BSS培訓(xùn)教材初稿GSM無(wú)線接口理論(一)

BSS培訓(xùn)教材初稿GSM無(wú)線接口理論⑴

GSM無(wú)線接口理論

第一節(jié)工作頻段的分配

一、我國(guó)GSM網(wǎng)絡(luò)的工作頻段

我國(guó)陸地蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)使用900MHz與1800MHz頻段:

GSM900MHz頻段為：89()~915(移動(dòng)臺(tái)發(fā),基站收),935~960(基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收)；

DCS1800MHz頻段為：17107785(移動(dòng)臺(tái)發(fā),基站收),1805?1880(基站發(fā)、移動(dòng)

臺(tái)收)；

GSM系統(tǒng)上行頻段下行頻段帶寬雙工間隔雙工信道數(shù)

GSM900890-915935?9602X2545124

GSM900E880-915925-9602X3545174

GSM18001710-17851805~18802X7595374

GSM19(X)1850~19101930~19902X6080299

二、頻道間隔

相鄰兩頻點(diǎn)間隔為為200kHz,每個(gè)頻點(diǎn)使用時(shí)分多址(TDMA)方式，分

為8個(gè)時(shí)隙，既8個(gè)信道(全速率)，如GSM使用半速率話音編碼后，每個(gè)

頻點(diǎn)可容納16個(gè)半速率信道，可使系統(tǒng)容量擴(kuò)大一倍，但其代價(jià)必定是導(dǎo)致

語(yǔ)音質(zhì)量的降低。

三、頻道配置

絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)與頻道標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：

GSM900MHZ頻段為：

fl(n)=890.2MHz+(n-1)X0.2MHz(移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收)；

fh(n)=fl(n)+45MHz(基站發(fā),移動(dòng)臺(tái)收);n￡[l,124]

GSM1800MHz頻段為：

fl(n)=1710.2MHz+(n-512)X0.2MHz(移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收)；

fh(n)=fl(n)+95MHz(基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收)；nG[512,885]

其中：fl(n)為上行信道頻率、fh(n)為卜，行信道頻率,n為絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)

（ARFCN）c

注：

1、在我國(guó)GSM900使用的頻段為：

905-915MHz上行頻率

950~960MHz下行頻率

頻道號(hào)為76?124,共10M帶寬。

中國(guó)移動(dòng)公司:905-909MH（上行），950~954MHz（下行），共4M帶寬,

20個(gè)頻道，頻道號(hào)為76~95。（目前通過(guò)中國(guó)移動(dòng)TACS網(wǎng)的壓頻，為

GSM網(wǎng)留出了更大的空間，因而GSM實(shí)際可用頻點(diǎn)號(hào)要遠(yuǎn)大于該范圍）

中國(guó)聯(lián)通公司：909~915MH（上行）,954~960MHz（下行），共6M帶寬，

29個(gè)頻道，頻道號(hào)為96~124。

2、目前只有中國(guó)移動(dòng)公司擁有GSM1800網(wǎng)絡(luò)，擁有1800網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)分公司大

多申請(qǐng)10M的帶寬，頻道號(hào)為512?562。

四、干擾保護(hù)比

載波干擾比（C/I）是指接收到的希望信號(hào)電平與非希望信號(hào)電平的比

值，此比值與MS的瞬時(shí)位置有關(guān)。這是由于地形不規(guī)則性基本地散射體的形

狀、類型及數(shù)量不一致，與其他一些因素如天線的類型、方向性及高度，站址

的標(biāo)高及位置，當(dāng)?shù)氐母蓴_源數(shù)目等造成的。

1、同頻干擾保護(hù)比：C/l29dBo所謂C/L是指當(dāng)不一致小區(qū)使用相同頻

率時(shí)，另一小區(qū)對(duì)服務(wù)小區(qū)產(chǎn)生的干擾，它們的比值即C/LGSM規(guī)

范中通常要求C/I>9dB；工程中通常加3dB余量，即要求C/I>12dB

2、鄰頻干擾保護(hù)比：C/I2-9dB。C/A是指在頻率復(fù)用模式下，鄰近頻道

會(huì)對(duì)服務(wù)小區(qū)使用的頻道進(jìn)行干擾，這兩個(gè)信號(hào)間的比值即C/Ao

GSM規(guī)范中通常要求C/A>-9dB,工程中通常加3dB余量，即要求

C/A>-6dB

3、載波偏離400kHz的干擾保護(hù)比：C7IA41dB

第二節(jié)時(shí)分多址技術(shù)（TDMA）

多址技術(shù)就是要使眾多的客戶公用公共信道所使用的i種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多址的方法基本有三種，

頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）。我國(guó)模擬移動(dòng)通信網(wǎng)TACS

就是采取的FDMA技術(shù)。CDMA是以不一致的代碼序列實(shí)現(xiàn)通信的，它可重復(fù)使用所有小區(qū)的頻

譜，它是目前是最有效的頻率復(fù)用技術(shù)。GSM的多址方式為時(shí)分多址TDMA與頻分多址FDMA

相結(jié)合并使用跳頻的方式，載波間隔為200K,每個(gè)載波有8個(gè)基本的物理信道。一個(gè)物理信道能

夠由TDMA的幀號(hào)、時(shí)隙號(hào)與跳頻序列號(hào)來(lái)定義。它的一個(gè)時(shí)隙的長(zhǎng)度為0.577ms,每個(gè)時(shí)隙的間

隔包含156.25比特GSM的調(diào)制方式為GMSK,調(diào)制速率為270.833kbit/s.

一、TDMA信道的概念

在GSM中的信道可分為物理信道與邏輯信道。一個(gè)物理信道就是一個(gè)時(shí)

隙，通常被定義為給定TDMA幀上的固定位置上的時(shí)隙（TS）。而邏輯信道

是根據(jù)BTS與MS之間傳遞的消息種類不一致而定義的不一致邏輯信道。這

些邏輯信道是通過(guò)BTS來(lái)影射到不一致的物理信道上來(lái)傳送。

邏輯信道又可分為業(yè)務(wù)信道與操縱信道.

（一）業(yè)務(wù)信道：業(yè)務(wù)信道用于攜載語(yǔ)音或者用戶數(shù)據(jù)，可分為話音業(yè)

務(wù)信道與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道。

1、話音業(yè)務(wù)信道

TCH/FS：全速率語(yǔ)音信道13Kbit/s

TCH/HS:半速率語(yǔ)音信道5.6Kbit/s

2、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道

TCH/F9.6:9.6kbit/s全速率數(shù)據(jù)信道

TCH/F4.8:4.8kbit/s全速率數(shù)據(jù)信道

TCH/H4.8:4.8kbit/s半速率數(shù)據(jù)信道

TCH/H2.4:<=2.4kbit/s半速率數(shù)據(jù)信道

TCH/F2.4:<=2.4kbit/s全速率數(shù)據(jù)信道

（二）操縱信道：操縱信道用于攜載信令或者同步數(shù)據(jù)，可分為廣播信

道、公共操縱信道與專用操縱信道。

廣播信道（BCH）：包含BCCH、FCCH與SCH信道，它們攜帶的信

息目標(biāo)是小區(qū)內(nèi)所有的手機(jī)，因此它們是單向的下行信道。

公共操縱信道（CCCH）：包含RACH、PCH、AGCH與CBCH,前一

個(gè)是單向上行信道，后者是單向下行信道。

專用操縱信道（DCCH）：包含SDCCH、SACCH>FACCH

1、廣播信道：

廣播信道僅用在下行鏈路上，由BTS至MS。它們用在每個(gè)小區(qū)的TSO

上作為標(biāo)頻，在一些特殊的情況下，也可用在TS2,4或者6上，這些信道包

含BCCH、FCCH與SCH。為了通信，MS需要于BTS保持同步，而同步的完

成就要依靠FCCH與SCH邏輯信道，它們?nèi)繛橄滦行诺?，為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳

播方式。

頻率校正信道（FCCH）：FCCH信道攜帶用于校正MS頻率的消息，

它的作用是使MS能夠定位并解調(diào)出同一小區(qū)的其它信息。

同步信道（SCH）：在FCCH解碼后，MS接著要解出SCH信道淮息，

它給出了MS需要同步的所有消息及該小區(qū)的的標(biāo)示信息如TDMA幀號(hào)（需

22比特）與終站識(shí)別碼BSIC號(hào)（需6比特）。

廣播操縱信道（BCCH）：MS在空閑模式下為了有效的工作需要大量

的網(wǎng)絡(luò)信息。而這些信息都將在BCCH信道上來(lái)廣播。信息基本上包含小區(qū)

的所有頻點(diǎn)、鄰小區(qū)的BCCH頻點(diǎn)、LAI（LAC+MNC+MCC）、CCCH與

CBCH信道的管理、操縱與選擇參數(shù)及小區(qū)的一些選項(xiàng)。所有這些消息被稱之

系統(tǒng)消息（SI）在BCCH信道上廣播，在BCCH上系統(tǒng)消息有八種類型TYPE

1、2、2bis、2ter>3、4、7與8。

2、公共操縱信道：

公共操縱信道包含AGCH、PCH、CBCH與RACH,這些信道不是供一

個(gè)MS專用的，而是面向這個(gè)小區(qū)內(nèi)所有的移動(dòng)臺(tái)的。在下行方向上，由

PCH、AGCH與CBCH來(lái)廣播尋呼請(qǐng)求、專用信道的指派與短消息。在上行

方向上由RACH信道來(lái)傳送專用信道的請(qǐng)求消息。

尋呼信道（PCH）：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)想與某一MS建立通信時(shí)，它就會(huì)在PCH

信道上根據(jù)MS所登記的LAC號(hào)向所有具有該LAC號(hào)的小區(qū)進(jìn)行尋呼，尋呼

MS的標(biāo)示為TMSI或者IMSL屬下行信道，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳播。

接入許可信道（AGCH）：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)收到處于空閑模式下MS的信道請(qǐng)求

后，就將給之分配一專用信道，AGCH通過(guò)根據(jù)該指派的描述（所分信道的描

述，與接入的參數(shù)），向所有的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行廣播，看屬于誰(shuí)的，下行信道，點(diǎn)

對(duì)點(diǎn)傳播。

小區(qū)廣播操縱信道（CBCH）：它用于廣播短消息與該小區(qū)一些公共的

消息（如天氣與交通情況），它通常占用SDCCH/8的第二個(gè)子信道，下行信

道，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳播。

隨機(jī)接入信道（RACH）：當(dāng)MS想與網(wǎng)絡(luò)建立連接時(shí)，它會(huì)通過(guò)

RACH信道來(lái)廣播它所需的服務(wù)信道，請(qǐng)求消息包含3個(gè)比特的建立的原因

（如呼叫請(qǐng)求、響應(yīng)尋呼、位置更新請(qǐng)求、及短消息請(qǐng)求等等）與5個(gè)比特的

用來(lái)區(qū)別不一致MS請(qǐng)求的參考隨機(jī)數(shù)，屬上行信道，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播方式。

3、專用諫縱信道包含SDCCH、SACCH.FACCH、TCH,這些信道被用于某一

個(gè)具體的況上.

獨(dú)立專用操縱信道（SDCCH）：SDCCH是一種雙向的專用信道，它要

緊用于傳送建立連接的信令消息、位置更新消息、短消息、用戶鑒權(quán)消息、加

密命令及應(yīng)答及各類附加業(yè)務(wù)。

慢速隨路操縱信道（SACCH）：SACCH是一種伴隨著TCH與SDCCH的

專用信令信道。在上行鏈路上它要緊傳遞無(wú)線測(cè)量報(bào)告與第一層報(bào)頭消息（包

含TA值與功率操縱級(jí)別）；在下行鏈路上它要緊傳遞系統(tǒng)消息type5、5bis、

5ter.6及第一層報(bào)頭消息。這些消息要緊包含通信質(zhì)量、LAI號(hào)、CELLID.

鄰小區(qū)的標(biāo)頻信號(hào)強(qiáng)度等信息、NCC的限制、小區(qū)選項(xiàng)、TA值、功率操縱級(jí)

別。

快速隨路操縱信道（FACCH）：FACCH信道與一個(gè)業(yè)務(wù)信道TCH有

關(guān)。FACCH在話音傳輸過(guò)程中假如突然需要以比慢速隨路操縱信道

（SACCH）所能處理的高的多的速度傳送信令消息，則需借用20ms的話音突

發(fā)脈沖序列來(lái)傳送信令，這種情況被稱之偷幀，如在系統(tǒng)執(zhí)行越局切換時(shí)。由

丁話音譯碼器會(huì)重復(fù)最后20ms的話音，因此這種中斷不可能被用戶察覺(jué)的。

二、TDMA幀

在TDMA中，每一個(gè)載頻被定義為一個(gè)TDMA幀，相當(dāng)于FDMA系統(tǒng)

中的一個(gè)頻道。每幀包含8個(gè)時(shí)隙（TS0~TS7）,并要有一個(gè)幀號(hào),這是由于

在計(jì)算加密序列的A5算法中是以TDMA幀號(hào)為一個(gè)輸入?yún)?shù)，當(dāng)有了TDMA

幀號(hào)后，移動(dòng)臺(tái)就能夠推斷操縱信道TS0上傳送的為哪一類邏輯信道了。

TDMA的幀號(hào)是以3小時(shí)28分鐘53秒760毫秒（2715648個(gè)TDMA幀）

為周期循環(huán)編號(hào)的。每2715648個(gè)TDMA幀為一個(gè)超高幀，每一個(gè)超高幀又

由2048個(gè)超幀，一個(gè)超幀的持續(xù)時(shí)間為6.12s,而每個(gè)超幀乂是由51個(gè)26

復(fù)幀或者26個(gè)51復(fù)幀構(gòu)成。這兩種復(fù)幀是為滿足不一致速率的信息傳輸而設(shè)

定的，區(qū)別是：

26幀的復(fù)幀：包含26個(gè)TDMA幀，時(shí)間間隔為120ms,它要緊用于

TCH(SACCH/T)與FACCH等業(yè)務(wù)信道。

51幀的復(fù)幀：包含51個(gè)TDMA幀，時(shí)間間隔為235ms,它要緊用于

BCCH、CCCH、SDCCH等操縱信道。

TIMESLOT

Y--------------------15625bits(0,577ms)----------------------A

26FRAMEMULTIFRAME

圖示幀結(jié)構(gòu)圖

三、突發(fā)脈沖序列(Burst)

TDMA信道上的一個(gè)時(shí)隙中的消息格式被稱之突發(fā)脈沖序列，也就是說(shuō)

每個(gè)突發(fā)脈汨被發(fā)送在TDMA幀的其中一個(gè)時(shí)隙上。由于在特定突發(fā)脈沖上

發(fā)送的消息內(nèi)容不一致，也就決定了它們格式的不一致。

能夠分為五種突發(fā)脈沖序列：

?普通突發(fā)脈沖序列(nomialburst):用于攜帶TCH、FACCH、

SACCIkSDCCIkDCCIkPCH與AGCH信道的消息。

?接入突發(fā)脈沖序列(accessburst)：用于攜帶RACH信道的消息。

?頻率校正突發(fā)脈沖序列(frequencycorrectionburst):用于攜帶FCCH

信道的消息。

?同步突發(fā)脈沖序列(synchronizationburst):用攜帶SCH信道的消息.

?空閑突發(fā)脈沖序列(dummyburst):當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有任何具體的消息要發(fā)

送時(shí)就傳送這種突發(fā)脈沖序列(由于在小區(qū)中標(biāo)頻需連續(xù)不斷的發(fā)送

消息)。

在每種突發(fā)脈沖的格式中，都包含下列內(nèi)容：

?尾比特(tailbits):它總是0,以幫助均衡器來(lái)推斷起始位與終止

位以避免失步。

?消息比特（informationbits）:用于描述業(yè)務(wù)消息與信令消息，空閑

突發(fā)脈沖序列與頻率校正突發(fā)脈沖序列除外。

?訓(xùn)練序列（trainingsequence）:它是一串已知序列，用于供均衡器

產(chǎn)生信道模型（一種消除色散的方法）。訓(xùn)練序列是發(fā)送端與接收端

所共知的序列，它能夠用來(lái)確認(rèn)同一突發(fā)脈沖其它比特的確定位置，

它關(guān)于當(dāng)接收端收到該序列時(shí)來(lái)近似的估算發(fā)送信道的干擾情況能起

到很重要的作用。值得注意的是，它在普通突發(fā)脈沖序列可分為8

種，但在接入突發(fā)脈沖與同步突發(fā)脈沖序列是固定的而并不隨著小區(qū)

的不一致而不一致。

?保護(hù)間隔（guardperiod）:它是一個(gè)空白空間，由于每個(gè)載頻的最

多同時(shí)承載8個(gè)用戶，因此務(wù)必保證各自的時(shí)隙發(fā)射時(shí)不相互重疊，

盡管使用了后面會(huì)講到的定時(shí)提早技術(shù)，但來(lái)自不一致移動(dòng)臺(tái)的突發(fā)

脈沖序列仍會(huì)有小的滑動(dòng)，因而就使用了保護(hù)間隔但是發(fā)射機(jī)在

GSM規(guī)范許可的范圍內(nèi)上下波動(dòng)。從另一角度來(lái)講,GSM規(guī)范要求

MS在一個(gè)突發(fā)脈沖的有用（不包含保護(hù)比特的其它比特）應(yīng)保持恒定

的傳輸幅度,并要求MS在兩個(gè)突發(fā)脈沖之間傳輸幅度適當(dāng)衰減,因此

需要保護(hù)比特.相鄰兩個(gè)突發(fā)脈沖之間的幅度衰減并應(yīng)用適當(dāng)?shù)恼{(diào)制

比特流，將會(huì)減小對(duì)其它RF信道的干擾。

現(xiàn)在讓我們?nèi)婵匆幌旅總€(gè)突發(fā)脈沖序列的內(nèi)容：

1、普通突發(fā)脈沖序列：它有2個(gè)的58個(gè)比特的分組用于消息字

段，具體的說(shuō)有兩個(gè)的57比特用于消息字段來(lái)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)或者話

音再加上2個(gè)偷幀標(biāo)志位，它用于表述所傳的是業(yè)務(wù)消息還是信令消

息，如用來(lái)區(qū)分TCH與FACCH（當(dāng)TCH信道需用做FACCH信道來(lái)傳送

信令時(shí)，它所使用的8個(gè)半突發(fā)脈沖相應(yīng)的偷幀標(biāo)志須置1,在TCH

以外的信道上沒(méi)有什么用處但可被認(rèn)為是訓(xùn)練序列的擴(kuò)展，總是置為

1的。它還包含兩個(gè)3比特的尾位及8.25比特的保護(hù)間隔。它的訓(xùn)

練序列放在了兩個(gè)消息字段的中間被稱之中間對(duì)位，它的唯一缺陷是

接收機(jī)在能解調(diào)之前需要存儲(chǔ)突發(fā)脈沖的前一部分。它的突發(fā)脈沖共

有26個(gè)比特,其中消息位有16個(gè)比特，但為了得到26個(gè)比特,它采取

了將前5個(gè)比特重復(fù)到該訓(xùn)練序列的最后與并將后5個(gè)比特重復(fù)到該

訓(xùn)練序列頭部的辦法.這種訓(xùn)練序列共有八種（該八種序列的有關(guān)聯(lián)性

最?。?，它們分別與不一致的基站色碼（BCC,3個(gè)比特）相對(duì)應(yīng)，目的是用

來(lái)區(qū)分使用同一頻點(diǎn)的兩個(gè)小區(qū).

2、接入突發(fā)脈沖序列:用于隨機(jī)接入（是指用于向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起初始的信道請(qǐng)

求并用于切換時(shí)的接入）.它是基站在1：行方向.上解調(diào)所需的第一個(gè)突

發(fā)脈沖。它包含41比特的訓(xùn)練序列,36比特的信息位，它的保擰間隔

是68.25比特。關(guān)于接入突發(fā)脈沖只規(guī)定了一種固定的訓(xùn)練序列，由

于干擾的可■能性很小，不值得多增加多種訓(xùn)練序列所引起的復(fù)雜性。

它的訓(xùn)練序列與保護(hù)間隔都要比普通脈沖要長(zhǎng)，這是為了習(xí)慣移動(dòng)臺(tái)

首次接入（或者切換到另一個(gè)BTS）后不明白時(shí)間提早量的缺陷并提高

系統(tǒng)的解調(diào)能力而設(shè)定的.

3、頻率校正突發(fā)脈沖序列:它用于移動(dòng)臺(tái)的頻率同步,相當(dāng)于一個(gè)未調(diào)

載波，該序列有142固定比特用于頻率同步，它的結(jié)構(gòu)卜分簡(jiǎn)單,固定比

特全部為0,當(dāng)使用調(diào)制技術(shù)后，其結(jié)果是一個(gè)純正弦波.它應(yīng)用在

FCCH信道上來(lái)使移動(dòng)臺(tái)找到同時(shí)解調(diào)出同一小區(qū)內(nèi)的同步突發(fā)執(zhí)沖

序歹U,當(dāng)MS通過(guò)該突發(fā)脈沖序列明白該小區(qū)的頻率后，才能在此標(biāo)頻

上讀出在同一物理信道上的隨后的突發(fā)脈沖序列的信息來(lái)（如SCH及

BCCH）.保護(hù)間隔與尾比特同普通突發(fā)脈沖序列.

4、同步突發(fā)脈沖序歹U：它用于移動(dòng)臺(tái)的時(shí)間同步，它的訓(xùn)練序列為64比

特,2個(gè)39比特的信息字段,它用于SCH信道，屬卜.行方向.由于它是第

一個(gè)需被移動(dòng)臺(tái)解調(diào)突發(fā)脈沖，因而它的訓(xùn)練序列較長(zhǎng)而容易被檢測(cè)

NCRMZBURST

FramingDataTrainingsequencecodeDataFramingGudrd

b?sb<t$

3bits57encryposdbits26middlebits57enciyposdbits3bits8.25bits

4--------------------------------------------156,25bits(0.577ms)---------------------------------------------

ACCESSBURST

FramiivjC&taFranwngGuard

bitsbits

8bits41syncbits36enciyptxdbits3bits6825bits

-------------0,232ms----------->

4--------------------------------------------15625bits(0.577ms)--------------------------------------------->

FREQUENCYCCRRECTIONBURST

Framir?jDataFramingGuard

bitsbits

8bits142bitsat03bits8.25bits

--------------------------------------------156.25bits(0577ms)---------------------------------------------?

SYNCHRONIZATIONBURST

DertaFramingGuard

bits

3bits39encryptedbits64syncMs39encryptedbits3bits8,25bits

--------------------------------------------156.25bits(0577ms)---------------------------------------------

圖示突發(fā)脈沖序列結(jié)構(gòu)圖

到.而且它的突發(fā)脈沖只有一種，而且只能有一種，由于假如定義了幾種

序列，移動(dòng)臺(tái)無(wú)法明白基站選擇的序列。該突發(fā)脈沖的信息位中有I9比

特描述TDMA的幀號(hào)（用于MS與網(wǎng)絡(luò)的同步與加密過(guò)程），有6比特來(lái)描

述基站識(shí)別號(hào)BSIC（NCC+BCC）,通過(guò)信道卷積后就得到了2個(gè)39比特.保護(hù)問(wèn)

隔與尾比特同普通突發(fā)脈沖序列.

5、空閑突發(fā)脈沖序列:此突發(fā)脈沖序列在某些情況下由BTS發(fā)出，不攜

帶任何信息，它的格式與普通突發(fā)脈沖序列相同,其中加密比特改為具

有一定比特模型的混合比特.

四、邏輯信道與物理信道之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

我們明白，每個(gè)小區(qū)都有若干個(gè)載頻，每個(gè)載頻都有8個(gè)時(shí)隙，因而我們

能夠定義載頻數(shù)為CO、Cl、…、Cn,時(shí)隙數(shù)為TSO、TS1、..、TS7o

1、操縱信道的映射

在某個(gè)小區(qū)超過(guò)一個(gè)載頻時(shí)，則該小區(qū)CO上的TSO就映射廣播與公共操

縱信道（FCCH、SCH、BCCH、CCCH）,可使用mainBCCH的組合，該時(shí)

隙不間斷的向該小區(qū)的所有用戶發(fā)送同步信息、系統(tǒng)消息及尋呼消息與指派消

息。即使沒(méi)有尋呼與接入進(jìn)行，BTS也總在CO上發(fā)射空閑突發(fā)脈沖。

我們從幀的分級(jí)結(jié)構(gòu)明白，51幀的復(fù)幀是用于攜帶SCH與CCCH,因此51

幀的復(fù)幀共有51個(gè)TSO,也就是說(shuō)將51個(gè)連續(xù)TDMA幀的8個(gè)時(shí)隙中的TSO

都取出來(lái)以構(gòu)成一個(gè)51幀的復(fù)幀。該序列在映射完一個(gè)51復(fù)幀后開始重復(fù)下

一個(gè)51幀的發(fā)幀.

以上敘述了下行鏈路CO上的TSO的映射，關(guān)于上行鏈路CO上映射的TSO

是不含有上述信道的，它只含有隨機(jī)接入信道（RACH）,用于移動(dòng)臺(tái)的接入。

下行鏈路CO上的TS1用于映射專用操縱信道，它可使用SDCCII的信道組

合形式。它是102個(gè)TDMA幀重復(fù)一次。由因此專用信道，因此上行鏈路C0上

的TS1也具有同樣的結(jié)構(gòu)，這就意味著對(duì)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)可雙向連接，但在時(shí)

間上會(huì)有一個(gè)偏移（以后我們會(huì)講到出現(xiàn)這種情況的原因）。

當(dāng)某個(gè)小區(qū)的容量很小，僅使用一個(gè)載頻時(shí)，則該載頻的TSO即用做公

共操縱信道又用做專用操縱信道，即可使用mainBCCHcombined的信道組合形

式。該信道組合每102重復(fù)一次。

當(dāng)某小區(qū)業(yè)務(wù)量很高時(shí)，它可把C0的TSO配置成為mainBCCH,并可在

TS2、TS4、TS6上擴(kuò)展三個(gè)組合集，使用CCCH的配置形式，該配置形式包

含除SCH與FCCH外的TSO的所有組合，由于這兩個(gè)信道只能出現(xiàn)在C0的

TSO上。

BCCH+CCCH（下行）51復(fù)幀

FSBCFSCCFSCCFSCCFSCCN

BCCH+CCCH（上行）（RACH）51復(fù)幀

R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R

8SDCCH/8（下行）2X51復(fù)幀

D0DID2D3D4D5D6D7AOAlA2A3NNN

DODID2D3D4D5D6D7AOAlA2A3NNN

8SDCCH/8（上行）2X51復(fù)幀

A5A6A7NNNDODID2D3D4D5D6D7AO

AlA2A3NNNDODID2D3D4D5D6D7A4

BCCH+CCCH+4SDCCH/4（下彳亍）2義51復(fù)幀

FSBCFSccFSDDFSDDFSAAN

012301

FSBCFsccFSDDFSDDFSAAN

012323

BCCH+CCCH+4SDCCH/4（上行）2X51復(fù)幀

DRRAARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRDDRRD

323012

DRRAARKRRRRRRRRRRRRRRERRRRRRDDRRC

301012

F：頻率校正脈沖序列TDMA幀S：同步脈沖序列TDMA幀

R：用于RACH的TDVA幀B：用于BCCH的消息塊(4個(gè)TDMA幀)

D：用于SDCCH的消息塊(4個(gè)TDMA幀)

C：用于CCCH的消息塊(4個(gè)TDMA幀)

A：用于SACCH妁消息塊(4個(gè)TDMA幀)

表操縱信道的映射

2、業(yè)務(wù)信道的映射

在每個(gè)小區(qū)攜帶有BCCH信道的載頻的TSO與TSI上按上述映射安排操

縱邏輯信道，TS2至TS7與其它載頻的TSO至TS7均可安排業(yè)務(wù)信道。

除映射操縱信道外的時(shí)隙均映射在業(yè)務(wù)信道TCH上，用于攜帶TCH/F的

復(fù)幀是26復(fù)幀的，因此它有26個(gè)幀的TSno第26個(gè)TSn是空閑時(shí)隙，空閑

時(shí)隙之后序列從0開始。

上行鏈路的結(jié)構(gòu)與下行的是一樣的，一個(gè)接通的GSM移動(dòng)信道業(yè)務(wù)信息

在每一幀分配的TS中以突發(fā)脈沖的形式發(fā)送，唯一-的不一致是有一個(gè)時(shí)間偏

移，這個(gè)時(shí)間偏移為3個(gè)時(shí)隙。

TCH信道用于傳送話音與數(shù)據(jù)。SACTH信道用于傳送隨路操縱信息。

IDLE信道不含任何信息。它有兩個(gè)作用，一方面是針對(duì)全速率TCH信道，在

呼叫接續(xù)的狀態(tài)下，為了預(yù)同步它的相鄰小區(qū)，移動(dòng)臺(tái)可利用IDLE時(shí)隙所在

的第26個(gè)空閑幀所提供的這一段時(shí)間的間隔，去讀取其鄰小區(qū)的基站識(shí)別碼

BSIC；另一方面是針對(duì)半速率TCH信道，在如今該時(shí)隙用于傳輸另一個(gè)TCH/H

業(yè)務(wù)信道的SACCHo

全型率TCH的26寫幀

T：TCH的TDMA幀A：SACCH的TDM/\幀N：空閑TDMA幀

五、信道組合種類

下面是可使用的邏輯信道的組合形式：

1)FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH稱之mainBCCH

2)FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH+SDCCH/4+SACCH稱之

mainBCCHcombined

3)SDCCH/8(0,...7)+SACCH/8(0,...7)稱之SDCCH

4)TCH/F+SACCH/TF,稱之tchfull

5)TCH/H+FACCH/H+SACCH/TF,稱之TCHhalf

6)BCCH+PCH+AGCH+RACH稱之CCCH

7)同2,但其中SDCCH/4(2),用做CBCH稱之bcchsdcch4cBeH

8)同3,但其中SDCCH/8(2)用做CBCH,稱之sdcch8cBeH

關(guān)于不一致容量的基站，操縱信息速率隨之不一致，因此操縱信道與業(yè)務(wù)

信道的安排不盡相同。

1、關(guān)于小容量基站，只有一個(gè)TRX的情況，TS0可使用第二種

mainRCTHccmhincd的形式「TS1-TS7,可使用TCH/F的信道類型-

2、關(guān)于中等容量的基站，如有四個(gè)TRX的情況，TSO可使用第一種

mainBCCH的類型，再用2個(gè)TS年為SDCCH信道類型。剩余29個(gè)

用做TCH/F。

3、關(guān)于大容量基站，可將TSO使用mainBCCH組合方式，TS2、TS4可

使用第六種CCCH的組合方式。其于用做SDCCH或者TCH/F。

六、系統(tǒng)消息

MS為了能得到或者提供各類各樣的服務(wù)通常需要從網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得許多消息。

這些在無(wú)線接口廣播的消息被稱做系統(tǒng)消息，可共分為12種類型：lypel、

2、2bis>2ter>3、4、5^5bis^5ter、6、7、8。

每個(gè)系統(tǒng)消息都由不一致的元素構(gòu)成，如下列闡述：

?當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)、位置區(qū)與小區(qū)的識(shí)別消息

?小區(qū)供切換的測(cè)最報(bào)告消息與小區(qū)選擇的進(jìn)程消息

?當(dāng)前操縱信道結(jié)構(gòu)的描述消息

?該小區(qū)不一致的可選項(xiàng)的消息

?關(guān)于鄰小區(qū)BCCH頻點(diǎn)的分配

系統(tǒng)消息在兩種邏輯信道中傳送，BCCH或者SACCH信道。手機(jī)在不一

致的模式下通過(guò)不一致的邏輯信道來(lái)收聽系統(tǒng)消息

?在空閑模式下，用BCCH信道（傳送系統(tǒng)消息1至4及7、8）

?在通信模式下，用SACCH信道（傳送系統(tǒng)消息5與6）

系統(tǒng)消息的要緊內(nèi)容如下：

?SItypcl小區(qū)信道描述+RACH操縱參數(shù)（TC=O,若系統(tǒng)使用跳頻，1.88

秒一次）

?SItypc2鄰小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述+RACH操縱消息+同意的PLMN

（TC=1,1.88秒一次）

?SItype2bis擴(kuò)展鄰小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述+RACH操縱消息（TC=5,

1.88秒一次）

?SItype2ler擴(kuò)展鄰小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述2（TO4或者5,1.88秒一

次）

?SIlype3小區(qū)識(shí)別（CELLID）+位置區(qū)識(shí)別（LAI）+操縱信道描述+

小區(qū)選擇+小區(qū)選擇參數(shù)+RACH操縱參數(shù)（TC=2且TC=6,1.88秒

兩次）

?SItype4位置區(qū)識(shí)別（LAI）+小區(qū)選擇參數(shù)+RACH操縱參數(shù)+CBCH

信道描述+CBCH移動(dòng)配置（TC=3且TC=7,1.88秒兩次）

?SItype5鄰近小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述

?SItype5bis擴(kuò)展鄰近小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述

?SItype5ter擴(kuò)展鄰近小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述

?SItype6小區(qū)識(shí)別（CELLID）+位置區(qū)識(shí)別（LAI）+小區(qū)選擇

?SItype7小區(qū)重選參數(shù)（TC=7,L88秒一次）

?SItypc8小區(qū)重選參數(shù)（TC=3,L88秒一次）

其中TC片循環(huán)序號(hào)，這些消息被循環(huán)在BCCH或者SACCH信道中向移

動(dòng)臺(tái)廣播。BCCH信道是一個(gè)小容量的信道，每51復(fù)幀（235ms）僅有四幀

（一個(gè)消息塊）傳送一個(gè)23字長(zhǎng)Lapdm的消息。

注:

1、小區(qū)信道描述中含有該小區(qū)所使用到的所有頻點(diǎn)，包含BCCH頻點(diǎn)

與跳頻頻點(diǎn)。

2、RACH操縱消息中含有參數(shù)maxretrans（最大重傳數(shù)）、TX_integer

（傳輸?shù)臅r(shí)隙數(shù)）、cellbaraccess（小區(qū)是否被禁止接入）、RE（呼

叫重建同意比特）、EC（緊急呼叫同意比特）、ACCN（被限制接

入的用戶級(jí)別）

3、鄰小區(qū)BCCH頻點(diǎn)描述包含其鄰小區(qū)所使用的BCCH頻點(diǎn)

4、同意的PLMN用來(lái)提供小區(qū)內(nèi)BCCH載波.上移動(dòng)臺(tái)監(jiān)測(cè)的所同意的

NCCo

5、操縱信道描述中包含：ATT（移動(dòng)臺(tái)附著分離同意指示）、BS-AG-

BLKS-RES（留做接入同意AGCH的塊數(shù)）、CCCH-CONF（公共操

縱信道結(jié)構(gòu)）、BA-PA-MFRMS（傳輸尋呼消息留給同一尋呼組的

51TDMA復(fù)幀數(shù)）、T3212（用做周期性位置更新的時(shí)間）。

6、小區(qū)選擇中包含：PWRC（功率操縱指示）、DTX（不連續(xù)發(fā)射指

示）、RADIO-LINK-TIMEOUT（無(wú)線鏈路超時(shí)值）

7、小區(qū)選擇參數(shù)包含：小區(qū)重選滯后值、MS-TXPWR-MAX-CCH（移

動(dòng)令接入小區(qū)應(yīng)使用的最大TX功率電平）、RXLEV-ACCESS-MIN

（同意接入系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)的最小接入電平）。

8、CBCH信道描述中包含：信道類別與TDMA偏差（哪種專用信道的

組合）、TN（時(shí)隙號(hào)）、TSC:訓(xùn)練序列碼）、H（跳頻信道指

示）、MAIO（移動(dòng)配置指數(shù)偏移量）、HSN（跳頻序列號(hào)）、

ARFCN（絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)）。

9、CBCH移動(dòng)配置中包含參與跳頻府頻道順序與小區(qū)信道描述的關(guān)系。

10、小區(qū)重選參數(shù)包含CELLRESELIND（小區(qū)重選指示）、CBQ

（小區(qū)禁止限制）、CRO（小區(qū)重選偏置量）、TO（臨時(shí)偏置

量）、PT（懲處時(shí)間）

第三節(jié)無(wú)線路徑的損耗與衰落

一、無(wú)線路徑的損耗與衰落

當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與基站的距離逐步增加時(shí)，所收到的信號(hào)會(huì)越來(lái)越弱，這就是發(fā)生

了路徑損耗。路徑損耗不僅與載頻頻率、傳播速度有關(guān)，而且還與傳播地

形與地貌有關(guān)。下面讓我們具體研究一下?lián)p耗產(chǎn)生的各類原因。

1、自由空間信號(hào)強(qiáng)度的傳播衰落

自由空間是指相關(guān)于介電參數(shù)與相對(duì)導(dǎo)磁率均為一的均勻介質(zhì)所存在攸空間

它是?個(gè)理想的無(wú)限大的空間，是為了減化問(wèn)題的研究而提出的?種科學(xué)的抽

象。在自由空間的傳播費(fèi)落我們不考慮其它哀落因素，僅考慮由能量的力,散而

引起的損耗。通過(guò)研究我們發(fā)現(xiàn)該衰落符合下列公式的規(guī)律：

2

Pr=PtX（X/4nd）.GiG2

其中,k為接收機(jī)的接收功率,Pt為發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率（單位為瓦或者亳

瓦），人為波長(zhǎng)（即c/f）,d為接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間的距離，G1為發(fā)射機(jī)的

天線增益，G?為接收機(jī)的天線增益。

從公式中我們能夠看出，假如將其它參數(shù)保持不變僅使工作頻率f或者傳

播距離d提而一倍，則其接收功率就為發(fā)射功率的四分之一，即自由空叵的傳

播損耗就增加了6dBa然而在實(shí)際上電波還要受到諸如平地面的汲取、反射與

曲率地面的繞射與地面上蒞蓋物等產(chǎn)生的傳輸損耗的影響。因而采取更為復(fù)雜

的模型如愛(ài)立信的Okomura模型更接近實(shí)際，Okomura模型如下：

Lp（城區(qū)）=69.55+26.161ogf-13.821oghb+（44.9-6.551oghb）logd-

a（h?）

Lp（農(nóng)村）=Lp（市區(qū)）-2[log（f/28）r-5.4

Lp（開闊地帶）二Lp（市區(qū)）-4.78（logf）2+18.331ogf-40.94

其中，Lp為無(wú)線衰耗，f為載波頻率（適用于GSM900M頻段），a基站

天線高度（30-200m）,d為基站與移動(dòng)臺(tái)的距離（1-20km）為移

動(dòng)臺(tái)的天線至地面的高度（ITOm）.

Okomura模型在大量實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法，確

認(rèn)了市區(qū)移均通信場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)模型，它適用于市區(qū)與郊區(qū)的各類不一致條件，是

一個(gè)比較全面的模式，此模式被目前移動(dòng)通信場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)廣泛使用，務(wù)必指出在

使用該模式時(shí)務(wù)必結(jié)合本地的地形地物特性做必要的修正。

而非理想地面的條件下的更好近似是平均信號(hào)強(qiáng)度與距離的四次方成反

比。

2、對(duì)數(shù)正態(tài)衰落

常常在移動(dòng)臺(tái)與基站之間有高大建筑物、樹林與高低起伏的地勢(shì)地貌，

這些障礙物的阻擋造成電磁場(chǎng)的陰影，產(chǎn)生了陰影效應(yīng)，致使接收信號(hào)強(qiáng)度卜

降。通過(guò)大量的野外測(cè)試說(shuō)明，這種衰落服從對(duì)數(shù)正態(tài)衰落，它的接收信號(hào)的

中值電場(chǎng)與基站與移動(dòng)臺(tái)的距離的四次方成反比。由于這種場(chǎng)強(qiáng)的變化隨著地

理位置改變而較慢的變化，故稱之慢衰落。乂由于其接收?qǐng)鰪?qiáng)中值是受電磁場(chǎng)

陰影而變化的因此又稱之陰影衰落。其次，大氣折射條件的變化使多徑信號(hào)相

對(duì)時(shí)延變化，造成同一地點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)中值隨時(shí)間的慢變化，但這種變化遠(yuǎn)小于地形

因素的影響，這也是產(chǎn)生慢衰落的一種原因，因此由于季節(jié)不一致、氣候不一

致等對(duì)無(wú)線信號(hào)的影響也就不一致

3、多徑傳播引起的衰落

移動(dòng)通信信道是?種多徑衰落信道,發(fā)射的信號(hào)在城市中常常會(huì)受到建筑

物或者地形的阻擋要通過(guò)直射、反射、散射等多種傳播路徑才到達(dá)接收端，而

且隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，各條傳播路徑上的信號(hào)幅度時(shí)延及相位隨時(shí)隨地發(fā)生的

變化，因此接收到的信號(hào)是起伏不穩(wěn)固的這些多徑信號(hào)相互迭加產(chǎn)生的矢量與

距離

就會(huì)形成一個(gè)嚴(yán)重的衰落谷點(diǎn)，使矢量與非常接近為零。迭加后的信號(hào)幅度變

化符合瑞利分布，因而又被稱之瑞利衰落。瑞利衰落隨時(shí)間而急劇變化，又常

常

圖示瑞利衰落

被稱之快衰落。根據(jù)理論推導(dǎo)，衰落最快時(shí)為每秒2V/A次（V為移動(dòng)速度，

人為信號(hào)波長(zhǎng)）嚴(yán)重衰落時(shí)深度達(dá)（20~40）dB,這將嚴(yán)重的影響信號(hào)傳播質(zhì)

量，從這里能夠看出在經(jīng)歷衰落谷點(diǎn)的時(shí)間取決于移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度及發(fā)射的

工作頻率，作為一種近似.，兩谷點(diǎn)之間的的距離能夠認(rèn)為是半個(gè)波長(zhǎng)，關(guān)于

900MHz頻帶，它約為17cnu根據(jù)該公式還能夠看出當(dāng)使用1800MHz時(shí)兩衰落

谷點(diǎn)的時(shí)間是900MHz的一半。瑞利衰落在開闊地帶的對(duì)通信影響要小一些。

4、多普勒頻移

快速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)還會(huì)發(fā)生多普勒頻移現(xiàn)象，這是由于在移動(dòng)臺(tái)高速運(yùn)動(dòng)

時(shí)接收與發(fā)送信號(hào)將導(dǎo)致信號(hào)頻率將發(fā)生偏移而引起的干擾。多普勒頻移符合

下面的公式：

fi=fo-fi>cos0i=fo-（v/X）cos0i

fl為合成后的頻率，f。為工作頻率，fD為最大多普勒頻移，為多徑信號(hào)

合成的傳播方向與移動(dòng)臺(tái)行進(jìn)方向的夾角，V為移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度，入為波

長(zhǎng)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)快速遠(yuǎn)離基站時(shí)為當(dāng)移動(dòng)臺(tái)快速靠近基站時(shí)為

fI二fo+f[>o

當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)高時(shí)，多普勒頻移的影響務(wù)必考慮，而且工作頻率越高，頻

移越大。

二、分集接收

多徑衰落與陰影衰落產(chǎn)生的原因是不一致的，隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，瑞利衰

落隨著信號(hào)的瞬時(shí)值快速變動(dòng)，而對(duì)數(shù)正態(tài)衰落隨著信號(hào)平均值變動(dòng)，這兩者

是構(gòu)成移動(dòng)通信接收信號(hào)不穩(wěn)固的要緊因素，使接收信號(hào)被大大惡化，盡管通

過(guò)增加發(fā)信功率、天線尺寸與高度等方法能取得改善，但使用這些方法在移動(dòng)

通信中比較昂貴，有的時(shí)候也顯得不切實(shí)際，而使用分集方法即在若干支路上

接收相互間有關(guān)性很小的載有同一消息的信號(hào)，然后通過(guò)合并技術(shù)再將各個(gè)支

路的信號(hào)合并輸出，那么便可在接收終端上大大降低深衰落的概率。

由于衰落具有頻率、時(shí)間與空間的選擇性，因此分集技術(shù)包含空間分集、

時(shí)間分集、頻率分集與極化分集四種。

1.空間分集：若在空間設(shè)立兩副接收天線，獨(dú)立接收同一信號(hào)，由于其傳播

環(huán)境及衰落各不相同，具有不相干或者相干性很小的特點(diǎn)，使用分集合并

技術(shù)并使輸出較強(qiáng)的有用信號(hào)，降低了傳播因素的影響。在移動(dòng)通信中，

空間的間距越大，多徑傳播的差異就越大，所收?qǐng)鰪?qiáng)的有關(guān)性就越小。天

線間隔能夠是垂宜間隔也能夠是水平間隔。但是，垂直間隔的分集性能太

差，不主張用這種方式。為獲得相同的有關(guān)系數(shù)，基站兩分集天線之間的

垂直距離應(yīng)大于水平距離。這種方式在移動(dòng)通信中是最有效的，也是應(yīng)用

最普遍的一種分集方式。

2.時(shí)間分集：可使用通過(guò)一定的時(shí)延來(lái)發(fā)送同一消息，或者在系統(tǒng)所能承受

的時(shí)延范圍以內(nèi)在不一致時(shí)間內(nèi)的各發(fā)送消息的一部分。在GSM中使用

的是后面會(huì)講到的交織技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間分集的。

3.頻率分集：這種分集技術(shù)在GSM中是通過(guò)調(diào)頻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，

4.極化分集：它是通過(guò)使用垂直電子天線、垂直磁性天線與環(huán)狀天線來(lái)實(shí)現(xiàn)

的

第四節(jié)移動(dòng)臺(tái)與基站的時(shí)間調(diào)整

移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信號(hào)要求有3個(gè)時(shí)隙的間隔，由于移動(dòng)臺(tái)是利用同一個(gè)頻率合

成器來(lái)進(jìn)行發(fā)射與接收的.因而在接收與發(fā)送信號(hào)之間應(yīng)有一定的間隔。從基

站的角度上來(lái)看，上行鏈路的編排方式可?由下行鏈路的編排方式延遲3個(gè)突發(fā)

脈沖獲得。這3個(gè)突發(fā)脈沖的延時(shí)關(guān)于整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)是個(gè)常數(shù)。

典型的移動(dòng)臺(tái)在一個(gè)時(shí)隙間接收，在頻率上平移45MHz,通過(guò)一段時(shí)間

(3個(gè)突發(fā)脈沖減去傳播的校正時(shí)間后發(fā)送，然后可能再次平移監(jiān)視其它信

道，并使接收頻率移動(dòng)到能重新開始整個(gè)周期。

在通信過(guò)程中，如移動(dòng)臺(tái)在呼叫期間向遠(yuǎn)離基站的方向上移動(dòng)，因而從基

站發(fā)出的消息將越來(lái)越遲的到達(dá)移動(dòng)臺(tái)。與此同時(shí)，移動(dòng)臺(tái)的應(yīng)答信息也會(huì)越

來(lái)越遲的到達(dá)基站.如不采取措施，該時(shí)延長(zhǎng)至當(dāng)基站收到該進(jìn)動(dòng)臺(tái)在本汨隙

上發(fā)送的消息會(huì)與基站在其下一個(gè)時(shí)隙收到的另一個(gè)呼叫信息重疊起來(lái)，而引

起干擾。因此，在呼叫進(jìn)行期間由移動(dòng)臺(tái)應(yīng)發(fā)送的基站SACCH上的測(cè)量報(bào)告

的報(bào)頭上攜帝看由移動(dòng)臺(tái)測(cè)量的時(shí)延值，而基站務(wù)必監(jiān)視呼叫到達(dá)的時(shí)間，并

BTS在下行的SACCH的系統(tǒng)報(bào)告上每次兩秒的頻次向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出指令，隨著

移動(dòng)臺(tái)離開基站的距離，逐步指示移動(dòng)臺(tái)提早發(fā)送的時(shí)間，這就是時(shí)間的調(diào)

整。在GSM中被稱之時(shí)間提早量TA。

時(shí)間提早最值能夠由0至233us,該值會(huì)影響到小區(qū)的無(wú)線覆蓋，在給定

光速下，GSM小區(qū)的無(wú)線覆蓋半徑最大可達(dá)到35km,這個(gè)限制值是由于

GSM定時(shí)提早的編碼是在0?63之間?；咀畲蟾采w半徑算法如卜.：

3.7usX63X3X1Om/s+2=35km

其中，3.7us:每個(gè)比特的時(shí)長(zhǎng)；63：時(shí)間調(diào)整的最大比特?cái)?shù)；3X10Ws:

光速。

但在某些情況下，客觀需要基站能覆蓋更遠(yuǎn)的地方，比如在沿海地區(qū)，如

需用來(lái)覆蓋較大范圍的一些海域或者島嶼。這種覆蓋在GSM中是能實(shí)現(xiàn)的，

代價(jià)是須減少每載頻所容納的信道數(shù)，辦法是僅使用TN為偶數(shù)的信道(由于

TXO務(wù)必用做BCCH),空出奇數(shù)的TN,來(lái)獲得較大的保持時(shí)間。這在北電中

被稱之?dāng)U展小區(qū)技術(shù),這一技術(shù)有專門的接收處理.這樣定時(shí)提早的編碼將會(huì)增

大一個(gè)突發(fā)脈沖的時(shí)長(zhǎng)。即基站的最大覆蓋半徑為：

3.7usX(63+l56.25)X3X10Ws4-2=120km

TSOTS1TS2TS3

圖示：擴(kuò)展小區(qū)的TDMA幀

第五節(jié)跳頻技術(shù)

跳頻可分為快速跳頻與慢速跳頻，在GSM中使用的是慢速跳頻，其特點(diǎn)是按

照固定的間隔改變一個(gè)信道使用的頻率.

根據(jù)GSM的建議，基站無(wú)線信道的跳頻是以每一個(gè)物理信道為基礎(chǔ)的，

因此關(guān)于移動(dòng)臺(tái)來(lái)說(shuō)，只需要在每個(gè)幀的相應(yīng)時(shí)隙跳變?次，其跳頻速率為

217跳/秒，它在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用固定的頻率發(fā)送與接收，然后在該時(shí)隙后需跳到

下一個(gè)TDMA幀，由于監(jiān)視其它基站需要時(shí)間，故同意跳頻的時(shí)間約為

1ms,收發(fā)頻率為雙工頻率。但對(duì)基站系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，每個(gè)基站中的TRX（收發(fā)信

機(jī)）要同時(shí)于多個(gè)移動(dòng)臺(tái)通信，因此，關(guān)于每個(gè)TRX來(lái)說(shuō)，能根據(jù)通信使用

的物理信道，在其每個(gè)時(shí)隙上按照不一致的跳頻方案來(lái)進(jìn)行跳變。

一、跳頻的種類及各自實(shí)現(xiàn)的方法

GSM中的跳頻可分為基帶跳頻與射頻跳頻兩種。在北電系統(tǒng)中使用的

是射頻跳頻。

基帶跳頻是通過(guò)腔體合成器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而射頻跳頻是通過(guò)混合合成器來(lái)

實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)使用基帶跳頻時(shí)，它的原理是在真單元與載頻單元之間加入了一個(gè)以

時(shí)隙為基礎(chǔ)的交換單元，通過(guò)把某個(gè)時(shí)隙的信號(hào)切換到相應(yīng)地?zé)o線頻率上來(lái)實(shí)

現(xiàn)跳頻，這種做法的特點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單，而且費(fèi)用也底。但由于使用的腔體合成

器它要求其每個(gè)發(fā)信機(jī)的頻率都是固定發(fā)射的，當(dāng)發(fā)信機(jī)要改動(dòng)其頻率時(shí)，只

能人工調(diào)諧到新的頻率上，其話音信號(hào)隨著時(shí)間的變化使用不一致頻率發(fā)射機(jī)

發(fā)射，收發(fā)信機(jī)在跳頻總線上不停的掃描觀察，當(dāng)總線發(fā)現(xiàn)有要求使用某一頻

率時(shí)，總線就自動(dòng)指向擁有該頻率的發(fā)信機(jī)上來(lái)發(fā)送信號(hào)。使用基帶跳頻的小

區(qū)的載頻數(shù)與該小區(qū)使用的頻點(diǎn)數(shù)是一樣的。

當(dāng)使用射頻跳頻時(shí)，它是在通過(guò)對(duì)其每個(gè)TRX的頻率合成器進(jìn)行操縱，

使其在每個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上按照不一致的方案進(jìn)行跳頻。它使用的混合合成器對(duì)

頻帶的要求十分寬松，每個(gè)發(fā)信機(jī)都可使用一組相同的頻率，使用不一致的

MAIO加以區(qū)分。但它務(wù)必有一個(gè)固定發(fā)射攜帶有RCCH的頻率的發(fā)信機(jī)，其

他的發(fā)信機(jī)可隨著跳頻序列的序列值的改變而改變。

兩者的區(qū)別是：

1、基帶跳頻使用的腔體合成器最多可配置8個(gè)發(fā)信機(jī)，而且衰耗小，如

今衰耗僅為3.5dB;而射頻跳頻使用的混合合成器的容晟較小，最多可配置.4個(gè)

發(fā)信機(jī)，而比衰耗大，當(dāng)為H2D時(shí),衰耗為4.5dB當(dāng)為H4D時(shí),衰耗為8dB.顯然，當(dāng)

基站配置較大時(shí)，使用混合合成器的基站的覆蓋要小.

2、腔體合成器對(duì)頻段的要求不如混合合成器靈活，混合合成器所帶的發(fā)信

機(jī)能夠使用?組頻率，頻點(diǎn)的間隔要求為200