【正文】 過為了適應PSTN網(wǎng)絡64Kbit/s的傳輸，因而在它其中的碼型速率轉換板將完成將速率由13Kbit/s轉換為64Kbit/s的工作，二、信道編碼信道編碼用于改善傳輸質量，克服各種干擾因素對信號產(chǎn)生的不良影響，但它是以增加比特降低信息量為代價的。每個樣本在經(jīng)過A率13比特（μ率14比特）的量化，因為為了處理A率和μ率的壓縮率不同，因而將該量化值又分別加上了3個或2個的“0”比特，最后每個樣本就得到了16比特的量化值。相反，當兩個使用同一跳頻組，MAIO也相同的但HSN不同的信道，它只會對突發(fā)脈沖的1/n干擾。經(jīng)分析使用跳頻的網(wǎng)絡可比不采用跳頻的網(wǎng)絡高出3dB的增益。 跳頻可起到頻率分集的作用。當采用射頻跳頻時，它是在通過對其每個TRX的頻率合成器進行控制，使其在每個時隙的基礎上按照不同的方案進行跳頻。2=120kmTS0TS1TS2TS3圖示：擴展小區(qū)的TDMA幀 第五節(jié) 跳頻技術跳頻可分為快速跳頻和慢速跳頻,在GSM中采用的是慢速跳頻,其特點是按照固定的間隔改變一個信道使用的頻率.根據(jù)GSM的建議，基站無線信道的跳頻是以每一個物理信道為基礎的，因此對于移動臺來說，只需要在每個幀的相應時隙跳變一次，其跳頻速率為217跳/秒，它在一個時隙內(nèi)用固定的頻率發(fā)送和接收，然后在該時隙后需跳到下一個TDMA幀，由于監(jiān)視其它基站需要時間，故允許跳頻的時間約為1ms，收發(fā)頻率為雙工頻率。在GSM中被稱為時間提前量TA。3. 頻率分集：這種分集技術在GSM中是通過調(diào)頻來實現(xiàn)的，4. 極化分集：它是通過采用垂直電子天線、垂直磁性天線和環(huán)狀天線來實現(xiàn)的。1. 空間分集：若在空間設立兩副接收天線，獨立接收同一信號，由于其傳播環(huán)境及衰落各不相同，具有不相干或相干性很小的特點，采用分集合并技術并使輸出較強的有用信號，降低了傳播因素的影響。根據(jù)理論推導，衰落最快時為每秒2V/λ次（V為移動速度，λ為信號波長）嚴重衰落時深度達（20~40）dB，這將嚴重的影響信號傳播質量，從這里可以看出在經(jīng)歷衰落谷點的時間取決于移動臺的運動速度及發(fā)射的工作頻率，作為一種近似，兩谷點之間的的距離可以認為是半個波長，對于900MHz頻帶，它約為17cm。 對非理想地面的條件下的更好近似是平均信號強度與距離的四次方成反比。路徑損耗不僅與載頻頻率、傳播速度有關，而且還與傳播地形和地貌有關。BCCH信道是一個小容量的信道，每51復幀（235ms）僅有四幀（一個消息塊）傳送一個23字長Lapdm的消息。 對于中等容量的基站，如有四個TRX的情況，TS0可使用第一種mainBCCH的類型，再用2個TS作為SDCCH信道類型。 上行鏈路的結構與下行的是一樣的，一個接通的GSM移動信道業(yè)務信息在每一幀分配的TS中以突發(fā)脈沖的形式發(fā)送，唯一的不同是有一個時間偏移，這個時間偏移為3個時隙。它是102個TDMA幀重復一次。它的訓練序列和保護間隔都要比普通脈沖要長，這是為了適應移動臺首次接入(或切換到另一個BTS)后不知道時間提前量的缺陷并提高系統(tǒng)的解調(diào)能力而設定的. 頻率校正突發(fā)脈沖序列:它用于移動臺的頻率同步,相當于一個未調(diào)載波,該序列有142固定比特用于頻率同步,它的結構十分簡單,固定比特全部為0，當使用調(diào)制技術后，,當MS通過該突發(fā)脈沖序列知道該小區(qū)的頻率后,才能在此標頻上讀出在同一物理信道上的隨后的突發(fā)脈沖序列的信息來(如SCH及BCCH).保護間隔和尾比特同普通突發(fā)脈沖序列. 同步突發(fā)脈沖序列:它用于移動臺的時間同步,它的訓練序列為64比特,2個39比特的信息字段,它用于SCH信道,因而它的訓練序列較長而容易被檢測圖示 突發(fā)脈沖序列結構圖，而且只能有一種，因為如果定義了幾種序列，移動臺無法知道基站選擇的序列。值得注意的是，它在普通突發(fā)脈沖序列可分為8種，但在接入突發(fā)脈沖和同步突發(fā)脈沖序列是固定的而并不隨著小區(qū)的不同而不同?？梢苑譃槲宸N突發(fā)脈沖序列：l 普通突發(fā)脈沖序列（normal burst）:用于攜帶TCH、FACCH、SACCH、SDCCH、BCCH、PCH和AGCH信道的消息。 二、TDMA幀在TDMA中，每一個載頻被定義為一個TDMA 幀，相當于FDMA系統(tǒng)中的一個頻道。 隨機接入信道（RACH）：當MS想與網(wǎng)絡建立連接時，它會通過RACH信道來廣播它所需的服務信道，請求消息包括3個比特的建立的原因（如呼叫請求、響應尋呼、位置更新請求、及短消息請求等等）和5個比特的用來區(qū)別不同MS請求的參考隨機數(shù)，屬上行信道，點對點傳播方式。信息基本上包括小區(qū)的所有頻點、鄰小區(qū)的BCCH頻點、LAI（LAC+MNC+MCC）、CCCH和CBCH信道的管理、控制和選擇參數(shù)及小區(qū)的一些選項。 公共控制信道（CCCH）：包括RACH、PCH、AGCH和CBCH，前一個是單向上行信道，后者是單向下行信道。,。 同頻干擾保護比：C/I≥9dB。 三、頻道配置絕對頻點號和頻道標稱中心頻率的關系為：GSM900MHz頻段為: fl(n)= + (n1) (移動臺發(fā),基站收）； fh(n)=fl(n)+45MHz (基站發(fā),移動臺收)。 n∈[1，124]GSM1800MHz頻段為： fl(n)= + (n512) (移動臺發(fā),基站收）； fh(n)=fl(n)+95MHz (基站發(fā),移動臺收）；n∈[512，885] 其中：fl(n)為上行信道頻率、fh(n)為下行信道頻率,n為絕對頻點號（ARFCN）。所謂C/I，是指當不同小區(qū)使用相同頻率時，另一小區(qū)對服務小區(qū)產(chǎn)生的干擾，它們的比值即C/I，GSM規(guī)范中一般要求C/I 9dB；工程中一般加3dB余量，即要求C/I12dB 鄰頻干擾保護比：C/I≥9dB。一、TDMA信道的概念在GSM中的信道可分為物理信道和邏輯信道。 專用控制信道（DCCH）：包括SDCCH、SACCH、FACCH廣播信道： 廣播信道僅用在下行鏈路上，由BTS至MS。所有這些消息被稱為系統(tǒng)消息（SI）在BCCH信道上廣播，在BCCH上系統(tǒng)消息有八種類型TYPE 2bis 、2ter、7和8。 專用控制信道包括SDCCH、SACCH、FACCH、TCH，這些信道被用于某一個具體的MS上. 獨立專用控制信道（SDCCH）：SDCCH是一種雙向的專用信道，它主要用于傳送建立連接的信令消息、位置更新消息、短消息、用戶鑒權消息、加密命令及應答及各種附加業(yè)務。每幀包括8個時隙（TS0~TS7），并要有一個幀號 ，這是因為在計算加密序列的A5算法中是以TDMA幀號為一個輸入?yún)?shù)，當有了TDMA幀號后，移動臺就可以判斷控制信道TS0上傳送的為哪一類邏輯信道了。l 接入突發(fā)脈沖序列（access burst）：用于攜帶RACH信道的消息。l 保護間隔（guard period）:它是一個空白空間，由于每個載頻的最多同時承載8個用戶，因此必須保證各自的時隙發(fā)射時不相互重疊，盡管使用了后面會講到的定時提前技術，但來自不同移動臺的突發(fā)脈沖序列仍會有小的滑動，因而就采用了保護間隔可是發(fā)射機在GSM規(guī)范許可的范圍內(nèi)上下波動。該突發(fā)脈沖的信息位中有19比特描述TDMA的幀號(用于MS與網(wǎng)絡的同步和加密過程),有6比特來描述基站識別號BSIC(NCC+BCC),經(jīng)過信道卷積后就得到了2個39比特. 保護間隔和尾比特同普通突發(fā)脈沖序列. 空閑突發(fā)脈沖序列:此突發(fā)脈沖序列在某些情況下由BTS發(fā)出,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.四、邏輯信道與物理信道之間的對應關系我們知道，每個小區(qū)都有若干個載頻，每個載頻都有8個時隙，因而我們可以定義載頻數(shù)為C0、C…、Cn，時隙數(shù)為TS0、TS..、TS7。由于是專用信道，所以上行鏈路C0上的TS1也具有同樣的結構，這就意味著對一個移動臺同時可雙向連接，但在時間上會有一個偏移（以后我們會講到出現(xiàn)這種情況的原因）。TCH信道用于傳送話音和數(shù)據(jù)。剩余29個用做TCH/F。注： 小區(qū)信道描述中含有該小區(qū)所使用到的所有頻點，包括BCCH頻點和跳頻頻點。下面讓我們具體研究一下?lián)p耗產(chǎn)生的各種原因。 對數(shù)正態(tài)衰落 常常在移動臺和基站之間有高大建筑物、樹林和高低起伏的地勢地貌，這些障礙物的阻擋造成電磁場的陰影，產(chǎn)生了陰影效應，致使接收信號強度下降。根據(jù)該公式還可以看出當采用1800MHz時兩衰落谷點的時間是900 MHz的一半。在移動通信中，空間的間距越大，多徑傳播的差異就越大，所收場強的相關性就越小。85 / 85第四節(jié) 移動臺和基站的時間調(diào)整移動臺收發(fā)信號要求有3個時隙的間隔,。時間提前量值可以由0至233us，該值會影響到小區(qū)的無線覆蓋，在給定光速下，GSM小區(qū)的無線覆蓋半徑最大可達到35km，這個限制值是由于GSM定時提前的編碼是在0~63之間。但對基站系統(tǒng)來說，每個基站中的TRX（收發(fā)信機）要同時于多個移動臺通信，因此，對于每個TRX來說，能根據(jù)通信使用的物理信道，在其每個時隙上按照不同的跳頻方案來進行跳變。它采用的混合合成器對頻帶的要求十分寬松，每個發(fā)信機都可使用一組相同的頻率，采用不同的MAIO加以區(qū)分。跳頻是要保證同一個信息按幾個頻率發(fā)送，從而可提高了傳輸特性。三、跳頻序列 在小區(qū)參數(shù)的定義中定義了兩個頻率組，一個稱為小區(qū)分配表（CELL ALLOCATION）用來定義該小區(qū)所用到的所有頻點，另一個被稱為移動分配表（MOBILE ALLOCATION）用來定義參與跳頻的所有頻點。MS可以由系統(tǒng)廣播消息中提供的小區(qū)參數(shù)來根據(jù)算法導出跳頻序列和小區(qū)的跳頻序列號。因而在數(shù)字化之后，進入編碼器之前，就得到了128 Kbit/s的數(shù)據(jù)流。編碼的基本原理是在原始數(shù)據(jù)上附加一些冗余比特信息，增加的這些比特是通過某種約定從原始數(shù)據(jù)中經(jīng)計算產(chǎn)生的，接收端的解碼過程利用這些冗余的比特來檢測誤碼并盡可能的糾正誤碼。全速率TCH信道編碼在對全速率語音編碼時，首先將對語音編碼形成的260個比特流分成三類，分別為50個最重要的比特，132個重要比特以及78個不重要的比特。為了實現(xiàn)卷積編碼，還應加上4個比特的尾位。 RACH信道的編碼隨機接入信道RACH的消息是由8個消息比特組成，包括3個比特的建立原因和5個比特的隋機鑒別符。但是，信道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才有效，為了解決這一問題，希望找到把一條消息中的相繼比特分開的辦法，即一條消息的相繼比特以非相繼的方式被發(fā)送，使突發(fā)差錯信道變?yōu)殡x散信道。同理，將B的后四組同它的下一語音塊C的前四組來進行塊間交織。GSM通過傳輸加密提供保密措施。解調(diào)的功能是接收信號，從一個受調(diào)的電磁波中還原發(fā)送的數(shù)據(jù)。否則，MS將調(diào)諧到次高的載波上直到找到可用的小區(qū)。但該值設置過大時會使小區(qū)的有效覆蓋范圍隨之縮小，在小區(qū)交接處人為的造成盲區(qū)。在這里值得注意的是,僅當小區(qū)重選指示(CELL_RESELECTION_INDICATION)激活時C2算法這幾個參數(shù)才起作用,否則移動臺將不考慮CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY_OFFSET和PENALTY_TIME的設置情況，因而此時C2=C1。 值得注意的時，每次由參數(shù)C2引起的小區(qū)重選至少間隔15秒，這是為了避免移動臺頻繁的小區(qū)重選過程。當小區(qū)接入禁止設為1且小區(qū)禁止限制設為0時，則該小區(qū)只允許切換業(yè)務，而不允許移動臺直接接入，這種做法常被用在微蜂窩和雙頻網(wǎng)的覆蓋環(huán)境下。當一個51復幀中CCCH為3時尋呼子信道數(shù)為：（3 BS_AG_BLKS_RES）BS_PA_MFRMS當一個51復幀中CCCH為9時尋呼子信道數(shù)為：（9 BS_AG_BLKS_RES）BS_PA_MFRMS問題研究： 當參數(shù)BS_PA_MFRMS越大，小區(qū)的尋呼子信道也就越多，相應的屬于每個尋呼子信道的用戶數(shù)也就越小，但系統(tǒng)總體容量并未增加，因為它是以犧牲尋呼消息在無線信道上的平均時延為代價的。小區(qū)中的公共控制信道采用哪種組合方式，由參數(shù)CCCH_CONF決定。這個在RACH上發(fā)送的報文被稱做信道申請（channel request）,它的有用信令消息只有8比特，其中有3比特用來提供接入網(wǎng)絡原因的最少指示，在網(wǎng)絡擁塞的情況下，系統(tǒng)可根據(jù)這這一粗略的指示來分別對待不同接入目的的信道申請（哪些類型的呼叫可接入網(wǎng)絡、哪些類型的呼叫將被拒絕）并為它們選擇分配最佳類型的信道，在這一指示中顯然不足以傳送移動臺想傳送的所有信息，如申請信道的具體原因、用戶身份及移動設備的特性，這些消息是在此后的SABM消息中發(fā)送的。因為如果兩個移動臺的發(fā)送碰撞，并在一段給定的時間后重發(fā)，則它們的申請仍會碰撞。一種比較常見的情況是，當用戶發(fā)起呼叫后但有時卻會很快的返回到空閑模式下，當用戶重新?lián)芙袝r會在一段時間內(nèi)撥打不出去，這就是系統(tǒng)啟用了立即指派拒絕限時所產(chǎn)生的影響。在GSM的機制中，它將其所有的用戶分為15個類別（該類別的定義被網(wǎng)絡運營商直接寫在了SIM卡中），分別為C0~C9與C11~C15，其中前10個級別被隨機的平均的分配給普通用戶，C10用于緊急呼叫允許。根據(jù)小區(qū)的RACH和AGCH負載來設置）來決定在距上次發(fā)送之間的時隙間隔內(nèi)隨機選擇發(fā)送信息的時隙（即在此規(guī)定的時隙間隔內(nèi)隨機選擇一時隙進行重發(fā)，該參數(shù)越大，可供選擇的時隙就越多，那么再次碰撞的幾率就越?。? 問題研究：系統(tǒng)對RACH的控制功能 值得注意的是網(wǎng)絡無法知道移動臺何時需要通信，移動臺也很可能會同時占用同一個RACH時隙來用于申請接入，這時不可避免的要發(fā)生碰撞現(xiàn)象。建議當小區(qū)的TRX數(shù)為一個時，CCCH的配置可采用一個基本物理信道且與SDC