无绳电话系统课件

无绳电话系统CT-2无绳数字电话系统DECT系统PACS系统表7–1无绳电话和低功率系统的主要参数7.1CT-2数字无绳电话系统7.1.1CT-2系统的组成图7-1专用无绳电话系统方框图7.1.2CT-2公共空中接口CT-2公共空中接口共分五个部分：无线电接口、信令层1、信令层2、信令层3和传输和话音编码方案。·无线电接口规定了CT-2的工作频段、频道带宽、发射机参数、接收机参数、调制方式及时分双工的速率等；·信令层1规定了建立双向无线电数字链路的方法及有关传输信道的组合方式；·信令层2规定了有关检错、信息确认、链路保持和链路两端的识别等规约，并且处理信令层2到信令层3的转换。·信令层3定义了各种消息的具体内容，如拨号、振铃、示警、显示、注册、鉴权、功能和服务等级的选择等消息的具体内容。这些消息要经过信令层2无差错地传送到无线链路的另一端。·传输和话音编码方案，为了实现不同厂家生产的设备可以通用，规定了手机音频接口与模拟电话线路的全部特性和符合欧洲数字网互连技术标准的数字接口要求。话音编码规定用CCITT建议G721推荐的自适应差分脉码调制(ADPCM)。1.无线电接口(1)工作频段为864～868MHz，共分40个频道，频道间隔100kHz。(2)发射功率不大于10mW。为了避免手机紧靠基站形成对基站接收机的阻塞干扰，手机的发射功率可由基站控制，由正常值减小12～20dB。(3)接收机灵敏度：当误差特率小于10-3时，接收机的灵敏度优于45dBμV/m。

(4)调制方式：采用高斯滤波器整形的频移键控(FSK)，或称为GFSK。规定：传输逻辑“1”时，用频率f1=fc+(14.4～25.2)kHz；传输逻辑“０”时，用频率f2=fc-(14.5～25.2)kHz。CT-2的传输速率为72kb/s，因而这里的调制指数可以在2×14.4/72=0.4到2×25.2/72=0.7的范围内选择。图7-3CT-2的帧格式同步信息由前置码和同步字组成。前者采用1，0交替码型，用于位同步；后者采用特定的码序列，用于时隙同步。同步字共有四种，分别记作CHMP、CHMF、SYNCP和SYNCF(其中CHM表示信道标志(ChannelMark),P表示便携(Portable),F表示固定(Fixed))。这些同步字用16进制数值表示如表7-2所示。其中，CHMP和CHMF互为反码，SYNCP和SYNCF也互为反码。表7–2用16进制数值表示的同步字CHMPCHMFSYNCPSYNCF41B1AFBE4E5014E4FAEB1B05图7-4复接方式1的帧格式·复接方式2。用于基站呼叫手机的链路建立阶段(不包括话音信道)，其帧格式如图7-5所示。其中，D信道(32bit)用于传输链路两端的识别码，基站的识别码称为链路识别码(FID)，手机的识别码称为便携识别码(PID)；SYN信道(34bit)由前置码(10bit,0,1交替码型)和同步字CHMF(或SYNC)组成，用于传输位同步和时隙同步信息。图7-5复接方式2的帧格式·复接方式3。用于手机呼叫基站的链路建立阶段，其帧格式如图7-6所示。图7-6复接方式3的帧格式7.2DECT系统7.2.1DECT系统描述DECT系统的基本技术特征如下：·频带 1880～1900MHz·载波数样 10·载波间隔 1.728MHz·峰值发送功率 250mW·多址方式 TDMA,每帧24时隙·帧长 10ms·双工方式 TDD·信道速率 1152kb/s7.2.2DECT的空中接口图7-8DECT的协议模型1.DECT的物理层DECT的PHL层采用多载波时分多址(MC-TDMA)方式，在频域和时域对资源进行分割。频域从1880～1900MHz的20MHz频带内含有10个射频载波，其中心频率fn为其中，f0=1897.344MHz。第n个RF信道占据(fn-1.728/2)MHz和(fn+1.728)MHz之间的频带。DECT设备能在10个RF载波上工作。采用GFSK调制，标称峰值频偏为288kHz。2.DECT的MAC层介质访问控制层(MAC)有两个基本功能：一是选择物理信道，然后在这些物理信道上建立和释放连接；二是将控制信息、高层信息和差错控制信息复接到时隙分组中，或进行信息分解。这些功能用来提供三种独立的业务，即广播、面向连接业务和无连接业务。图7-10MAC层的参考模型图7-11DLC层的参考模型(a)C平面模型；(b)U平面模型与DLC层相关的低层管理实体(LLME)应包括下列功能：·MAC层的连接管理：建立、释放和修改MAC层的连接，选择CS或CF逻辑信道用于数据传输。·DLC层C平面管理：安装和控制DLCC平面的资源。·DLC层U平面管理：根据高层LLME的业务需求，安装和控制DLCU平面的资源(LUx)。·连接切换管理：在C平面和U平面之间进行连接切换功能的协调。4.DECT的网络层(NWK)DECT的网络层仅存在于C平面；而在用户平面，网络层是空的，即高层(IWF)直接使用DLC层提供的各种业务。图7-13DTCT各层之间的信息交换(a)不同层之间的信息交换；(b)网络层对等实体之间的信息交换7.2.3DECT的应用表7-3业务与时隙的关系7.3PACS系统7.3.1PACS系统结构图7-14PACS系统的功能结构7.3.2PACS空中接口的物理层及其帧结构PACS的无线接口采用TDMA/TDM多址方式，在规定的PCS频段，下行1850～1910MHz,上行1930～1990MHz，使用频分双工(FDD)方式，比特速率384kb/s，π/4-QPSK调制，为了减小语音传输时延采用的帧长为2.5ms,每频8时隙。语音编码采用32kb/sADPCM。PACS采用接收分集和发射分集抗信道衰落。对于接收，用户单元(SU)采用预选择接收天线分集。图7-15PACS的帧结构及突发格式7.3.3PACS-UB的物理层和帧结构PACS-UB空中接口采用TDMA/TDM(上行/下行链路)多址方式，π/4-QPSK调制，比特速率384kb/s。时隙长度为2.5ms，分为8个时隙，时隙长度312.5μs，时隙号(突发号)从0至7，如图7-16所示。图7-16PACS-UB的帧结构同PACS一样，PACS-UB占用一个下行时隙于广播系统信息，称为系统广播信道(SBC)。其对应的上行时隙用于接入请求。SBC有超帧(Superframe)结构称为SBC-SF。400个连续的时帧组成SBC-SF，周期为1s。SBC-SF用于运载多个逻辑信道：示警信道、系统信息信道和接入请求信道。SBC-SF的结构分为两类：基本SBC-SF和接入SBC-SF，分别见图7-17的(a)和(b)。图7-17SBC-SF的帧结构其中SBC-SF分为两段：A段和B段·A段，长200ms，承载示警信道(AC)和接入请求信道(ARC)；·B段，长800ms，承载系统信息信道(SIC)和接入请求信道(ARC)。接入SBC-SF分为四段：A、B、C、D段。·A段，长200ms，承载AC和ARC；·B段，长200ms,承载SIC和ARC；·C段，长400ms，RP寻找可用的射频信道，识别出一个可用信道后，承载ARC；·D段，长200ms,承载ARC。图7-18无证实SBC-SF的帧序列7.3.4PACS系统的越区切换和功率控制为了维持无线传输链路的质量，SU和RP都不停地监测其无线环境，以便进行越区切换、时隙转移(TST)和功率控制。所谓时隙转移是指在当前基站的频率上，将使用的时隙转移到另一个时隙中。PACS系统在越区切换时采用具有滞后余量(如6dB)的相对信号强度准则，SU控制越区切换的过程是SU连续监视所接入RP和几个越区候选RP的信号强度和质量，当满足区准则后，SU选择具有可用信道的最好候选RP，并发出越区请求，网络与之配合，直至SU发出越区完成指令为止。上行链路的功率控制算法如下：在TDMA系统中，基站收到每个TDMA突发信号后，完成下列三个参数的测量：①RSSI(接收信号强度指标)。它由整个时隙内接收功率的积分而得。②WEI(误字率指标)。如果信道译码器检测出该时隙所含的码字有错，则WEI=1。③QM(接收信号质量指标)。QM是链路质量SIR(即信号干扰比)的间接指标，可有多种方法来实现。基站计算功率控制比特PC的算法如下：①如果QM<QMth则置PCq=1;否则，置PCq=0。②如果RSSI<RSSIth则置PCr=1;否则，置PCr=0。③如果RSSI<RSSImax则置PCm=1;否则，置PCm=0。④PC=PCm·(PCq+PCr)。(注：“+”表示“或”的关系，“·”表示“与”的关系)如果接上午的TDMA突发有误(WEI=1),则使RSSI门限(Threshold)(RSSIth)上调xdB。如果接收的突发正确，将RSSIth下调axdB。a和x是由系统设置的参数。一旦一个出错事件(即WEI=1)使RSSI门限增加xdB，理想情况下，将不会发生错误，除非门限又降到上述门限附近。由于门限下降的速率是每收到一个正确突发下调axdB,因此大约需要1/a个正确突发将RSSI的门限调整到出现错误突发的门限电平上。模拟结果表明，误字率在a到2a之间。例如：x=2,a=0.001，可以使误字率稳定在0.1%到0.2%之间。为了防止在突发错