第12讲 第三章 GSM数字蜂窝移动通信系统VIP免费

3.2GSM数字蜂窝移动通信系统的无线传输方式3.2.1TDMA/FDMA接入方式3.2.2信道及其组合3.2.3时隙的格式3.2.4信道的组合方式3.2.1TDMA/FDMA接入方式1．时隙GSM蜂窝系统采用时分多址、频分多址和频分双工（TDMA/FDMA/FDD）制式。在25MHz的频段中共分125个频道，频道间隔200kHz。每载波含8个（以后可扩展为16个）时隙，时隙宽为0.577ms。8个时隙构成一个TDMA帧，帧长为4.615ms。时分多址是把时间分割成周期性的帧，每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。TDMA较之FDMA具有通信口质量高，保密较好，系统容量较大等优点，但它必须有精确的定时和同步以保证移动终端和基站间正常通信，技术上比较复杂。把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带（称为子频带），把每个子频带分给一个用户专用（称为地址）。这种技术被称为“频分多址”技术。频分双工（FDD）：就是在频率上分了上行频率和下行频率。如果拿现在的GSM通信系统来说的话。有不同的收发频率。它的上行频率是890MHZ到915MHZ---------这个主要是手机到基站的；它的下行频率是935MHZ到960MHZ，即：基站到手机的传输速率。时分双工（TDD）：它把每个信道分为上行帧和下行帧。------>也就是说它只用了一个频率，传输和接收的冲突通过时间分开。对双工载波各用一个时隙构成一个双向物理信道，这种物理信道共有125×8=1000个，根据需要分配给不同的用户使用。移动台在特定的频率上和特定的时隙内，以猝发方式向基站传输信息，基站在相应的频率上和相应的时隙内，以时分复用的方式向各个移动台传输信息。图3-5TDMA/FDMA接入方式2．频率与频道序号GSM系统工作在以下射频频段：上行（移动台发、基站收）为890MHz～915MHz下行（基站发、移动台收）为935MHz～960MHz收、发频率间隔为45MHz。移动台采用较低频段发射，传播损耗较低，有利于补偿上、下行功率不平衡的问题。2．频率与频道序号由于载频间隔是0.2MHz，因此GSM系统整个工作频段分为124对载频。其频道序号用n表示，则上、下两频段中序号为n的载频可用下式计算：下频段:fl(n)=(890+0.2n)MHz上频段:fh(n)=(935+0.2n)MHz3．调制方式GSM的调制方式是高斯型最小移频键控（GMSK）方式，矩形脉冲在调制器之前先通过一个高斯滤波器。4．载频复用与区群结构GSM系统中，基站发射功率为每载波500W，每时隙平均为500/8=62.5W。移动台发射功率分为0.8W、2W、5W、8W和20W五种，可供用户选择。小区覆盖半径最大为35km，最小为500m。前者适用于农村地区，后者适用于市区。由于系统采取了多种抗干扰措施，如自适应均衡、跳频和纠错编码等，同频道射频防护比可降到C/I=9dB，因此在业务密集区，可采用3小区9扇区的区群结构。3.2.2信道及其组合每一个TDMA帧分为0～7共8个时隙，帧长度为4.615ms。由若干个TDMA帧构成复帧，其结构有两种：一种是由26帧组成的复帧，这种复帧长120ms，主要用于业务信息的传输，也称作业务复帧；另一种是由51帧组成的复帧，这种复帧长235.385ms，专用于传输控制信息，也称作控制复帧。由51个业务复帧或26个控制复帧均可组成一个超帧，超帧的周期为1326个TDMA帧，超帧长为51X26X4.615X10-3≈6.12s。由2048个超帧组成超高帧，超高帧的周期为2048X1326=2715648个TDMA帧，即12533.76s，即3小时28分53秒760毫秒。帧的编号（FN）以超高帧为周期，从0到2715647。图3-6GSM系统各种帧及时隙的格式GSM系统上行传输所用的帧号和下行传输所用的帧号相同，但上行帧相对于下行帧来说，在时间上推后3个时隙。如图3-7这样安排允许移动台在这3个时隙的时间内，进行帧调整以及对收发信机的调谐和转换。图3-7上行帧号和下行帧号所对应的时间关系2．信道分类图3-8GSM系统的信道分类（1）业务信道。①语音业务信道。②数据业务信道。（2）控制信道。①广播信道（BCH）广播信道是一种“一点对多点”的单...