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1.GSM应用技术 1.1蜂窝技术 基站的覆盖范围称为蜂窝 大区制：采用大功率基站，服务范围大但频率利用率低 小区制：采用频率复用技术提高频率利用率，相同服务范围增加基站数目 GSM（Global system for mobile communications）主要应用小区制，小区制容量大、信号强度高，适用于城镇等人口密集地区。一个小区包含一个基站，基站处于小区中心的为中心激励，处于小区六边形顶点的为顶点激励。 1.2频率复用 在不同地理区域用相同的载波频率，区域间有一定距离，这样的小区称为同信道小区，不同信道的小区组成了区群。 同频干扰：频率相同的两个载频距离太近，发射信号时相互干扰 邻频干扰：频率相近的两个载频相邻时干扰 交调干扰：两个以上不同频率信号作用于一非线性电路时，互相调制，产生新频率信号输出，如果该频率正好落在接收机工作信道带宽内，则产生对接收机的干扰 1.3载干比 载波干扰保护比，接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，与MS瞬时位置有关，多径传播：MS（mobile station）附近散射体产生多个反射波 2.TDMA空中接口技术 FDMA（Frequency Division Multiple Access频分多址）、TDMA（Time division multiple access时分多址）、CDMA（Code Division Multiple Access码分多址） 2.1多址方式 ![]() ![]() FDMA：整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道，每个信道可以传输一路话音或控制信息，在系统控制下，任何一个用户都可以接入这些信道中的任一个。（模拟蜂窝系统） TDMA：在一个宽带的无线载波上，按时间划分为若干时分信道，每一用户占用一个时隙，只在这个时隙内收发信号。（数字蜂窝系统） CDMA码分多址：利用扩频技术所形成的不同码序列实现的多址方式，在一个信道上同时传输多个用户的信息，对信息进行特殊编码，接收机解码。 2.2TDMA帧结构 2.2.1帧结构 FDMA是在规定频率范围内分配n个载频；TDMA是在每个载频上按时间分为8个时间段，每个时隙段称为一个时隙，一个载频上连续的8个时隙组成一个帧 。物理信道是指TDMA中的时隙，一个TDMA帧包含8个基本的物理信道。一个时隙为8bits时间0.577ms，含156.25个码元，一帧就相当于一个频率，时间为4.615ms。26复帧为120ms、51复帧为235.38ms，一超帧为6.12s，一超高帧为3小时28分53秒760毫秒。 2.2.2时隙的格式 任何能唯一识别和定义的周期性时段称为时隙，是时分复用中的一个时间片，时隙的持续时间被用于作为时间单元，标为BP（Burst Period），即突发脉冲序列周期。 （1）普通突发脉冲：携带TCH及除RACH、SCH、FCC以外的其他控制信道的信息，在双向信道上完成鉴权后进入空闲状态。 普通突发脉冲序列包含用于均衡器识别起始位和停止位的尾比特TB，TB尾比特总是000，帮助均衡器判断起始位和中止位。57个 Encrypted bits (加密比特）是用户的数据或话音,再加2个比特借用标志F。借用标志是表示此突发脉冲序列是否被FACCH信令（快速随路控制）借用，“0”表示是TCH，“1”表示是FACCH。26个训练比特(Training sequence）是一串已知比特，用于供均衡器产生信道模型（一种消除时间色散（反射信号到接收机刚好滞后一个比特，产生码间干扰）的方法)。8.25个比特的保护空间GP(相当于大约30ms)，是一段空白信息，防止有时隙交错时，不会出现有用比特的交错。由于每载频最多8个客户，因此必须保证各自时隙发射时不相互重迭。 （2）频率校正突发脉冲序列，带频移的未调载波在FCCH（频率校正）发送。 频率校正突发脉冲序列包含前后各3个尾比特TB;142个固定比特(Fixed bits)，固定比特全为0，用于使调制器发送一个未调制有固定频偏（67.7KHz）的正弦波以供MS识别，67.7=270/4（四分之一传输速率)。8.25比特的保护空间GP。 （3）同步突发脉冲序列，接收下行信道信息，完成帧同步 同步突发脉冲序列用于MS的时间同步，包括一个易被检测的长同步序列并携带有TDMA帧号和基站识别码(BSIC）信息。同步突发脉冲序列在SCH上发送。同步突发脉冲序列包含前后3个尾比特TB，39个加密比特，8.25bit的保护空间，以及64bit的同步序列(SYNC Sequence)。 （4）接入突发脉冲序列，在上行信道上完成手机接入申请 接入突发脉冲序列有一个较长的保护间隔GP，这是为了适应MS首次接入(或切换到另一个BTS）后不知道时间提前量TA而设置的。MS可能远离BTS，这意味着初始突发脉冲序列会迟一些到达 BTS，由于第一个突发脉冲序列中没有时间调整，MS接入与后一个一定有交错，基站依此交错数码个数来计算TA值和动态功率值。 ![]()
（5）空闲突发脉冲序列，上下行没有消息传送时发送的脉冲在其它信道不要求发送突发脉冲时，基站收发信机须在小区配置中射频频率CO的下行信道的每个时隙发送一个突发脉冲，以便MS做支持 BCCH的射频频率的功率测试，保持信号强度，防止对方解不出消息而将链路释放，该突发脉冲即为空闲突发脉冲。此突发脉冲序列不携带任何信息。它的格式与普通突发脉冲序列相同，其中加密比特改为具有一定比特模型的混合比特。 2.3GMS频率资源 为适应各国无线电频率分配的不同情况，GSM系统可以在多个不同的频段工作。最初的GSM标准定义了900MHz,1800MHz，和1900MHz频段。此后又补充了800MHz以适合部分地区的需求。世界大部分地区采用900M和1800M频段。美洲的一些运营商使用800M和1900M频段。此外，欧盟为铁路调度通信需要以GSM为基础制定的GSM-R系统，它的工作频率也在900M频段。GSM上下行信号为频分双工，上下行信号采用不同的频率，但对于不同的频点，上下行频率之间保持固定的间隔。 网频间隔为200KHz，在带宽范围内两端各留出0.1MHz防止同频干扰，每0.2MHz频段为一个绝对射频信道，编号1-124为绝对射频信道号（ARFCN），每个绝对射频信道取中心频率为绝对频率，编号1-124为绝对频点号，GSM800和GSM900频段上有124个频率载频，GSM1800上有374个频率载频，GSM1900频段上有299个频率载频。 各频段总时隙数 上行 下行 带宽（MHz） GSM800 992 824-849 869-894 25 GSM900 992 890-915 935-960 25 GSM900-Band 392 880-890 925-935 10 GSM1800 2992 1710-1785 1805-1880 75 GSM1900 2392 1850-1910 1930-1990 60
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发表于 2021-8-26 11:37:30
