gsm系統(tǒng)結構與接口-資料下載頁
2025-05-25 22:45本頁面
【正文】 化為 13bit； 每 20ms為一段，再經(jīng)語音編碼后降低傳碼率為 13Kbit/s； 經(jīng)信道編碼后變?yōu)?； 再經(jīng)碼字交織、加密和突發(fā)脈沖格式化后變?yōu)?流； 經(jīng)調(diào)制后發(fā)送出去。 接收端的處理過程相反。 Um接口語音處理技術 GSM系統(tǒng)的語音編碼方式被稱為“規(guī)則脈沖激勵 —— 長期預測編碼 (RPELTP)”。 其處理過程是先進行 8KHZ抽樣，調(diào)整每 20ms為一幀，每幀長為 4個子幀，每個子幀長 5ms，純比特率為 13kbit/s。 語音編碼器建立在殘余激勵線性預測編碼器（ REIP）的基礎上，并通過長期預測器（ LTP）增強壓縮效果。 語音編碼器以 20ms為單位，經(jīng)壓縮編碼后輸出 260bits，因此碼速率為 13kbps。 GSM的 13kbps的話音速率比傳統(tǒng)的 PCM線路上的直接語音編碼速率要低得多；如果采用半速率話音編碼器可以將速率進一步降低到 。 語音編碼 信道編碼 為了檢測和糾正傳輸期間引入的誤碼，在數(shù)據(jù)流中引入冗余BIT用于糾錯； 信道編碼器把話音分成“很重要（ 50bit）、較重要（ 132bit）和不重要（ 78bit）三部分。 對前兩部分分別加入 4位奇偶校正碼 ((50 + 3) + (132 + 4)) = 189 bits 然后做 1:2的卷積， 189 * 2 = 378 bits 再加上不重要的 78bit，形成了 456 bits / 20 ms= kbit/s的信道編碼組 最終結果使 20ms段 bit數(shù)從 260 bits增加到 456 bits，相應的話音速率從13Kbps增加到 。 為什么引入話音交織？ 無線傳輸干擾和誤碼通常在某個較小時間段內(nèi)發(fā)生，影響連續(xù)的幾個突發(fā)脈沖； 如果把話音幀內(nèi)的 bit順序按一定的規(guī)則錯開，使原來連續(xù)的 bit分散到若干個突發(fā)脈沖中傳輸，則可分散誤碼，使連續(xù)的長誤碼變?yōu)槿舾煞稚⒌亩陶`碼，以便于糾錯，提高話音質(zhì)量。 交織處理的優(yōu) /缺點： 交織 優(yōu)點 缺點 減少一個話音幀內(nèi)的誤碼數(shù)量 話音處理時延變長 實現(xiàn)部分誤碼的糾正 信號處理復雜程度提高 一次交織（塊間交織） 第一次交織把 456bit/20ms的話音碼分成 8塊，每塊 57bits。前后兩個 20ms段的塊交織，組成 8個 114bit的塊 191744921045031145141245251345361445471545581645657bit二次交織（塊內(nèi)交織） 第二次交織把每個 114bits塊里來自兩個20ms話音碼段的 57bit塊進行比較交織，形成第二次交織后的 114bits塊。 A A A A B A B A B A B A C B C B C B C B C C 對無線接口上傳送的信息（話音或數(shù)據(jù)） 進行加密，防止無線偵聽導致失密； GSM系統(tǒng)的加密技術僅僅保護無線接口。 加密技術 ＋ ＋ A5 A5 Kc TDMA幀號 Kc TDMA幀號 未加密話音 已加密話音無線傳播 解密話音 MS側 BTS側 Um接口控制技術 您知道嗎？ 系統(tǒng)如何控制手機與基站的功率？ 系統(tǒng)如何控制手機的信號傳輸起始時刻？ 什么是 DTX、 DRX？ 什么是跳頻技術？ 系統(tǒng)如何控制手機的發(fā)射時刻？ ?為何需要 APC？ ?可降低手機功耗，延長電池使用時間； ?可減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾，提高頻率利用率，增加系統(tǒng)容量 . ?如何進行 APC？ ?MS功率控制： ?MS接收 BTS發(fā)射的信號，得到射頻信號強度、質(zhì)量等級參數(shù)，進行APC； ?手機起始發(fā)射功率由系統(tǒng)消息決定； ?可能導向切換、掉話 . ?BTS功率控制： ?BTS接收 MS發(fā)射信號，得到射頻信號強度、質(zhì)量等級參數(shù)，（ BTS預處理）上報 BSC，由 BSC進行 APC 自動功率控制技術（ APC） ?為何需要 DTX？ ?通話是雙向的，對于 MS用戶 /來說，平均的說話時間約在 40%以下； ?可降低手機功耗，延長電池使用時間； ?可減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾，提高頻率利用率，增加系統(tǒng)容量 . ?如何進行 DTX？ ?采用 VAD（話音激活檢測）技術： ?在說話時，正常發(fā)射信號； ?在停止說話時，每隔一段時間發(fā)送一個靜音幀，由靜音幀在 BTS產(chǎn)生舒適噪聲；使對方不會誤以為通話中斷 . ?重新開始說話時，由 VAD功能檢測到話音，重新正常發(fā)射信號 . 非連續(xù)發(fā)射技術（ DTX） ?為何需要 DRX？ ?手機絕大部分時間處于空閑狀態(tài)，此時需要隨時準備接收 BTS發(fā)來的尋呼信號；系統(tǒng) 按照 IMSI將 MS用戶分類 ，不同類別的手機在不同的時刻接收系統(tǒng)尋呼消息，無需連續(xù)接收； ?可降低手機功耗，延長電池使用時間； ?如何進行 DRX？ ?系統(tǒng)根據(jù) IMSI將 MS分類，分時刻接收尋呼消息 . 非連續(xù)接收技術（ DRX） ?跳頻即：在 不同時隙發(fā)射載頻 在不斷地改變 ?為何引入跳頻？ ?可減少瑞利衰落，提高每用戶的話音質(zhì)量； ?可減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾，提高頻率利用率，增加系統(tǒng)容量 ?GSM系統(tǒng)的無線接口采用了慢速跳頻（ SFH）技術，即系統(tǒng)在整個 突發(fā)序列傳輸期 (BP)，傳送頻率保持不變 跳頻技術 ?為什么引入時延調(diào)整？ 由于 GSM采用 TDMA，每載頻 8個時隙，應嚴格保持時隙間的同步； GSM的小區(qū)半徑可以達到 35km，從手機出來的信號需要經(jīng)過一定時間才能到達基站，單程傳輸極限時間是 100US，雙程傳輸極限時間為200US； 因此我們必須采取一定的措施，來保證信號在恰當?shù)臅r候到達基地站 .—— 時延調(diào)整 時延調(diào)整 時延調(diào)整 ?如何進行時延調(diào)整？ 采用時間提前量參數(shù)調(diào)整發(fā)信時間 正常通話中，當 MS接近基站時，基站就會通知 MS減小時間提前量； 而當 MS遠離小區(qū)中心時，基站就會要求 MS加大時間提前量 .
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