移動(dòng)通信課件:12次課 第07章 GSM-2_第1頁(yè)
移動(dòng)通信課件:12次課 第07章 GSM-2_第2頁(yè)
移動(dòng)通信課件:12次課 第07章 GSM-2_第3頁(yè)
移動(dòng)通信課件:12次課 第07章 GSM-2_第4頁(yè)
移動(dòng)通信課件:12次課 第07章 GSM-2_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩36頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、7-1數(shù)字移動(dòng)通信Digital Mobile CommunicationBTS總體方案設(shè)計(jì)報(bào)告Digital Mobile Communication數(shù)字移動(dòng)通信7-2數(shù)字移動(dòng)通信第七章GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)7-3這一節(jié)需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容GSM空中接口物理層設(shè)計(jì)?GSM空中接口物理層的設(shè)計(jì)頻率資源是運(yùn)營(yíng)商最寶貴的戰(zhàn)略資源。需要精打細(xì)算、加強(qiáng)管理,這一點(diǎn)在GSM空中物理層的設(shè)計(jì)上體現(xiàn)得淋漓盡致。研究點(diǎn)信道:空中接口的種種信道設(shè)計(jì),就其本質(zhì)而言,都是為了提高頻譜資源的利用效率(從管理學(xué)層面的角度來(lái)理解設(shè)計(jì)方式)物理信道:空中接口參數(shù)、幀結(jié)構(gòu)邏輯信道:業(yè)務(wù)信道,控制信道7-4GSM空中接口物理層的設(shè)計(jì)GS

2、M物理信道:TDMA幀分配給MS一個(gè)時(shí)隙,該時(shí)隙就稱為GSM物理信道。突發(fā)脈沖序列都在時(shí)隙上傳送,也就是在物理信道上傳送。GSM邏輯信道:當(dāng)同一個(gè)物理信道承載不同的突發(fā)脈沖時(shí),它就成了不同的邏輯信道。例如,當(dāng)承載TCH脈沖時(shí),它就是業(yè)務(wù)信道;當(dāng)承載BCCH脈沖時(shí),它就是廣播信道;當(dāng)承載SCH脈沖時(shí),它就是同步信道。7-5物理信道邏輯信道鐵路火車7-6一、物理信道7-7一、物理信道1、空中接口接入方式:TDMA/FDMA多址7-8一、物理信道1、空中接口雙工方式:FDD上行890-915 MHz下行935-960 MHz信道間隔:200kHz有效信道總數(shù)為124對(duì),每個(gè)信道分8個(gè)時(shí)隙,共992個(gè)

3、物理信道 。為什么下行頻率比上行頻率高?手機(jī)號(hào)碼確定以后,專用頻點(diǎn)還是覆蓋頻段?7-9一、物理信道1、空中接口目前我國(guó)給聯(lián)通分配6MHz頻段,給移動(dòng)分配19MHz頻段。上行鏈路:移動(dòng)890MHz909MHz,聯(lián)通909MHz915MHz。下行鏈路:移動(dòng)935MHz954MHz,聯(lián)通954MHz960MHz。聯(lián)通信號(hào)質(zhì)量不如移動(dòng)?7-10一、物理信道1、空中接口區(qū)群結(jié)構(gòu):N=3、4、7調(diào)制方式高斯最小頻移鍵控(GMSK)高斯濾波器:BT=0.3頻譜利用率:1.35bps/Hz7-11一、物理信道1、空中接口基站發(fā)射功率為每載波500W,平均每個(gè)時(shí)隙為500/8=62.5W。移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率為0.8

4、W,2W,5W,8W和20W五種。小區(qū)覆蓋半徑最大為35km,最小為500m??刹捎?小區(qū)9扇區(qū)的區(qū)群結(jié)構(gòu)。 7-12一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)每個(gè)TDMA幀分07共8個(gè)時(shí)隙7-13一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)TDMA幀復(fù)幀超幀超高幀 每個(gè)載頻定義為一個(gè)TDMA幀,每個(gè)幀包含8個(gè)時(shí)隙,這就有了幀號(hào)。復(fù)幀是針對(duì)TDMA幀中的一個(gè)特定時(shí)隙來(lái)定義的。兩個(gè)復(fù)幀結(jié)構(gòu): 26幀:一般用于TCH,以及跟隨其的SACCH(幀12)和FACCH 51幀:用于BCH和CCCH7-14一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)TDMA幀復(fù)幀超幀超高幀 超幀:可以容納51復(fù)幀和26復(fù)幀的幀,因此為 5126=1326幀,6.12秒。 超高幀:持續(xù)

5、2048個(gè)超幀,約3個(gè)多小時(shí),每當(dāng)一個(gè)新的超高幀開(kāi)始,加密和跳頻算法也重新開(kāi)始。7-15一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)手機(jī)在微觀上看,不是全雙工模式,只有一套收發(fā)設(shè)備,所以在特定的時(shí)隙只能收或發(fā)。為了避免手機(jī)這個(gè)問(wèn)題,規(guī)定上行和下行有3個(gè)時(shí)隙的偏移量。除非給手機(jī)添加一個(gè)雙工器,同時(shí)發(fā)射和接收,但是成本高。7-16一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)上行傳輸所用的幀號(hào)和下行傳輸所用的幀號(hào)相同,但上行幀相對(duì)于下行幀,在時(shí)間上推后3個(gè)時(shí)隙。這樣安排,允許移動(dòng)臺(tái)在這3個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi),進(jìn)行幀調(diào)整以及對(duì)收發(fā)信機(jī)的調(diào)諧和轉(zhuǎn)換。一、物理信道刺刀在前,刺刀在后精確的時(shí)間控制7-17 在TDMA系統(tǒng)中,精準(zhǔn)的控制手機(jī)的發(fā)射時(shí)

6、間是非常重要的,一個(gè)手機(jī)必須在指配給它的時(shí)間內(nèi)發(fā)射信號(hào),而在其余時(shí)間內(nèi)保持寂靜。就如閱兵一樣,走快了走慢了都不行,前后都是刺刀呢。問(wèn)題:如果手機(jī)使用4號(hào)時(shí)隙,距離基站幾公里甚至幾十公里的范圍,那么到達(dá)基站后會(huì)不會(huì)干擾到5號(hào)、甚至6號(hào)時(shí)隙?干擾到什么程度?干擾到了怎么辦?一、物理信道刺刀在前,刺刀在后精確的時(shí)間控制7-18假設(shè)手機(jī)離基站9km,基站至手機(jī)有一次延時(shí),手機(jī)至基站又有一次延時(shí),來(lái)回18km。單程延遲:9000m/(3*10m8/s)=30微秒,雙程延時(shí):60微秒。由于一個(gè)比特占用時(shí)間為3.7微秒,60us/(3.7us/bit) = 17bit,則造成了17bit的延時(shí)。怎么辦?一、

7、物理信道刺刀在前,刺刀在后精確的時(shí)間控制7-19為了消除路徑的時(shí)延,引入時(shí)間提前量TA(Time Advance),指示手機(jī)提前發(fā)射。GSM中TA是以bit來(lái)計(jì)算的,取值范圍為0-63bit,對(duì)應(yīng)覆蓋范圍為0-35km。假設(shè)手機(jī)離基站9km,基站至手機(jī)有一次延時(shí),手機(jī)至基站又有一次延時(shí),來(lái)回18km。單程延遲:9000m/(3*10m8/s)=30微秒,雙程延時(shí):60微秒。由于一個(gè)比特占用時(shí)間為3.7微秒,60us/(3.7us/bit) = 17bit,則造成了17bit的延時(shí)。時(shí)延不斷變化怎么辦?一、物理信道刺刀在前,刺刀在后精確的時(shí)間控制7-20 在呼叫過(guò)程中,手機(jī)必須不斷測(cè)量時(shí)延值然后

8、傳送給基站,基站必須監(jiān)測(cè)呼叫到達(dá)時(shí)間,并每隔0.5秒向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出一次指令,逐步指示移動(dòng)臺(tái)應(yīng)提前發(fā)射的時(shí)間。 問(wèn)題: 0.5秒才指示一次時(shí)間提前量,假如我坐在高鐵上,會(huì)不會(huì)因?yàn)樗俣忍於斐蓪?duì)其他時(shí)隙的干擾?一、物理信道刺刀在前,刺刀在后精確的時(shí)間控制7-21 要延遲1bit,需要移動(dòng)554m的距離,你在0.5秒能移動(dòng)554m么?除非你坐的是波音747。否則,最高速率413km/h的磁懸浮也就119m/s。 問(wèn)題:無(wú)線信道是有多徑效應(yīng)的,TA的測(cè)算可能存在誤差(經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)算,最多可能達(dá)到3bit),怎么解決呢?一、物理信道刺刀在前,刺刀在后精確的時(shí)間控制7-22 預(yù)留保護(hù)間隔,這樣萬(wàn)一有點(diǎn)差錯(cuò)也

9、可以有個(gè)緩沖。好比閱兵式上為刺刀留的10cm。保護(hù)間隔多長(zhǎng)?后面章節(jié)的突發(fā)脈沖會(huì)具體講述。精確的時(shí)間控制:時(shí)間提前量+時(shí)間保護(hù)間隔二、邏輯信道TDMA幀分配給MS一個(gè)時(shí)隙,該時(shí)隙稱為GSM物理信道。物理信道只是載體,邏輯信道決定了跑什么內(nèi)容。7-23業(yè)務(wù)信道(TCH)控制信道(CCH)二、邏輯信道1、業(yè)務(wù)信道(TCH)7-24全速率:22.8kbps全速率:增強(qiáng)型,語(yǔ)音質(zhì)量更好半速率:11.4kbps二、邏輯信道7-252、控制信道(CCH) 凡是有資源的地方就得有控制,要不然大家搶資源就會(huì)沒(méi)了規(guī)矩,亂了套,最終會(huì)降低資源的使用效率。二、邏輯信道7-262、控制信道(CCH)候車廳的大喇叭FC

10、CH FCCH(頻率校正信道):下發(fā)一個(gè)長(zhǎng)達(dá)142位全0比特,以保證MS校正自己的振蕩器的頻率并鎖定到該BTS的頻率。只有鎖定了該塊載頻,MS才能收聽(tīng)到跟隨在FCCH之后的同步信息SCH和BCCH 。兩個(gè)目的:1、提醒2、鎖頻:保證手機(jī)的頻率與BTS一致二、邏輯信道7-272、控制信道(CCH)現(xiàn)在是北京時(shí)間八點(diǎn)整SCH SCH(同步信道):報(bào)時(shí)。攜帶MS幀同步信息(TDMA幀號(hào))和BTS的識(shí)別碼,用作下行鏈路,在BCCH的下行鏈路的0號(hào)時(shí)隙發(fā)送。前者用于MS和BTS之間同步,后者用來(lái)識(shí)別基站。二、邏輯信道7-282、控制信道(CCH)我的地盤(pán),我的業(yè)務(wù)BCCH BCCH(廣播控制信道):廣播

11、網(wǎng)絡(luò)信息,也稱系統(tǒng)信息。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開(kāi)機(jī)但沒(méi)有通話時(shí),會(huì)周期性地監(jiān)視BCCH中的信息。除了監(jiān)視移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)的BCCH外,還監(jiān)視相鄰小區(qū)的BCCH信息,并存儲(chǔ)最強(qiáng)的6個(gè),同時(shí)保存的還有同步信息,方便切換后快速同步。二、邏輯信道7-292、控制信道(CCH)我的地盤(pán),我的業(yè)務(wù)BCCH BCCH(廣播控制信道):廣播的信息包括:位置區(qū)識(shí)別碼,移動(dòng)臺(tái)應(yīng)監(jiān)視的相鄰小區(qū)列表,小區(qū)識(shí)別碼,本小區(qū)使用的頻率列表,接入控制等等。二、邏輯信道7-302、控制信道(CCH)想上車,請(qǐng)先買票RACH/AGCH RACH/AGCH (隨機(jī)/允許接入信道):MS通過(guò)RACH信道申請(qǐng)分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道,可作為對(duì)尋呼的響

12、應(yīng)或者M(jìn)S主叫/登記時(shí)的接入;AGCH用于為MS分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道。二、邏輯信道7-312、控制信道(CCH)廣播尋人PCH/CBCH PCH/CBCH (尋呼信道/小區(qū)廣播信道):PCH是在位置區(qū)范圍內(nèi)尋呼MS;CBCH是在小區(qū)范圍內(nèi)傳遞需要廣播到小區(qū)中所有移動(dòng)臺(tái)的信息。二、邏輯信道7-322、控制信道(CCH)列車導(dǎo)乘員SDCCH SDCCH (獨(dú)立專用控制信道):用在分配TCH之前在呼叫建立過(guò)程中傳送系統(tǒng)信令,如登記和鑒權(quán),空閑情況下短消息和小區(qū)廣播也在其上發(fā)送。傳送的信令包括:位置更新、開(kāi)關(guān)機(jī)、呼叫建立、短消息等等。二、邏輯信道7-332、控制信道(CCH)列車服務(wù)員FACCH/

13、SACCH FACCH/SACCH (快速/慢速輔助控制信道):SACCH,上行方面?zhèn)鬟fMS接收的當(dāng)前服務(wù)小區(qū)以及相鄰小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)試報(bào)告,以及鏈路質(zhì)量報(bào)告,下行方面,傳遞功率控制和定時(shí)信息。二、邏輯信道7-342、控制信道(CCH)列車服務(wù)員FACCH/SACCH FACCH/SACCH (快速/慢速輔助控制信道):SACCH速率為383bit/s,要傳遞一個(gè)完整的信息,延遲達(dá)到480ms,對(duì)于切換這種需要快速處理的信息,是不夠用的。這就有了FACCH(借用TCH幀來(lái)傳遞信息),不必等到TCH完畢后在SACCH幀上傳遞信息。7-35三、波形設(shè)計(jì)TDMA信道上一個(gè)時(shí)隙中的信息格式稱為突發(fā)脈

14、沖序列,共有4種類型常規(guī)突發(fā)NB:用于業(yè)務(wù)信道及除了RACH、SCH、FCCH控制信道上的信息頻率校正突發(fā)FB:用于校正移動(dòng)臺(tái)的載波頻率同步突發(fā)SB:用于傳輸TDMA幀號(hào)和基站識(shí)別碼接入突發(fā)AB:用于移動(dòng)用戶向基站提出入網(wǎng)申請(qǐng)7-36三、波形設(shè)計(jì)常規(guī)突發(fā)脈沖序列尾比特:幫助識(shí)別起始位和中止位保護(hù)間隔:防止時(shí)隙交疊加密比特:語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)A5算法后填充進(jìn)了加密比特中訓(xùn)練序列:有信息就要有訓(xùn)練序列,均衡用Flag:借用標(biāo)志,借用“1”即為快速輔助控制信道,“0為”TCH信道7-37三、波形設(shè)計(jì)頻率校正突發(fā)脈沖序列尾比特:幫助識(shí)別起始位和中止位保護(hù)間隔:防止時(shí)隙交疊固定比特:全07-38三、波形設(shè)計(jì)同步突發(fā)脈沖序列尾比特:幫助識(shí)別起始位和中止位保護(hù)間隔:防止時(shí)隙交疊同步序列:作用類似于訓(xùn)練序列,但更長(zhǎng)加密比特:2

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論