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問(wèn)題已開(kāi)啟
(普通問(wèn)題)
一個(gè)載頻物理上和抽象上的結(jié)構(gòu)組成。謝謝
提問(wèn)者: 更多
載頻
結(jié)構(gòu)
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問(wèn)題答案
( 1 )
1．邏輯信道與物理信道的映射
由前面的討論可知GSM系統(tǒng)的邏輯信道數(shù)已經(jīng)超過(guò)了GSM一個(gè)載頻所提供的8 個(gè)物理信道，因此要想給每一個(gè)邏輯信道都配置一個(gè)物理信道，一個(gè)載頻所提供的8 個(gè)物理信道是不夠的，需要再增加載頻。所以可以看出，這樣的邏輯信道和物理信道的指配方法是無(wú)法進(jìn)行通信的，我們知道盡管控制信道在通信中起著至關(guān)重要的作用，但通信的根本任務(wù)是利用業(yè)務(wù)信道傳送語(yǔ)音或數(shù)據(jù)，而按照上面的信道配置方法，在一個(gè)載頻上已經(jīng)沒(méi)有業(yè)務(wù)信道的時(shí)隙了。解決上述問(wèn)題的基本方法是，將公共控制信道復(fù)用，即在一個(gè)或兩個(gè)物理信道上復(fù)用公共控制信道。
GSM系統(tǒng)是按下面的方法建立物理信道和邏輯信道間的映射對(duì)應(yīng)關(guān)系的。
一個(gè)基站有N個(gè)載頻，每個(gè)載頻有8個(gè)時(shí)隙。我們將載波定義為C0、C1、C2、……。對(duì)于下行鏈路，從C0 的第0時(shí)隙（TS0）起始。C0 的第0時(shí)隙（TS0）只用于映射控制信道，C0 也稱為廣播控制信道。圖6.10為廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）在TS0上的復(fù)用關(guān)系。
圖6.10 BCCH與CCCH在TS0上的復(fù)用
廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）共占用51個(gè)TS0時(shí)隙。盡管只占用了每一幀的TS0時(shí)隙但從時(shí)間上講長(zhǎng)度為51個(gè)TDMA幀。作為一種復(fù)幀，以每出現(xiàn)一個(gè)空閑幀作為此復(fù)幀的結(jié)束，在空閑幀之后，復(fù)幀再?gòu)腇、S開(kāi)始進(jìn)行新的復(fù)幀。以此方法進(jìn)行重復(fù)，即時(shí)分復(fù)用構(gòu)成TDMA的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。
上圖中：
F（FCCH)：移動(dòng)臺(tái)據(jù)此同步頻率。
S（SCH）：移動(dòng)臺(tái)據(jù)此讀TDMA幀號(hào)和基站識(shí)別碼（BSIC）。
B（BCCH）：移動(dòng)臺(tái)據(jù)此讀有關(guān)小區(qū)的通用信息。
I（IDEL）：空閑幀，不包括任何信息，僅作為復(fù)幀的結(jié)束標(biāo)志。
廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）共占用51個(gè)TS0時(shí)隙。盡管只占用了每一幀的TS0時(shí)隙但從時(shí)間上講長(zhǎng)度為51個(gè)TDMA幀。作為一種復(fù)幀，以每出現(xiàn)一個(gè)空閑幀作為此復(fù)幀的結(jié)束，在空閑幀之后，復(fù)幀再?gòu)?/span>F、S開(kāi)始進(jìn)行新的復(fù)幀。以此方法進(jìn)行重復(fù)，即時(shí)分復(fù)用構(gòu)成TDMA的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。
在沒(méi)有尋呼或呼叫接入時(shí)，基站也總在f0上發(fā)射。這使移動(dòng)臺(tái)能夠測(cè)試基站的信號(hào)強(qiáng)度以決定使用哪個(gè)小區(qū)更為合適。
對(duì)上行鏈路，C0上的TS0不包括上述信道。它只用于移動(dòng)臺(tái)的接入，即用于上行鏈路作為RACH信道。圖6.11為51個(gè)連續(xù)的TDMA幀的TS0。
圖6.11 TS0上RACH的復(fù)用
BCCH、FCCH、SCH、PCH、AGCH和RACH均映射到TS0。RACH映射到上行鏈路，其余映射到下行鏈路。
下行鏈路C0上的TS1時(shí)隙用來(lái)將專用控制信道映射到物理信道上，其映射關(guān)系如圖6.12所示。
圖6.12 SDCCH和SACCH在TS1上的復(fù)用（下行）
由于呼叫建立和登記時(shí)的比特率相當(dāng)?shù)牡�，所以可在一時(shí)隙上放8個(gè)專用控制信道，以提高時(shí)隙的利用率。
專用控制信道（SDCCH）和慢速隨路控制信道（SACCH）共有102個(gè)時(shí)隙，即102個(gè)時(shí)分復(fù)用幀。
專用控制信道的DX（D0、D1、﹒﹒﹒）只用于移動(dòng)臺(tái)建立呼叫的開(kāi)始時(shí)使用，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)信道TCH上，用戶開(kāi)始通話或登記完釋放后，DX就用于其它的移動(dòng)臺(tái)。
慢速隨路控制信道（SACCH）的AX（A0、A1、﹒﹒﹒）主要用于傳送那些不緊要的控制信息，如傳送無(wú)線測(cè)量數(shù)據(jù)等。
上行鏈路C0上的TS1與下行鏈路C0上的TS1有相同的結(jié)構(gòu)，只是它們?cè)跁r(shí)間上有一個(gè)偏移，即意味著對(duì)于一個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)可雙向接續(xù)。圖6.13 給出了專用控制信道（SDCCH）和慢速隨路控制信道（SACCH）在上行鏈路C0的TS1上的復(fù)用。
圖6.13 SDCCH與SACCH在TS1上的復(fù)用（上行）
載頻C0上的上行、下行的TS0和TS1供邏輯控制信道使用，而其于6個(gè)物理信道TS2~TS7由業(yè)務(wù)信道使用。業(yè)務(wù)信道到物理信道的映射由下圖6.14所示。
圖6.14 TCH的復(fù)用
上圖只給出了TS2時(shí)隙的時(shí)分復(fù)用關(guān)系，其中T表示TCH業(yè)務(wù)信道，用于傳送語(yǔ)音或數(shù)據(jù)；A表示SACCH慢速隨路信道，用于傳送控制命令，如命令改變輸出功率等；I為IDEL空閑，它不含任何信息，主要用于配合測(cè)量。時(shí)隙TS2是以26個(gè)時(shí)隙為周期進(jìn)行時(shí)分復(fù)用的，以空閑時(shí)隙I作為重復(fù)序列的開(kāi)頭或結(jié)尾。
上行鏈路的TCH與下行鏈路的TCH結(jié)構(gòu)完全一樣，只是有一個(gè)時(shí)間的偏移。時(shí)間偏移為3個(gè)TS，也就是說(shuō)上行的TS2與下行的TS2不同時(shí)出現(xiàn)，表明移動(dòng)臺(tái)的收發(fā)不必同時(shí)進(jìn)行。圖6.15給出了TCH上行與下行偏移的情況。
圖6.15 TCH上下行偏移
通過(guò)以上論述我們可以得出在載頻C0上：
TS0：邏輯控制信道，重復(fù)周期為51個(gè)TS
TS1：邏輯控制信道，重復(fù)周期為102個(gè)TS
TS2：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個(gè)TS
TS3~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個(gè)TS
其它C1~CN個(gè)載頻的TS0~TS7時(shí)隙全部是業(yè)務(wù)信道。
2．GSM的時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)
前面論述了GSM的邏輯信道和物理信道的映射，在此基礎(chǔ)上我們給出GSM的幀結(jié)構(gòu)。GSM的時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)有五個(gè)層次，即時(shí)隙、TDMA幀、復(fù)幀（multiframe）、超幀（superframe）和超高幀。
時(shí)隙是物理信道的基本單元。
TDMA幀是由8個(gè)時(shí)隙組成的，是占據(jù)載頻帶寬的基本單元，即每個(gè)載頻有8個(gè)時(shí)隙。
復(fù)幀（multiframe）有兩種類型：
由26個(gè)TDMA幀組成的復(fù)幀。這種復(fù)幀用于業(yè)務(wù)信道（TCH）、慢速隨路控制信道（SACCH）和快速隨路控制信道（FACCH）。
由51個(gè)TDMA幀組成的復(fù)幀。這種復(fù)幀用于廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）。
超幀是由51個(gè)由26幀的復(fù)幀或26個(gè)由51幀的復(fù)幀構(gòu)成。
超高幀等于2048個(gè)超幀。
圖6.16給出了GSM系統(tǒng)分級(jí)幀結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6.16 分級(jí)的幀結(jié)構(gòu)
在GSM系統(tǒng)中超高幀的周期是與加密和跳頻有關(guān)的。每經(jīng)過(guò)一個(gè)超高幀的周期，循環(huán)長(zhǎng)度為2715648，相當(dāng)于3小時(shí)28分53秒760毫秒，系統(tǒng)將重新啟動(dòng)密碼和跳頻算法。
由前面的討論可知GSM系統(tǒng)的邏輯信道數(shù)已經(jīng)超過(guò)了GSM一個(gè)載頻所提供的8 個(gè)物理信道，因此要想給每一個(gè)邏輯信道都配置一個(gè)物理信道，一個(gè)載頻所提供的8 個(gè)物理信道是不夠的，需要再增加載頻。所以可以看出，這樣的邏輯信道和物理信道的指配方法是無(wú)法進(jìn)行通信的，我們知道盡管控制信道在通信中起著至關(guān)重要的作用，但通信的根本任務(wù)是利用業(yè)務(wù)信道傳送語(yǔ)音或數(shù)據(jù)，而按照上面的信道配置方法，在一個(gè)載頻上已經(jīng)沒(méi)有業(yè)務(wù)信道的時(shí)隙了。解決上述問(wèn)題的基本方法是，將公共控制信道復(fù)用，即在一個(gè)或兩個(gè)物理信道上復(fù)用公共控制信道。
GSM系統(tǒng)是按下面的方法建立物理信道和邏輯信道間的映射對(duì)應(yīng)關(guān)系的。
一個(gè)基站有N個(gè)載頻，每個(gè)載頻有8個(gè)時(shí)隙。我們將載波定義為C0、C1、C2、……。對(duì)于下行鏈路，從C0 的第0時(shí)隙（TS0）起始。C0 的第0時(shí)隙（TS0）只用于映射控制信道，C0 也稱為廣播控制信道。圖6.10為廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）在TS0上的復(fù)用關(guān)系。
圖6.10 BCCH與CCCH在TS0上的復(fù)用
廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）共占用51個(gè)TS0時(shí)隙。盡管只占用了每一幀的TS0時(shí)隙但從時(shí)間上講長(zhǎng)度為51個(gè)TDMA幀。作為一種復(fù)幀，以每出現(xiàn)一個(gè)空閑幀作為此復(fù)幀的結(jié)束，在空閑幀之后，復(fù)幀再?gòu)腇、S開(kāi)始進(jìn)行新的復(fù)幀。以此方法進(jìn)行重復(fù)，即時(shí)分復(fù)用構(gòu)成TDMA的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。
上圖中：
F（FCCH)：移動(dòng)臺(tái)據(jù)此同步頻率。
S（SCH）：移動(dòng)臺(tái)據(jù)此讀TDMA幀號(hào)和基站識(shí)別碼（BSIC）。
B（BCCH）：移動(dòng)臺(tái)據(jù)此讀有關(guān)小區(qū)的通用信息。
I（IDEL）：空閑幀，不包括任何信息，僅作為復(fù)幀的結(jié)束標(biāo)志。
廣播控制信道（BCCH）和公共控制信道（CCCH）共占用51個(gè)TS0時(shí)隙。盡管只占用了每一幀的TS0時(shí)隙但從時(shí)間上講長(zhǎng)度為51個(gè)TDMA幀。作為一種復(fù)幀，以每出現(xiàn)一個(gè)空閑幀作為此復(fù)幀的結(jié)束，在空閑幀之后，復(fù)幀再?gòu)?/span>F、S開(kāi)始進(jìn)行新的復(fù)幀。以此方法進(jìn)行重復(fù)，即時(shí)分復(fù)用構(gòu)成TDMA的復(fù)幀結(jié)構(gòu)。
在沒(méi)有尋呼或呼叫接入時(shí)，基站也總在f0上發(fā)射。這使移動(dòng)臺(tái)能夠測(cè)試基站的信號(hào)強(qiáng)度以決定使用哪個(gè)小區(qū)更為合適。
對(duì)上行鏈路，C0上的TS0不包括上述信道。它只用于移動(dòng)臺(tái)的接入，即用于上行鏈路作為RACH信道。圖6.11為51個(gè)連續(xù)的TDMA幀的TS0。
圖6.11 TS0上RACH的復(fù)用
BCCH、FCCH、SCH、PCH、AGCH和RACH均映射到TS0。RACH映射到上行鏈路，其余映射到下行鏈路。
下行鏈路C0上的TS1時(shí)隙用來(lái)將專用控制信道映射到物理信道上，其映射關(guān)系如圖6.12所示。
圖6.12 SDCCH和SACCH在TS1上的復(fù)用（下行）
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專用控制信道的DX（D0、D1、﹒﹒﹒）只用于移動(dòng)臺(tái)建立呼叫的開(kāi)始時(shí)使用，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)信道TCH上，用戶開(kāi)始通話或登記完釋放后，DX就用于其它的移動(dòng)臺(tái)。
慢速隨路控制信道（SACCH）的AX（A0、A1、﹒﹒﹒）主要用于傳送那些不緊要的控制信息，如傳送無(wú)線測(cè)量數(shù)據(jù)等。
上行鏈路C0上的TS1與下行鏈路C0上的TS1有相同的結(jié)構(gòu)，只是它們?cè)跁r(shí)間上有一個(gè)偏移，即意味著對(duì)于一個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)可雙向接續(xù)。圖6.13 給出了專用控制信道（SDCCH）和慢速隨路控制信道（SACCH）在上行鏈路C0的TS1上的復(fù)用。
圖6.13 SDCCH與SACCH在TS1上的復(fù)用（上行）
載頻C0上的上行、下行的TS0和TS1供邏輯控制信道使用，而其于6個(gè)物理信道TS2~TS7由業(yè)務(wù)信道使用。業(yè)務(wù)信道到物理信道的映射由下圖6.14所示。
圖6.14 TCH的復(fù)用
上圖只給出了TS2時(shí)隙的時(shí)分復(fù)用關(guān)系，其中T表示TCH業(yè)務(wù)信道，用于傳送語(yǔ)音或數(shù)據(jù)；A表示SACCH慢速隨路信道，用于傳送控制命令，如命令改變輸出功率等；I為IDEL空閑，它不含任何信息，主要用于配合測(cè)量。時(shí)隙TS2是以26個(gè)時(shí)隙為周期進(jìn)行時(shí)分復(fù)用的，以空閑時(shí)隙I作為重復(fù)序列的開(kāi)頭或結(jié)尾。
上行鏈路的TCH與下行鏈路的TCH結(jié)構(gòu)完全一樣，只是有一個(gè)時(shí)間的偏移。時(shí)間偏移為3個(gè)TS，也就是說(shuō)上行的TS2與下行的TS2不同時(shí)出現(xiàn)，表明移動(dòng)臺(tái)的收發(fā)不必同時(shí)進(jìn)行。圖6.15給出了TCH上行與下行偏移的情況。
圖6.15 TCH上下行偏移
通過(guò)以上論述我們可以得出在載頻C0上：
TS0：邏輯控制信道，重復(fù)周期為51個(gè)TS
TS1：邏輯控制信道，重復(fù)周期為102個(gè)TS
TS2：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個(gè)TS
TS3~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個(gè)TS
其它C1~CN個(gè)載頻的TS0~TS7時(shí)隙全部是業(yè)務(wù)信道。
2．GSM的時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)
前面論述了GSM的邏輯信道和物理信道的映射，在此基礎(chǔ)上我們給出GSM的幀結(jié)構(gòu)。GSM的時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)有五個(gè)層次，即時(shí)隙、TDMA幀、復(fù)幀（multiframe）、超幀（superframe）和超高幀。
圖6.16 分級(jí)的幀結(jié)構(gòu)
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回答者：
mao_mao
回答時(shí)間：2010-06-17 06:25
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