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也谈同步在PHS网络中的重要性 李强 Email: robertli@ 小灵通业务犹如一股春风，迅速吹绿了大江南北，给电信市场又注入了新鲜的血液和活力，成为几年来的主打产品。因其据有低幅射、环保、低话费等优点，受到许多市民特别是工薪阶层的欢迎，市场前景一片光明 。 小灵通是属于第二代无线通讯移动产品，采用TDMA(时分多址)工作原理，运用微蜂窝分区技术 。空中接口协议是RCRSTD-28协议，由ARIB(Association of Radio Industries and Businesses)协会制定。PS手机和基站无线载频的发送和接收采用TDD(时分双工)的工作原理。 ? Slot: 时隙 ? Tx: 发送 ? Rx: 接收 图 1 如上图，TDMA(时分多址)是将时间按100毫秒为周期进行分割，每个周期又分成20个帧(5毫秒)，每个帧再分成八个时隙(四对双工时隙)，前四个为发送时隙，后四个为接收时隙。 无线载频按功能分为控制载频和通话载频.。无线载频的传输采用TDD(时分双工)原理，即每个无线载频(控制或通话)将占用一对收发时隙 。 多信道基站(例如七信道)利用分配不同载频的方法去占用相同的时隙，如下图： 基 站 一 基 站 二 ? Slot: 时隙 ? Tx: 发送 ? Rx: 接收 图 2 下面通过PHS场强测试协议分析仪PHS35C来更真切地感性认识TDMA工作原理: 如上图,第一行为第一帧的时隙分布情况,0ms ? 2.5ms为四个发送时隙方波图,分别代表四个基站占用各自的时隙发送CCH-TCH(控制载频-通话载频)信号。2.5ms ? 5ms为四个接收时隙方波图,分别代表四个手机占用各自的时隙发送CCH-TCH(控制载频-通话载频)信号。 第二行是第一和第二帧的时隙分布情况,0ms ? 5.0ms是第一帧如上所述。5.0ms ? 10.0ms是第二帧, 5.0ms ? 7.5ms为四个基站发送时隙方波图, 7.5ms ? 10.0ms为四个基站接收时隙方波图。 第三行是一个周期的时隙分布情况,不同的颜色代表不同的基站,可通过该图看出该地方基站的稠密程度,看出是否有时隙拥塞情况,以及同步情况,图示是同步好的采样例。 下面就来简单介绍一下基站的空中同步原理及步骤。 基站通过CCH(控制载频)同其它的基站进行时钟校准，该动作称为同步。 PHS系统控制载频的扫描周期为100毫秒，每100毫秒分为20个帧， 每个帧有4个发送和4个接收时隙(TDMA/TDD),每个时隙625微秒。 以京瓷基站同步原理为例: ? RBS(远端基站)监视 基站将自己的收发时隙全部变为收时隙，搜寻周围基站的CSID，监视周围基站CCH信号的发送时隙，存入基站列表。并且调整同步误差(利用插入5.2微秒校准时隙起)。 ? 同步目标选择 根据基站的同步级别和场强值，从上述基站列表中选取要同步的目标基站。 ? 目标基站时隙获得 从目标基站发送的广播消息(BCCH)中得到目标基站控制载频的绝对时隙号。 ? 同步获得 基站调整自己的帧时钟与同步目标一致。 ? 同步确认 基站间隔30秒，总共6次确认同步目标基站的可靠性。 ? CCH(控制载频)监视 基站按照干扰最小的原则(即比较基站列表发送时隙的强弱)，决定自己发送CCH的时隙。 基站每次重新启动都必须进行同步,每天凌晨都必须进行重同步。基站在一天内只利用一次GPS卫星时钟,进行完重同步后,以平时精度很高的线路时钟为参考标准时钟,保持帧同步。当一个基站进行同步时，基站会在自己附近寻找GPS基站或高级别同步基站, 以此获得高精度空中同步时钟。 以下为基站采用GPS同步模式的图解： 在下图中，有GPS基站(GPSinstalled CS),一级同步基站(sync-primary CS), 二级同步基站(sync-secondary CS),三级同步基站(sync-tertiary CS)， 四级同步基站(sync-quartic CS)。 同步好图例: 同步不好图例: 通过PHS场强测试协议分析仪PHS35C再来更真切地感性认识一下“非同步”: 从图中不难看出, 其它基站的控制载频已经偏移到本基站的接收时隙(2.5ms ~ 5ms, 7.5ms ~ 10.0ms, …), 该基站就将因其它基站的干扰, 无法正常工作, 造成该基站覆盖的服务区拨打接续困难。 下面我们来分析一下导致基站失步的三个主要原因: ? 无GPS基站 有些偏远地区, 如乡和村镇, 虽然安装了基站,数量一般在20台左右, 但未安装GPS基站, 故所有基站CSID都呈“自