自己总结的GSM基础知识

《自己总结的GSM基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自己总结的GSM基础知识（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、时分多址（time division multiple access, TDMA）把时间分割成互不重 叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关 系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。这是通信技 术中基本多址技术之一，一种数字传输技术，将无线电频率分成不同的时间间隙 来分配给若干个通话。在2G（为GSM）移动通信系统中多被采用，卫星通信和光 纤通信的多址技术中。TDMA较之FDMA具有通信口号质量高，保密较好，系 统容量较大等优点，但它必须有精确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。时分多址是把时间分割成周期性的帧（Fra

2、me）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予定的时隙中传输，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。在GSM系统中，载频、频点、信道、容量、等的相互关系及具体解释GSM分为900M和1800M两个频段，每个频段又分为上行和下行频段。现在 我以900M的上行频段为例，频段范围是890到915共计25M带宽。以200KHZ为间隔在25MHZ的频段上来截取小的频段，1M有5 段, 25M就是 125段，所以说GSM900

3、有125个频点。频点的概念就出来了，就是把你截取的这125个200KHZ的段的编号（1到125）. 假设5号频点，那他的频率值就是890+0.2*5=891M。载频就是承载信道的频点或者说是频段，他与频点一一对应的。假设说这个基站 要三个载波，那就是选三段200khz的频段。频率值根据频点可以算出来。信道，信息在载频上传送，按照TDMA的8时隙分段，一个时隙就是一个信道。 每个载频对应8个信道。由于每个信道传送的信息类型不同，又把信道分成各种 类型，控制，专用，管理什么的。容量，一个TCH信道支持一个通话，假设三载波的基站，第一个载波的第一个 时隙要用来做BCCH广播，那就还剩7=8=8共23

4、个信道，就是最大支持23个 通话。如果用半速率就是66个。GSM系统工作在以下频段：上行：890-915MHZ下行：935-960MHZ 双工间隔为45MHz，工作带宽为25MHz，载频间隔为0.2MHz=200KHz，因此 GSM900系统共有124对载频，用频点n（取值1-124）表示载频的频段序号：上行载频：f1（n）=890+0.2n MHz下行载频：f1（n）=935+0.2n MHz=上行频段+45MHz频点是对200KHZ宽的频段的编号。例如1号频点，那他的中心频率值就是890+0.2*1=890.2MHz,实际带宽 200KHz，对应频段 890.1890.3Mhz。中国移 动

5、用1-95频点，中国联通用96-124频点。每个载频分为8个时隙，每个时隙便称为一个物理信道，因此GSM系统总 共有124X8=992个物理信道。一个用户占用一个时隙。逻辑信道是GSM为规范空中接口而定义划分的，分为广播信道，公共控制 信道和专用控制信道。打个比方：一条大马路，分为8车道，（即8个物理信道），路上跑的车 因功能不同被分为小轿车、客车、货车（即逻辑信道），每个车道上可以跑不同 的车，但为了让交通更顺畅，规定了大车车道只能跑货车、客车，小车车道只能 跑小车。（此意思为不同的逻辑信道可以在同一个物理信道上发送，但GSM规 范了某些逻辑信道只能在固定的某个信道上发送）带宽即每条车道的宽

6、度，可以是3米宽也可以是4米宽。GSM每个载波带 宽为200K，即8车道的马路总共宽度200米的意思请分清逻辑信道和物理信道。物理信道就是真实怎么传输的，逻辑信道是在物理 信道上传什么。在一个载频上，物理信道上分8时隙。很多书叫TDMA帧。你可以理解为在这 8个时隙可以传不同东西。编号就是01234567012345670123 这样下去。我 们用TS07来称呼吧。好了，然后说这些物理信道传什么了，这里你可以看看啥叫TDMA复帧和映射。 先有整体概念，单载频时0,1传控制的东西，27传业务的东西。多载频时多出 来的载频07都可以用于传业务的东西。举个下行的例子:TSO（第1个时隙）只传BCCH

7、和CCCH这两逻辑信道的东西，可以理解为每8 个时隙传一次BCCH和CCCH的信息。就是用第一个时隙TSO传51次就完成 一周期的BCCH和CCCH传输。好了，说说你说的TCH，TCH是可配置的，TS2TS7都可以传输。这里举个 例子，需要一个TCH信道。现在BSS被指成用TS3来传输。好的，每到TS3（第 4个时隙）就传输这个TCH的信息。TCH传26次就一个周期。懂了？需要TCH 的时候系统就分配一个时隙给TCH。这样懂了不？然后为什么可以多条TCH就是因为可以在配置到TS2TS7任何 时隙。你也看到了吧，单载频可以有6个TCH信道同时传输。上行和下行差不 多的。更多载频的话就可以配置更多

8、TCH。TDMA帧：GSM规范中每个TDMA帧长为4615ms,每个TDMA帧又分为8 个时隙，所以每个时隙为4615/8=0577ms，含15625个码元（bit），一个时 隙承载一个burst，其长度为15625bit,比特时长为37us,即37us/bit。每 个时隙中容纳一个突发脉冲（Burst），TDMA信道上一个时隙中的信息格式称 为突发脉冲序列。业务复帧：由26个TDMA帧组成，长120ms，主要传输业务信息；控制复帧：由51个TDMA帧组成，长235.385ms，主要传输控制信息；超帧：由51个业务复帧或26个控制复帧组成，包含1326TDMA帧，长612s超高帧：由2048个

9、超帧组成，包含2048X1326个TDMA帧，长1253376s帧编号（FN）：以超高帧为周期，从0-2715647TDMA：时分复用，射频信号在同一频率下，数据分成若干个帧结构进行传输TS:Timeslot（时隙）专用于某一个单个通道的时隙信息的串行自复用的一个部分。在T1和E 1服务中，一个时隙通常是指一个64kbps的通道。一个E1的帧长为256个bit，分为32个时隙，一个时隙为8个bit。帧定义：在无线数字通信中，按CME20标准预先确定的若干比特或字段组成的特定的信息 结构。加密机制要用TDMA帧号作为参数之一，因此BTS必须以循环形式对每一帧进行编号，选 定的循环的长度为2715

10、648,相当于3小时28分53秒760毫秒。这种结构的帧称为超高 帧。一个超高帧分为2048个超帧，每个超帧的时间为6.12秒。一个超帧又可以分两种类 型的复帧，也就是业务复帧和控制复帧，业务复帧含26个TDMA帧，用于携带TCH和S ACCH，51个这样的帧组成一个超帧。控制复帧含有51个TDMA帧，用于携带BCH和C CCH，26个这样的帧形成一个超帧。信道：在两点之间用于收发信号的单向或双向通路。FDMA中体现为一个频道TDMA中，一个载频上的TDMA帧的一个时隙称之为一个物理信道。每个用户通过一系列 信道中的一个接入系统。(1) TDMA帧一每个TDMA帧含8个时隙，整个帧时长约为4.

11、615ms,每个时隙含 156.25个码元，时隙时长为0.577ms。(2) TDMA复帧(Multiframe)多个TDMA帧构成复帧，其结构有两种：连续的2 6个TDMA帧构成的复帧，称为26复帧，周期为120ms，用于业务信道和随路控制信道(T CH与SACCH/FACCH)。连续的51个TDMA帧构成的复帧，称为51复帧，用于控制信 道(CCH)，周期为 3060/13a235.385ms。(3) TDMA超帧(Superframe)多个连续的TDMA复帧构成超帧，它是一个TDM A手机连续的51x26TDMA帧，一个超帧的持续时间为6.12s。(4) TDMA超高帧(Hyperfra

12、me)它包括2048个超帧，每个周期包括2715648个T DMA帧，其时间周期为3小时28分53秒760毫秒。TDMA帧号是以TDMA高帧(2715 648个TDMA帧)为周期循环编号的。那为什么要用TDMA帧号呢？这是因为GSM系统 对客户的保密是通过在发送信息前对信息进行加密实现的。计算加密序列的算法是以TDM A帧号为一个输入参数，因此每一帧都必须有一个帧号。有了 TDMA帧号，移动台就可判 断控制信道TS0上传送的是哪一类逻辑信道。突发脉冲序列，在TDMA信道上，一个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列(burst)，即 以固定的时间间隔(时隙)发送某种信息，共有五种类型的突发脉冲序列。

13、(1) 普通突发脉冲序列(Normal Burst):用于携带TCH、FACCH、SACCH、S DCCH、BCCH、PCH和AGCH信道的消息。(2) 接入突发脉冲序列(Access Burst):用于携带RACH信道的消息。(3) 频率校正突发脉冲序列(Frequency Correction Burst):用于携带FCCH信 道的消息。(4) 同步突发脉冲序列(Synchronization Burst):用于携带SCH信道的消息。(5) 空闲突发脉冲序列(Dummy Burst):当系统没有任何具体的消息要发送是就 传送这个突发脉冲(因为网络需要在BCCH信道是连续不断的发送消息)。简

14、单来说突发脉冲序列是时隙中的消息格式，时隙组成帧，在帧结构中的相同位置所携带同 一用户的信息形成信道调制即把数字信号(基带信号)经过调制器由低频信号转换为适合在无线空间传输的高频信 号编码技术：1、PCM编码方式是一种波形编码器，这类编码方式传送的是实际波形的直接信息，其 编码过程是先对模拟信号进行取样，再对取样值进行量化，然后进行编码形成数字信号，即 是我们较为熟识的取样、量化、编码的过程。是模数转换。2、话音编码：为了降低每个话路信息编码所需的比特率所采用的数字编码方式。 话音编码有三种编码技术，也就是：波形编码、声源编码(参量编码)和混合编码。GSM 中话音编码采用混合编码，编码方式为R

15、PE-LPC,也就是规则脉冲激励线性预测编码。其 编码过程分为两个阶段。第一阶段将话音分段,64KBIT/S的话音分成20MS 一段的小单元。 第二阶段进行编码，每20MS话音单元编成260BIT的数字编码。即比特速率为260bit/20 ms=13Kbit/S，这样每路话音的比特速率从64Kbit/S降至13Kbit/S。3、信道编码：为克服无线信道中传输过程的误码。GSM中采用分组编码和卷积编码 两种编码方式。把话音编码产生的260比特分成50个最重要比特，132个重要比特和78 个不重要比特。对50个比特先添加3个奇偶检验比特（分组编码）。再与132个重要比特 和4个尾比特一起卷积编码，比率为1 ：2,形成378个比特。另外78个不重要比特不予 保护。信道编码后共形成：378+78=456个比特。速率为456一20=22.8比特/秒。交织技术，即是将码流以非连续的方式发送出去，使成串的比特差错能够被间隔开来, 再由信道编码进行纠错和检错。以防止由于持续时间较长的衰落谷点影响到几个边续的比特 导致信号中断。跳频，为克服瑞利衰落（在无线通信信道中，由于信号进行多径传播达到接收点处的场 强来自不同传播的路径，各条路径延时时间是不同的，而各个方向分量波的叠加，又产生了 驻波场强，从而形成信号快衰落）把信息轮流在不同频点上传输