移动通信-第3章-数字移动通信系统(2G).ppt

表3-2 GSM系统各逻辑信道的功能表 逻辑信道 突发脉冲方式 方向 功能 频率校正信道 频率 校正 BS→MS 广播用于校正终端频率的信息 同步信道 同步 BS→MS 广播帧同步和基站识别码信息 广播控制信息 普通 BS→MS 广播一般信息 寻呼信道 普通 BS→MS 传输基站寻呼移动台信息 随机接入信道 接入 BS←MS 用于终端随机提出入网申请，即请求分配一个SDCCH 准许接入信道 普通 BS→MS 用于基站对终端的入网请求作出应答，即分配一个SDCCH或TCH 独立专用控制信道 普通 BS?MS 用于分配TCH之前传送信息 慢速辅助控制信道 普通 BS?MS 伴随TCH或SDCCH，双向传输信息 快速辅助控制信道 普通 BS?MS 传输与SDCCH相同的信息，只是在没有分配SDCCH时才使用 业务信道 普通 BS?MS 主要传输数字话音或数据，其次还可传输少量的控制信息 2）逻辑信道到物理信道的映射 假设一个小区有n个载频，为F0、F1、F2、F3……Fn-1，时隙数为TS0、TS1……TS7。通常，将F0载频中的TS0用作将公共信道承载广播信道和公用控制信道，如BCCH、FCCH、SCH、PCH、AGCH及RACH复用；TS1承载专用控制信道，如SDCCH、SACCH复用。F0的TS2……TS7，及F1……Fn-1中的时隙都用来承载TCH。在小容量地区和建站初期，也可以考虑采用F0载频中的TS0承载全部控制信道，包括广播信道、公用控制信道和专用控制信道。 ⑴ 控制信道的映射 F（FCCH）：移动台据此校正频率 S（SCH）：移动台据此读TDMA帧号和基站识别码BSIC B（BCCH）：移动台据此读有关广播通用信息 I（IDEL）：空闲帧 图3-13 BCH和CCCH在下行链路上的复用方式 图3-14 上行链路中，TS0上RACH的复用 图3-15 SDCCH和SACCH在TS1上的复用 ⑵ 业务信道的映射 图3-16 TCH的复用方式 4. GSM中的信道特性和抗衰落技术 多径衰落。在无线通信领域，多径指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射，以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传播。 阴影衰落。移动通信中，阴影衰落是由障碍物阻挡造成的阴影效应，接受信号强度下降，但该强度值会随地理改变缓慢变化，又称慢衰落。 时延扩展。移动信道的多径环境引起的信号多径衰落可从时域角度方面进行描述：各路径长度不同使得信号到达时间不同，基站发送一个脉冲信号，则接收信号中不仅含有该信号，还包含有它的各个时延信号，这种由于多径效应使接收信号脉冲宽度扩展的现象，称为时延扩展。 ⑴ 信道编码 信道编码的本质是为了提高通信的可靠性，其过程是通过某种约定在源数据码流中加插一些码元，接收端解码时利用这些冗余信息检测误码并纠正错误，从而达到改善传输质量的目的。在GSM系统中，将20ms语音帧的信息比特分为两类：第一类是182bit对差错敏感的信息码；第二类是对差错不敏感的78bit信息码。对第二类比特不进行信道编码，对第一类比特加入奇偶校验比特和尾比特，再使用（2，1，5）结构的卷积编码器进行编码。 ⑵ 交织编码 交织编码的目的是把一个较长的突发差错离散成随机差错，再用纠正随机差错的编码技术消除随机差错。交织深度越大，则离散度越大，抗突发差错能力也就越强，但交织深度越大，交织编码处理时间越长，从而造成数据传输时延增大，也就是说，交织编码是以时间为代价的，因此，交织编码属于时间隐分集。GSM系统的交织跨度为40ms，使用8×114的交织矩阵。 ⑶ 均衡和分集接收 均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道相反的特性，用来抵消信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。GSM的实际传输带宽为200KHz，高于信道的相干带宽（150KHz左右），因此，GSM系统需要采用均衡器去除频率选择性衰落的影响，均衡的算法有很多种，目前在GSM中使用最多的是Viterbi均衡算法。 分集接收是抗衰落的一种有效措施，GSM系统可选多天线接收（基站）和多径RAKE接收（手机）两种分集接收方式。 ⑷ 跳频技术 跳频是把一个宽频段分成若干个频率间隔（称为频道或频隙），由一个伪随机序列控制发射机在某一特定的驻留时间发送信号的载波频率。跳频分为快跳频和慢跳频。在GSM中采用的是慢跳频技术，因为在GSM中要求在整个突发脉冲期间传输的频隙保持不变，所以GSM每隔4.615ms改变一次载波频率。 图3-17 GSM系统的跳频示意图 ⑸ 语音激活与功率控制 语音激活技术也称为间断传输（DTx）技术，其基理是只在有话音信号时才打开发射机，其余时间都是关闭的，一方面可以减少干扰，提高了系统容量，另