无线通信技术基础 课件 情境6 运输工具-无线信道

学习目标

二、无线帧结构

一、GSM物理信道组成目录

二、无线帧结构

一、GSM物理信道一、GSM物理信道物理信道：GSM采用FDMA+TDMA技术FDMA：在GSM900频段上行（MS-BTS)890-915MHz或下行（BTS-MS)935-960MHz范围内分配124个载波频率，频率间隔200KHz，双工间隔45MHz。TDMA：即在一个载频上按时间划分每8个时隙构成一个TDMA帧。物理信道：每个TDMA帧中的相同时隙组成为一个物理信道。一、GSM物理信道GSM系统物理信道：TDMA帧被分成8个时隙(TS)每个用户占一个时隙(TS)TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7Question：1个载频可以提供多少个物理信道？目录

二、无线帧结构

一、GSM物理信道二、无线帧结构GSM帧结构：1、时隙（TS）：物理信道的基本单元2、TDMA帧：8个时隙（TS）组成，每载频8个TS。3、复帧：分两种即

1)由26个TDMA帧组成的复帧，用于TCH、SACCH、FACCH2)由51个TDMA帧组成的复帧，用于BCCH、CCCH、SDCCH4、超帧：连贯的51*26个TDMA组成5、超高帧：2048个超帧组成业务信道26复帧结构：可位于任何载波上可位于任何时隙上复帧帧长为120ms0.577ms时隙012345678911121314151617181920212223242510120msSACCH空闲复帧012345674.615msTDMA帧012376543210765421037654210二、无线帧结构控制信道51复帧结构：复帧帧长约为235.365ms分类复合复帧非复合复帧013765432107654210376542102235.365ms012345674.615ms0.577ms时隙TDMA帧复帧01234567891011121314151617181920212223242526272829313233343536373839404142434445464748495030二、无线帧结构学习目标

二、TA

一、突发脉冲序列种类目录

二、TA

一、突发脉冲序列种类一、突发序列种类突发脉冲序列：TDMA帧中一个时隙中的信息格式突发序列的类型：频率校正突发序列(FB)同步突发序列(SB)接入突发序列(AB)标准突发序列(NB)空闲突发序列(DB)012345670123456帧2帧10.546ms突发序列0.577ms标准突发序列(NB)：载送TCH、BCCH、SDCCH、SACCH、FACCH、PCH、AGCH、CBCH信息共有148个bit长，历时0.546ms57比特信息：此区域保存话音、数据或控制信息盗用标志：用于指示“57比特信息”被FACCH盗用26比特训练序列：在MS的接收机进行均衡57比特信息33尾比特尾比特57比特信息26比特训练序列共8.25个比特保护带盗用标志110.577ms一、突发序列种类频率校正突发序列(FB)：用于载送FCCH信息142个固定比特：全零码，给MS提供用于频率同步的信息尾比特：用于指示突发序列的起点和终点保护带：在对准时隙的前提下，允许有微量误差的出现0.577ms33尾比特尾比特共8.25个比特保护带142个固定比特一、突发序列种类同步突发序列(SB)：用于载送SCH信息，使MS与BTS的定时一致两个“39个加密比特”用于载送帧号和基站识别码(BSIC)信息“64个比特同步序列”的作用是在MS的接收机进行均衡39个加密比特33尾比特尾比特共8.25个比特保护带39个加密比特64个比特同步序列0.577ms一、突发序列种类接入突发序列(AB)：用于载送RACH信息60个比特保护带：由于传输定时未知，因此保护带需要加长41个同步序列83尾比特尾比特60个比特保护带36个加密序列共8.25个比特保护带0.577ms一、突发序列种类空闲突发序列(DB)：BCCH载波的未用时隙上不需要载送信息时作为填充信息使用仅用于下行链路57个固定比特33尾比特尾比特57个固定比特26比特训练序列共8.25个比特保护带盗用标志110.577ms一、突发序列种类目录

二、TA

一、突发脉冲序列种类时间提前量（TA）在GSM系统中，由于空中接口采用TDMA技术，移动台必须在指配给它的时隙内发送，而在其他的时间必须保持寂静，否则会干扰使用同一载频其他时隙上的用户。Itdoesnotwork,LetMSsendmeByoneTAinadvanceTimedelayTA二、TA时间提前量(TA)BTS测量通过SACCH发送给MSMS专有模式取值范围：0-63Bits距离：0-35Km二、TA时间提前量（TA）根据协议定义，BTS和MS正常的发送和接收应遵循如下规则：BTS的下行和上行信号对MS用户而言，并不是同时发生的，而是有3个时隙的时差，对于MS而言，也是如此，当MS接收到下行之后，MS在等待3个时隙之后再发送上行数据。

假设手机分配到的时隙为TN=1，T_BTS_DL、T_MS_DL、T_BTS_UL、T_MS_UL分别代表基站或手机上行或下行发送或接收的时刻二、TA时间提前量（TA）

1、当空口传输不存在时延的情况，TA＝0：二、TA时间提前（TA）MS上行到达BTS时间=T_BTS_DL+3TS+t1+t2二、TA利用TA计算覆盖距离计算覆盖半径R=（0.546ms/148bits*TA/1000*C）/20.546ms为整个突发脉冲的时长148bits为整个突发脉冲的比特数TA是时间提前量C为电磁波传播的速度，约等于300000000米/秒通过计算可知，1bit覆盖距离大约为554米二、TA正常情况下，GSM小区的最大半径是多少？超远覆盖模式下覆盖距离计算？二、TA学习目标

二、逻辑信道作用

一、逻辑信道分类目录

二、逻辑信道作用

一、逻辑信道种类一、GSM逻辑信道分类GSM系统逻辑信道：把物理信道从不同角度进行分类，从而更准确、精细地描述信道逻辑信道根据用户使用的方式可分为两大类专用(逻辑)信道公共(逻辑)信道逻辑信道也可以根据传输的内容分为两大类控制(逻辑)信道业务(逻辑)信道GSM系统逻辑信道的分类：逻辑信道广播控制信道组BCCHGroup公共控制信道组CCCHGroup专用控制信道组DCCHGroup业务信道(TCH)话音信道(SpeechChannel)数据信道(DataChannel)控制信道(CCH)一、GSM逻辑信道分类业务信道的分类(TCH)：用于传输话音和数据TCH/FRTCH/EFRTCH/HRTCH/9.6TCH/4.8TCH/2.4业务信道(TCH)话音信道(SpeechChannel)数据信道(DataChannel)一、GSM逻辑信道分类控制信道的分类(CCH)：频率校正信道FCCH同步信道SCH广播控制信道BCCH寻呼信道PCH接入允许信道AGCH随机接入信道RACH独立专用控制信道SDCCH慢速随路控制信道SACCH快速随路控制信道FACCH小区广播信道CBCH广播控制信道组(BCCHGroup)公共控制信道组(CCCHGroup)专用控制信道组(DCCHGroup)控制信道(CCH)随路控制信道ACCH一、GSM逻辑信道分类FCCHSCHRACHPCHBCCHAGCHSDCCHTCHFACCHSACCHTCHFACCHSACCH逻辑信道传输的方向一、GSM逻辑信道分类目录

二、逻辑信道作用

一、逻辑信道种类频率校正信道(FCCH)：下行的广播信道内容是“全0”在BCCH载波上频繁发射，MS依据FCCH与发射基站进行频率同步只在BCCH载波的“时隙0”发射，是MS辨别BCCH载波“时隙0”的标志012376543210765421037654210FCCH二、逻辑信道作用同步信道(SCH)：下行广播信道只在BCCH载波的“时隙0”发射内容定时信息帧号基站识别码(BSIC)012376543210765421037654210FCCHSCH二、逻辑信道作用广播控制信道(BCCH)：下行广播信道只在BCCH载波的“时隙0”发射内容：系统参数1）位置区域识别码(LAI)2）移动台需要监测的相邻小区名单3）小区所使用的频率表4）小区识别码5）功率控制指示6）接入控制参数012376543210765421037654210BCCHFCCHSCH二、逻辑信道作用随机接入信道(RACH)：上行公共信道移动台申请接入GSM网络时，向基站发送接入请求信息RACH发生在移动台主叫或响应呼叫等情况376543210765421037654210RACHRACHRACH二、逻辑信道作用接入允许信道(AGCH)：属于CCCHgroup单向下行公共信道响应在随机接入(RACH)接收的接入信息BTS利用AGCH为MS分配一个专用控制信道(SDCCH)MS将移到专用控制信道以便建立呼叫，响应呼叫，位置更新或短消息服务等789376543210765421037654210CCCHCCCHCCCH二、逻辑信道作用寻呼信道(PCH)：属于CCCHgroup单向下行公共信道用于发送寻呼信息当网络寻呼MS时，可用IMSI、TMSI或IMEI执行789376543210765421037654210CCCHCCCHCCCH二、逻辑信道作用小区广播信道(CBCH)：属于CCCHgroup单向下行广播信道用于传输要向小区内所有移动台广播的消息789376543210765421037654210CCCHCCCHCCCH二、逻辑信道作用独立专用控制信道(SDCCH)：属于DCCHgroup双向信道一个物理信道可以传送多条独立专用控制信道(SDCCH)一个SDCCH是一个移动台在呼叫、鉴权、位置更新及点对点短消息时使用二、逻辑信道作用慢速随路控制信道(SACCH)：属于DCCHgroup中的ACCH双向信道/周期性发送慢速随路控制信道(SACCH)在下行链路方向传送功率控制、定时信息、相邻小区列表信息慢速随路控制信道(SACCH)在上行链路方向传送测量报告包括服务小区下行信号的质量、强度等邻小区的BCCH载波信