【正文】 00多個調(diào)制比特組成的脈沖串，稱為 突發(fā)脈沖序列 （ Burst） 以不同的“ Burst”信息格式來攜帶不同的邏輯信道 分類 專用信道 用于傳送用戶語音或數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)信道，另外還包括一些用于控制 的專用控制信道 公共信道 用于傳送基站向移動臺廣播消息的廣播控制信道和用于傳送 MSC與MS間建立連接所需的雙向信號的公共控制信道 GSM的各種邏輯信道示意圖 圖 99 GSM定義的各種邏輯信道示意圖 邏輯信道 公共信道 專用信道 廣播信道 公共控制信道 頻率校正 信道 同步 信道 專業(yè)控制信道 業(yè)務(wù)信道 廣播控制 信道 尋呼 信道 隨機(jī)接入 信道 接入允許 信道 獨立專用 控制信道 快速隨路 信道 慢速隨路 信道 全速率 信道 增強(qiáng)型 全速率信道 半速率 信道 廣播信道（ BCH）是從基站到移動臺的單向信道 公共控制信道（ CCCH）是基站與移動臺間的一點對多點的雙向信道 公共信道 組成 功能 頻率校正信道（ FCCH） 傳送 頻率校正 信息 同步信道（ SCH） 傳送 幀同步（ TDMA幀號）信息和 BTS識別碼（ BSIC） 信息 廣播控制信道（ BCCH） 向每個 BTS廣播通用的信息 組成 功能 上 /下行信道 尋呼信道（ PCH） 廣播基站尋呼移動臺的尋呼消息 下行信道 隨機(jī)接入信道（ RACH） MS隨機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)時用此信道向基站發(fā)送信息并申請指配一獨立專用控制信道 SDCCH 上行信道 允許接入信道（ AGCH） 基站向隨機(jī)接入成功的移動臺發(fā)送指配了的獨立專用控制信道 SDCCH 下行信道 專用信道 專用控制信道（ DCCH） 是基站與移動臺間的點對點的雙向信道 業(yè)務(wù)信道（ TCH） 是用于傳送用戶的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信道 分類 ? 根據(jù)交換方式的不同分為 電路交換信道 和 數(shù)據(jù)交換信道 ? 依據(jù)傳輸速率的不同分為 全速率信道 （ 13kbit/s）和 半速率信道 （ ） 注：增強(qiáng)全速率業(yè)務(wù)信道是指，它的速率與全速率信道的速率一樣為 13kbit/s，只是其壓縮編碼方案更為優(yōu)越，所以有較好的話質(zhì) 組成 功能 獨立專用控制信道（ SDCCH） 傳送基站和移動臺間的指令與 信道指配 信息 隨路信道 （ ACCH） 慢速隨路信道（ SACCH） 基站向移動臺 傳送功率控制信息、幀調(diào)整信息 基站接收移動臺發(fā)來的移動臺接收信號強(qiáng)度報告和鏈路質(zhì)量報告 與獨立專用控制信道（ SDCCH）或者業(yè)務(wù)信道公用在一個物理信道上傳送信令消息 快速隨路信道（ FACCH） 傳送基站與移動臺間的 越區(qū)切換 的信令消息 邏輯信道應(yīng)用實例 MS開機(jī)撥打電話為例說明邏輯信道的應(yīng)用： ? FCCH—— 接收頻率校正信息 。 ? BCCH—— 接收系統(tǒng)消息 。 ? AGCH—— 允許接入并分配 SDCCH。 ? TCH—— 進(jìn)入 TCH進(jìn)行通話 ， 通話期間短消息傳送通過SACCH傳送 ， 切換信令通過 FACCH傳送 。 Mobile looks for BCCH after switching on RACH send channel request AGCH receive SDCCH SDCCH authenticate SDCCH switch to cipher mode SDCCH request for location updating SDCCH authenticate response SDCCH cipher mode acknowledge SDCCH allocate TMSI SDCCH acknowledge new TMSI SDCCH switch idle update mode 邏輯信道應(yīng)用實例 位置更新 物理信道與邏輯信道的配置 邏輯信道與物理信道的 映射 G S M 的 時隙幀結(jié)構(gòu) 邏輯信道與物理信道的映射 問題 GSM系統(tǒng)的邏輯信道數(shù) 超過 了一個載頻所提供的 8 個物理信道 通信的根本任務(wù)是利用業(yè)務(wù)信道傳送語音或數(shù)據(jù)，而按照一對一的信道配置方法，在一個載頻上已經(jīng) 沒有業(yè)務(wù)信道的時隙 了 解決方法 將 邏輯控制信道復(fù)用 ，即在一個或兩個物理信道上復(fù)用邏輯控制信道 映射對應(yīng)關(guān)系 映射對應(yīng)關(guān)系 一個基站有 N個載頻，每個載頻有 8個時隙，定義載頻數(shù)為 f0、f f2 、 …、 fn1，時隙數(shù)為 TS0、 TS …、 TS7。 映射關(guān)系小結(jié) 在載頻 f0上 ： TS0：邏輯控制信道，重復(fù)周期為 51個 TS TS1：邏輯控制信道，重復(fù)周期為 102個 TS TS2~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為 26個 TS 其它 f1～ fN個載頻 的 TS0~TS7時隙全部是 業(yè)務(wù)信道 GSM的時隙幀結(jié)構(gòu) GSM的時隙幀結(jié)構(gòu)有五個層次： 時隙、 TDMA幀、復(fù)幀、超幀和超高幀 時隙 是物理信道的基本單元 TDMA幀 由 8個時隙組成，是占據(jù)載頻帶寬的基本單元，即每個載頻有 8個時隙。用于 TCH、 SACCH和 FACCH ? 由 51個 TDMA幀組成的復(fù)幀。每經(jīng)過一個超高幀周期，循環(huán)長度為 2715648，相當(dāng)于 3小時 28分 53秒 760毫秒，系統(tǒng)將重新啟動密碼和跳頻算法 GSM系統(tǒng)分級幀結(jié)構(gòu)的示意圖 超高幀 超幀 復(fù)幀 復(fù)幀 TDMA幀 時隙 圖 916 分級的幀結(jié)構(gòu) 突 發(fā) 脈 沖 突發(fā)脈沖 是以不同的信息格式攜帶不同邏輯信道，在一個時 隙內(nèi)傳輸?shù)模?100多個調(diào)制比特組成的脈沖序列。 分類 結(jié)構(gòu) 類型 邏輯信道 攜帶信息 普通突發(fā)脈沖 TCH及除 RACHA、 SCH、 FCCH和空閑突發(fā)脈沖以外的控制信道 業(yè)務(wù)信息和 控制信息 頻率校正突發(fā)脈沖 頻率校正信道（ FCCH） 頻率校正信息 同步突發(fā)脈沖 同步信道（ SYCH） 系統(tǒng)同步信息 接入突發(fā)脈沖 隨機(jī)接入信道（ RACH） 隨機(jī)接入信息 空閑突發(fā)脈沖 控制信道 無 突發(fā)脈沖的結(jié)構(gòu) 1 普通突發(fā)脈沖 （ NB： Normal Burst） 57個加密比特：加密語音、數(shù)據(jù)或控制信息 借用標(biāo)志 F：表明借用一半業(yè)務(wù)信道資源給 FACCH 訓(xùn)練序列：一串已知比特，供信道均衡用 尾位 TB：總是 000，是突發(fā)脈沖開始與結(jié)尾的標(biāo)志 保護(hù)時間 GP：防止由于定時誤差而造成突發(fā)脈沖間的重疊 頻率校正突發(fā)脈沖 （ FB： Frequency Correction Burst） ? 142個固定比特：全 0，固定的的頻率校正信息 TB 3 加密比特 57 F 1 訓(xùn)練序列 26 F 1 加密比特 57 TB 3 GP 圖 917 普通突發(fā)脈沖序列 TB 3 固定比特 142 TB 3 GP 圖 918 頻率校正突發(fā)脈沖序列 突發(fā)脈沖的結(jié)構(gòu) 2 同步突發(fā)脈沖 （ SB： Synchronization Burst） 39個加密比特： TDMA幀號（ TN）以及基站識別碼（ BSIC）信息 長同步序列：易被檢測 接入突發(fā)脈沖 （ AB： Access Burst） 長保護(hù)時間 GP：適應(yīng)移動臺首次接入或切換到新基站時不知時間的提前量 空閑突發(fā)脈沖 （ DB： Dummy Burst） 將普通突發(fā)脈沖中的加密信息比特?fù)Q成固定比特 當(dāng)無用戶信息傳輸時，用空閑突發(fā)脈沖替代普通突發(fā)脈沖在 TDMA時隙中傳送 TB 3 加密比特 39 同步序列 64 加密比特 39 TB 3 GP TB 3 加密比特 39 同步序列 64 加密比特 39 TB 3 GP 圖 919 同步突發(fā)脈沖序列 圖 920 接入突發(fā)脈沖序列 TB 3 固定比特 57 F 1 訓(xùn)練序列 26 F 1 固定比特 57 TB 3 GP 突發(fā)（ ） 圖 921 空閑突發(fā)脈沖 幀偏離與定時提前量 幀偏離 定時提前量 概念 前向信道的TDMA幀定時與反向信道的TDMA幀定時的固定偏差 基站指示移動臺以一定的提前量發(fā)送突發(fā)脈沖 長度 3個時隙 視具體情況而定 目的 避免移動臺同一時隙收發(fā)的必要性，從而保證收發(fā)的時隙號不變 克服由突發(fā)脈沖的傳輸延時所帶來的定時的不確定 圖 922 幀偏離與定時提前量示意圖 GSM 上行鏈路延遲 TDMA 幀 T1 T2 T3 T5 T6 T7 T4 T8 R T R T R1 R2 R3 R5 R6 R7 R4 R8 上行鏈路 F1 45MHz 下行鏈路 F1MHz 上行鏈路延遲 3個時隙 TDMA frame ( ms) 延遲 3個時隙 語音數(shù)據(jù)傳輸速率 優(yōu)點 使系統(tǒng)容量增加一倍 半速率信道 業(yè)務(wù)信道種類 語音數(shù)據(jù)傳輸速率 全速率信道 13kbit/s 半速率信道 圖 923 全速率信道和半速率信道 GSM的無線數(shù)字傳輸 GSM系統(tǒng)無線信道的衰落特性 GSM系統(tǒng)中的抗衰落技術(shù) GSM系統(tǒng)中的語音編碼技術(shù) GSM系統(tǒng)中的語音處理的一般過程 GSM系統(tǒng)無線信道的衰落特性 多徑衰落 通信系統(tǒng)的好壞由輸出的誤碼率來判斷，但多徑效應(yīng)卻 會引起很高的 誤碼率 ，使通信無法正常進(jìn)行 多徑傳輸帶來了額外的路徑損耗 多徑衰落會導(dǎo)致數(shù)字信號傳輸?shù)耐话l(fā)性錯誤 多徑延時擴(kuò)展將導(dǎo)致數(shù)字信號傳輸?shù)拇a間干擾 圖 924 多徑傳播環(huán)境 圖 925 多徑傳播造成的符號間干擾及信號衰落 陰影衰落（慢衰落） 概念 陰影衰落 是由于傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其它障礙物對電波遮蔽所引起的衰落 表達(dá)式 電波傳播距離的 m次冪和表示陰影損耗的正態(tài)對數(shù)分量的乘積 10( , ) 10ml r r?? ??時延擴(kuò)展 研究無線電波的多徑傳播的 角度 研究接收信號的包洛變化反映的多徑衰落特性 研究數(shù)字脈沖信號經(jīng)過多徑傳播的時延特性 ——時延擴(kuò)展 影響 引起碼間串?dāng)_ GSM系統(tǒng)中的抗衰落技術(shù) 信道編碼與交織編碼 Viterbi均衡與天線分集 跳頻技術(shù) 話音激活與功率控制 信道編碼 目的 改善傳輸質(zhì)量，克服各種干擾因素對信號產(chǎn)生的不良影響 用有效性換取可靠性 基本方法 編碼：發(fā)送端將原始數(shù)據(jù)和增加的數(shù)據(jù)比特（通過某種約定從原始數(shù)據(jù)中經(jīng)計算產(chǎn)生）一起發(fā)送 解碼：接收端利用冗余信息檢錯并盡可能地糾錯。解碼器宜采用最大似然估計方法 糾錯循環(huán)碼：主要用于檢測和糾正成組出現(xiàn)的誤碼。 奇偶碼：一種普遍使用的，最簡單的檢測誤碼的方法 交織編碼 目的 針對多徑衰落導(dǎo)致的 突發(fā)性錯誤 把一個較長的突發(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。把碼字順序相關(guān)的比特流非相化。每兩幀（ 40ms）共 912bit，按每行 8位寫入，共寫入 114行 輸出按列輸出，每次讀出 114bit，恰好對應(yīng) GSM的一個 TDMA時隙 過程：在 40ms共 912bit間進(jìn)行 ?將輸入碼流長為 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 交織過程 Viterbi均衡 均衡的目的 解決符號間干擾問題，適合于信號不可分離多徑的條件下，且時延擴(kuò)展遠(yuǎn)大于符號寬度的情況。 s之內(nèi)收到的兩個等功率的多經(jīng)信號。 因此當(dāng)合成來自兩付天線的 信號時，衰落程度能被減小。 適用條件 當(dāng) MS高速移動 時，其它衰落影響較大， GSM所采用的慢跳頻技術(shù)就無能為力了 MS靜止或慢速移動 時，慢跳頻技術(shù)可以使傳輸