【正文】 /s變換成64kbit/s速率。64kbit/s PCM編碼是電信領(lǐng)域的基本碼型。MS中所有業(yè)務(wù)共用的部分稱為移動終端（MT），用于語音業(yè)務(wù)類的就是MT0，即手機形式。為保證MSC具有ISDN的交換能力，TRAU可以放在傳輸鏈中BTS與MSC之間的不同的地方，如圖32所示。 語音編碼GSM采用的編碼方案是13kbit/s RPE—LTP碼（規(guī)則脈沖激勵長期預(yù)測）。激勵信號在濾波器輸入端通過插入空值采樣而重組，使它變成8kHz采樣的信號。 在系統(tǒng)設(shè)備一側(cè)完成13kbit/s與64kbit/s之間變換的功能實體稱為TRAU單元。多路接入技術(shù)是實現(xiàn)無線資源共享的普遍方法，GSM采用頻分多路（FDMA）和時分多路（TDMA）混合技術(shù)，具有較高的頻譜利用率。為了實現(xiàn)信令流與用戶數(shù)據(jù)的同時傳輸，GSM系統(tǒng)為此提供了兩種方法。 GSM系統(tǒng)空閑模式下的信道由于無線頻譜資源有限，在GSM系統(tǒng)中不可能每個用戶獨立占有一條TCH。用于完成接入過程指令的信道定義為公共控制信道CCCH，它是面向全體MS的，為它們同時提供接續(xù)的信道類型?？臻e模式下另一類信息是CBSM，它是由網(wǎng)絡(luò)每兩秒向MS傳送的一個約80字節(jié)的消息?！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，這個窗口稱為“Slot”。與時隙定義共存的是信道特性的頻域定義。時隙序號具有一個很長的重復(fù)周期，在此周期內(nèi)任何一個“Slot”都具有一個明確的時隙號和頻隙號。在26個TDMA中，24個用于TCH/F的發(fā)送，一個用于SACCH的發(fā)送，一個空閑。如果SACCH安排在幾乎同時送出，BTS勢必要在480ms內(nèi)同時接收來自全部MS的SACCH消息，這就產(chǎn)生了每480ms重復(fù)一次的瞬間高負(fù)載情況。此時，從MS角度看，上下行之間準(zhǔn)確偏移量是3BP減去TA，TA值由BTS計算并通過信令方式通知MS，MS延時結(jié)構(gòu)如圖35。GSM還在無線接口上采用慢速跳頻技術(shù)（SFH），所謂跳頻就是規(guī)則地改變一個信道所使用的頻隙。因此，由前面的Burst串與后面的無限1 bit組成這樣的無限bit串。訓(xùn)練序列插在Burst中間是為了減少它與有用bit之間的距離。④ F Burst是一種很特殊的Burst，長達(dá)148bit，且全為0 bit。 交織交織就是把碼字順序重新排列，以改善實發(fā)持續(xù)誤碼狀況。因為各信道是時分的，一個信道只在一個時隙中周期性地傳輸，將信息在一個時隙傳輸構(gòu)成一個burst，時長為576μs，而20ms語音段是分8幀，每幀為57bit，即一個burst可以傳輸兩個幀，計114bit，再加上訓(xùn)練比特26和8個首尾比特，共計為148bit，加上burst之間的間隔時間為156bit。奇偶碼：這是一種普遍使用的最簡單的檢測誤碼方法。典型的調(diào)制器包括兩個步驟：首先把GMSK信號調(diào)制到一個較低的固定頻率上，一般情況下是個中頻信號；然后再把這個已調(diào)信號上調(diào)到要求的Burst頻隙，也就是載頻上，同時調(diào)整好要求的功率電平。而解調(diào)則是一個逆過程。當(dāng)解調(diào)器采用最大似然估計方法時，可以產(chǎn)生十分有效的糾錯結(jié)果。在沒交織前，若連續(xù)錯碼為100bit，假設(shè)從序號1到100，這樣就有一段消息都錯；交織后，還是連續(xù)100個錯碼，此時為第一幀的57bit加上第二幀的43bit，再恢復(fù)為原序列后，則只有序號為1，2，9，10，17，18，25，26，……非連續(xù)出錯，可通過信道編碼來糾正。在Burst中使用了一種編址機制，收端在解調(diào)之后就可以得到這個信息，從而分別采取不同的解碼方式，這個用于區(qū)別的信息稱為偷幀標(biāo)志（Stealing Flag）。② S Burst僅用于下行SCH，與標(biāo)準(zhǔn)Burst長度相等，但結(jié)構(gòu)不同，如圖310所示。常規(guī)Burst：這是一種長Burst，用于除上述幾種情況之外的所有其他場合。用于調(diào)制的比特包一般由有用信息，加上一個訓(xùn)練序列 （Training Sequency）和兩端的各三個0 bit組成。一般0載頻保留不用，所以在25MHz上可以存在122個有用頻隙。從MS的角度看，這是由于傳播時延的影響。按照上面的排列結(jié)構(gòu)，SACCH的周期為4268（BP）= 480ms。正因此，可以大大減少收發(fā)信機的數(shù)量。信道在時域上總是周期性的，周期的長短、“Slot”的數(shù)量隨信道類型而變，周期的同步可以通過系統(tǒng)同步機制獲得每個小區(qū)都有一個參考時鐘用以定義時隙位置，除此之外還要遵循系統(tǒng)中所有信道周期所規(guī)定的時間安排。信道就對應(yīng)“Slot”的概念，是一個二維的矩形。它規(guī)則地改變MS到BTS上的傳輸載頻，能提供抗多徑衰落的能力，改善傳輸質(zhì)量。上面提及的FCCH、SCH、BCCH、PCH和AGCH都是下行的公共控制信道。從空閑模式到專用模式的變化需要在MS與BTS之間交換信息，這就是接入過程。而在呼叫期間，把FACCH幀代替TCH上的用戶數(shù)據(jù)，形同用戶數(shù)據(jù)丟失而產(chǎn)生傳輸錯誤，因此我們把它稱為“偷”幀。除了用戶數(shù)據(jù)，還有另一類信息需要傳送，這就是信令流。帶內(nèi)信息使TRAU可以知道收到信息的種類（全速語音、半速語音、數(shù)據(jù)等），以及采用何種適用的方法用于上行或下行傳輸。DTX模式下，當(dāng)用戶有效講話時編碼成13kbit/s，而在其他時候僅保持在500bit/s，用于模擬背景噪聲，使收端能產(chǎn)生連續(xù)信號以避免聽者以為連接中斷。每一幀的濾波系數(shù)各不相同，由語音幀傳遞。無線路徑上的語音傳輸設(shè)計需要特別注意的是頻譜效率，以盡可能低的數(shù)據(jù)速率得到可接受的通話質(zhì)量。MSC中的傳輸規(guī)范很接近ISDN的規(guī)范，不僅電路交換的基礎(chǔ)是64kbit/s，而且A接口的低層規(guī)范也與ISDN相應(yīng)規(guī)范一致。收端可以經(jīng)過一套對應(yīng)的逆變換，恢復(fù)語音信號。在移動端由于限制于語聲平面時比較簡單的，而在網(wǎng)絡(luò)一側(cè)，IWF就要取決于互連網(wǎng)的語音傳輸模式。數(shù)字信號經(jīng)過高頻調(diào)制、功率放大等處理，以電磁波的形式發(fā)送到自由空間。位置區(qū)識別碼（LAI） 組成結(jié)構(gòu)MCC+ MNC+ LAC，代表MSC業(yè)務(wù)區(qū)中的不同位置區(qū)。它存儲于SIM卡、歸屬位置寄存器（HLR）和拜訪位置寄存器（VLR）中，其結(jié)構(gòu)如下： IMSI = MCC + MNC + MSINMCC為移動國家號，中國是460；MNC為移動網(wǎng)號；MSIN是移動用戶識別碼。點對點短消息業(yè)務(wù)一種是移動臺接收點對點短消息（SMSMT/PP），另一種是移動臺發(fā)送點對點的短消息業(yè)務(wù)（SMSMO/PP）。② 數(shù)字業(yè)務(wù)在GSM技術(shù)規(guī)范中列舉了35種數(shù)字業(yè)務(wù)，主要是以下幾類：與公眾電話通信網(wǎng)（PSTN）用戶相連的數(shù)字業(yè)務(wù)PSTN中最常用的數(shù)字業(yè)務(wù)有三類傳真和可視圖文（VIDEOTEX），數(shù)字網(wǎng)GSM要與PSTN相連接，必須使用MODEM，GSM能處理9600bit/s速率以下的全雙工方式下的數(shù)據(jù)。移動臺在通話期間，不斷向所在工作區(qū)基站報告本區(qū)及相鄰區(qū)的無線環(huán)境的詳細(xì)數(shù)據(jù)，當(dāng)需要越區(qū)切換時，移動臺主動向本區(qū)基站發(fā)出越區(qū)切換請求。當(dāng)A區(qū)的移動臺進(jìn)入B區(qū)后，它會自動搜索該區(qū)基站的廣播信道，從中獲得位置信息。 Abis接口的協(xié)議與Um接口協(xié)議稍有不同，它的物理層為64kbit/s地面線路，鏈路層為LAPD。 OSI參考模型的基本結(jié)構(gòu)是分層，根據(jù)分層的概念，通信處理過程可以看作由最低層到最高層的若干有序的邏輯層次構(gòu)成。當(dāng)固定網(wǎng)不能查詢HLR以獲得所需移動用戶位置信息時，有關(guān)的關(guān)口交換局GMSC就應(yīng)查詢此用戶歸屬的HLR，以獲得被呼移動臺的漫游號碼，再傳遞給固定網(wǎng)。 Abis接口是基站系統(tǒng)中基站控制器BSC與基站收發(fā)信臺BTS之間的無線接口，支持所有向用戶提供的服務(wù)，著重支持對BTS無線設(shè)備的控制和分配的無線資源管理。利用基站識別碼（BSIC）移動臺能區(qū)分各小區(qū)。 MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC服務(wù)區(qū)表示網(wǎng)絡(luò)中由一個MSC所覆蓋的部分。移動設(shè)備只有插入SIM卡后才能進(jìn)網(wǎng)使用。② 基站收發(fā)信臺（BTS）BTS負(fù)責(zé)無線傳輸，每個BTS有多部收發(fā)信機（TRX），即占用多個頻率點，每部TRX占用一個頻率點，而每個頻率點又分成8個時隙，這些時隙就構(gòu)成了信道。⑤ 設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR——Equipment Identification Register） EIR是存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，用來實現(xiàn)對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能。③ 拜訪位置寄存器（VLR——Visitor Location Register） VLR是存儲用戶位置信息的動態(tài)鏈接庫，當(dāng)漫游用戶進(jìn)入某個MSC區(qū)域時，必須在MSC相關(guān)的VLR中進(jìn)行登記，VLR分配給移動用戶一個漫游號（MSRN）。MSC通常是一個大的程控數(shù)字交換機，能控制若干個基站控制器（BSC）。（MSS） 包括以下幾個部分：移動交換中心（MSC），歸屬位置寄存器（HLR），拜訪位置寄存器（VLR），認(rèn)證（鑒權(quán)）中心（AUC），設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR）。 2 GSM全球移動通信系統(tǒng)概述 GSM的發(fā)展概述GSM原意為“移動通信特別小組”（Group Special Mobile），是歐洲郵電主管部門會議（CEPT）為開發(fā)第二代數(shù)字蜂窩移動系統(tǒng)而在1982年成立的機構(gòu)，開始制定適用于泛歐各國的一種數(shù)字移動通信系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。通過順序地將連續(xù)的信道分配給不同的小區(qū)，許多分配方案可以使得在一個小區(qū)內(nèi)的鄰頻信道間隔為N個信道帶寬，其中N是簇的大小。增加D/R的值，同頻干擾減小。有一種借用策略，就是當(dāng)某小區(qū)的所有信道都已被占用，則允許它從相鄰小區(qū)中借用信道并且不影響借出小區(qū)的任何一個正在進(jìn)行的呼叫，該過程由移動交換中心（MSC）來管理。 FGDCEABDGFEACBEFDCAGBB內(nèi)含K個信道此簇為N=7M為復(fù)制次數(shù)3 圖11 蜂窩頻率復(fù)用思想圖解 越區(qū)切換 當(dāng)一個移動臺正在通話的時候，從一個基站移動到另一個基站，為了使通話不被中斷，系統(tǒng)自動地將呼叫轉(zhuǎn)移到新基站的信道上。因數(shù)N叫做簇的大小，典型值為12。給相鄰小區(qū)的基站分配一個信道組，所包含的信道全部不能在相鄰小區(qū)內(nèi)使用。如果信道內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)大于終端用戶的數(shù)據(jù)速率，就可以存儲用戶數(shù)據(jù)，即使在同一時刻不存在兩條同步無線傳輸信道，仍能給用戶提供全雙工操作?；窘ㄔ诟采w區(qū)域 的中央或邊緣，包含無線信道和架在塔上的發(fā)射與接收天線 控制信道用于呼叫建立，呼叫請求，呼叫初始化和其他標(biāo)志及控制用途 前向通道用于從基站向用戶傳送信息的無線信道全雙工系統(tǒng)同時允許雙向通信的通信系統(tǒng)。在蜂窩系統(tǒng)中，移動交換中心將蜂窩基站和用戶連到公用交換電話網(wǎng)上。其思想是用許多小功率的發(fā)射機（小覆蓋區(qū)）來代替單個的大功率發(fā)射機（大覆蓋區(qū)），每一個小覆蓋區(qū)只提供服務(wù)范圍內(nèi)的一小部分覆蓋?，F(xiàn)在考慮一個共有S個可用的雙向信道的蜂窩系統(tǒng)。從設(shè)計的角度來看，N盡可能的取最小值，以便獲得某一給定覆蓋范圍內(nèi)的最大容量，但是一定要顧及到使用相同頻率的小區(qū)距離過近而引起的同頻干擾必須限制在可