GSM.docx

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GSM

无线电发送和接收（Radiotransmissionandreception）

（GSM05.05version8.2.0Release1999）

一、GSM系统的工作频段和频道划分

1.1工作频段

各GSM系统的工作频段（OperatingFrequencyBands）如表1.1-1所示。

一个GSM系统可以占用该表中的一个完整频段或只占用它的一个子频段，也可以是一个能够支持该表中双频段或多频段组合移动终端的网络。

表1.1-1各GSM系统的工作频段

 GSM系统

上行链路频段

（MS发BS收）（MHz）

下行链路频段

（BS发至MS收）（MHz）

双工间隔

（MHz）

GSM 450

450.4～457.6

460.4～467.6

45

GSM 480

478.8～486

488.8～496

10

GSM850

824～849

869～894

45

PGSM 900

890～915

935～960

45

EGSM 900

880～915

925～960

45

RGSM 900

876～915

921～960

45

DCS1800

1710～1785

1805～1880

95

PCS1900

1850～1910

1930～1990

80

1.2频道划分

载波频率间隔（Carrierfrequencyspacing）为200kHz。

载波频率由绝对射频频道号（Absoluteradiofrequencychannelnumber）指定。

如果令Fl（n）表示低端（上行链路）频段中载波ARFCNn的频率值，Fu（n）表示高端（下行链路）频段中载波ARFCNn的频率值，则GSM系统各频段的载波频率的划分和编号如表1.2-1所示，该表规定了各频段载波频率值与ARFCN的关系。

表1.2-1载波频率的划分和编号

GSM系统

低端频段的载波频率值（MHz）

ARFCN

高端频段的载波频率值（MHz）

P-GSM900

Fl（n）=890+0.2×n

1n124

Fu（n）=Fl（n）+45

E-GSM900

Fl（n）=890+0.2×n

Fl（n）=890+0.2×（n－1024）

0n124

975n1023

Fu（n）=Fl（n）+45

RGSM 900

Fl（n）=890+0.2×n

Fl（n）=890+0.2×（n－1024）

0n124

955n1023

Fu（n）=Fl（n）+45

DCS1800

Fl（n）=1710.2+0.2×（n－512）

512n885

Fu（n）=Fl（n）+95

PCS1900

FI（n）=1850.2+0.2（n－512）

512n810

Fu（n）=FI（n）+80

GSM 450

Fl（n）=450.6+0.2×（n－259）

259n293

Fu（n）=Fl（n）+10

GSM 480

Fl（n）=479+0.2×（n－306）

306n340

Fu（n）=Fl（n）+10

GSM850

Fl（n）=824.2+0.2×（n－128）

128n251

Fu（n）=Fl（n）+45

二、MS和BS的发射机输出功率

发射机输出功率一般是指在发射机设备的天线连接头测量的输出功率电平。

对于只有整装天线（integralantenna）的设备，应假定是一个具有0dBi增益的参考天线（referenceantenna）。

当采用高斯滤波最小移频键控（GMSK）调制方式时，输出功率是对突发脉冲（burst）有用部分的平均功率的量度。

当采用8相移频键控（8-PSK）调制方式时，输出功率是对等效于随机数据（randomdata）的突发脉冲（burst）有用部分的长时间平均功率的足够的准确的量度。

峰值保持功率（peakholdpower）是对在足够长的时间（即如果保持时间更长功率电平不会再有明显增加）接收到的最大功率的量度。

2.1移动台发射机输出功率

各种功率类别（PowerClasses）MS的标称最大输出功率（NominalMaximumOutputPower）和最低标称输出功率（lowestnominaloutputpower）应分别按照表2.1-1至2.1-2的规定。

表2.1-1GMSK调制的MS的功率类别和输出功率

功率

类别

GSM 400

GSM900

MXM850

DCS1800（PCN 1800）

PCS 1900MXM1900

误差容限（dB）

标称最大输出功率（W（dBm））

正常条件

极端条件

1

-

1（30）

1（30）

±2

±2.5

2

8（39）

0.25（24）

0.25（24）

±2

±2.5

3

5（37）

4（36）

2（33）

±2

±2.5

4

2（33）

-

-

±2

±2.5

5

0.8（29）

-

-

±2

±2.5

注：

GSM400和GSM 900MS所有类别的最低标称输出功率为5 dBm；DCS 1 800和PCS1900MS所有类别的最低标称输出功率为0 dBm。

MXM为混合调制。

表2.1-28-PSK调制的MS的功率类别和输出功率

功率类别

（PC）

GSM 400/GSM900/

MXM850

DCS1800/PCS1900/

MXM1900

标称最大

输出功率

（W（dBm））

容限（dB）

标称最大

输出功率

（W（dBm））

容限（dB）

正常

条件

极端

条件

正常

条件

极端

条件

E1

2（33）

±2

±2.5

1（30）

±2

±2.5

E2

0.5（27）

±3

±4

0.4（26）

-4/+3

-4.5/+4

E3

0.2（23）

±3

±4

0.16（22）

±4

±4

注：

GSM400和GSM 900MS所有类别的最低标称输出功率为5 dBm；DCS 1 800和PCS1900MS所有类别的最低标称输出功率为0 dBm。

MXM为混合调制。

任一频段和设备的8-PSK最大输出功率总是等于或小于相同频段和设备的GMSK最大输出功率总。

多频段MS具有各工作频段内的功率类别的一种组合，可以采用任何的功率类别组合。

按照宽带PCS业务的适用的FCC规则，PCS1900和MXM1900MS包括其实际天线增益的最大有效全向辐射功率（EIRP）应不超过2W（+33dBm）[ANSIT1.610,“GenericProceduresforSupplementaryServices”,1990]。

功率类别3仅限于可搬运或车装终端设备。

按照公用移动业务的适用的FCC规则，MXM850MS包括其实际天线增益的最大有效辐射功率（ERP）应不超过7W（+38.5dBm）[FCCPart22,SubpartH,Section22.913]。

MS自适应功率控制所需要的不同功率控制级（PowerControlLevels）应具有下列各表所规定的标称输出功率（NominalOutputPower），从最低标输出称功率的PCL直至相应于特定MS功率类别的最大标称输出功率的PCL。

每当MS受命使用等于或大于其功率类别的MNOP的PCL的NOP发送时，则它所发送的NOP应是其功率类别的MNOP，该类别规定的误差容限也适用。

表2.1-3GSM400/900/MXM850移动台

各功率控制级的标称输出功率及其误差容限

功率控制级

（PCL）

标称输出功率

（NOP，dBm）

误差容限（dB）

正常条件

极端条件

0～2

39

±2

±2.5

3

37

±3

±4

4

35

±3

±4

5

33

±3

±4

6

31

±3

±4

7

29

±3

±4

8

27

±3

±4

9

25

±3

±4

10

23

±3

±4

11

21

±3

±4

12

19

±3

±4

13

17

±3

±4

14

15

±3

±4

15

13

±3

±4

16

11

±5

±6

17

9

±5

±6

18

7

±5

±6

19～31

5

±5

±6

注

：

MSs：

PC3、PCL3；PC4、PCL5；PC5、PCL7在正常条件和极端条件下的误差容限分别为±2dB和±2.5dB。

表2.1-4DCS1800移动台

各功率控制级的标称输出功率及其误差容限

功率控制级

（PCL）

标称输出功率

（NOP，dBm）

误差容限（dB）

正常条件

极端条件

29

36

±2

±2.5

30

34

±3

±4

31

32

±3

±4

0

30

±3

±4

1

28

±3

±4

2

26

±3

±4

3

24

±3

±4

4

22

±3

±4

5

20

±3

±4

6

18

±3

±4

7

16

±3

±4

8

14

±3

±4

9

12

±4

±5

10

10

±4

±5

11

8

±4

±5

12

6

±4

±5

13

4

±4

±5

14

2

±5

±6

15～28

0

±5

±6

注

：

MSs：

PC1、PCL0；PC2、PCL3在正常条件和极端条件下的误差容限分别为±2dB和±2.5dB。

注1：

±2和±2.5分别是指该功率类别最大标称输出功率时的正常条件和极端条件的误差容限。

注2：

对于DCS1800，为了跨阶段兼容性的原因，当在BCCH发送参数MS_TXPWR_MAX_CCH时，不使用PCLs29，30和31。

如果在一次随机接入试呼（randomaccessattempt）期间需要从MS发送大于30dBmNOP的各PCLs29，30和31，这些PCLs应根据BCCH所广播的各参数加以译码（GSM05.08）。

此外，考虑到由于功率类别的限制，在两个其NOP差值指示为“增大2dB”的PCLs之间MS所实际发送的输出功率差值应当是+2±1.5dB；同理，在两个其NOP差值指示为“减小2dB”的PCLs之间MS所实际发送的输出功率差值应当是-2±1.5dB。

注3：

对于各非相邻（non-adjacent）的PCLs，可以保持2dBNOP差值，例如，GSM400和GSM900的PCLs3和6；DCS1800的PCLs0和3。

BS发射机可以要求MS从任何一个PCL变换到其余任何一个PCL。

执行这种变换的最长时间由GSM05.08规定。

表2.1-5PCS1900和MXM1900移动台

各功率控制级的标称输出功率及其误差容限

功率控制级

（PCL）

标称输出功率

（NOP，dBm）

误差容限（dB）

正常条件

极端条件

22～29

保留

保留

保留

30

33

±2

±2.5

31

32

±2

±2.5

0

30

±3

±4

1

28

±3

±4

2

26

±3

±4

3

24

±3

±4

4

22

±3

±4

5

20

±3

±4

6

18

±3

±4

7

16

±3

±4

8

14

±3

±4

9

12

±4

±5

10

10

±4

±5

11

8

±4

±5

12

6

±4

±5

13

4

±4

±5

14

2

±5

±6

15

0

±5

±6

16～21

保留

保留

保留

注

：

MSs：

PC1、PCL0；PC2、PCL3在正常条件和极端条件下的误差容限分别为±2dB和±2.5dB。

MS在每一PCL实际所发送的功率应为单调序列（monotonicsequence）形式，且相邻PCL间的功率增量步长应为2dB±1.5dB，单PCL30和31间的步长为1dB±1dB。

BTS可以命令MS发射机从任一PCL变换到其余任一PCL，执行一次变换的最长时间在GSM05.08中规定。

工作在无绳电话（CTS）方式的MS的NMOP应限制在：

GSM900为-11dBm（0.015W），即PCL16；

DCS1800为-12dBm（0.016W）即PCL9。

2.2基站

在基站系统（BSS）发射机Tx合路器（combiner）输入端口测量的GMSK调制的BS发射机的最大输出功率（MOP）应依据其收发机（TRX）的功率类别（PC），按照表2.2-1的规定：

表2.2-1基站收发机的功率类别及其最大输出功率

TRX

功率类别

最大输出功率（W）

GSM400、GSM900

和MXM850

DCS1800、PCS1900

和MXM1900

1

2

3

4

5

6

7

8

320～（<640）160～（<320）

80～（<160）

40～（<80）

20～（<40）

10～（<20）

5～（<10）

2.5～（<5）

20～（<40）

10～（<20）

5～（<10）

2.5～（<5）

-

-

-

-

各级合路之后在天线连接头测量的微-基站收发机站（micro-

BTS）每一载波的最大输出功率应依据其功率类别由表2.2-2规定：

表2.2-2微-基站和皮-基站TRX的功率类别及其最大输出功率

TRX

功率类别

最大输出功率（dBm）

GSM900和MXM850

micro和pico-BTS

DCS1800、PCS1900和

MXM1900micro和pico-BTS

micro

M1

M2

M3

（>19）～24

（>14）～19

（>9）～14

（>27）～32

（>22）～27

（>17）～22

pico

P1

（>13）～20

（>16）～23

对于支持8-PSK调制的BTS，生产商应申明8-PSK调制的输出功率。

一个micro-BTS或pico-BTS的功率级由任一种调制方式的最高输出功率能力（highestoutputpowercapability）来规定，且输出功率应不超过相应功率级的最大输出功率。

BTS实际最大输出功率的误差容限，正常条件下应在±2dB范围内，极端条件下应在±2.5dB范围内。

为了允许网络运营商更精确地调整覆盖，应提供允许输出功率减低的设置，使输出功率能够从最大输出功率减低至少6个步长，每步长2dB，准确度±1dB。

此外，第N步长静态RF功率的实际绝对输出功率（Actualabsoluteoutputpower）应比步长0静态RF功率的绝对输出功率低2*NdB，正常条件和极端条件的误差容限分别为±3dB和±4dB。

步长0静态RF功率应是按照TRX功率类别的实际最大输出功率。

作为一种可选方案，BSS可以采用下行链路RF功率控制。

除上述各静态功率步长外，BSS还可以使用15个功率控制级（PCL）的步长，每一步长2dB±1.5dB，每一PCL（N=15）的AAOP应比PCL0的绝对输出功率低2*NdB，正常条件和极端条件的误差容限分别为±3dB和±4dB。

PCL0应是一组按照TRX功率类别和上述定义的6个功率设置的输出功率。

网络运营商和生产商还可以按照他们的需要规定包含任何Tx合路器的BTS输出功率。

GSM无线分系统的复用和多址方式

（GSM05.02version8.2.0Release1999）

一、逻辑信道

GSM无线分系统支持两类逻辑信道（GSM04.03），即业务信道（TCHs）和控制信道（CCHs）。

1.1业务信道

业务信道（TCHs）承载用户的编码语音业务或电路交换模式数据业务。

GSM定义了3种的TCHs，如表1.1-1所示。

表1.1-1业务信道的类别及其速率

类别

编码速率

（kb/s）

传输速率

（kb/s）

全速率业务信道（TCH/F）

13

22.8

半速率业务信道（TCH/H）

6.5

11.4

增强型电路交换全速率信道（E-TCH/F）

-

69.6

除非另有说明，所有业务信道都是双向（bi-directional）信道；单向下行链路全速率业务信道（TCH/FD）定义为相应TCH/F的下行链路部分。

多个全速率业务信道可以分配给同一MS，这叫做多时隙配置（multislotconfigurations）（6.4.2.1节）。

多个分组数据业务信道（PDTCHs）可以分配给同一MS，这叫做多时隙分组配置（multislotpacketconfigurations）（6.4.2.2节）。

除非另有说明，所谓业务信道不适用于分组交换模式的PDTCH。

语音和数据类中可用的具体业务信道如表1.1-2所示。

表1.1-2语音业务信道和数据业务信道

语音

业务

信道

语音全速率业务信道（TCH/FS）

语音半速率业务信道（TCH/HS）

语音增强全速率业务信道（TCH/EFS）

语音自适应全速率业务信道（TCH/AFS）

语音自适应半速率业务信道（TCH/AHS）

电路

交换

数据

信道

9.6kb/s用户数据全速率业务信道（TCH/F9.6）

4.8kb/s用户数据全速率业务信道（TCH/F4.8）

≤4.8kb/s用户数据全速率业务信道（TCH/F2.4）

4.8kb/s用户数据半速率业务信道（TCH/F4.8）

≤4.8kb/s用户数据半速率业务信道（TCH/F2.4）

14.4kb/s用户数据全速率业务信道（TCH/F14.4）

28.8kb/s用户数据增强电路交换全速率业务信道（E-TCH/F28.8）

32.0kb/s用户数据增强电路交换全速率业务信道（E-TCH/F32.0）

43.2kb/s用户数据增强电路交换全速率业务信道（E-TCH/F43.2）

1.2控制信道

控制信道承载信令和同步信息，定义了4类控制信道，即广播控制信道（BCCH）、公用控制信道（CCCH）、专用控制信道（DCCH）和无绳电话系统控制信道（略），如表1.2-1和图1.2-1所示。

表1.2-1控制信道及其主要功能

类别

控制信道

主要功能

广播

信道

（B

C

H）

频率校

正信道（FCCH）

FCCH（frequencycorrectionchannel）承载用于MS频率校正的信息。

同步信道（SCH）

SCH承载用于MS帧同步的信息和BTS的标识（ID）。

SCH包含两个参数：

1）简化的TDMA帧序号（RFN），信道编码前19比特：

T1（11b），范围0至2047=FN÷（26x51）；T2（5b），范围0至25=FNmod26；T3'（3b），范围0至4=（T3-1）÷10，式中，T3（6b），范围0至50=FNmod51，FN为TDMA帧序号（2.1节）。

精确的比特顺序（GSM04.06和GSM04.08）；上述参数的信道编码（GSM05.03）；根据T1、T2和T3'计算FN（GSM05.10）。

2）BTS标识码（BSIC），信道编码前为6b，包括PLMN色码3b，范围0至7；BS色码3b，范围0至7（GSM03.03）

广播控

制信道

（BCCH）

每一BTS的BCCH（broadcastcontrolchannel）广播本BTS的一般参数。

BCCH包含许多参数（GSM04.08，6.5节）：

1）CCCH_CONF指示CCCHs的配置参数，据此可以导出CCCHs的数目（BS_CC_CHANS）以及CCCH和SDCCH是否是组合的，即参数BS_CCCH_SDCCH_COMB=真（true）或假（false）；

CCCH_CONF

000

001

010

100

110

BS_CC_CHANS

1

1

2

3

4

BS_CCCH_SDCCH_COMB

假

真

假

假

假

2）BS_AG_BLKS_RES指示每一CCCH为接入准许消息保留的字块数目，信道编码前为3b，范围0至7；

3）BS_PA_MFRMS指示给同一寻呼组的MSs发送寻呼消息间的51-复帧的数目，信道编码前为3b，范围2至9；

4）支持GPRS与否，BCCH应指示是否支持分组交换的GPRS业务。

如果支持且若存在PBCCH，则BCCH应广播承载PBCCH的PDCH的位置（6.3.2.1）。

公用控制信道

（CCCH）

寻呼信道（PCH）

寻呼信道（Pagingchannel）用于寻呼MSs，只有下行链路

随机接

入信道（RACH）

随机接入信道（Randomaccesschannel）用于MSs在始发呼叫过程中请求指配一个SDCCH，只有上行链路

接入准

许信道（AGCH）

接入准许信道（Accessgrantchannel）用于临时指配一个SDCCH或直接指配一个TCH，只有下行链路

通知信道

（NCH）

通知信道（Notificationchannel）用于通知有关语音组和语音广播呼叫的MSs，只有下行链路

专用控制信道

（DCCH）

慢速业务信道随路控制信道

（SACCH）

利用偷帧传送控制信息，用于信道保持和信道控制，如位置更新，功率控制等，包括：

Slow,TCH/ForE-TCH/Fassociated,controlchannel（SACCH/TF）.

Slow,TCH/Hassociated,controlchannel（SACCH/TH）.

slow,TCH/ForE-TCH/Fassociated,controlchannelformultislotconfigurations（SACCH/M）

快速业务信道随路控制信道

（FACCH）

当必须传送紧急信息时FACCH全部或部分地替代TCH，承载与SDCCHs相同的信息。

Fast,TCH/Fassociated,controlchannel（FACCH/F）.

Fast,TCH/Hassociated,controlchannel（FACCH/H）

独立专用控制信道

（SADCCH）及其随路信道

用于在上行和下行链路两个方向交换信令信息。

Standalonededicatedcontrolchannel（SDCCH/8）.

Standalonededic