单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,4.2 GSM的无线接口,GSM的帧构造,GSM的信道构造,GSM的基带处理,移动终端与网络之间的接口为无线接口，它是保证不同厂家的移动台与不同厂家的系统设备之间互通的主要接口无线接口自下而上分为三层：物理层、数据链路层和第三层第三层又分为三个子层：无线资源治理层RR、移动性治理层MM和连接治理层CM这些功能是在移动台和网络实体间进展的，不同的功能对应于不同的网络实体其中：,RR完成专用无线信道连接的建立、操作和释放等，它是在移动台与基站子系统间进展的；,MM完成位置更新、鉴权和临时移动用户号码的安排等工作；,CM完成电路交换的呼叫建立、维持和完毕，并支持补充业务和短消息业务等4.2.1 GSM的帧构造,GSM系统承受时分多址、频分多址和频分双工的制式，每个TDMA信道上的一个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列(Burst)，简称突发序列，它是GSM系统无线传输上的重要概念突发脉冲序列占有一个限定的持续时间和无线频谱，它们在时间和频率窗上输出，而这个窗被人们称为隙缝Slot准确地说，在系统频段内，每200KHz设置时隙缝的中心频率(以FDMA角度观看)，每隙缝在时间上循环地发生，每次占15/26ms，即近似为0.577ms以TDMA角度观看。
这样，我们可用时间/频率图把隙缝画为一个小矩形，其长为15/26ms，宽为200KHz，如图4-1所示在给定的小区内，全部隙缝的时间范围是同时存在的这些隙缝的时间间隔称为时隙Time Slot，而它的持续时间被用于作为时间单元，记为BP，意为突发脉冲序列周期Burst Period使用一个给定的信道就意味着在特定的时刻和特定的频率，也就是说在特定的隙缝中传送突发脉冲序列通常，一个信道的隙缝在时间上不是邻接的信道对于每个时隙具有给定的时间限界和时隙号码TNTime Slot Number，这些都是信道的要素一个信道的时间限界是循环重复的与时间限界类似，信道的频率限界给出了属于信道的各隙缝的频率它把频率配置给各时隙，而信道带有一个隙缝对于固定的频道，频率对每个隙缝是一样的对于跳频信道的隙缝，可使用不同的频率1帧,帧Frame通常被表示为接连发生的i个时隙在GSM系统图4-1中，目前承受全速率业务信道，i取为8一个TDMA帧包含8个时隙，这其实就是8个根本的物理信道，可用来传输掌握数据与不同的用户数据，如以下图4-2所示图4-1 GSM中的频隙与时隙,图4-2 一个TDMA帧包含8个时隙,2复帧,图4-3示出了TDMA帧的完整构造还包括了时隙和突发脉冲序列，必需记住TDMA帧是在无线链路上重复的物理帧。
每一个TDMA帧含8个时隙，共占4.615ms每个时隙含156.25个码元，占0.557ms多个TDMA帧构成复帧Multiframe，其构造有两种，如图4-3中行c所示，分别含连贯的26个或51个TDMA帧当不同的规律信道复用到一个物理信道时，需要使用这些复帧含26帧的复合帧其周期为120ms，用于业务信道及其随路掌握信道其中24个突发序列用于业务，2个突发序列用于信令含51帧的复合帧其周期为3060/13235.385ms，专用于掌握信道图4-3 GSM帧、时隙和突发脉冲序列,3超帧,多个复帧又构成超帧Super frame，它是一个连贯的5126 TDMA帧，即一个超帧可以是包括51个26TDMA复帧，也可以是包括26个51TDMA复帧，如图4-3中行b所示超帧的周期均为1326个TDMA帧，即6.12秒4超高帧,多个超帧构成超高帧Hyper frame它包括2048个超帧，如图4-3中行a所示，周期为12533.76秒，即3小时28分53秒760毫秒，用于加密的话音和数据，超高帧每一周期包含2715648个TDMA帧，这些TDMA帧按序编号，依次从0至2715647，帧号在同步信道中传送。
帧号在跳频算法中是必需的GSM系统上行传输所用的帧号和下行传输所用的帧号一样，但上行帧相对于下行帧来说，在时间上推后3个时隙这样安排，允许移动台在这3个时隙的时间内，进展帧调整以及对收发信机的调谐和转换时分数字系统的无线载波发送用间歇方式突发开头时，载波电平从最低值快速升到预定值并保持一段时间，此时发送突发中的有用信息，然后又快速降到最低值，完毕一个突发的发送突发的开头和完毕阶段传送的是爱护局部有用局部包括被传送的数据、突发序列及尾比特码，对应于放射载波的电平维持期间爱护局部不传输信息，它是用来分隔相邻突发的，对应于载波电平的上升和下降期间5突发脉冲序列BP,在图4-3中我们可看出，GSM建议中对不同的规律信道规定了五种不同类型的突发脉冲序列帧构造：,1常规突发脉冲序列NB,2频率校正突发脉冲序列FB,3同步突发脉冲序列SB,4接入突发脉冲序列AB,5空闲突发脉冲序列DB,4.2.2 GSM的信道构造,物理信道：承受频分和时分复用的组合，它由用于基站BS和移动台MS之间连接的时隙流构成这些时隙在TDMA帧中的位置，从帧到帧是不变的，参见图4-1规律信道：是在一个物理信道中作时间复用的不同规律信道用于BS和MS间传送不同类型的信息，例如信令或数据业务。
而规律信道是依据BTS与MS之间传播的消息种类不同而定义的不同规律信道这些规律信道是通过BTS映射到不同的物理信道上来传送而GSM的规律信道又分为两类：一类是业务信道TCH，用于传输话音和数据；另一类是掌握信道CCH，用于传输各种信令信息，跟踪整个通信过程规律信道类型如图4-4示图4-4 规律信道类型,1 业务信道,业务信道又分为话音业务信道和数据业务信道，如图4-5所示1话音业务信道按速率的不同，可分为全速率话音业务信道TCH/FS和半速率话音业务信道TCH/HS2数据业务信道按速率的不同，也分为全速率数据业务信道和半速率数据业务信道图4-5 TCH信道示意图,2 掌握信道 掌握信道又分为播送信息信道、公共掌握信道和专用掌握信道1播送信息BCH：是“一点对多点”的单方向掌握信道，用于基站向全部移动台播送公用信息传输的内容是移动台入网和呼叫建立所需要的各种信息，它又分为以下信道：,频率校正信道FCCH：传输供移动台校正其工作频率的信息，使手机工作在适宜的频率；,同步信道SCH：传输供移动台进展同步和对基站进展识别的信息；,播送掌握信道BCCH：传输通用信息，用于移动台测量信号强度和识别小区标志等。
BCCH安排频率表示一项重要的网优参数2公共掌握信道CCCH：是“一点对多 点”的双向掌握信道，其用途是在呼叫接续阶段，传输链路连接所需要的掌握信令与信息，它又分为以下信道：,寻呼信道PCH：传输基站寻呼移动台的信息；,随机接入信道RACH：移动台申请入网时，向基站发送入网恳求信息；,准许接入信道AGCH：基站在呼叫接续开头时，向移动台发送安排专用掌握信道的信令3专用掌握信道DCCH：是一种“点对点”的双向掌握信道，其用途是在呼叫接续阶段和在通信进展当中，在移动台和基站之间传输必需的掌握信息其中又分为：,独立专用掌握信道SDCCH：传输移动台和基站连接和信道安排的信令慢速帮助掌握信道SACCH：在移动台和基站之间，周期地传输一些特定的信息，如功率调整、帧调整和测量数据等信息；SACCH是,安排在业务信道和有关的掌握信道中，以复接方式传输信息安排在业务信道时，以SACCH/T表示，安排在掌握信道时，以SACCH/C表示，SACCH/C常与SDCCH联合使用快速帮助掌握信道FACCH：传送与SDCCH一样的信息使用时要中断业务信息4帧，把FACCH插入不过，只有在没有安排SDCCH的状况下，才使用这种掌握信道。
这种掌握信道的传输速率较快，每次占用4帧时间，约18.5ms4.2.3 GSM的基带处理,话音信号在发送端无线接口的基带处理过程如以下图4-6所示，接收端的处理过程相反图4-6 语音在MS中的处理过程,语音编码,信道编码,信道编码过程,交错,456 比特交错、三个语音帧、,突发脉冲的构造、快间交错,突发脉冲的形成,加密,调制和解调,跳频,GSM 系统跳频示意图,。
