MF000001 無線接口和信道 ISSUE1.4分析

1、MF000001 無線接口與信道ISSUE1.4無線產(chǎn)品課程開發(fā)室無線產(chǎn)品課程開發(fā)室 引入引入l空中接口是無線系統(tǒng)和移動臺之間的接口，連接移動臺和基站，是GSM系統(tǒng)關(guān)鍵接口之一l完整的空中接口是移動臺漫游的基礎(chǔ)l針對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化很多是對空中接口資源的重新配置，對空中接口的透徹理解是優(yōu)化的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握無線接口分層結(jié)構(gòu)和接入技術(shù)掌握幀、突發(fā)脈沖、邏輯信道的組成了解語音信號處理過程學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 無線接口概述無線接口概述第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹第四章第四章 無線邏

2、輯信道無線邏輯信道第一章第一章 無線接口概述無線接口概述其他其他MSCBTSHLR/AUC/LRSMCPSTN ISDNOMCMSUmMSUmUmA-bis接口接口BSCMSC/VLRA接口接口MAP接口接口BTSBTS通信管理（CM）無線資源管理（RR）移動和安全管理（MM）綜合處理TCH0 TCH1 TCH2 。SACCH 。TCH25 IDL復(fù)幀復(fù)幀物理鏈路層物理鏈路層(L1)數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(L2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層(L3)第一章第一章 無線接口概述無線接口概述RACHBCCHAGCH/PCHSDCCHSACCHTCHFACCH無線接口（Um口）分層結(jié)構(gòu)第一章第一章 無線接口概述

3、無線接口概述時間時間FDMA頻率頻率TDMA時間時間頻率頻率CDMA頻頻率率時間時間碼碼無線接入技術(shù)課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 無線接口概述無線接口概述第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹第四章第四章 無線邏輯信道無線邏輯信道語音語音A/D8KHz，13bit語音編碼語音編碼分段分段20ms13kbit/s信道編碼信道編碼交織交織突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖加密加密22.8kbit/s調(diào)制調(diào)制33.8kbit/s發(fā)送發(fā)送第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程l編碼方式稱為規(guī)則脈沖激勵長期預(yù)測編碼(

4、RPE-LTP)，其處理過程是先進(jìn)行8KHZ抽樣，調(diào)整每20ms為一幀，每幀分為4個子幀，每個子幀長5ms，純比特率為13kbit/s。語音編碼語音編碼塊編碼器塊編碼器激勵激勵編碼器編碼器50bit+3*2+4132bit78bit456bit第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程信道編碼信道編碼1 2 3 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 455 456816.456210.450614.45419.449412.452715.455311.451513.453.B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7A4,B0 A5,B1 A6,B2 A7,B3 B4,C0

5、 B5,C1 B6,C2 B7,C3一次交織：一次交織：二次交織：二次交織：第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程語音交織語音交織3571261573第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程語音突發(fā)脈沖語音突發(fā)脈沖課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 無線接口概述無線接口概述第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹第四章第四章 無線邏輯信道無線邏輯信道傳播時延傳播時延t傳播時延傳播時延tTA這樣下去不行，得讓手機(jī)提前這樣下去不行，得讓手機(jī)提前一個一個TA值時間發(fā)給我！值時間發(fā)給我！第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹定時提前（定時

6、提前（TA）頻率頻率f 0幀f 1f 2f 3f 4時間時間第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹跳頻跳頻延長電池壽命延長電池壽命降低干擾降低干擾lVAD: 語音激活檢測(Voice Activity Detection)碼變換器實現(xiàn)第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹lDTX: 不連續(xù)發(fā)射(Discontinuous Transmission )在語音間歇期關(guān)閉發(fā)射僅發(fā)射靜音指示幀接收端碼變換器產(chǎn)生舒適噪聲DTXl延長電池壽命l降低網(wǎng)絡(luò)干擾l包括上行功控和下行功控l功率控制基于電平和質(zhì)量lBSC、BTS是判決者第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹BCCH載頻不參加載頻不

7、參加功率控制功率控制時間時間信號信號電平電平目標(biāo)電平值：目標(biāo)電平值：e.g. -85 dBm功率控制功率控制課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 無線接口概述無線接口概述第二章第二章 語音信號處理過程語音信號處理過程第三章第三章 GSM系統(tǒng)技術(shù)介紹系統(tǒng)技術(shù)介紹第四章第四章 無線邏輯信道無線邏輯信道第四章第四章 無線邏輯信道無線邏輯信道l時隙和幀結(jié)構(gòu)時隙和幀結(jié)構(gòu)l邏輯信道分類邏輯信道分類l邏輯信道組合邏輯信道組合l公共控制信道配置公共控制信道配置頻率頻率200kHzBP15/26ms隙縫隙縫時間時間4.1 時隙和幀結(jié)構(gòu)時隙和幀結(jié)構(gòu)幀和信道幀和信道01232044204520462047012348495

8、04701242501242514950001457623TB3TB3GP8.25TB：尾比特TB3TB3GP8.25GP：保護(hù)期TB3TB3GP8.25TB3TB3GP 68.2558信息比特26訓(xùn)練序列58信息比特固定比特142信息比特39擴(kuò)展的訓(xùn)練序列64信息比特39同步序列41信息比特36常規(guī)突發(fā)序列（NB）頻率校正突發(fā)序列（FB）同步突發(fā)序列（SB）接入突發(fā)序列（AB）1超高幀=2048超幀=2715648TDMA幀（3小時28分53秒760毫秒）1超幀=1326TDMA幀（6.12秒）1復(fù)幀=26TDMA幀（120ms）1復(fù)幀=51TDMA幀（3060/13ms）1TDMA幀=8時

9、隙（120/26=4.615ms）1時隙=156.25比特持續(xù)期（15/26=0.577ms）（1比特持續(xù)期：48/13=3.68us）BCCHCCCHSDCCHTCHSACCH/TFACCH4.1 時隙和幀結(jié)構(gòu)時隙和幀結(jié)構(gòu)8bit41同步同步bit36加密加密bit3bit68.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù) 接入突發(fā)脈沖序列接入突發(fā)脈沖序列(AB)：用于：用于MS初始化接入初始化接入3bit142bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù) 頻率校正突發(fā)脈沖序列頻率校正突發(fā)脈沖序列(FB)：用于：用于MS與與BTS之間的頻率同步之間的頻率同步3bit39加密加密bit39加密加

10、密bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)64同步同步bit 同步突發(fā)脈沖序列同步突發(fā)脈沖序列(SB)：用于：用于MS與與BTS之間的定時同步之間的定時同步4.1 時隙和幀結(jié)構(gòu)時隙和幀結(jié)構(gòu)突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖3bit57加密加密bit57加密加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)26bit11訓(xùn)練序列偷幀標(biāo)志 普通突發(fā)脈沖序列普通突發(fā)脈沖序列(NB)：用于攜帶業(yè)務(wù)信道和除：用于攜帶業(yè)務(wù)信道和除RACH之外的控制信道上的信息之外的控制信道上的信息3bit142調(diào)制調(diào)制bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔 虛擬突發(fā)脈沖序列虛擬突發(fā)脈沖序列(DB)：用于

11、：用于BTS在無信息下發(fā)的時隙發(fā)送填充幀在無信息下發(fā)的時隙發(fā)送填充幀4.1 時隙和幀結(jié)構(gòu)時隙和幀結(jié)構(gòu)4.2 邏輯信道分類邏輯信道分類 GSM900 和和 GSM1800 的邏輯信道劃分是一樣的的邏輯信道劃分是一樣的廣播控制信道廣播控制信道(BCCH)控制信道控制信道通用控制信道通用控制信道(CCCH)話音信道話音信道 (TCH)FCCH SCHBCCH(系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息)TCH/FAGCHRACHSDCCHFACCHSACCHTCH/HTCH/9.6FTCH/ 4.8F, HTCH/ 2.4F, HPCH通用信道通用信道(CCH)專用信道專用信道 (DCH)邏輯信道邏輯信道FCCHSCHBCC

12、HPCHAGCHBCCHCCCH通用通用信道信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用專用信道信道4.2 邏輯信道分類邏輯信道分類下行邏輯信道下行邏輯信道RACHCCCH通用通用信道信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用專用信道信道4.2 邏輯信道分類邏輯信道分類上行邏輯信道上行邏輯信道搜尋頻率校正脈沖搜尋頻率校正脈沖搜尋同步脈沖搜尋同步脈沖解讀系統(tǒng)消息解讀系統(tǒng)消息偵聽尋呼消息偵聽尋呼消息發(fā)送接入脈沖發(fā)送接入脈沖信令信道分配信令信道分配呼叫建立呼叫建立話音信道分配話音信道分配通話通話呼叫釋放呼叫釋放FCCHSCHBCCHPCHRA

13、CHAGCHSDCCHSDCCHTCHFACCH4.2 邏輯信道分類邏輯信道分類關(guān)機(jī)狀態(tài)關(guān)機(jī)狀態(tài)空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式專用模式空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)邏輯信道作用舉例邏輯信道作用舉例TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF（全速率TCH）TCH/H+FACCH/H+SACCH/TH（半速率TCH）26幀復(fù)幀F(xiàn)CCH+SCH+BCCH+CCCH（主BCCH）FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4(組合BCCH)BCCH+CCCH（擴(kuò)展BCCH）SDCCH/8+SACCH/C8（主SDCCH）+FACCH/851幀復(fù)幀4.3 邏輯信道組合邏輯信道組合4.3 邏輯信道組合

14、邏輯信道組合 主主BCCH4.3 邏輯信道組合邏輯信道組合組合組合BCCH4.3 邏輯信道組合邏輯信道組合獨立獨立SDCCH4.3 邏輯信道組合邏輯信道組合TCH信道信道PCHRACHAGCH下行下行CCCH上行上行CCCH如何決定小區(qū)總的如何決定小區(qū)總的CCCH資源資源? 如何合理分配如何合理分配AGCH和和PCH?4.4公共控制信道配置公共控制信道配置4.4公共控制信道配置公共控制信道配置lGSM系統(tǒng)支持多種信道組合(不考慮GPRS)其中主 BCCH，擴(kuò)展BCCH，組合BCCH，以及BCCH+CBCH組合中都存在CCCH，也就是說都允許MS接入。系統(tǒng)就據(jù)此對MS進(jìn)行CCCH分組。l系統(tǒng)規(guī)定

15、，CCCH可以映射到0，2，4，6時隙，但擴(kuò)展BCCH組合因其不包含F(xiàn)CCH與SCH，僅能映射至2，4，6時隙。因此所有的MS都在0時隙與基站取得同步，然后在不同的CCCH登陸網(wǎng)絡(luò)。CCCH 分組分組4.4公共控制信道配置公共控制信道配置lGSM系統(tǒng)最多支持99共81個尋呼組，也就是說MS從尋呼組角度最多被分成81個子組。由于無論哪種組合方式，每51復(fù)幀可用于尋呼的塊不超過9個，系統(tǒng)對51復(fù)幀進(jìn)行了再一輪循環(huán)，尋呼組號以“相同尋呼間幀數(shù)”個51復(fù)幀為周期循環(huán)往復(fù)。l假設(shè)相同尋呼間幀數(shù)為7，每51復(fù)幀用于尋呼的塊(9or3-接入允許保留塊數(shù))為4，那么尋呼組號就是027循環(huán)。l系統(tǒng)術(shù)語中，將任何一個51復(fù)幀中的尋呼塊稱之為一個尋呼超組，因此系統(tǒng)尋呼超組的數(shù)目也就是“相同尋呼