第04部分 GSM空中控制技术Y.ppt

分集技术 就是把各个分支的信号 按照一定的方法再集合起来变害为利 把收到的多径信号先分离成互不相关的多路信号 由少变多 在将这些信号的能量合并起来 由多变少 从而改善接收质量分集技术包括 时间分集 空间分集 频率分集 极化分集等 分集技术 应对衰落影响的一种解决方案 阻碍移动通信的因素 多径效应和阴影效应阴影效应 障碍物的阻挡多径效应 多条长短不同路径的信号引起失真区别 阴影效应 长距离均值变化多径效应 短距离 分集的思想 宏观分集针对阴影衰落的解决方案 使用多个基站同时发送信号 绕开障碍物 接收端选择信号最强的基站进行通信 基站数目视情况而定 微观分集针对多径效应的解决方案 利用不同信道所引起的不同衰落特性对信号进行选择或者调整 阴影衰落 时间分集 时间分集的依据是信道的时变性 通过一定的延时或在系统所能承受的时延范围以内 在不同的时间内各发送消息的一部分 GSM采用交织来实现时间分集 频率分集 频率分集的理论依据是不同频率信号同一空间所受干扰不同 因此不断变换发射频率可以降低干扰 提高增益 GSM采用跳频实现频率分集技术 空间分集 空间分集的理论依据是场强随空间的随机变化 采用两副接收天线独立接收同一信号 再合并输出较强的有用信号 空间分集分为分集发送和分集接收 极化分集 极化分集的与空间分集类似 也是用两副天线 它们的极化角度互成一定角度 以获得较好的分集增益 可以把这种分集天线集成在一副收发合一的天线内实现 合并技术 合并技术有三类 1 选择合并2 最大比值合并3 等增益合并 延长电池寿命降低网络干扰包括上行功控和下行功控功率控制基于电平和质量BSC BTS是判决者 GSM系统技术功率控制 BCCH载频不参加功率控制 功率控制 指在一定范围内 用无线方式来改变移动台或基站 或两者 的传输功率 当接收端的接收电平和质量很好时 可以适当的降低端对端的传输功率 使通信保持在一定的水平上 这样就能减少对周围地区其它呼叫的干扰 目的 同不连续发射 DTX 的目的相同 是为了减少整个系统的干扰 提高频谱利用率 并可延长移动台的电池的寿命 功率控制 在GSM中 对上行链路和下行链路都可分别使用功率控制 而且对每个处在专用模式下的移动台独立进行 规范中 规定上行链路的移动台功率控制的范围为20 30dB 根据移动台的功率级别 目前手持机的功率大部分都属CLASS5 即最大发射功率为33dbm 每一步可改变2dB 最小为5dbm 下行链路的功率控制范围又设备制造商来决定 所有移动台和基站设备必须支持功率控制功能 手机发射功率 由于手机靠近基站时 防止干扰别的用户 发射功率要减小 当他远离基站时 防止衰减要增大发射功率 GSM900总共有19个功率等级 功率等级存于手机的EEPROM 存储器 中 基站通过下行SACCH信道 发出命令控制手机的发射功率级别 GSM900手机最大发射功率级别是5 33dBm 最小发射功率级别是19 5dBm DCS1800手机最大发射功率级别是0 30dBm 最小发射功率级别是15 0dBm 手机发射功率 通过观看测量窗中的参数Txpower的大小 对应关系如下 Txpower手机功率 dbm 533631729 195 信号质量 信号质量Rxqual GSM中表征无线接口的比特误码率的单位 为0到7共8档 所对应的误码率区间见下表 在内部计算中采用误码率的平均值 在与门限作择优比较时 采用上限 作择劣比较时 采用下限 信号强度 信号强度Rxlev 信号接收电平以dBm表示 测量范围从 110dBm到 47dBm 相对精度为1dB 移动台的测量值范围从0到63 对应于 110dBm到 47dBm 不连续发射 DTX DiscontinuousTransmission 就是指当手机在通话间隔时无线发射机关闭 在一次正常的通话中 这可使手机节约50 的发射量 禁止传输用户认为不需要的无线信号 从而降低干扰电平 提高系统的效率 此外 还能节省移动台的电池 延长待机时间 传送数据时 不应使用DTX功能 非连续接收DRX 手机大多时间空闲 需要随时准备接收BTS发来的寻呼信号 IMSI被分成不同的寻呼组 每个用户不需要连续接收 到自己所属寻呼组被寻呼时才侦听 DRX可以降低手机功耗 延长电池寿命 跳频 跳频是克服干扰 获得跳频增益的有效途径 得到广泛的应用 跳频 跳频分类跳频作用跳频参数跳频数据配置 使用的载波频率在一定范围内 按某种规律跳变 每个小区信道组的跳频功能都能单独激活或关闭 跳频 Bn fn Bn 1 fn 1 B1 f1 BURST 跳频分类 按参与跳频的最小时间单位分时隙跳频帧跳频 按实现方式分基带跳频射频跳频 跳频分类 基带跳频 跳频分类 射频跳频 跳频分类 帧跳频频率的改变以TDMA帧为单位 同一TRX上不同无线信道使用相同MAIO 时隙跳频频率的改变以时隙为单位 同一TRX上不同无线信道使用不同MAIO 频率改变单位分类 跳频的作用 可获得一个良好的电波环境 提供给每个用户大体相同的通话质量 可以使用更紧密的频率复用以实现增容 平滑快衰落环境 跳频的作用 跳频的频率分集 平滑 均化干扰 跳频的作用 f4 f3 f2 f1 跳频的干扰分集 跳频参数 空中接口某个突发脉冲上采用的载频号是集合MA中的一个元素 用MAI来指示 指向集合MA中一个特定的元素 满足 0 MAI n 1MAI是TDMA帧号FN 跳频序列号HSN和跳频序列偏移量MAIO的函数 跳频参数 HSN 跳频序列 发生器 号 0 63 HSN 0时为循环跳频 HSN 0为随机跳频 每个序列号HSN都对应一种伪随机序列 跳频参数 跳频模式 用于决定基站系统采用的跳频方式 包括不跳频 基带跳频 射频跳频三种选择 位置 小区 小区配置数据表 CA 小区分配表 指小区内所有可用的频点 并且从有效频点0开始连续配 不能夹着空的数据项 同时频点配置从小到大填写 位置 在 小区 小区分配表 中 跳频参数 MA 移动分配集 跳频时可用的载频频点集合 最多由16个频点组成 其中使用的频点必须是属于 小区 小区分配表 内相应小区号的频点 并且不能包含任何BCCH信道的频点 位置 在 本局 跳频数据表 中 HSN 跳频序列号 用于确定跳频的实际规则 0表示顺序跳频 其它值表示伪随机序列跳频 位置 在 本局 跳频数据表 中 跳频参数 MAIO 跳频序列偏移量 用于确定跳频的初始频点 一个跳频TRX内的所有信道的MAIO必须相同 帧跳频 同一个小区内的不同跳频TRX内的信道的MAIO必须不同 位置 在 本局 无线信道配置表 中 TSC 训练序列号 训练序列号必须与基站色码相同 移动台或基站接收信号时 通过指定的训练序列进行时延均衡 而对于不同TSC的同频信号