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1、,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,,,,,Page,*,,,,點擊此處結(jié)束放映,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,,第,3,章,,GSM,的無線信道,,,為了提高利用率，,GSM,在無線接口上綜合了,FDMA,和,TDMA,兩種接入技術(shù)，用來把通信媒介劃分成多個相互獨立的信道。,,,本章主要介紹與,GSM,無線信道有關的基本概念和工作原理，主要內(nèi)容如下：,,,?,,GSM,系統(tǒng)的物理信道與邏輯信道；,,?,邏輯信道到物理信道的映射；,,?,各種突發(fā)脈沖的格式；,,?

2、,幀偏離、定時提前量與半速率信道。,,,,,頻率資源,3.1,,,物理信道與邏輯信道,3.2,,,信道的組合方式,3.3,,,突發(fā)脈沖序列與時隙格式,3.4,,,GSM,信道編碼與交織,3.5,,,幀偏離、定時提前量與半速率信道,3.6,3.1,頻 率 資 源,圖,3-1,,FDMA,上行,,圖,3-2,,FDMA,下行,,圖,3-3,,FDD,,圖,3-4,上行鏈路的信道劃分,,圖,3-5,頻率規(guī)劃方案,3.2,物理信道與邏輯信道,圖,3-6,時隙與幀結(jié)構(gòu),,圖,3-7,,GSM,的上行和下行物理信道,,圖,3-8,一對雙工載頻時信令與業(yè)務的時隙分配方案,,圖,3-9,多對雙工載頻時信令與業(yè)

3、務的時隙分配方案,,1,．業(yè)務信道,,,業(yè)務信道（,Traffic Channel,，,TCH,）主要用于傳送數(shù)字話音或者數(shù)據(jù)，其次還傳送少量的隨路控制信令。,,,業(yè)務信道分為全速率業(yè)務信道（,TCH/F,）和半速率業(yè)務信道（,TCH/H,）。半速率業(yè)務信道所用時隙長度是全速率業(yè)務信道所用時隙長度的一半。,,,（,1,）語音業(yè)務信道。,,,①,TCH/F,,② TCH/H,,（,2,）數(shù)據(jù)業(yè)務信道。,,,①,TCH/F9.6,,② TCH/F4.8,,③ TCH/H4.8,,④ TCH/F2.4,,⑤ TCH/H2.4,,2,．控制信道,,,控制信道（,Control Channel,，,CC

4、H,）用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)，根據(jù)信道上所傳信令的不同，又可將控制信道進行分為廣播信道、公共控制信道及專用控制信道,3,類。,,（,1,）廣播信道（,Broadcast Channel,，,BCH,）。,,① 頻率校正信道（,Frequency Correction Channel,，,FCCH,）,,② 同步信道（,Synchronization Channel,，,SCH,）,,③ 廣播控制信道（,Broadcast Control Channel,，,BCCH,）,,（,2,）公共控制信道（,Common Control Channel,，,CCCH,）。,,① 尋呼信道（,Paging

5、 Channel,，,PCH,）,,② 隨機接入信道（,Random Access Channel,，,RACH,）,,③ 準許接入信道（,Access Grant Channel,，,AGCH,）,,（,3,）專用控制信道（,Dedicated Control Channel,，,DCCH,）。,,① 獨立專用控制信道（,SDCCH,）,,② 慢速輔助控制信道（,Slow Associated Control Channel,，,SACCH,）,,③ 快速輔助控制信道（,Fast Associated Control Channel,，,FACCH,）,,圖,3-10,,GSM,的信道分類,

6、,3,．專用信道管理,,,專用信道包括業(yè)務信道（,TCH,）和專用控制信道（,DCCH,）。專用控制信道是一種“點對點”的雙向控制信道，其用途是在呼叫接續(xù)階段和通信進行期間在移動臺和基站之間傳輸必需的控制信息。,,（,1,）專用信道正常釋放。,,圖,3-11,專用信道的正常釋放,,（,2,）非正常釋放。,,（,3,）從信令信道到業(yè)務信道的轉(zhuǎn)化。,,圖,3-12,從,SDCCH,到,TCH,的轉(zhuǎn)換,3.3,信道的組合方式,,在,GSM,系統(tǒng)中，每個小區(qū)最多有,2,個物理時隙來傳輸信令，而每個小區(qū)中有,9,種控制信息需要傳送，也就是,2,個物理時隙需要傳遞,9,種控制信息。,,,其中，,SACCH

7、,（慢速輔助控制信道）既可以由傳送業(yè)務信息的物理時隙傳遞，也可以由傳送控制信息的物理時隙傳遞。,FACCH,則必須由傳送業(yè)務信息的物理時隙傳遞。,,,由于可用信道數(shù)量少，而需要傳輸?shù)男畔⒍啵虼诵枰獙π畔⑴c信道進行組合。,,,,將邏輯信道映射到物理信道上的方式叫做信道的組合方式。邏輯信道的組合以復幀為基礎，邏輯信道的組合包括控制信道的組合和業(yè)務信道的組合。,,,,1,．,GSM,系統(tǒng)的復幀,,,圖,3-13,,GSM,系統(tǒng)各種幀的格式,,2,．控制信道的組合方式,,,圖,3-14,,BCH,和,CCCH,在,TS0,上的復用,,圖,3-15,,RACH,在,TS0,上的復用,,圖,3-16,,

8、SDCCH,和,SACCH,在,TS1,上的復用,,3,．業(yè)務信道的組合方式,,,圖,3-17,業(yè)務信道的組合方式,3.4,突發(fā)脈沖序列與時隙格式,GSM,系統(tǒng)中，在每個時隙,0.577ms,的時長內(nèi)需要傳輸,156.25bit,。我們將一個時隙中的信息格式稱為突發(fā)脈沖序列（,Burst,）。,,GSM,中共有,5,種突發(fā)脈沖序列，它們分別是：常規(guī)突發(fā)脈沖序列、頻率校正突發(fā)脈沖序列、同步突發(fā)脈沖序列、接入突發(fā)脈沖序列和空閑突發(fā)脈沖序列。,,,1,．常規(guī)突發(fā)脈沖序列,,,圖,3-18,常規(guī)突發(fā)脈沖序列,,2,．頻率校正突發(fā)脈沖序列,,圖,3-19,頻率校正突發(fā)序列,,3,．同步突發(fā)脈沖序列,,圖

9、,3-20,同步突發(fā)脈沖序列,,4,．接入突發(fā)脈沖序列,,圖,3-21,接入突發(fā)脈沖序列,,5,．空閑突發(fā)脈沖序列,,3.5,,GSM,信道編碼與交織,GSM,系統(tǒng)的數(shù)字信號在進行無線傳輸時要解決,3,個問題：,,,,（,1,）如何選擇低速率的信源編碼方式，以適應移動信道帶寬有限的要求；,,（,2,）如何選擇有效的信道編碼方式，以克服無線信道的快速變化；,,（,3,）如何選擇有效的調(diào)制方法，以減小雜波輻射，降低干擾。,,,1,．信道編碼,,圖,3-22,,GSM,系統(tǒng)的編碼模塊,,圖,3-23,,GSM,的信道編碼,,2,．交織,,,圖,3-24,交織的原理,,圖,3-25,,GSM,系統(tǒng)的編

10、碼流程,,圖,3-26,,GSM,的交織過程,,3,．調(diào)制和解調(diào),,,4,．無線鏈路管理,,（,1,）斷續(xù)發(fā)射。,,（,2,）功率控制。,3.6,幀偏離、定時提前量與半速率信道,1,．幀偏離,,幀偏離是指下行信道的,TDMA,幀定時與上行信道的,TDMA,幀定時之間的固定偏差。,,2,．定時提前量,,,在,GSM,系統(tǒng)中，突發(fā)脈沖的發(fā)送與接收必須嚴格地在相應的時隙中進行，所以系統(tǒng)必須保證嚴格的同步。,,,為了克服由突發(fā)脈沖的傳輸延時所帶來的定時不確定，基站要指示移動臺以一定的提前量發(fā)送突發(fā)脈沖，以補償所增加的延時，這個提前量即為定時提前量（,Timing Advance,，,TA,）。,,3,

11、．半速率信道,,,全速率是指,GSM,系統(tǒng)中用于無線傳輸?shù)?13kbit/s,的語音信號，即,GSM,系統(tǒng)中的語音編碼器將,64kbit/s,的語音信號變換成,l3kbit/s,的語音信號。,,小　　結(jié),,,（,1,）,GSM,系統(tǒng),8,個時隙組成一個幀，,26,個業(yè)務幀組成一個業(yè)務復幀，,51,個控制幀組成一個控制復幀。,51,個業(yè)務復幀或者,26,個控制復幀可以組成一個超幀。,,,一個超幀包括,1?326,個,TDMA,幀，超幀長,51×26×4.6l5ms,＝,6.12s,。,2?048,個超幀組成一個超高幀，,GSM,系統(tǒng)的幀號從,0,到,2?715?647,進行循環(huán)。,,,,（,2,

12、）,GSM,系統(tǒng)有,124×8,＝,992,個物理信道。這些物理信道從邏輯上劃分為業(yè)務信道和控制信道兩種。,,,（,3,）控制信道包括廣播信道（,BCH,）、公共控制信道（,CCCH,）和專用控制信道（,DCCH,）。,,,（,4,）將邏輯信道裝載到物理信道上的方式叫做信道的組合方式。邏輯信道的組合是以復幀為基礎的。,,,,,（,5,）當,GSM,系統(tǒng)中的載頻數(shù)量大于,1,個時，廣播信道（,BCH,）和公共控制信道（,CCCH,）在,TS0,上時分復用。專用控制信道（,DCCH,）包括,SDCCH,（獨立專用控制信道）和,SACCH,（慢速輔助控制信道），在,TS1,上時分復用。,,,,（,6

13、,）,GSM,系統(tǒng)編碼后的控制或業(yè)務信息需要按一定的格式進行傳送，這個格式即為長度為,156.25bit,的突發(fā)脈沖。,,,在,GSM,系統(tǒng)中，總共有,5,種不同的突發(fā)脈沖格式，分別為常規(guī)突發(fā)脈沖序列（,NB,）、頻率校正突發(fā)脈沖序列（,FB,）、同步突發(fā)脈沖序列（,SB,）、接入突發(fā)脈沖序列（,AB,）和空閑突發(fā)脈沖序列（,DB,）。,,,,（,7,）,GSM,系統(tǒng)將信源編碼后的信道經(jīng)過信道編碼、交織之后放到無線信道上進行傳輸，信道編碼主要用來糾錯或檢錯以抗噪聲和干擾，而交織主要用來抵抗快衰落。,,,（,8,）,GSM,系統(tǒng)采用斷續(xù)發(fā)射（,DTX,）,/,接收（,DRX,）和功率控制方式來降低空中總的干擾電平，節(jié)約無線發(fā)射機或接收機的電源耗電量，節(jié)約功率開銷。達到減少總體干擾電平、減少移動臺的功耗和控制通信誤碼率的目的。,,