1、 GSM 中时隙、信道、突发序列、 帧的解释 时分多 路复 用技 术 FDMA: 频分 多址 TDMA: 时分 多址 CDMA: 码分 多 址 为 了提 高通 信道 的 利用率 ,使 若干彼 此独 立信 号沿 同一 信道传 输, 而不 相互 干扰 的通信 方式 多址技 术介 绍 目前应 用的 多址 技术 主要 有三种 : (1 ) 频 分多 址 (FDMA ) 技 术: 在传 统的 无线 电广 播 中, 均采 用频 分多 址 (FDMA 方式 , 每个 广播信 道都 有一 个频 点, 如果你 要收 听某 一广 播信 道, 则 必须 把你 的收 音机 调谐到 这一 频点 上。 模拟 蜂窝 移动系
2、 统也 采用了 此技 术 , 某一 小区 中的某 一客 户呼 叫占 用了 一个频 点 , 即 一 个信道 ,则 其它 用户 就不 能再占 用。 (2) 时分 多址 (TDMA ) 技 术:时 分多 址(TDMA )在 每个频 率上 产生 多个 隙, 在不同 的时 隙 上进行 通信 ,欧 洲 的GSM 、日本 的PDC 均 采用 了TDMA 技 术。 (3) 码分 多址 (CDMA ) 技 术:码 分多 址(CDMA )技 术是使 用一 组正 交的 伪随 机码序 列对 有 用信号 进行 扩频 处理 的技 术, 与前 两种 技术相 比 , 该技术 对频 率的 利用 率最 高, 是未 来数 字 移动
3、通 信系 统的 主流 技术 。 2GSM 中的 TDMA 技术 在GSM 系统 中, 无 线接 口 采用时 分多 址 (TDMA ) 与 频分多 址 (FDMA ) 相 结合 的方式。 用户 在 不同频 道上 通信 ,且 每一 频道(TRX )上 可分 成8 个 时隙, 每一 时隙 为一 个信 道,因 此, 一 个TRX 最多 可 供8 个 全速 率( 或 16 个半 速率 )移 动 客户同 时 使 用。 TDMA 系统 具有 如下 特性 : (1 ) 每 载频 多路 信道 。 如 前所述 ,TDMA 系统 形成 频 率时间 矩阵 , 在每 一频 率 上产生 多个 时 隙, 这个 矩阵 中的每
4、 一点 都是一 个信 道 , 在基 站控 制分配 下 , 可 为任意 一移 动客户 提供 电 话 或非话 业务 。 (2) 利用 突发 脉冲 序列 传 输。移 动台 信号 功率 的发 射是不 连续 的, 只是 在规 定的时 隙内 发 射脉冲 序列 。 (3) 传输 速率 高, 自适 应 均衡。 每载 频含 有时 隙多 ,则频 率间 隔宽 ,传 输速 率高, 但数 字 传输带 来了 时间 色散 ,使 时延扩 展加 大, 故必 须采 用自适 应均 衡技 术。 (4) 传输 开销 大。 由于TDMA 分 成时 隙传 输, 使得 收 信机在 每一 突发 脉冲 序列 上都得 重新 获 得同步 。为 了把
5、 一个 时隙 和另一 个时 隙分 开, 保护 时间也 是必 须的 。因 此,TDMA 系 统通 常 比FDMA 系 统需 要更 多的 开 销。 (5) 对 于新 技术 是开 放的 。 例如 当话 音编 码算 法的 改进而 降低 比特 速率 时,TDMA 系 统的 信 道很容 易重 新配 置以 接纳 新技术 。 (6) 共享 设备 的成 本低 。 由于每 个载 频为 多个 客户 提供服 务 , 所 以 TDMA 系 统 共享设 备的 每 客户平 均成 本 与FDMA 系 统 相比是 大大 降低 了。 (7) 移动 台设 计较 复杂 。 它比 FDMA 系统 移动 台完 成 更多的 功能 ,需 要
6、复 杂的 数字信 号处 理。 3时 分多 址 TDMA 帧结构 1TDMA 帧 定义 见图1 在GSM 的TDMA 中, 帧被定 义为 每个 载频 中所 包含 的8 个 连续 的时 隙 (TS0-7) , 相 当 于FDMA 系 统中 的一 个频 道 。在每 个时 隙中 ,信 号以 突发脉 冲系 列的 形式 发送 。 2帧 结构 图2 给出了 TDMA 帧 的完 整 结构, 它实 质上 是在 无线 链路上 重复 的物 理帧 。 (1)TDMA 帧 每个TDMA 帧含8 个时 隙, 整个 帧时 长约 为 4.615ms ,每 个时隙 含156.25 个 码元 , 时隙时 长 为 0.577ms
7、。 (2)TDMA 复帧 (Multi frame ) 多个TDMA 帧构 成 复帧 ,其 结构 有两 种: 连续 的26 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(TCH 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 306 0/13 235.385ms 。 3)TDMA 超 帧(Superframe ) 多个 连续 的TDMA 复 帧构成 超帧 ,它 是一 个连 续的 51 26 T DMA 帧 ,一 个超 帧
8、的 持续 时间 为 6.12s 。 (4)TDMA 超 高帧 (Hyper frame ) 它 包 括2048 个 超 帧, 每个 周期 包括2715648 个TDMA 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 (2715648 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TDMA 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 。