【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組誤差。 奇偶碼：一種普遍使用的，最簡(jiǎn)單的檢測(cè)誤碼的方法 交織編碼 目的 針對(duì)多徑衰落導(dǎo)致的 突發(fā)性錯(cuò)誤 把一個(gè)較長(zhǎng)的突發(fā)誤碼離散成隨機(jī)誤碼，再用糾正隨機(jī)誤碼的編碼技術(shù)消除隨機(jī)誤碼。 原理 按行輸入，按列輸出 。把碼字順序相關(guān)的比特流非相化。 方法 將 912bit字符交織后分散到 8個(gè) TDMA幀的時(shí)隙中來(lái)傳輸 交織編碼方法 輸入碼流是 20ms的幀，每幀含 456bit。每?jī)蓭?40ms）共 912bit，按每行 8位寫(xiě)入，共寫(xiě)入 114行 輸出按列輸出，每次讀出 114bit，恰好對(duì)應(yīng) GSM的一個(gè) TDMA時(shí)隙 過(guò)程：在 40ms共 912bit間進(jìn)行 ?將輸入碼流長(zhǎng)為 20ms幀中的 456bit分成 8段，每段含 57bit ?當(dāng)前幀的 456bit分別與第 n1幀后半幀的 228bit和第 n+1幀前半幀的 228bit交織 圖 926 交織編碼矩陣 圖 927 交織過(guò)程 Viterbi均衡 均衡的目的 解決符號(hào)間干擾問(wèn)題，適合于信號(hào)不可分離多徑的條件下，且時(shí)延擴(kuò)展遠(yuǎn)大于符號(hào)寬度的情況。 均衡的分類(lèi) 頻域均衡：使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的總傳輸函數(shù)滿(mǎn)足無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件 時(shí)域均衡：使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿(mǎn)足無(wú)碼間串?dāng)_的條件 （數(shù)字通信中常用） 均衡算法的限制 所用算法必須能夠處理在 16181。 s之內(nèi)收到的兩個(gè)等功率的多經(jīng)信號(hào)。因此在 GSM系統(tǒng)中多采用 Viterbi均衡算法 天線分集 實(shí)現(xiàn)方法之一： 使用兩個(gè)接收信道，它們受 到的衰落影響是不相關(guān)的 （即兩者在某一時(shí)刻同時(shí)經(jīng) 受某一深衰落點(diǎn)影響的可能 性很?。?。 因此當(dāng)合成來(lái)自?xún)筛短炀€的 信號(hào)時(shí)，衰落程度能被減小。 圖 928 天線分集接收示意圖 跳頻技術(shù) 跳頻 就是有規(guī)則地改變一個(gè)信道的頻隙（載頻頻帶） 分類(lèi) 快跳頻 慢跳頻 GSM的無(wú)線接口上采用 GSM引入跳頻的主要原因 頻率分集 干擾分集 頻率分集 目的 抗拒移動(dòng)通信系統(tǒng)中 瑞利衰落 的影響 原理 同一信號(hào)在不同頻隙上有不同的瑞利衰落的影響 頻率相差越大這種干擾的相關(guān)性越小 因此由頻率分集分散到不同頻隙上的突發(fā)脈沖不會(huì)受到同一瑞利衰落的影響，從而改善了傳輸質(zhì)量。 適用條件 當(dāng) MS高速移動(dòng) 時(shí)，其它衰落影響較大， GSM所采用的慢跳頻技術(shù)就無(wú)能為力了 MS靜止或慢速移動(dòng) 時(shí)，慢跳頻技術(shù)可以使傳輸質(zhì)量提高大約 干擾分集 干擾分集 源于碼分多址（ CDMA）的應(yīng)用 在高業(yè)務(wù)量區(qū)域，系統(tǒng)所能提供的容量受載干比（ C/I）限制。在允許干擾總合下，可存在的干擾源越多，系統(tǒng)容量越大 ，這就是干擾分集的目的。 在 GSM系統(tǒng)中，有時(shí)為了提高頻譜的利用率，不同小區(qū)中可以包含相同頻率。通常當(dāng)干擾總合小于 C/I=7dB 時(shí)，呼叫將受?chē)?yán)重干擾： ? 如果沒(méi)有跳頻，只有分配在 ?1或 ?2上的用戶(hù)可以得到正確接收。 ? 然而有了跳頻，就可以在所有情況下保證質(zhì)量。 A小區(qū)受干擾情況 f1 f2 f3 f4 移動(dòng)臺(tái) → 基站干擾電平 (無(wú)跳頻 ) (C/I=10dB) (C/I=) (C/I=6dB) (C/I=) 移動(dòng)臺(tái) → 基站平均干擾電平 (有跳頻 ) (C/I=) 移動(dòng)臺(tái) → 移動(dòng)臺(tái)干擾電平 (無(wú)跳頻 ) (C/I=10dB) (C/I=) 移動(dòng)臺(tái) → 基站平均干擾電平 (有跳頻 ) (C/I=) 圖 929 GSM蜂房結(jié)構(gòu)與調(diào)頻組網(wǎng) 跳頻技術(shù)的相關(guān)規(guī)定 跳頻在時(shí)隙和頻隙上進(jìn)行 TDMA幀中的時(shí)隙 蜂窩結(jié)構(gòu)的每個(gè)區(qū)群分配 n組頻率，并分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分配一組頻率（跳頻頻率集），其中每一個(gè)頻率為一個(gè)頻道（頻隙）。 跳頻序列的描述參數(shù) GSM中規(guī)定最多可用的跳頻序列個(gè)數(shù)為 64個(gè) 。對(duì)于 n個(gè)指定的頻率集合， 可以建立 64 n個(gè)不同的跳頻序列。 跳頻序列號(hào)（ HSN），有 64種不同值 移動(dòng)指配偏置度（ MAIO） ,可包括 全部 n個(gè)頻率 通常在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的所有信道采用相同 的 HSN和不同的 MAIO進(jìn)行跳頻，可避 免區(qū)內(nèi)信道間干擾； 而在鄰近小區(qū)之間由于使用不相關(guān)的頻 率集合，可認(rèn)為彼此之間沒(méi)有干擾。 圖 930 GSM慢跳頻示意圖 話音激活與功率控制 有效地減少 同信道干擾 話音激活 話音激活控制就是采用 非連續(xù)發(fā)射 。 元 件 功 能 發(fā) 端 話音激活檢測(cè)器 檢測(cè)是否有話音或僅僅是噪音 發(fā)射機(jī)舒適噪音發(fā)生器 產(chǎn)生并發(fā)送與發(fā)射機(jī)背景噪音相似的信號(hào)參數(shù) 收 端 接收機(jī)舒適噪音發(fā)生器 產(chǎn)生與發(fā)射機(jī)背景噪音相似的背景噪音信號(hào)，使收聽(tīng)者覺(jué)察不到話音激活控制開(kāi)關(guān)的動(dòng)作 話音幀代換器 用前面未受干擾的話音幀取代受干擾的話音幀，從而保證接收的話音質(zhì)量 圖 931 非連續(xù)發(fā)射（ DTX）框圖 圖 932 話音激活監(jiān)測(cè)器（ VAD）框圖 功率控制 目的 在保證通信服務(wù)質(zhì)量的條件下，使發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率為最小，從而 降低系統(tǒng)內(nèi)的同信道干擾的平均電平 。 規(guī)定 支持基站和移動(dòng)臺(tái)各自獨(dú)立地進(jìn)行發(fā)射功率控制 規(guī)定總的控制范圍是 30dB，每步調(diào)節(jié)范圍是 20dB，從 20mW到 20W之間的 1 6個(gè)功率電平，每步精度為 177。 3dB，最大功率電平的精度為 177。 。 過(guò)程 移動(dòng)臺(tái)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量，并定期向基站報(bào)告，基站按預(yù)置的門(mén)限參數(shù)與之相比較，然后確定發(fā)射功率的增減量。同理，移動(dòng)臺(tái)按預(yù)置的門(mén)限參數(shù)與之相比較，然后確定發(fā)射功率的增減量。 在實(shí)際應(yīng)用中，主要是對(duì)移動(dòng)臺(tái)（而非基站）的發(fā)射功率進(jìn)行控制：以滿(mǎn)足覆蓋區(qū)內(nèi)移動(dòng)用戶(hù)能正常接收為準(zhǔn) GSM系統(tǒng)中的語(yǔ)音編碼技術(shù) 語(yǔ)音方案 13kbit/s RPELTP碼（規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)期預(yù)測(cè)） 目的 在保證語(yǔ)音或數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的條件下，提高系統(tǒng)的無(wú)線 資源利用率，增加系統(tǒng)的容量 過(guò)程 把語(yǔ)音分成 20ms 為單位的段，每個(gè)段編成 260bit的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)小段分別編碼 塊與塊之間依靠外同步，塊內(nèi)部不含同步信息 收端將收到的信息塊經(jīng) LPT和 LPC濾波重組 經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的去加重網(wǎng)絡(luò)加以復(fù)原，恢復(fù)語(yǔ)音信號(hào) GSM系統(tǒng)中的語(yǔ)音處理的一般過(guò)程 圖 933 GSM中語(yǔ)音處理的一般過(guò)程 語(yǔ)音編碼 ? 編碼方式：規(guī)則脈沖激勵(lì) ──長(zhǎng)期預(yù)測(cè)編碼 (RPELTP) ? 20ms為一幀，純比特率為 13kbit/s。語(yǔ)音編碼器以 20ms為單位，經(jīng)壓縮編碼后輸出 260bits，因此碼速率為13kbps。根據(jù)重要性不同，輸出的比特分成 182bits和78bits兩類(lèi)。 ? 未來(lái)的更加先進(jìn)的話音編碼器可以將速率進(jìn)一步降低到 （半速率編碼）。 信道編碼 50bit 塊編 碼器 ＋ 3 卷積 編碼 器 ＋ 4 2 132bit 456bit 78bit 交 織 191744921045031145141245251345361445471545581645657bit語(yǔ) 音 幀 A20ms8 57 ＝45 6b itB20ms456bitC20ms456bit3 57 1 26 1 57 3突發(fā)脈沖的結(jié)構(gòu) 三個(gè)語(yǔ)音幀 GSM的信令協(xié)議 構(gòu)成 七號(hào)信令的主體 GSM的專(zhuān)用協(xié)議 主要信令 MAP BSSAP（ BSS應(yīng)用部分） 數(shù)據(jù)通道鏈路接入?yún)f(xié)議 LAPD LAPDm協(xié)議（專(zhuān)用于空中接口） GSM的無(wú)線信令接口協(xié)議 GSM的地面信令接口協(xié)議 圖 934 GSM網(wǎng)絡(luò)中各部分的信令 GSM無(wú)線信令的接口協(xié)議結(jié)構(gòu) OSI模型建議的 分層協(xié)議結(jié)構(gòu) 三個(gè)層次 內(nèi) 容 功 能 物 理 層 各類(lèi)信道 為高層信息傳送提供基本的無(wú)線信道 數(shù)據(jù)鏈路層 各種數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu) 對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制 第三層 無(wú)線資源管理（ RM） 各類(lèi)消息和程序 對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行控制 移動(dòng)性管理（ MM） 呼叫管理 低 高 GSM無(wú)線信令接口的物理層 為上層 提供不同的邏輯信道 每個(gè)邏輯信道都有自己的業(yè)務(wù)接入點(diǎn) SAP 各種邏輯信道是復(fù)用在 TDMA物理信道的 TS0或 TS1時(shí)隙上的 移動(dòng)臺(tái)采用時(shí)分多址方式，可以在空閑時(shí) 監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境，把監(jiān)測(cè)結(jié)果通過(guò) SACCH定時(shí)地傳送給基站，以確定是否進(jìn)行切換 GSM無(wú)線信令接口的數(shù)據(jù)鏈路層 協(xié)議 移動(dòng) D信道鏈路接入?yún)f(xié)議 LAPDm 作 用 為移動(dòng)臺(tái)和基站之間提供可靠的無(wú)線鏈路 主 要 信令協(xié)議 信令層兩連接的建立和釋放； 根據(jù)不同的業(yè)務(wù)接入點(diǎn) (SAP)說(shuō)明連接的復(fù)用和去復(fù)用； 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元到協(xié)議數(shù)據(jù)單元的映射。 用 途 在 L3實(shí)體之間通過(guò) Dm通路經(jīng)空中接口 Um傳遞信息 支 持 多個(gè)第三層實(shí)體； 多個(gè)物理實(shí)體； BCCH信令； PCH信令； AGCH信令； DCCH信令。 各子層的功能和作用 子 層 作 用 功 能 無(wú)線資源管理 RM 呼叫期間移動(dòng)臺(tái)與 MSC間連接的建立和釋放； 越區(qū)或漫游期間的信道切換； 動(dòng)態(tài)地共享有限的無(wú)線資源。 呼叫建立的信道配置； 加密和非連續(xù)傳輸模式管理； 信道切換操作； 功率控制和定時(shí)提前等。 移動(dòng)性管理 MM 支持用戶(hù)的移動(dòng)性，如： 跟蹤漫游移動(dòng)臺(tái)的位置； 登記位置信息； 處理用戶(hù)通信過(guò)程中連接的切換。 在 MS和 MSC間建立、保持及釋放一個(gè) MM連接； 由移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)的位置更新； 保密識(shí)別和用戶(hù)鑒權(quán)。 連接管理CM 呼叫控制 CC 支持以交換信息為目的的 通信 移動(dòng)臺(tái)主呼（或被呼）的呼叫建立（或拆除）電路交換連接 補(bǔ)充業(yè)務(wù) SS 支持呼叫的管理功能 短消息業(yè)務(wù) SMS 提供快速分組消息的傳輸 GSM的地面信令接口協(xié)議 通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng) 用 信令系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)接口 OMC到 BSC間 2M鏈路的數(shù)據(jù)通信 G732 2048Mb/s PCM 鏈路 PSTN到 MSC、 MSC到 MSC、 MSC到 BSC、 BSC到BTS、 MSC到 ITW(Interworking Function)之間 LAPD Abis接口 網(wǎng)絡(luò)單元間的接口協(xié)議 接口 協(xié)議 MSC與公共電話網(wǎng)（ PSTN） TUP、 MTP MSC與分組交換公共數(shù)據(jù)網(wǎng) ISUP、 MTP MSC與 VLR、 HLR、 EIR MAP、 TCAP、 SCCP MSC與 BSC BSSAP、 SCCP和 MTP MSC與 MSC DTAP BSC與 BTS LAPD 圖 938 GSM系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) BSS A G D MSC EIR HLR/AUC VLR VLR SMC MS Um B C E F PSTN ISDN PLMN PSPDN SSS Abis BTS BSC OMC MSC 注 接續(xù)和移動(dòng)性管理 概述 位置更新 呼叫建立過(guò)程 越區(qū)切換與漫游 安全措施 概述接續(xù)和移動(dòng)性管理 出發(fā)點(diǎn) 為了建立一個(gè)呼叫連接需要解決的問(wèn)題 用戶(hù)所在的位置 用戶(hù)識(shí)別 用戶(hù)所需提供的業(yè)務(wù) 操作過(guò)程 呼叫接續(xù)過(guò)程 移動(dòng)性管理過(guò)程（越區(qū)漫游時(shí)） 建立或釋放 控制信道和 業(yè)務(wù)信道 設(shè)備和用戶(hù) 的識(shí)別 無(wú)線鏈路、 地面鏈路的 交換和連接 建立點(diǎn)到點(diǎn)的 通信鏈路 各種位置寄存器中移動(dòng)臺(tái)位置信息的 登記、修改或刪除 越區(qū)轉(zhuǎn)接 正在通話 位置更新 目的 使移動(dòng)臺(tái)總與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，以便移動(dòng)臺(tái)在網(wǎng)