【正文】 間干擾較小的話，可復(fù)用同一頻點(diǎn)。 TCH是一個(gè)雙向通道，用于交換 MS和 BTS間的話務(wù)信息。 – GSM的上行和下行鏈路分別處于不同的頻段，每個(gè)頻段中信道的編號(hào)是一樣的。 ? BCH： – BCH只占用 1個(gè)不行信道，對(duì)應(yīng)的上行信道是空著的。 – 當(dāng) MS試圖呼 BTS時(shí)，可利用此上行信道發(fā)送 RACH信號(hào)，由于很多MS可能同時(shí)需要發(fā)出呼叫，可能會(huì)發(fā)生沖突，故需重復(fù)發(fā)出呼叫才能得到響應(yīng)。 ? MSK（最小頻移鍵控）： – MSK信號(hào)的特點(diǎn)：包絡(luò)恒定、相位連續(xù)，帶外幅射小，便于在非線性信道中傳輸。a kt+?k]； kTb ? t ? (k+1)Tb 式中： ?c為載頻、 ?d為頻偏、 ak為 ?1為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、 Tb 為碼元寬度； ?k為第 K個(gè)碼元中的相位常數(shù)，在時(shí)間 kTb ? t ? (k+1)Tb條件下保持不變。T b – 只有 h=，是最小頻差： f d = 1 /4 Tb= rb /4 。上式等價(jià)于： rb =4 f d 2022/6/2 SIPIVT 20 MSK信號(hào)的波形 2022/6/2 SIPIVT 21 MSK信號(hào)的相位： ? 由 MSK信號(hào)表達(dá)式 S(t)=cos[?ct+?da kt+?k，其中 ?d =2? fd= ? /2Tb, ； – ? (t) 與時(shí)間 t的關(guān)系是直線方程， 斜率為 ak 1；截距為 ?k，是 0或 ?的整數(shù)倍； – ? (t)在碼元期間的增量為 ? (t) = 177。t= 177。T b= 177。 附加相位函數(shù)圖 2022/6/2 SIPIVT 22 MSK信號(hào)的正交性 ? MSK信號(hào)表達(dá)式 S(t)=cos[?ct+ ? (t) ]； 式中 ? (t) = ak ?k=0或 ?（模 2 ?）。 cos ? (t) sin ?ct ?k=0或 ?（模 2 ?）條件帶入， cos ? (t)=cos(? t /2Tb )sin(? t /2Tb ) cos(? t /2Tb ) ak cos ?k = Ik cos(? t /2Tb ) sin ?ct kTb ? t ? (k+1)Tb 可見(jiàn)， MSK信號(hào)是由兩個(gè)正交 AM信號(hào)合成產(chǎn)生 。 cos ?k 為正交分量； 2022/6/2 SIPIVT 23 GMSK – GMSK是在 MSK調(diào)制器前加入一個(gè)基帶信號(hào)預(yù)處理濾波器，即高斯低通濾波器。 GMSK 調(diào)制示意圖 2022/6/2 SIPIVT 24 GMSK 調(diào)制 ? GSM的調(diào)制方式是 GMSK， 特率之間的關(guān)系。 ? 利用 2個(gè)頻率來(lái)表示 0和 1的調(diào)制方法稱為 FSK。 ? 比特率為頻偏的 4倍的 FSK，稱為 MSK最小頻移鍵控。 ? GMSK不是相位調(diào)制，信息不由絕對(duì)相位表示，而通過(guò)頻率的偏移或者相位的變化來(lái)傳送信息的。（將相干載波分別經(jīng)177。 ? 若以載頻為一靜止的參考相位，我們會(huì)看到 1個(gè) 在 I/Q平面圖上穩(wěn)定地增長(zhǎng)相位，每秒鐘將旋轉(zhuǎn) 67， 708次。 ? 一個(gè) 1對(duì)應(yīng)相位 +900，兩個(gè) 1對(duì)應(yīng)相位 +1800；一個(gè) 0對(duì)應(yīng)相位 900，兩個(gè) 0對(duì)應(yīng)相位 1800。 ? 因?yàn)樗鼪](méi)有改變比特率與頻偏之間的 4倍關(guān)系，所以不會(huì)影響平均相位的相對(duì)關(guān)系，只是降低了相位變化的速率。 ? 如果沒(méi)有高斯濾波器，會(huì)有相位的突變，但相移速度是一致的。 ? 在 GSM規(guī)范中，相位的峰值誤差不得超過(guò) 200，均方誤差不得超過(guò)500。整個(gè)頻段分為 2個(gè)部分， MS利用上行信道發(fā)送信號(hào)，基站通過(guò)下行信道發(fā)送信號(hào)。 ? 除頻分外，還使用了時(shí)分技術(shù)，每個(gè) ARFCN為 8個(gè)用戶共享，依次使用這個(gè)頻率。 ? 該圖片顯示了 4個(gè) TCH信道，每個(gè) TCH信道占用一個(gè)特定的ARFCN和時(shí)隙。否則將造成與鄰近時(shí)隙的脈沖發(fā)生沖突。 2022/6/2 SIPIVT 29 功率控制 ? 當(dāng)手機(jī)在小區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，發(fā)射功率需用要進(jìn)行變化 。 ? 所有的 GSM手機(jī)都可以以 2dB為一等級(jí)來(lái)調(diào)整它們的發(fā)送功率。 2022/6/2 SIPIVT 30 時(shí)隙調(diào)整 ? 由于 GSM采用 TDMA，且它的小區(qū)半徑可達(dá) 35KM，因此需進(jìn)行時(shí)序調(diào)整。（除非二者之間存在一個(gè)大于信號(hào)傳輸信號(hào)時(shí)延的保護(hù)時(shí)間）。 ? 在 BCH信號(hào)中有一個(gè) SCH（同步信道）的同步信號(hào)，用來(lái)調(diào)整手機(jī)內(nèi)部的時(shí)序。 2022/6/2 SIPIVT 31 時(shí)隙調(diào)整（續(xù)） ? 例：設(shè)手機(jī)和基站相距 30KM，則手機(jī)的時(shí)序?qū)⒈然韭?100us。因此RACH接入脈沖將比其它脈沖短，只有在收到基站的時(shí)序調(diào)整信號(hào)后，手機(jī)才能發(fā)送正常長(zhǎng)度的脈沖。 2022/6/2 SIPIVT 32 時(shí)隙調(diào)整示意圖 2022/6/2 SIPIVT 33 GSM TDMA 脈沖串功率圖示 2022/6/2 SIPIVT 34 幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)圖 2022/6/2 SIPIVT 35 GSM TDMA 功率干擾 ? GSM系統(tǒng)是一個(gè) TDMA系統(tǒng)， 8個(gè)用戶共用一個(gè)頻點(diǎn)。對(duì)時(shí)隙中間有用信號(hào)的平坦度也作了相應(yīng)規(guī)定。 ? 見(jiàn)附圖 2022/6/2 SIPIVT 36 幀和復(fù)幀 ? GSM是 TDMA系統(tǒng)，最小的的時(shí)間單位是數(shù)據(jù)比特單元，長(zhǎng)度為。由 成。用戶每幀得到 1個(gè)時(shí)隙。幾個(gè)幀可以組合成 1個(gè)更大的幀結(jié)構(gòu)，稱為復(fù)幀。 TCH使用 26幀的復(fù)幀結(jié)構(gòu)，BCH使用 51幀的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。超幀可進(jìn)一步組成巨幀。 ? 物理信道是從頻域和時(shí)域來(lái)描述的，是手機(jī)或基站真正使用的頻點(diǎn)和時(shí)隙。是映射到物理信道上的。 – 在一個(gè)特定時(shí)刻，一個(gè)特定的頻點(diǎn) / 時(shí)隙，既可以是話務(wù)信道，也可以是控制信道。 ? BCH信道上的重復(fù)周期也較長(zhǎng)，使得各種不同的邏輯信道可以在同一個(gè)物理信道上共存。對(duì)于普通脈沖面言，中同步字將包含從 0到 7，共 8個(gè)不同的基站色碼。 – 有時(shí)，為了傳送一些緊急控制信息，將中斷 TCH話音信號(hào)，而將信道變?yōu)?FACCH，通知 MS改變其 ARFCN或時(shí)隙。 ? 時(shí)隙的其它部分主要用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，如：話音，以及時(shí)隙之間的保護(hù)比特。 ? 而有用的比特是 147個(gè)。 2022/6/2 SIPIVT 39 下行和上行時(shí)隙、信道分配 ? 手機(jī)向基站發(fā)送信號(hào)的上行頻段范圍是 890~915MHZ，基站向手機(jī)發(fā)送信號(hào)的下行頻段范圍是 935~960MHZ。對(duì) GSM 900而言，兩者相差 45MHZ。 ? 例：如圖示，設(shè)我們被分配在時(shí)隙 2，正處于通話模式，和基站交換信息。 ? 如果我們?cè)谙滦械臅r(shí)隙 2接收到 1個(gè)信息，那么我們必須在 2個(gè)時(shí)隙內(nèi)轉(zhuǎn)移到上行頻率上，在 3個(gè)時(shí)隙后開(kāi)始發(fā)送信息。 2022/6/2 SIPIVT 40 下行和上行時(shí)隙、信道分配圖 2022/6/2 SIPIVT 41 鄰近小區(qū) BCH功率的測(cè)量 ? 除了正常地收發(fā)自己的信息外，手機(jī)必須還能改變頻率，對(duì)相鄰小區(qū)的 BCH進(jìn)行接收與測(cè)量。 ? 例：當(dāng)我們接收到第 2時(shí)隙信號(hào)后，首先將頻率改變 45MHZ去發(fā)送信號(hào)，然后改變?nèi)舾?KHZ ，來(lái)對(duì)鄰近小區(qū)的 BCH電平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后將頻率再改回 45MHZ若干 KHZ接收信號(hào)。 RXLev信息通過(guò)上行的SACCH傳送給基站。 （ BA table）可由 BCH傳送，也可由下行的 SACCH信道傳送。則這個(gè)需要工作在跳頻模式。 ? 跳頻：就是改變信道所用的頻率。GSM無(wú)線接口采用低速跳頻（ SFH）。 ? 可見(jiàn)分配給這一小區(qū)的頻率序列將被依次重復(fù)使用。 ? CA table包含了 1個(gè)特定小區(qū)內(nèi)可使用的跳頻序列的所有頻點(diǎn)。 ? MA table是 CA table的 1個(gè)索引，它給出了一個(gè)特定可使用的跳頻序列。 2022/6/2 SIPIVT 44 跳頻模式示圖 2022/6/2 SIPIVT 45 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼（ PCM） ?將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的常用方法是脈碼調(diào)制（ PCM）過(guò)程由以下三步構(gòu)成。 量化 ：將采樣點(diǎn)處測(cè)得的信號(hào)幅值分級(jí)取整。 編碼 ：將量化后的整數(shù)值用一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)來(lái)表征。 2022/6/2 SIPIVT 46 PCM（續(xù)） ? 在發(fā)送端，經(jīng)此變換后，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)碼序列，傳輸?shù)浇邮斩恕? ? 在 PCM中，分級(jí)取整量化時(shí)，引進(jìn)了誤差。但每個(gè)采樣點(diǎn)所需的位數(shù)越多。 2022/6/2 SIPIVT 47 語(yǔ)音編碼與信道類型 ? 現(xiàn)代數(shù)學(xué)通信系統(tǒng)往往采用話音壓縮編碼技術(shù)， GSM也不例外。這些模型參數(shù)將通過(guò) TCH信道進(jìn)行傳送。并通過(guò)長(zhǎng)期預(yù)測(cè)器（ LTP）增強(qiáng)壓縮效果。語(yǔ)音編碼器以 20ms為單位。 ? 根據(jù)重要性不同，輸出的比特分成 182bits和 78bits兩類。 ? 與傳統(tǒng)的 PCM線路上語(yǔ)聲的直接編碼傳輸相比， GSM的 13kbps的話音速率要低得多。 2022/6/2 SIPIVT 48 語(yǔ)音編碼示圖 2022/6/2 SIPIVT 49 ? GSM的空間接口的特性，決定了誤碼是不可避免的， GSM的比特?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)特殊處理后，使得誤碼往往發(fā)生在那些次要的比特上，重要比特對(duì)話音的影響要比次要比特大的多。最重要的 la比特可以由 CRC比特來(lái)進(jìn)行檢錯(cuò)。 ? 有的時(shí)候可以把 GSM的比特比作客機(jī)中的乘客，乘客分為三個(gè)等級(jí)： la,lb,和 II類。這些保護(hù)比特也將在 TCH脈沖中傳送。 ? 在下面的一張圖片上我們將看到最終的 456bits是如何在 TCH信道上傳送的。比特?cái)?shù)據(jù)在卷積糾錯(cuò)編碼之前要進(jìn)行交織重組。又稱為多項(xiàng)式碼。K （ x） +R（ x） =x10+x8+X7+x4+x3+x ?由信息位產(chǎn)