burst是指MS與基站間一個載頻上8個時隙中任一時隙內(nèi)（即在一幀中）發(fā)送的信息比特流，它占時長為（576+12/13）us，即（156+1/4）bit。GSM中定義了五種Burst格式：普通突發(fā)脈沖序列、空閑突發(fā)脈沖序列、頻率校正突發(fā)脈沖序列、同步突發(fā)脈沖序列和接入突發(fā)脈沖序列。5、加密加密可以用于語音、數(shù)據(jù)和信令，與數(shù)據(jù)類型無關(guān) ，只限于用在普通突發(fā)脈沖序列。6、調(diào)制調(diào)制就是對信號源的信息進(jìn)行處理，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^程。信號源信息一般含有較多的直流分

9、量和頻率較低的頻率 分量，稱為基帶信號，不適合作為傳播信號 ，需要把基帶信號轉(zhuǎn)化為一個相對基帶頻率 而言頻率非常高的信號以適合信道傳輸。這個信號稱為已調(diào)信號，而基帶信號稱為調(diào)制信號。調(diào)制是通過改變高頻載波即消息載體信號的幅度、相位或者頻率 ，使其隨著基帶信號幅度的變化而變化來實現(xiàn)的。GSM系統(tǒng)使用GMSK調(diào)制方式，通常采用VITERBI算法進(jìn)行解調(diào)。AM PM FM一次正常通話過程的語音信號傳輸全過程1. 主叫用戶的語音通過MS上的話筒轉(zhuǎn)化為模擬信號并傳輸?shù)組S中來；2. 在MS中進(jìn)行處理：語音編碼-信道編碼-交織-加密-形成BURST-調(diào)制成可以發(fā)射的無線電信號，通過天線發(fā)射 出去；3. 信

10、號被基站的天線收到 ，在BTS上進(jìn)行以下處理：解調(diào)-分解BURST-解交織-解信道編碼-通過有線鏈路傳輸?shù)紹SC；4. 通過BSC的交換板卡發(fā)送到相應(yīng)的碼型轉(zhuǎn)換單元，在碼型轉(zhuǎn)換單元中把GSM采用的RPE-LTP編碼轉(zhuǎn)換成基本可以通用的A律PCM編碼，然后通過有線鏈路傳輸NSS系統(tǒng)中。5. 如果撥打的是固定電話，直接傳輸?shù)奖唤凶鶛C上，再通過聽筒使用空氣震動還原語音。6. 如果撥打的是移動電話，如何傳輸？GSMGSM語音信號處理過程語音信號處理過程-5-5 主要內(nèi)容主要內(nèi)容GSM無線接口概述GSM頻率資源GSM時隙和幀結(jié)構(gòu)GSM語音信號處理過程GSM空中接口控制技術(shù)時隙和幀結(jié)構(gòu)時隙和幀結(jié)構(gòu)GSM系

11、統(tǒng)在空中無線接口綜合使用FDMA和TDMA 兩種多址方式。u每個頻率的頻帶為200kHz，將所給頻帶890915MHz等間隔（200kHz）分成125個載頻，每個載頻又分成8個時隙，每個時隙為一個信道。uGSM無線路徑上的傳輸單位是由調(diào)制bit組成的脈沖串，稱為“Burst”?！癇urst”是有限長度，占據(jù)有限頻譜的信息，它在一個時間和頻率窗口上發(fā)送，稱這個窗口為slot。slot的中心頻率位于系統(tǒng)頻帶上200kHz的間隔上，并且以15/26ms 的時間重復(fù)。這個由頻域和時域構(gòu)成的空間slot，就是FDMA與TDMA在GSM中的應(yīng)用。u在一個小區(qū)內(nèi)，全部“Slot”的時間范圍都是一樣的，這個相

12、同的時間間隔稱為時隙（Time Slot），把它作為一個時間單位，恰好是一個“Burst”周期，記為BP。GSMGSM幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)GSM的無線幀結(jié)構(gòu)共有五個層次：時隙、TDMA幀、復(fù)幀、超幀和超高幀，時隙是物理信道的基本單元?？刂菩畔?shù)字信息GSMGSM幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)u一個TDMA幀由8個時隙組成，共占60/13=4.615ms，每個時隙含156.25個碼元，占15/26=0.557ms。u復(fù)幀有兩種類型：由26個TDMA幀組成的復(fù)幀，持續(xù)時長120ms，51個這樣的復(fù)幀組成一個超幀。這種復(fù)幀用于攜帶TCH（和SACCH加FACCH），用于話音信道及其隨路控制信道，其中24個突發(fā)序列用于業(yè)務(wù)，2

13、個突發(fā)序列用于信令；由51個TDMA幀組成的復(fù)幀，持續(xù)時長3060/13ms=235.385ms。26個這樣的復(fù)幀組成一個超幀。這種復(fù)幀用于攜帶BCH和CCCH，專用于控制信道。u超幀是一個連貫的51*26的TDMA幀，由51個26幀的復(fù)幀或者26個51幀的復(fù)幀構(gòu)成。u超高幀是由2048個超幀構(gòu)成。突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖BURSTBURST 突發(fā)脈沖序列是指MS與基站間一個載頻上8個時隙中任一時隙內(nèi)（即在一幀中）發(fā)送的信息比特流，占時長為（576+12/13）us，即（156+1/4）bit。GSM中定義了五種Burst格式：普通突發(fā)脈沖序列、空閑突發(fā)脈沖序列、頻率校正突發(fā)脈沖序列、同步突發(fā)脈沖序列

14、和接入突發(fā)脈沖序列。u普通突發(fā)脈沖序列Normal Burst，NB普通突發(fā)脈沖序列用于攜帶TCH及除RACH，SCH和FCCH以外的其他控制信道上的信息。普通突發(fā)脈沖序列結(jié)構(gòu)：用于均衡器識別起始位和停止位的尾比特TB，TB尾比特總是000，幫助均衡器判斷起始位和中止位。57個Encrypted bits（加密比特）是用戶的數(shù)據(jù)或話音，再加2個比特借用標(biāo)志F。借用標(biāo)志是表示此突發(fā)脈沖序列是否被FACCH信令借用，“0”表示是TCH，“1”表示是FACCH。26個訓(xùn)練比特（Training sequence）是一串已知比特，用于供均衡器產(chǎn)生信道模型（一種消除時間色散的方法）。訓(xùn)練序列共有8種，分

15、別和不同的基站色碼（BCC，3bit）相對應(yīng)，用來區(qū)分使用相同頻點的不同小區(qū)。8.25個比特的保護(hù)空間GP（相當(dāng)于大約30ms），是一段空白信息，防止有時隙交錯時，不會出現(xiàn)有用比特的交錯。突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖BURSTBURSTu頻率校正突發(fā)脈沖序列Frequency Correction Burst，F(xiàn)B頻率校正突發(fā)脈沖序列用于MS的頻率同步，它相當(dāng)于一個帶頻移的未調(diào)載波在FCCH上發(fā)送。頻率校正突發(fā)脈沖序列包含前后各3個尾比特TB；142個固定比特（Fixed bits），固定比特全為0，用于使調(diào)制器發(fā)送一個未調(diào)制有固定頻偏（67.7KHz）的正弦波以供MS識別。8.25比特的保護(hù)空間GP。u

16、同步突發(fā)脈沖序列Synchronization Burst，SB同步突發(fā)脈沖序列用于MS的時間同步，包括一個易被檢測的長同步序列并攜帶有TDMA幀號和基站識別碼（BSIC）信息。同步突發(fā)脈沖序列在SCH上發(fā)送。同步突發(fā)脈沖序列包含前后3個尾比特TB，39個加密比特，8.25bit的保護(hù)空間，以及64bit的同步序列（SYNC Sequence）。突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖BURSTBURSTu接入突發(fā)脈沖序列Access Burst，AB接入突發(fā)脈沖序列用于隨機接入。接入突發(fā)脈沖序列有一個較長的保護(hù)間隔GP，這是為了適應(yīng)MS首次接入（或切換到另一個BTS）后不知道時間提前量TA而設(shè)置的。MS可能遠(yuǎn)離BT

17、S，這意味著初始突發(fā)脈沖序列會遲一些到達(dá)BTS。u空閑突發(fā)脈沖序列Dummy Burst，DB在其它信道不要求發(fā)送突發(fā)脈沖時，基站收發(fā)信機須在小區(qū)配置中射頻頻率C0的下行信道的每個時隙發(fā)送一個突發(fā)脈沖，以便MS做支持BCCH的射頻頻率的功率測試，保持信號強度，防止對方解不出消息而將鏈路釋放，該突發(fā)脈沖即為空閑突發(fā)脈沖此突發(fā)脈沖序列不攜帶任何信息。它的格式與普通突發(fā)脈沖序列相同，其中加密比特改為具有一定比特模型的混合比特。信道分類信道分類物理信道和邏輯信道的概念u物理信道是指一個載頻上一個TDMA幀的一個時隙，用戶就是通過某一個載頻上的某個物理信道接入GSM系統(tǒng)通信的。用戶在該信道上，即該時隙上

18、發(fā)出的信息比特流就是突發(fā)脈沖序列。u在物理信道上所傳輸?shù)膬?nèi)容可以理解為邏輯信道，也可以說是邏輯信道映射到物理信道上傳送。GSM通信系統(tǒng)要傳輸不同類型的信息，包括業(yè)務(wù)信息和各種控制信息，因而要在物理信道上安排相應(yīng)的邏輯信道。這些邏輯信道有的用于呼叫接續(xù)階段，有的用于通信進(jìn)行當(dāng)中，也有的用于系統(tǒng)運行的全部時間內(nèi)。u邏輯信道分為公共信道和專用信道兩大類。最下邊是物理信道FCCHSCHBCCHPCHAGCHBCHCCCH公共公共信道信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用專用信道信道下行邏輯信道下行邏輯信道下行邏輯信道下行邏輯信道RACHCCCH公共公共信道信道SDCC

19、HSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用專用信道信道上行邏輯信道上行邏輯信道上行邏輯信道上行邏輯信道信道信道- -廣播信道廣播信道廣播信道BCH僅作為下行信道使用，即BTS 至MS 單向傳輸，它分為如下三種信道：1、頻率校正信道（Frequency Correction Channel，F(xiàn)CCH）攜帶用于校正MS頻率的消息，下行信道，點對多點（BTS對多個MS）方式傳播。作用是使MS可以定位并解調(diào)出同一小區(qū)的其他信息。FCCH信道只在下行BCCH載波的0時隙上傳送。2、同步信道（Synchronization Channel，SCH）在FCCH解碼后，MS接著就要解出SCH

20、信道消息。SCH攜帶MS的幀同步（TDMA幀號）和BTS的識別碼（BSIC）的信息，下行信道，點對多點方式傳播。SCH信道只在下行BCCH載頻的0時隙上傳送。3、廣播控制信道（Broadcast Control Channel，BCCH）廣播網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)消息。通常每個小區(qū)會有一個載波配置有這個信道。BCCH信道只在下行BCCH載頻的0時隙上傳送。MS會周期性地監(jiān)聽BCCH，以獲取BCCH上的信息。BCCH 所載的參數(shù)主要有：LAI，鄰小區(qū)列表、本小區(qū)使用的頻率表、小區(qū)識別、功率控制指示等。BCCH載波以固定功率發(fā)射，其信號強度能被所有的MS測量。信道信道- -公共控制信道公共控制信道公共控制信道

21、CCCH是基站與移動臺間的點對多點的雙向信道。有以下三種：1、尋呼信道（Paging Channel，PCH）用于尋呼（搜索）MS，是點對多點的下行信道。PCH信道在下行BCCH載頻的0時隙上傳送。2、隨機接入信道（Random Access Channel，RACH）MS隨機接入網(wǎng)絡(luò)時用此信道向基站發(fā)送信息，可作為對尋呼的響應(yīng)或MS主叫/登記時的接入。 MS還可以通過此信道向基站申請分配一個獨立專用控制信道（SDCCH）。RACH信道是上行信道。3、允許接入信道（Access Grant Channel，AGCH）下行信道，用于為隨機接入成功的MS發(fā)送分配的獨立專用控制信道（SDCCH）。A

22、GCH信道在下行BCCH載頻的0時隙上傳送。信道信道- -專用控制信道專用控制信道/ /業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道專用控制信道DCCH是基站與移動臺間的點對點的雙向信道，用于對某個MS的專用控制。可以分為三種：1、獨立專用控制信道（Stand alone Dedicated Control Channel，SDCCH）雙向?qū)Ｓ眯诺?。用在分配TCH之前呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令。例如登記和鑒權(quán)在此信道上進(jìn)行，空閑狀態(tài)下的短消息和小區(qū)廣播也在SDCCH上傳送。在SDCCH信道上傳送的信令消息和事件如下：Location Updating 位置更新，Call set-up 呼叫建立，Short Message

23、 Service point to point 點對點短消息等。2、慢速隨路控制信道（Slow Associated Control Channel，SACCH）屬于雙向信道，點對點方式傳播。它與一個TCH或一個SDCCH相關(guān)，在傳送用戶信息期間傳送某些特定信息。在上行方向，傳送MS接收到的關(guān)于服務(wù)及鄰近小區(qū)的信號強度的測試報告，這對實現(xiàn)MS參與切換功能是必要的。在下行方向，它用于MS的功率管理和時間調(diào)整。3、快速隨路控制信道（Fast Associated Control Channel，F(xiàn)ACCH）與TCH聯(lián)用，用于在傳輸過程中給系統(tǒng)提供比SACCH速度和及時性高得多的信令信息，如切換。F

24、ACCH工作采用借用模式，在話音傳輸過程中如果突然需要以比SACCH所能處理高得多的速度傳送信令信息，則借用20ms的話音（數(shù)據(jù)）來傳送。這一般在切換時發(fā)生。由于語音譯碼器會重復(fù)最后20ms的話音，因此這種中斷不被用戶查覺。業(yè)務(wù)信道TCH是用于傳送用戶的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信道。可以分為TCH/F和TCH/H，前者速率為13kbit/s，后者為6.5kbit/s。邏輯信道的應(yīng)用邏輯信道的應(yīng)用【以MS開機撥打電話為例說明邏輯信道的應(yīng)用】FCCH接收頻率校正信息；SCH接收BTS同步信號；BCCH接收系統(tǒng)消息；關(guān)機狀態(tài)關(guān)機狀態(tài)空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式專用模式空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)PCH 監(jiān)聽尋呼消息，如果手

25、機作被叫；RACH發(fā)送接入申請；AGCH允許接入并分配信令信道SDCCH；SDCCH/SACCH在SDCCH上進(jìn)行鑒權(quán)和加密，在SACCH上進(jìn)行功率控制并傳送TA值；TCH/FACCH進(jìn)入TCH進(jìn)行通話，通話期間短消息傳送通過SACCH傳送，切換信令通過FACCH傳送；BCCH通話結(jié)束后，進(jìn)入空閑狀態(tài)，守侯在BCCH信道上。IDLE信道組合信道組合 在實際應(yīng)用中，總是把不同類型的邏輯信道映射到同一個物理信道上，稱為信道組合。GSM系統(tǒng)常見的信道組合類型有： TCH/F + FACCH/F + SACCH/TF （全速率TCH）TCH/H(0,1) + FACCH/H(0,1) + SACCH/

26、TH(0,1) （半速率TCH） 26幀復(fù)幀 FCCH + SCH + BCCH + CCCH （主BCCH） FCCH + SCH + BCCH + CCCH + SDCCH/4 + SACCH/C4 (組合BCCH) BCCH + CCCH （擴展BCCH） SDCCH/8 + SACCH/C8 （主SDCCH）+FACCH/8 51幀復(fù)幀第1/2兩種只允許映射在時隙0，每小區(qū)只能有一個，含該信道組合的載頻稱C0載頻，又稱BCCH載頻；其中CCCH=PCH+RACH+AGCH；對于下行CCCH=PCH+AGCH，對于上行CCCH=RACH；邏輯信道和物理信道的映射邏輯信道和物理信道的映射

27、GSM的邏輯信道數(shù)量超過了一個載波所提供的8個物理信道，因此要想給每個邏輯信道都配置一個物理信道，一個載波是不夠的，需要再增加載波。但這樣并不是高效的通信。 解決方法：將公共控制信道復(fù)用，即在一個或者兩個物理信道上復(fù)用公共控制信道。 定義一個小區(qū)有N個載波，每個載波8個時隙。將載波分別定義為f0,f1,f2.。在載波f0的TS0上進(jìn)行FCCH，SCH，BCCH，CCCH的映射：只用每個幀的TS0 共51幀邏輯信道和物理信道的映射邏輯信道和物理信道的映射在載波f0的TS1上進(jìn)行SDCCH和SACCH的映射，如下圖：SDCCH和SACCH共占用102個時隙。SDCCH的DX（D0，D1.）只用于M

28、S建立呼叫的開始時使用；當(dāng)MS轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)信道TCH上，用戶開始通話或者登記完釋放后，DX就用于其他的MS。SACCH的AX（A0，A1）主要用于傳送那些不重要的控制信息，如無線測量數(shù)據(jù)等。邏輯信道和物理信道的映射邏輯信道和物理信道的映射在載波f0的TS2-TS7上進(jìn)行TCH的映射，如下圖：T表示TCH，用于傳送語音或者數(shù)據(jù)。A表示SACCH，用于傳送控制命令，如功率控制等。I表示IDLE，不含任何信息，用于配合測量。TCH是以26個時隙為周期進(jìn)行復(fù)用的。上行鏈路的TCH和下行的完全 一樣，但是有一個時間的偏移，時間偏移為3個TS。結(jié)論：在載波f0上TS0是邏輯控制信道，重復(fù)周期為51個TSTS

29、1是邏輯控制信道，重復(fù)周期為102個TSTS2-TS7是邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個TS小區(qū)內(nèi)的其他載波f1-fN的TS0-TS7全部為業(yè)務(wù)信道。背背 主要內(nèi)容主要內(nèi)容GSM無線接口概述GSM頻率資源GSM時隙和幀結(jié)構(gòu)GSM語音信號處理過程GSM空中接口控制技術(shù)跳頻技術(shù)跳頻技術(shù)引入跳頻技術(shù)的原因 ：1、基于頻率分集的原理，用于對抗快衰落。2、基于干擾源特性。跳頻定義：指載波頻率在很寬的頻帶范圍內(nèi)按某種序列進(jìn)行跳變。這種序列稱為跳頻序列。跳頻技術(shù)跳頻技術(shù)跳頻實現(xiàn)方式：1、基帶跳頻：每個載波單元的發(fā)射和接收頻率不變，只是在不同的FN時刻，數(shù)據(jù)被送到不同的載波單元發(fā)射出去。2、射頻跳頻：對每個收發(fā)

30、信機的頻率合成器進(jìn)行控制，使其在每個時隙上按不同的方案進(jìn)行跳頻。3、兩者區(qū)別：基帶跳頻的每個發(fā)信機只能對應(yīng)個頻點，而射頻跳頻的每個發(fā)信機能夠發(fā)送所有參與跳頻的頻點。跳頻技術(shù)的好處：1、采用跳頻技術(shù)可以增加系統(tǒng)工作頻帶，從而提高系統(tǒng)的抗干擾和抗衰落能力。2、可以改善和保護(hù)有效信息部分的脈沖不受通信環(huán)境中的快衰落影響。3、通過增加跳頻數(shù)來提高跳頻增益，從而使系統(tǒng)的抗干擾和抗衰落的能力提高。分集技術(shù)分集技術(shù)分集技術(shù)要解決的問題：減少由多徑引起的系統(tǒng)性能下降。分集技術(shù)定義：在若干個支路上接收相互間相關(guān)性很小的載有同一消息的信號，然后通過合并技術(shù)再將各個支路信號合并輸出，那么便可在接收終端上大大降低深衰

31、落的概率。分集技術(shù)分類：1、空間分集在空間設(shè)立兩副接收天線，獨立地接收同一信號，再合并輸出，衰落的程度能被大大減小。多采用水平間隔來實現(xiàn)。2、時間分集采用一定的時延來發(fā)送同一消息或者在系統(tǒng)所能承受的時延范圍內(nèi)在不同的時間內(nèi)發(fā)送消息的一部分。GSM采用交織技術(shù)實現(xiàn)時間分集。3、頻率分集使用兩個以上的頻率同時傳送一個信號，在接收端對不同頻率的信號進(jìn)行合并，利用不同頻率的無線載波的不同路徑減少或消除衰落的影響。GSM系統(tǒng)通過跳頻技術(shù)實現(xiàn)頻率分集。4、極化分集使兩副接收天線的極化方向互成一定的角度進(jìn)行接收，從而獲得較好的分集效果。功率控制技術(shù)功率控制技術(shù)-1-1功率控制技術(shù)要解決的問題：減小整個系統(tǒng)的

32、干擾，提高頻譜利用率。功率控制定義：功率控制就是指在一定范圍內(nèi)，用無線電方式改變MS或基站（或兩者）的傳輸功率。在保證良好接收的條件下，盡量減少發(fā)射功率，從而改善對其他呼叫的干擾。功率控制過程：GSM系統(tǒng)中上下行的功率控制是彼此獨立的，由BSC管理上下行方向上的功率控制。1、測量數(shù)據(jù)保存2、測量數(shù)據(jù)平均處理3、功率控制決策需要3個參數(shù)：一個門限值、一個N值和一個P值。若最近的N個平均值中有P個超過門限值，則認(rèn)為信號電平或者質(zhì)量較好；反之，則認(rèn)為信號電平或者質(zhì)量較差。4、功率控制命令發(fā)送5、測量數(shù)據(jù)修正功率控制的速度最快是480ms一次，每次調(diào)整步長為2dB或4dB。l延長電池壽命l降低網(wǎng)絡(luò)干擾l包括上行功控和下行功控l功率控制基于電平和質(zhì)量lBSC、BTS是判決者BCCH載頻不參加載頻不參加功率控制功率控制時間時間信號信號電平電平目標(biāo)電平值：目標(biāo)電平值：e.g. -85 dBm功率控制功率控制功率控制技術(shù)功率控制技術(shù)-2-2DTXDTX和和DRXDRX對于MS 用戶來說，平均的說話時間約在40%以下。所以在GSM系統(tǒng)中，根據(jù)MS用戶的狀態(tài)，采用普通和不連續(xù)發(fā)射（DTX）這兩