衡水地区gsm无线网络优化毕业论文(编辑修改稿)

衡水地区gsm无线网络优化毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

用 4/12 频率复用方式时，每小区可用频道数最大仅 2个（ 16 个信道），有些只能用到 1个（ 8个信道）。 为此，中国移动通信公司下发各省移动通信公司将 4MHZ 带宽向下扩展 2MHZ，使 GSM 数字移动通信网从可用频道 76~95（ 20）个扩展到 66~95（ 30 个）， 4/12 方式每个小区一般可用 3 个频道（ 24 信道），最小也能 用到 2 个频道（ 16 个信道）。 保护带宽 400KHZ 当一个地区数字移动通信系统与模拟移动系统共存时，两系统之间（频道中心频率之间）应有约 400KHZ 的保护带宽，通常是模拟网预留。 中国移动公司与中国联通公司的数字移动通信系统之间也应有 400KHZ 的保护带宽，即它们之间用一个频道，或由中国移动公司一方预留，或由中国联通公司一方预留。 第四节 信道分类 控制信道与业务信道是逻辑信道的两个大类。 其信道如图。 信道分类 数据业务信道和话音业务信道是主要的业务信道。 业务信道 TCH 主要传输数字话音或数据，其次还有少量的随路控制信令。 图 GSM 信道系统 控制信道 控制信道（ CCH）用于传送同步信号与信令。 广播信道（ BCH）、专用控制信道（ DCCH）与公共控制信道（ CCCH）是控制信道的三种。 第 五 节 GSM 无线关键技术 (1).交织技术 在陆地移动通信的无线接口中，比特差错经常是成串发生的。 这是由于多径衰落造成的持续较长的深衰落空洞会影响到一连串相关的比特。 然而，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效。 为了解决这一问 题，就要找到把一条消息中的相关比特分开传播的方法，即一条消息中的相关比特以非相关方式被发送，以降低多径衰落的影响。 这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相关比特串的消息时，差错也就变成单个 (或长度很短 )的差错，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，就能恢复原消息。 这种方法就是交织技术。 交织技术的一般原理 : 如图。 假定序列 A 由 4个 4比特组成的消息分组，如直接发送，在空中受到干扰，第二个比特分组全部丢失，则导致在接收端无法解出第二个比特分组的信息。 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 序列 A（发送） 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 序列 A（接收一） 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 序列 A（交织） 1 1 1 1 3 3 3 3 4 4 4 4 序列 A（接收二） 1 3 4 1 3 4 1 3 4 1 3 4 序列 A（去交织） 图 交织技术原理 如果把序列 A 的 4个相关的比特分组中的第 1个比特取出来，并让这 4个第 1比特组成一个新的 4比特分组，称作第一帧， 4个消息分组中的比特 2～ 4，也作同样处理，然后依次传送第 1比特组成的帧，第 2比特组成的帧。 在传输期间，帧 2丢失，如果没有交织，那就会丢失整个消息组，但采用交织后，可见仅每个消息 组的第 2比特丢失，再利用信道编码及去交织，全部分组中的消息仍能得以恢复，这就是交织技术的基本原理。 概括地说，交织就是把码字的 b 个比特分散到 n个帧中，以改变比特间的邻近关系，因此 n 值越大，传输特性越好，但传输时延也越大，所以在实际使用中必须作折衷考虑。 (2)． GSM 系统采用的交织方式 在 GSM 系统中，信道编码后进行交织，交织分为两次， 第一次交织为内部交织，第二次交织为块间交织。 话音编码器和信道编码器将每一 20ms 话音数字化并编码，成为 456个比特的声码块。 首先对它进行内部交织，即将 456个比特分成 8帧，每帧 57比特 . 如果将同一组 20ms 话音的 2组 57比特插入到同一普通突发脉冲序列中，那么 图 GSM 20ms 话音编码交织 该突发脉冲串丢失则会导致该 20ms 的话音损失 25％的比特，显然信道编码难以恢复这么多丢失的比特。 因此必须在两个话音帧间进行一次交织，即块间交织。 即把每 20ms 话音 456 比特分成的 8 帧为一个块，假设有 A、 B、 C、 D四块，在第一个普通突发脉冲串中，两个 57 比特组分别插入 A块和 D 块的各 1帧，这样一1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 映射到脉冲 ..... ..... 加入偷帧位 ..... 交织 ..... ..... ..... 2 x 57 bits Block n1 (456 bits) 57 bits Block n (456 bits) Block n+1 (456 bits) 1 2 3 4 5 6 7 0 1 time slot 114 bits 114 bits 114 bits 114 bits 114 bits 114 bits 114 bits 114 bits 116 bits 116 bits 116 bits 116 bits 116 bits 116 bits 116 bits 116 bits burst n3 burst n2 burst n1 burst n burst n+1 burst n+2 burst n+3 burst n+4 个 20ms 的话音 8帧分别插入 8 个不同普通突发脉冲序列中，然后一个一个突发脉冲序列发送，发送的突发脉冲序列首尾相接处不是同一话音块，这样即使在传输中丢失一个脉冲串，只影响每一话音比特数的 ％，而这能通过信道编码加以校正。 此外，为了达到更好的效果，对于同一脉冲串内的不同码块，再次进行二次交织。 如图 ： 2 6 0 b i t sB04 5 6 b i t s 4 5 6 b i t s 4 5 6 b i t sB1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7C0 B4 C1 B5 C2 B6 C3 B7 D0 C4 D1 C5 D2 C6 D3 C7T a i l C3( 0 )B7( 0 )C3( 1 )B7( 1 )C3( 2 7 )B7( 2 7 )C3( 2 8 )SFB7( 2 9 )C3( 2 9 )B7( 2 8 )SFT r a i n i n gs e q u e n zT a i lB7( 5 6 )C3( 5 6 )B7( 5 5 )C3( 5 5 )2 6 b i t s 8 . 2 5 b i t sGP2 6 0 b i t s 2 6 0 b i t s语音编码信道编码交织块内交织物理时隙 图 GSM 的二次交织 二 次交织进一步打乱了信息的相关性，提高了系统抗多径衰落的能力，但却增加了系统时延。 因此，在 GSM 系统中，移动台和中继电路上增加了回波抵消器，以改善由于时延而引起的通话回音。 (2). 跳频技术 跳频就是按照预先定义的跳频序列（ FHS）随机地改变正在进行通信的信道所占用频率的技术。 在同一个频道组内，各跳频序列应是正交的，各信道在跳频传输过程中不能被碰撞。 过去采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性，它首先被用于军事通信，后来发现在移动通信中，电波传播多径效应引起的瑞利衰落与传输的发射频率有关，衰 落空洞将因频率的不同发生在不同地点，如果在通话期间载波频率在几个频点上变化，则传送信息仅在短时间内受到衰落空洞的影响，尤其是处于多径环境中的漫速移动的移动台通过采用跳频技术，能大大改善移动台的通信质量，可达到频率分集的效果。 此外，跳频还具有干扰分集的作用。 由于跳频频道间的不相关性，分离了来自许多小区的同频干扰，可提高蜂房小区的容量。 跳频系统分为快跳频和慢跳频两种。 慢跳频的跳频频率低于或等于调制符号 速率，即在一个或几个调制符号周期内跳频一次；快跳频的跳频频率大于调制符号速率，即在一个调制符号周期内跳 频一次以上。 在 GSM 标准中采用慢跳频技术。 每秒 217跳，每跳周期为 1200比特。 GSM 系统中的跳频分为基带跳频和射频跳频两种。 基带跳频的原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率发射机发射，其原理图如图。 0 1 2 3 4 5 6 7 T RX 1 T RX 2 T RX 3 T RX 4 图 由上图可见，基带跳频中可供跳频的频率数 N(hop)≦基站载频数 N(TRX)。 基带跳频适用于合路器采用空腔耦合器的基站，由于这种空腔耦合器的谐振腔无法快速改变发射频率，故基站无法靠改变载 频频率的方法实现跳频。 实施的方框图如图所示，其中，收发信机负责无线信号的接收与发送，基带处理单元进行信道的处理。 图 基带跳频实施框图 为了实现基带跳频，如图 ，收发信机与基带处理单元之间的连接由路由转接器来控制，在用户通信过程中，要求无论移动台通信频率如何变化，负责处理用户链路的基带处理单元要保持不变，而基带跳频中所有收发信机的频率也不变。 那么，怎样才能确保跳频实现呢。 其实只要在路由转接器中根据预先设定的跳频方式来改变收发信机与基带处理单元之间的连接，就能保证该基带处理单元与用户之间 的通信链路始终保持畅通。 由此可见，由于频率变换的范围仅限于基站所拥有的收发信机的个数，故跳频的频率数 N(hop) ≦基站载频数N(TRX)。 基带处理 2 路由转接器 基带处理 1 收发信机 1 收发信机 2 耦 合 器 射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序列控制，采用不同频率发射，原理图如图。 射频跳频为每个时隙内的用户。