1、相位调制 抗噪声性能最好,但是对于模拟信号来说实现起来过于复杂, 所以也很少使用。数字信号可以采用以上任何一种调制方式,其中,相位调制的抗噪声性能最好。因为相位调制对数字信号而言易于实现,所以GSM空中接口采用了这种调制方法。相位调制对于数字信号而言也称为相移键控PSK(Phase Shift Keying)。1. 幅度调制 (AM- Amplitude Modulation)2. 频率调制 (FM- Frequency Modulation) 3.相移键控 (PSK- Phase Shift Keying)数字信号的发射虽然相位调制抗噪声性能很好,但是还存在一个问题,当信号突然改变相位时,会
2、产生高频分量,需要较宽的发射带宽。GSM系统必须有效的利用有限的频段,所以在GSM空中接口没有简单的采用这种相位调制技术,而是采用一种更有效的、改进型的相位调制技术,称为高斯最小相移键控GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)高斯最小相移键控GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)如果采用二进制相移键控BPSK(Binary Phase Shift Keying),当数字信号从“1”到“0”或从“0”到“1”时,载频的相位随之立即变化,采用GMSK后,相位的变化需经过一个时间段,这样减少了高频分量。采用GMSK时,数字信号首先经过一个
3、高斯滤波器,使之变形,减少信号的锐变。变形后的信号再用于载波的相位调制,这样载波的相位就不会即时的变化,而是缓慢的变化。频谱功率频率发射的信号高斯数字滤波器物理和逻辑信道 物理信道是指传输信息的媒介,在陆地接口中就是指电缆。逻辑信道由物理信道上传输的信息组成。GSM物理信道单个GSM RF载频可以支持8个移动用户同时通话。如对面图所示,每个通话的信道占用载频的八分之一的时间,这种技术称为时分复用。时间被分成了多个时间段,每个时间段称为一个“时隙”,时隙按顺序排列,并编号为0到7。每这样的8个时隙序列称为一个“TDMA帧”。 每个移动电话通话都会占用一个时隙,直到通话结束或发生切换。根据信道类型
4、TDMA帧被组建成了多种结构。在后面将会讲到空中接口的信息如何在帧与复帧中发送,以及相关的定时。与移动台之间收发信号的定时对于系统正常工作非常关键。移动台和基站都必须在适当的时间发射和接收信号,否则就会错过它应该所在的时隙,一个时隙里所传的信息也称为一个突发脉冲序列(Burst)。每个数据突发脉冲序列在TDMA帧中对应一个分配给它的时隙,能提供一个GSM物理信道,而一个物理信道可以用于传送MS和BTS之间的多种逻辑信道。时隙和TDMA帧Timeslot(时隙)Burst(突发脉冲序列)GSM逻辑信道GSM空中接口有两种逻辑信道:业务信道(Traffic Channel)和控制信道(Contro
5、l Channel)。业务信道TCH(Traffic Channel)业务信道用于传送话音和数据信息。共有以下几种业务信道: 全速率(Full rate)TCH/FS: 话音 ( 业务信息13kbit/s , 全部信息 22.8kbit/s gross )TCH/EFR: 话音 ( 业务信息12.2kbit/s , 全部信息 TCH/F9.6: 9.6kbit/s 数据 TCH/F4.8: 4.8kbit/s 数据 TCH/F2.4: 2.4kbit/s 数据 半速率(Half rate)TCH/HS: 话音(业务信息6.5kbit/s,全部信息 11.4kbit/s) TCH/H4.8 4.
6、8kbit/s 数据 TCH/H2.4 2.4kbit/s 数据缩略语:TCH Traffic Channel 业务信道TCH/FS Full rate speech channel 全速率业务信道TCH/HS Half rate speech channel 半速率业务信道TCH/9.6 Data channel 9.6kb/s9.6kb/s 数据信道TCH/4.8 Data channel 4.8kb/s4.8kb/s 数据信道TCH/2.4 Data channel 2.4kb/s2.4kb/s 数据信道话音信道 话音信道有两种不同的编码方法:全速率FR(Full Rate)和增强型全速
7、率EFR(Enhanced Full Rate)。在相同空中接口带宽的条件下,增强型全速率编码与全速率话音编码相比,能提供更好的话音质量。EFR采用了一种新的话音编码算法,能提供更好的话音质量,但是只有Phase 2+以上的移动台才支持EFR。空中接口的信道TCHTraffic Channels(业务信道)NBData(数据)Speech(话音)TCH/HSTCH/FSTCH/2.4TCH/9.6TCH/4.8TCH/EFRFACCHSACCH缩略语NB = 常规突发脉冲序列SACCH = 慢速随路控制信道FACCH = 快速随路控制信道GSM控制信道 GSM控制信道包括:广播控制信道BCCH
8、 (Broadcast Control Channel);通用控制信道CCCH (Common Control Channel);专用控制信道DCCH (Dedicated Common Control Channel).BCCH类广播控制信道仅是下行信道(从基站到移动台),包括:BCCH广播控制信道,用来发送网络相关的信息。该信道是连续发射的,供周围小区中的移动台测量其信号强度。SCH(Synchronizing Channel)同步信道,用来发送帧同步信息和BSIC码。FCCH(Frequency Control Channel)频率控制信道,发射载波同步信息。CCCH类通用控制信道类是双
9、向的,即包括上行和下行两个方向:RACH(Random Access Channel)随机接入信道是上行信道用于移动台接入系统。PCH(Paging Channel)寻呼信道和AGCH(Access Granted Channel)接入允许信道都是下行的,AGCH用于给MS分配资源,如SDCCH。PCH用于系统寻呼移动台。PCH和AGCH从不同时使用。CBCH(Cell Broadcast Channel)小区广播信道,用于向小区内所有的移动台广播信息,如话务信息等。DCCH类专用控制信道在移动台呼叫建立或用户身份验证时,唯一的分配给该移动台。DCCH包括:SDCCH(Standalone D
10、edicated Control Channel)独立专用控制信道,用于移动台在呼叫建立或做用户身份验证时,向移动台发送或接收数据。随路控制信道(Associated Control Channel),包括慢速随路控制信道SACCH(Slow Associated Control Channel)和快速随路控制信道FACCH(Fast Associated Control Channel)。SACCH用于无线链路功率测量及传送功率控制消息。FACCH用于传送“事件”型消息,如切换消息。FACCH和SACCH都工作在上行和下行两个方向。NB = 常规突发脉冲序列 FB = 频率校正突发脉冲序列A
11、B = 接入突发脉冲序列 DB = 填充突发脉冲序列SB = 同步突发脉冲序列控制信道CCHControl Channel(控制信道)NB/ABBCCH仅为下行DCCHNB/DBACCHSDCCH同步信道SBFBSCHFCCHCCCHABCBCH-下行RACH-上行PCH/AGCH名词缩写BCCH Broadcast Control Channel CCCH Common Control ChannelDCCH Dedicated Control Channel PCH Paging ChannelRACH Random Access Channel CBCH Cell Broadcast C
12、hannelACCH Associated Control Channel AGCH Access Granted ChannelSDCCH Standalone Dedicated Control Channel广播控制信道BCCH(Broadcast Control Channel)BTS在所有时间都发送广播控制信道,用来载送BCCH的无线载频称为BCCH载频,当移动台开机但没有通话时,会周期性的监测BCCH中的信息(至少每30秒)广播控制信道BCCH中传送的信息有:位置区识别号LAI (Location Area Identity)移动台应监测的相邻小区列表本小区使用的频率列表小区识别号
13、功率控制指示是否允许不连续发射DTX(Discontinuous Transmission)接入控制(如紧急呼叫、呼叫阻断)小区广播信道描述。 BCCH总是在所有的时刻以恒定功率发射,使所有可能会用到它的移动台能测量它的信号强度。当BCCH没有信息发送时就发送填充比特,或称为填充突发脉冲序列。 频率校正信道FCCH(Frequency Correction Channel)该信道在BCCH时隙频繁发送,使移动台能同步到基站的频率。FCCH只会在BCCH载频的时隙0发射,相当于时隙0的标志,使移动台能识别到时隙0。 同步信道SCH(Synchronizing Channel)SCH传送的信息使移动台能同步到TDMA帧结构,以及使移动台能知道时隙的定时。另外还包括以下信息: 帧号 基站身份识别码BSIC(Base Site Identity Code) 移动台将会监视相邻小区中BCCH的信息,并存储信号最强的6个小区的信息。这些小区的SCH信息也被存了下来,以便移动台到了一个新小区时,可以快速的与之同步。广播控制信道 BCCH
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