gsm数字移动通信发展史(doc87)-电子电信(编辑修改稿)

gsm数字移动通信发展史(doc87)-电子电信(编辑修改稿)内容摘要：

信道（ BCH） : 频率校正信道（ FCCH）：携带用于校正 MS 频率的消息，下行信道，点对多点（ BTS 对多个 MS）方式传播。 同步信道（ SCH）：携带 MS 的帧同步（ TDMA 帧号）和 BTS 的识别码（ BSIC）的信息，下行信道，点对多点方式传播。 广播控制信道（ BCCH）：广播每个 BTS 的通用信息（小区特定信息）。 下行，点对多点方式传播。 公共控制信道（ CCCH） : 寻呼信道（ PCH）：用于寻呼（搜索） MS。 下行，点对多点方式传播。 随机接入信道（ RACH）： MS 通过此信道申请分配一个独立专用控制信道（ SDCCH），可作为对寻呼的响应或 MS主叫／登记时的接入。 上行信道，点对点方式传播。 允许接人信道（ AGCH）：用于为 MS分配一个独立专用控制信道（ SDCCH）。 下行信道，点对点方式传播。 专用 控制信道 (DCCH)： 独立专用控制信道（ SDCCH）：用在分配 TCH 之前呼叫建立过程中传送系统信令。 例如登记和鉴权在此信道上进行。 上行和下行信道，点对点方式传播。 慢速随路控制信道（ SACCH）：它与一个 TCH 或一个 SDCCH 相关，是一个传送连续信息的连续数据信息，如传送移动台接收到的关于服务及邻近小区的信号强度的 中国最大的管理资源中心 第 13 页 共 87 页 测试报告。 这对实现移动台参与切换功能是必要的。 它还用于 MS 的功率管理和时间调整。 上行和下行信道，点对点方式传播。 快速随路控制信道 （ FACCH）：它与一个 TCH 相关。 工作于借用模式，即在话音传输过程中如果突然需要以比 SACCH 所能处理的高得多的速 度传送信令信息，则借用 20ms 的话音（数据）来传送。 这一般在切换时发生。 由于语音译码器会重复最后 20ms 的话音，因此这种中断不被用户查觉。 控制信道的配置是依据每小区（ BTS）的载频（ TRX）数而定的，见图 37 所示。 在使用 6MHz 带宽的情况下，每小区最多两个控制信道，当某小区配置一个载频时，仅需一个控制信道。 图 3－ 7 小区信令信道配置 （ 2） TDMA 帧 在 TDMA 中，每个载频被定义为一个 TDMA 帧，相当于 FDMA 系统中的一个频道，每帧包括 8 个时隙（ TS07），要有 TDMA 帧号，这是因为 GSM的特性之一是客户保密性好，是通过在发送信息前对信息进行加密实现的。 计算加密序列的算法是以 TDMA帧号为一个输入参数，因此每一帧都必须有一个帧号。 有了 TDMA 帧号，移动台就可判断控制信道 TS0 上传送的是哪一类逻辑信道。 TDMA 帧号是以 小时（ 2715648 个 TDMA 帧）为周期循环编号的。 每 2715648个 TDMA 帧为一个超高帧，每一个超高帧又可分为 2048 个超帧，一个超帧持续时间为，每个超帧又是由复帧组成。 复帧分为两种类型（见图 38所示）。 中国最大的管理资源中心 第 14 页 共 87 页 图 3－ 8 帧结构图 26 帧的复帧 它包括 26 个 TDMA 帧，持续时长 120ms,51 个这样的复帧组成一个超帧。 这种复帧用于携带 TCH（和 SACCH 加 FACCH）。 51 帧的复帧 它包括 51 个 TDMA 帧，持续时长 3060／ 13ms。 26 个这样的复帧组成一个超帧。 这种复帧用于携带 BCH 和 CCCH。 （ 3）突发脉冲序列（ Burst） TDMA 信道上一个时隙中的信息格式称为突发脉冲 序列。 共有五种类型。 ① 普通突发脉冲序列（ NB）：用于携带 TCH 及除 RACHA， SCH 和 FCCH 以外的控制信道上的信息，图 39所示， “ 57 个加密比特 ” 是客户数据或话音，再加 “ 1” 个比特用作借用标志。 借用标志是表示此突发脉冲序列是否被 FACCH 信令借用。 “ 26个训练比特 ” 是一串已知比特，用于供均衡器产生信道模型（一种消除时间色散的方法）。 “ TB” 尾比特总是 000 帮助均衡器判断起始位和中止位。 “ GP” 保护间隔， 个比特（相当于大约 30s），是一个空白空间。 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。 尽管使用了时间调整方案，但来自不同移动台的突发脉冲序列彼此间仍会有小的滑动，因此 个比特的保护可使发射机在 GSM 建议许可范围内上下波动。 图 3－ 9 普通突发脉冲序列 ② 频率校 正突发脉冲序列（ FB）：用于移动台的频率同步，它相当于一个带频移的未调载波。 此突发脉冲序列的重复称 FCCH，见图 310。 图中 “ 固定比特 ” 全部 中国最大的管理资源中心 第 15 页 共 87 页 是 0，使调制器发送一个未调载波。 “ TB” 和 “ GP” 同普通突发脉冲序列中的 “ TB”和 “ GP”。 图 3－ 10 频率校正突发脉冲 序列 ③ 同步突发脉冲序列（ SB）：用于移动台的时间同步，它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。 这种突发脉冲序列的重复称为 SCH，见图 3－ 11所示。 图 3－ 11 同步突发脉冲序列 ④ 接入突发脉冲序列（ AB）：用于随机接入，它有一个较 长的保护间隔，这是为了适应移动台首次接入（或切换到另一个 BTS）后不知道时间提前量而设置的。 移动台可能远离 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，为了不与下一时隙中的突发脉冲序列重叠，此突发脉冲序列必须短一些，见图 3－ 12 所示。 图 3－ 12 接入突发脉冲序列 ⑤ 空闲突发脉冲序列（ DB）：此突发脉冲序列在某些情况下由 BTS发出，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恃模型的混合比特。 （ 4）逻辑信道到物理信道的映射 谈过 TDMA 信道、 TDMA 帧和突发脉冲序列之后，我们就可以谈谈逻辑信道映射到物理信道的方法。 我们知道每小区有若干个载频，每个载频都有 8个时隙，我们定义载频数为 C0， C1， … ， Cn，时隙数为 T30， T51， ， T87。 中国最大的管理资源中心 第 16 页 共 87 页 ① 控制信道的映射 对某小区超过 1个载频时，该小区 C0 上的 TS0 就映射广播和公共控制信道，具体映射方法见图 3－ 13。 图中所示： F（ FCCH） 移动台依此同步频率，它的突发脉冲序列为 FB。 S（ SCH） 移动台依此读 TDMA 帧号和 BSIC 码，突发脉冲序列为 SB。 B（ BCCH） 移动台依此读有关此小区的通用信息。 突发脉冲序列为 NB。 I（ IDEL） 空闲帧，不包括任何信息。 突发脉冲序列为 DB。 C（ CCCH） 移动台依此接受寻呼 和接入，突发脉冲序列 NB。 即便没有寻呼或接入进行， BTS 也总在 C0 上发射，用空位突发脉冲序列代之。 我们从帧的分级结构知道， 51帧的复帧是用于携带 BCH 和 CCCH，因此 51 帧的复帧中共有 51 个 TS0，所携带的控制信道排列的序列如图 313下面的序列。 此序列在第 51个 TDMA 帧上映射一个空闲帧之后开始重复下一个 51 帧的复帧。 图 3－ 13 BCCH 与 CCCH 在 TS0 上的复用 以上叙述了下行链路 C0上的 TS0 的映射。 对上行链路 C0上映射的 TS0 是不包含上述各信道的，它只含有随机接入信道（ RACH），用于移动台的接入，如图 3－ 14所示，它给出了 51个连续 TDMA 帧的 TS0。 图 3－ 14 TS0 上 RACH 的复用 下行链路 C0 上的 TS1 用于映射专用控制信道。 它是 102 个 TDMA 帧复用一次，三个空闲帧之后从 D0开始，见图 3－ 15所示。 中国最大的管理资源中心 第 17 页 共 87 页 图 3－ 15 下行 SDCCH 和 SACCH 在 TS1 上的复用 Dx（ SDCCH） 此处移动台 X 是一个正在建立呼叫或更新位置或与 GSM 交换系统参数的移动台。 Dx 只在移动台 X 建立呼叫时使用，在移动台 X转到 TCH 上开始通话或登记完释放后， Dx可用于其它 MS。 Ax（ SACCH） 在传输建立阶段（也可能是切换时）必须交换控制信令，如功率调整等信息，移动台 X 的此类信令就是在该信道上传送。 由于是专用信道，所以上行链路 C0上的 TSI 也具有同样的结构，即意味着对一个移动台同时可双向连接，但时间上有个偏移，如图 316 所示。 Dx、 Ax 含义与下行链路的 相同。 图 3－ 16 上行 SDCCH 和 SACCH 在 TS1 上的复用 某个小区仅一个载频时，就只有 8个时隙，这时的 TS0 即可用作公共控制信道又可用作专用控制信道，映射方法如图 3－ 17所示。 102 个 TDMA 帧重复一次，图中仅描述了 102 个 TDMA 帧的 TS0 上映射的信令信息。 字符含意同上述某小区多个载频时的 C0上的 TS0 和 TS1 映射字符含意。 图 3－ 17 仅有一个收发单元时控制信道在 TS0 上的映射 ② 业务信道的映射 中国最大的管理资源中心 第 18 页 共 87 页 除映射控制信道以外的时隙均映射业务信道（ TCH），映射方法如图 3－ 18 所示。 图中仅给出了下行 C0 上的 TS2 映 射构成。 图 4－ 18 TCH 的复用 T（ TCH） 编码话音或数据，用于通话。 突发脉冲序列为 NB。 A（ SACCH） 控制信号。 用于移动台接受命令改变输出功率、了解应监视那些 BTS 的 BCCH、向系统报告从周围 BTS 接收到的信号强度等，突发脉冲 序列 NB。