16. Эфирный интерфейс систем GSM

GSM работает в диапазоне частот (полосе частот): 890÷915 МГц от МС к БС (полоса вверх), 935÷960 МГц (полоса вниз). Частотный дуплексный разнос FDD = 45 МГц. Ширина частотного канала = 200 кГц. Выделенной полосе организуется 124 канала, т. е. количество частотных каналов ЧК = 124. Для расширенного GSM, т. е. EGSM число каналов = 174. В одном частотном канале организуется 8 временных интервалов , которые составляют кадр. Число физических каналов ФК = 124×8 = 992. Центральная частота канала определяется выражением: 890,2 + 0,2×N (вниз) и 935,2+0,2×N (вверх); 1≤N≤124. При скачкообразной перестройке частоты 1 физический канал в соответствии с использованным алгоритмом перестройки использует различные частотные каналы. Физический канал:

Физический канал занимает:

Т. е. в кадре он занимает интервал с одним и тем же номером. Один физический канал занимает полосу 200 кГц и время 577 мс. Последовательные кадры содержат информацию одних и тех же восьми речевых каналов при полноскоростном кодировании. При полускоростном кодировании чётные и нечётные кадры содержат информацию разных речевых каналов, т. е. в общей сложности в кадре передаётся 16 речевых каналов. Иерархия кадров в GSM значительно сложнее, чем в DAMS. На низшем уровне иерархии находится слот (временной интервал, временное окно), длительность которого составляет 577 мкс. Передатчик мобильной станции излучает только в течение одного слота в кадре. В остальное время он выключен. Таким образом, абонент передаёт пакеты с частотой: 1/длина кадра = 1/(8×577 мкс) = 1/4,615 = 216,6 Гц. Достоинство такой технологии заключается в том, что при увеличении надёжности уменьшается стоимость оборудования т. к. вместо дуплексного блока используется синтезатор с малым временем переключения. Мобильная станция отвечает базовой станции на 3 слота позже.

Мобильной станции на включение и выключение отводится 20 мкс. Динамический диапазон мощности составляет 70 дБ. Слоты в различных логических каналах имеют разную структуру.

Структура слота.

Нормальный слот имеет структуру:

ED – закодированная информация, TS – обучающая или синхропоследовательность, TB – защитный бланк (биты шлейфа), GP – защитный интервал или хвостовые биты. S – скрытый флаг, который показывает передается ли в слоте информация канала трафика, либо информация канала управления FACCH. TB – позволяют синхронизировать передачу от МС. Зашифрованные биты ED – 114 бит. S – захваченные биты (скрытые флаги). TS – настроечная (обучающая) синхропоследовательность используется для настройки параметров приемника в соответствии с особенностями текущего тракта распределения радиосигнала. Настроечная последовательность является известной комбинацией бит, индивидуальных для каждой ячейки. Всего в стандарте 8 обучающих последовательностей. TS позволяет определить, действительно ли пришёл полезный сигнал или это высокий уровень шума. С помощью TS обеспечиваетсяоценка: 1) Частоты появления ошибок в двоичных разрядах по результатам сравнения принятой и известной обучающей последовательности. Речь идёт только об оценке качества связи, а не о точных измерениях. Параметр RXQUAL используется при вхождении в связь при выполнении процедуры эстафетной передачи и при оценке зоны покрытия радиосвязи. 2) Оценка импульсной характеристики радиоканала на интервале передачи нормального слота для последующей коррекции тракта приёма сигнала за счёт использования адаптивного фильтра (эквалайзера) в тракте приёма. 3) Определение задержек распространения сигнала между БС и подвижной станцией для оценки дальности связи. Эта информация необходима для того, чтобы пакеты от разных МС не накладывались при приёме. Удалённые мобильные станции должны передавать свои пакеты раньше, чем МС, находящиеся вблизи БС. БС может синхронизировать любое мобильное устройство, посылая управляющие сигналы с указанием: ускорить или замедлить счёт времени. Защитный интервал GP, который составляет 8,25 бита используется как интервал для наложения соседних слотов бита, чтобы они не перекрывались для уменьшения интерференционных помех.

Временной интервал подстройки частоты.

Используется для синхронизации приёмника и передатчика МС по частоте. Все 142 бита в этом слоте – нулевые (получается немодулированная несущая), что соответствует немодулированной несущей со сдвигом.

Происходит сдвиг на 67,7 относительно центральной частоты. Повторяющиеся временные интервалы подстройки частоты FB образуют канал FCCH (frequency control channel).

 

Hosted by uCoz