無線通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程與趨勢-1g-文庫吧資料
2025-08-02 16:12本頁面
【正文】 CDMA和TDSCDMA）、IMTSC（IMTSingle Carrier，或EDGE，）和IMTFT（IMTFrequency Time或DECT）。3G系統(tǒng)基本上是2G的線性擴展，它們基于兩種不同的骨干架構，一種基于電路交換，另一種則基于包交換。表5給出了GPRS和EDGE的編碼、調制方式和速率。GGSN將SGSN發(fā)送和接收的GSM分組按照其它分組協(xié)議（如IP）發(fā)送到其它網(wǎng)絡。將現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡改造為能提供GPRS業(yè)務的網(wǎng)絡需要增加兩個主要單元：SGSN（GPRS服務支持節(jié)點）和GGSN（GPRS網(wǎng)關支持節(jié)點）。GPRS通過動態(tài)利用多個時隙（如4個）建立鏈路。EDGE（Enhanced Data rates for GSM Evolution）也稱為EGPRS（Enhanced GPRS），GSM用戶可以容易地升級到EDGE。[3] ，提供GPRS或EDGE業(yè)務的系統(tǒng)。此外，TDMA基站復雜性小，互調干擾小，抗干擾能力強，頻率利用率高，系統(tǒng)容量也較FDMA大。當然，TDMA的優(yōu)點也十分明顯。[1](p456)TDMA系統(tǒng)的缺點包括：突發(fā)傳輸?shù)乃俾矢?，遠大于語音編碼速率，故TDMA系統(tǒng)中需要較高的同步開銷。如果在上述GSM系統(tǒng)中，那么每個比特的時間Tb = 1 / = μs，每個時隙為Tslot = Tb = ms，每幀為Tf = 8 Tslot = ms。如果通過TDMA，每個信道又支持8個話務信道，并假設不使用保護頻段，那么由式(5)可得N = 25MHz / ((200KHz) / 8) = 1000。這時的幀效率ηf由式(4)給出：(4)ηf = ( 1 – bOH / bT ) 100% TDMA系統(tǒng)的信道數(shù)量可由每個信道TDMA時隙的數(shù)量乘以信道的數(shù)量得到，由式(5)給出：(5)N = m ( Btot – 2Bguard ) / Bc式中m是每個信道上用戶復用的最大數(shù)量。整個幀的比特數(shù)bT由式(3)給出。(2)bOH = Nrbr + Ntbp + Ntbg + Nrbg式中Nr是每幀中同步突發(fā)（Reference Burst，用于網(wǎng)絡同步）的數(shù)量，Nt是每幀中話務突發(fā)（Traffic Burst，用于數(shù)據(jù)傳輸）的數(shù)量，br是每個同步突發(fā)中所需要的同步比特數(shù)，bp是每個話務突發(fā)中所需要的同步比特數(shù)。這里的信息包括了信源和信道編碼時所需要的比特，所以對用戶來說真正的效率要比ηf還低。圖6 時分多址的幀結構TDMA的效率是指TDMA系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有百分之多少是包含了要傳輸?shù)男畔ⅲ峭叫畔⒌?。這也要求TDMA不能再采用FDMA那樣的模擬調制方式。用戶通過周期性地占用時隙來占用信道，所以一個信道可以認為是一個在每幀（Frame）中重復出現(xiàn)的，這里N個時隙組成一個幀。圖5 GSM蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構 時分多址接入技術TDMA是2G系統(tǒng)中的幾個應用最廣泛的系統(tǒng)，包括USDC和GSM，所采用的多址接入技術?；咀酉到y(tǒng)（簡稱基站BS）由基站收發(fā)臺（BTS）和基站控制器（BSC）組成；網(wǎng)絡子系統(tǒng)由移動交換中心（MSC）、操作維護中心（OMC）、原籍位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）、鑒權中心（AUC）和移動設備識別寄存器（EIR）等組成。[4]圖4 GSM的LogoGSM蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構如圖5所示。GSM標準共有12項內容，包括：概述、業(yè)務、網(wǎng)絡、MSBS（移動臺基站）接口與協(xié)議、無線鏈路的物理層、話音編碼規(guī)范、MS的終端適配器、BSMSC（基站移動交換中心）接口與協(xié)議、網(wǎng)絡互通、業(yè)務互通、設備型號認可規(guī)范、操作和維護。它包括兩個并行的系統(tǒng)，GSM 900和DCS 1800，這兩個系統(tǒng)功能相同，主要的差異是頻段不同。經(jīng)過幾年的討論和現(xiàn)場測試和論證比較，1986年，GSM成員國選定了窄帶TDMA方案。[1](p542)1982年，北歐四國向CEPT（Conference Europe of Post and Telemunications）提交了一份建議書，要求訂制900MHz頻段的歐洲公共電信業(yè)務規(guī)范，建立全歐統(tǒng)一的蜂窩網(wǎng)移動通信系統(tǒng)，以解決歐洲各國在1G系統(tǒng)中采用多種不同系統(tǒng)造成的互不兼容、無法漫游的問題。而交織編碼主要應對突發(fā)干擾，交織深度越深，抗突發(fā)錯誤的能力越強。USDC系統(tǒng)的性能指標如表4所示。1990年，USDC/AMPS雙模式系統(tǒng)由EIA/TIA（Electronic Industries Association and Telemunication Industry Association）在Interim Standard 54（IS54）中標準化，隨后被升級到IS136。在每個AMPS信道上，USDC可以支持3個全速率（Fullrate）用戶或6個半速率（Halfrate）用戶。數(shù)字蜂窩（Digital Cellular），亦即采用數(shù)字調制技術的蜂窩系統(tǒng)，可以極大地提供系統(tǒng)的容量和性能。2G標準包括GSM、iDEN、USDC（DAMPS）、IS9PDC、CSD、PHS、GPRS、HSCSD和WiDEN。2G的另一個顯著特點是，所有的標準都以商業(yè)利益為宗旨。最后，F(xiàn)DMA的越區(qū)切換較為復雜，必須瞬時中斷傳輸，對于數(shù)據(jù)傳輸將帶來數(shù)據(jù)的丟失。[1](p452)FDMA的優(yōu)點在于其符號時間遠大于平均延遲擴展，所以碼間干擾較少，無需自適應均衡。此處的Bt和Bc可以理解為雙工信道中的一個，所以需要為前向和反向信道同時分配一對對稱的頻帶（通常相隔45MHz或55MHz）。如果多個用戶要同時使用AMPS，則需要占用多對信道。一些典型的頻率包括：1930，1928，1932，1934，1926，1924，1936，1938（單位：MHz）。假設一個基站傳輸?shù)膬蓚€載波頻率為1930和1932MHz，并由一個可以產(chǎn)生非線性作用的放大器放大。圖3 頻分雙工的前向與反向信道 FDMA遇到的主要干擾如表3所示。前向信道與反向信道之間設有保護頻帶，用戶頻道之間也設有保護頻隙。所以，基站必須同時發(fā)射和接收多個不同頻率的信號，任意兩個移動用戶之間進行通信都必須經(jīng)過基站的中轉。較高的頻譜用作前向信道即基站向移動臺方向的信道，較低的頻譜用作反向信道即移動臺向基站方向的信道。這些信道按需分配，且不能被其他用戶共享?？刂菩诺婪譃橄滦械膶ず粜诺篮蜕闲械慕尤胄诺?，均傳輸數(shù)字信令。系統(tǒng)名稱AMPSTACSNTT使用地區(qū)美國歐洲、中國日本頻段/MHz基站發(fā)射移動臺發(fā)射870890825845935960890915915940860885頻道間隔Bc/KHz
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