网优基本理论常识

1、 移动通信基础知识一、 GSM工作频段1. 标准GSM：上行：890-915M；下行：935-960M；25M带宽；双工间隔45M；信道带宽200K；载频信道号为0-124，实际使用124个。2. 我国的GSM900使用的频段为： 上行频率905-915MHz 下行频率950-960MHz频道号为76-124，共计10M带宽。其中，移动公司：905-909（上行）；950-954（下行）。共计4M带宽，20个频道（76-95）但移动的TACS网的压频为其G网留出更大空间。 联通公司：909-915（上行）；954-960MHz（下行）。 共计6M带宽，29个频道（96-124）。其余的15M带

2、宽归于模拟TACS网，其低7.5M分配给A网Motorola设备高7.5M分配给B网Ericsson设备3. 频道间隔：相邻两个频点间隔为200kHz，每个频点采用TDMA方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率），如GSM采用半速率话音编码后，每个频点可容纳16个半速率信道，可使系统容量扩大一倍，但其代价必然是导致语音质量的降低。4. 频道配置绝对频点号n和频道标称中心频率的关系为：GSM900MHz： 上行：fL=890+0.2n 下行: fH=935+0.2n=fl+45MHz(1=<n<=124)1 / 11时分多址技术（TDMA）1、 概念：实现多址的方法基本有三种，即FD

3、MA、TDMA、CDMA。GSM的多址方式为TDMA和FDMA相结合并采用跳频的方式，其载波间隔为200K，每个载频一个TDMA帧，每帧有8个时隙，即8个基本的物理信道。它的一个时隙的长度为0.577ms,每个时隙的间隔包含156.25比特。GSM的调制方式为GMSK，调制速率为270.833kbit/s。泛欧的非线性连续相位调制技术GMSK使用丙类功放在设计难度和成本上都比日美的线性调制技术QPSK低，但频谱利用率稍低其目的是将邻道干扰降低到最低限度。2、 信道的定义A. 物理信道 一个载频上的TDMA帧的一个时隙称为一个物理信道。每个用户通过一系列频率的一个信道接入系统。因此，GSM中每个

4、载频有8个物理信道,即信道0_7（时隙0_7）。在一个TS中发出的信息称为一个突发脉冲序列。B. 逻辑信道大量的信息传递于Um接口上，根据所传递信道的不同种类，我们定义了不同的逻辑信道。逻辑信道在传输过程中要放在某个物理信道上。逻辑信道可分为两类：即业务信道和控制信道。业务信道：即TCH，用于传送编码后的话音或用户数据。控制信道：即CCH，用于传递信令或同步数据。控制信道分三种：广播、公共和专用控制信道。广播信道BCHBCH包括BCCH、FCCH和SCH信道因为它们携带的信息目标是小区（而非基站）内的所有手机，所以它们均属于单向的下行信道，为点对多点的传播方式。它们一般用在每个小区的TS0上作

5、为标频。为了通信，MS需要与BTS保持同步，而同步的完成就要依赖FCCH频率矫正控制 和SCH同步控制 逻辑信道。频率校正信道FCCHFCCH信道携带用于校正MS频率的信息，它的作用是使MS可以定位并解调出同一小区的其它信息。同步信道SCH在FCCH解码后，MS接着要解出SCH信道信息，它给出了MS需要同步的所有信息及该小区的标示信息如TDMA帧号（需22比特）和基站识别码BSIC号（需6比特）。广播控制信道BCCHMS在空闲模式下为了有效的工作需要大量的网络信息。而这些信息都将在BCCH信道上来广播。信息基本上包括小区的所有频点、邻小区的BCCH频点、LAI（MCC+MNC+LAC）、CCC

6、H和CBCH信道的管理、控制和选择参数及小区的一些选项。公共控制信道CCH包括RACH、PCH、AGCH和CBCH，前一个是单向上行信道，用来传送专用信道的请求信息；后三个是单向下行信道，用来广播寻呼请求、专用信道的指派和短消息。寻呼信道PCH当网络想与某一MS建立通信时，它就会在PCH信道上根据MS所登记的LAC号向所有具有该LAC号的小区进行寻呼，寻呼MS的标示为IMSI或TMSI。属于下行信道，点对多点广播。接入许可信道AGCH当网络收到处于空闲模式下MS的信道请求后，就将给之分配一专用信道，AGCH根据该指派的描述（所分信道的描述和接入的参数），向所有的移动台进行广播，看属于谁的。下行

7、信道，点对点传播。小区广播控制信道（CBCH）它用于广播短消息和该小区一些公共的消息（如天气和交通情况）它通常占用SDCCH/8的第二个子信道，下行信道，点对多点传播。随机接入信道RACH当MS想与网络建立连接时，它会通过RACH信道来广播它所需的服务信道，请求信息包括3个比特的建立的原因（如呼叫请求、响应寻呼、位置更新请求等等）和5个比特的用来区别不同MS请求的参考随机数，属于上行信道，点对点传播。专用控制信道DCH包括SDCCH、SACCH和FACCH，这些信道被用于某一个具体的MS上。独立专用控制 信道SDCCH是一种双向的专用信道，它主要用于传送建立连接的信令信息、位置更新信息、短消息

8、、用户鉴权信息、加密命令及应答等。慢速随路控制信道SACCH是一种伴随着TCH和SDCCH的专用信令信道。在上行链路上它主要传递无线测量报告和第一层报头消息（包括TA值和功率控制级别）；在下行链路上它传递的信息主要包括：通信质量、LAI号、CELLID、邻小区标频信号强度的测试报告等信息、NCC的限制、小区选项、TA值(时间调整)、功率控制级别（功率控制）。快速随路控制信道FACCHFACCH信道与一个TCH相关。FACCH在话音传输过程中如果突然需要以比慢速随路控制信道SACCH所能处理的高的多的速度传送信令信息，则需借用20ms的话音突发脉冲序列来传送信令，这种情况被称为偷帧。如在系统执行

9、越局切换时。由于话音译码器会重复最后20ms的话音，所以这种中断不会被用户察觉。3、 突发脉冲序列TDMA信道上一个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列，即以固定的时间间隔（TDMA信道上每8个时隙中的一个）发送某种信息。共有五种类型的序列：A、 普通突发脉冲序列：用于携带TCH、FACCH、SACCH、SDCCH、BCCH、 PCH和AGCH信道的消息。格式如下： 偷帧标志位TB加密比特1训练比特1加密比特TBGP357265738.25 0.577ms 156.25bit其中，尾比特TB（tai bits）的作用为：用以帮助均衡器来判断起始位和终止位以避免失步。（它总为0）当TCH信道用作FA

10、CCH信道来传送信令时，偷帧标志位为1。训练比特TSC（training sequence code）的作用在于：供均衡器产生信道模型，以消除时间色散。它是收发端所共知的一串序列，它对于当接收端收到该序列时来近似的估算发送信道的干扰情况能起到很重要的作用。保护间隔GP（guard period）：是一个空白空间，由于每个载频最多同时承载8个用户，因此必须保证各自的时隙发射时不相互重叠，尽管使用了定时提前技术，但来自不同移动台的突发脉冲序列仍会有小的滑动，因而就采用了保护间隔GP，可以允许发射机在GSM规范许可的范围内上下波动。B、 频率校正突发脉冲序列：携带RACH信道的消息。用于移动台的频率

11、同步，相当于一个未调载波，其固定比特全部为0，当使用调制技术后，其结果是一个纯正弦波。它应用在FCCH信道上来使移动台找到并且解调 出同一小区内的同步突发脉冲序列，当MS通过该突发脉冲序列知道该小区的频率后，才能在此标频上读出在同一物理信道上的随后的突发脉冲序列的信息来。 格式如下：TB固定比特TBGP314238.25C、 同步突发脉冲序列：用于移动台的时间同步。是第一个需被移动台解调突发脉冲，因而它的训练比特序列较长而容易被检测到。它包括一个易被检测的长同步序列并携带有TDMA帧号和基站识别码BSIC信息。这种突发脉冲序列的重复也称为SCH同步信道。格式如下：TB加密比特同步序列加密比特T

12、BGP339643938.25D、 接入突发脉冲序列：用于随机接入，它有一个较长的保护时间间隔，这是为了移动台的首次接入或切换到一个新的基站后不知道时间提前量而设置的。移动台可能远离基站，这意味着初始突发脉冲序列会迟一些到达。由于第一个突发脉冲序列没有时间提前，为了不与下一个时隙中的突发脉冲序列重叠，此突发脉冲序列必须要短一些。格式如下：TB同步序列加密比特TBGP84136368.25E、 空闲突发脉冲序列：在某种情况下由基站发出不携带任何信息的突发脉冲称为空闲突发脉冲。格式与普通突发脉冲序列同，其中加密比特改为具有一定的比特模型的混合比特。4、 信道组合种类下面是可使用的逻辑信道的组合形式

13、：1) FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH称为mainBCCH2) FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH+SDCCH/4+SACCH为mainBCCHcombined3) SDCCH/8（07）+SACCH/8（07），称为SDCCH4) TCH/F+SACCH/TF，称为tchfull5) TCH/H+FACCH/H+SACCH/TF，称为TCHhalf6) BCCH+PCH+AGCH+RACH，称为CCCH7) 同2，但其中SDCCH/4（2），用做CBCH，称为bcchsdcch4CBCH8) 同3，但其中SDCCH/8（2），用做CBCH，称为sd

14、cch8CBCH对于不同容量的基站，控制信息速率随之不同，因此控制信道和业务信道的安排不尽相同。1) 对于小容量的基站，只有一个TRX的情况，TS0可使用第二种mainBCCHcombined的形式，TS1TS7，可使用TCH/F的信道类型。2) 对于中等容量的基站，如有四个TRX的情况，TS0可使用第一种mainBCCH的类型，再用2个TS作为SDCCH信道类型。剩余29个用做TCH/F。3) 对于大容量基站，可将TS0使用mainBCCH组合方式，TS2、TS4可使用第六种CCCH的组合方式。其余用做SDCCH或TCH/F。二、 频率复用1. 概念：就是重复使用频率，使同一频率覆盖不同的区

15、域，这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离（称为同频复用距离），以满足将同频干扰抑制到允许的指标以内。2. 频率复用干扰抑制指标：Ø 载干比（C/I）是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此比值与MS的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性基本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如：天线的类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等造成的。Ø 同频道干扰保护比：C/I>=9dB。是指不同小区使用相同频率时，另一个小区对服务小区产生的干扰。Ø 邻频道干扰保护比：C/A>=-9dB。是指在频率复用模式下，邻近频道会对服务

16、小区使用的频道进行干扰。Ø 载波偏离400kHz时的干扰保护比：C/I（载波/干扰）>=-41dB在工程设计中，需要对以上C/I值另加3dB的余量。3. 实际频率配置原则：Ø BCCH相邻小区的BCCH频点无邻频，尽量避免有相对同频，追尾同频；Ø 同一基站频点相隔1个频点以上Ø 同一小区频点相隔1个频点以上4. 频率复用模式GSM的标准复用模式为：4x3模式；其紧密复用模式有：3x3模式；1x3模式等。爱立信公司所提出的MRP分层紧密复用技术：BCCH采用4x3复用模式，TCH采用3x3，2x3等模式。其特点是：不需要软件支持，同时要采用FH、DT

17、X、APC等抗干扰技术。此外，常用的分离复用技术（1x3模式）的特点是：复用距离较短，干扰较大，必须采用射频跳频技术，跳频数可大于TRX数，通过设计MA、HSN、MAIO参数，避免频率碰撞；<同一小区各载频HSN相同><同一小区，同一载频上的信道取相同的MAIO，不同载频信道应取不同的MAIO。>三、 分集接收1、 概念：分集接收的含义是指在若干支路上接收相互间相关性很小的载有同一信息的信号，然后通过合并技术再将各个支路的信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率。2、 分类：由于频率具有频率、时间和空间的选择性，因此分集技术包括空 间、时间、频率和极化分集

18、四种。其中，空间分集即在空间上设置有一定间隔的独立接收同一信号的两副天线，由于其传播环境和衰落各不同，故而信号相干性很小。此技术应用较普遍，G网1-4期工程中采用了此种分集技术时间分集即通过一定的时延来发送同一信息，在GSM中是通过信号的交织技术来实现的频率分集在GSM中是通过跳频技术来实现的极化分集是通过采用双极化天线来实现对信号的垂直极化波和水平极化波进行双接收的。四、 跳频技术1、 功能：改善衰落，加强保密性能，优化通信质量，相当于频率分集。2、 常识：GSM采用的是慢跳频技术，又称时隙跳频即216.68跳/秒，T=4.615 ，正好是一个TDMA帧的帧长（156.25bit=0.577

19、ms x 8）3、 种类：跳频技术包括基带跳频和射频跳频两种。基带跳频：发信机工作中不变的频率，是基于基带信号的切换；即基带信号由一个发射机转到另一部发射机上实现跳频（适于TX多的小区）。特点是收发机数量与频率数相同；各收发机的工作频率固定；信道在不同时隙使用不同收发机。射频跳频：通过合成器频率的改变来实现。即通过改变频率合成器的频率，使无线收发信机的工作频率由一个频率跳到另一个频率（适于TX少的小区）。与基带跳频相比，其特点是：不必增加发射机数目；收发机的工作频率不断的改变；频率数量与收发机数量无关；信道始终通过指定的收发机传输信息；至少要有两个TRX，一个是BCCH，另一个是改变合成器的频率；必须用Hibrid混合式耦合器（损耗较大）。BCCH本身不参加跳频，但可以被其他频点跳。4、 GSM系统跳频方案：Ø MAMOBILE ALLOCATION频率集此个数标明移动台跳频系统所使用的频率集。Ø HSNHOPPING SEQUENCE NUMBER跳频序列号此参数标明移动台所使用的跳频序列的算法，共有64种（每个小区一种）即0630