中國聯(lián)通銅陵分公司網(wǎng)絡建設部 崔思東
GSM網(wǎng)主要由NSS(交換子系統(tǒng)2與BSS基站子系統(tǒng))組成。在GSM系統(tǒng)中話務與信令主要采用的是時分多址的多路復用技術(shù),由于應用及傳輸信號的媒質(zhì)不同,GSM個接口間所采用的多路復用的方法也各不相同。
BSS與NSS之間采用的是標準A接口,它符合CCITT建議書的G703(電器標準)及G704(幀結(jié)構(gòu)標準),采用30/32路PCM線傳輸,輸出碼率為2048Kbit/s,每路速率為64Kbit/s。對于單路PCM,采樣頻率為8000兆赫,并為一個8位碼,一個PCM幀共有32路時隙(如圖1.1)。
在20/32路PCM線中,時隙0用來傳輸“幀同步碼”,時隙16用于傳送各話路標志信號碼(7號信令),其余時隙用于傳輸話務。由于在電話通信中,信令信號所需的頻率很低,所以,一般每隔16幀傳送一次就夠了,這樣對于信令,每16幀就形成一個復幀,每復幀幀長16*125us=2ms。
圖1.1
圖2.1
圖2.2
圖3.1
BSS由TC(編碼器)、BSC(基站控制器)、BTS(基站)組成,TC與BSC之間為ATER接口,它主要完成數(shù)據(jù)壓縮、速率轉(zhuǎn)換功能,以充分利用無線資源。在ATER接口仍使用標準PCM線傳輸。通過TC,DSP將A接口的語音采樣信號每160幀進行一次編碼,對于常用的全速率編碼,這160幀*8bit=1280bit的語音信號被壓縮成260bit,加上60bit的輔助信息,共被壓縮成320bit,并形成TRAU幀(如圖2.1)。
TRAU幀被用于兩個DSP之間,一個DSP位于TC,一個位于BTS中。TRAU幀形成后并不能以2M PCM的形式傳輸,在TC中,TRAU幀經(jīng)過多路混合器,被混合成PCM信號。這樣,3個A接口的2M鏈路被混合成一個ATER接口的2M PCM。ATER接口PCM中1-24時隙用于傳輸語音信號,速率為16Kbit/s,而7號信令仍以64Kbit/s的速率傳輸,只是這時的7號信令被分配在29-31時隙中(如圖2.2)。
BSC與BTS之間為ABIS接口,它是2M的PCM接口,對于全速率編碼,每路PCM上可承載96路話務。
ABIS接口上業(yè)務信道多路復用屬于BSS的標準特性,對于ABIS接口上的一個PCM鏈路,允許最多連接12個全速率的TRX(載頻單元),每個TRX可以處理8個話務信道。每個TRX占用2個PCM時隙處理話務,一個LAPD信道處理信令。當一個BTS滿配時,其ABIS信道分配如圖3.1。
正是由于有這樣的特性,一個ABIS接口可以連接多個BTS,所連接的BTS的載頻的話務以及管理信道可根據(jù)需要在PCM時隙中靈活分配。
AIR接口是GSM網(wǎng)中最重要的接口,體現(xiàn)了有效利用頻譜資源的方法。在AIR接口中,采用了頻分多址和時分多址的混合模式,并采用了跳頻技術(shù)。
GSM中傳輸頻點的間隔為200Khz,在某一個頻點,信號以TDMA幀的形式傳輸。對于全速率編碼,TDMA幀的基本參數(shù)是8,即一個TDMA幀由8個突發(fā)脈沖構(gòu)成。對于某一頻點,每個突發(fā)脈沖是一個物理信道。每個TDMA幀幀長為4.615ms,每個突發(fā)脈沖時長為576.9us或156.25bit。
每個物理信道由若干個邏輯信道組合而成。在GSM網(wǎng)中,邏輯信道有以下7種組合:
其中(1)-(3)為話務信道組合,(4)-(7)為信令信道組合,根據(jù)網(wǎng)絡配置的不同和網(wǎng)絡規(guī)劃的要求,可以選擇以上7種邏輯信道組合分配給物理信道。一般TDMA幀的0時隙用于傳輸信令,1-7時隙用于傳輸話務,在特殊情況下,可根據(jù)需要增加信令信道的比例。例如,對于覆蓋機場的小區(qū),因考慮到同一時間開機注冊的用戶較多,需增加SDCCH信道數(shù)目,以便使用戶盡快登陸上網(wǎng)。
在AIR接口中,不同的邏輯信道,必須采用不同的時序循環(huán),對于信令信道,51個TDMA幀構(gòu)成一個復幀,26個復幀組成一個超幀,2048個超幀組成一個超高幀;對于話務信道,26個TDMA幀構(gòu)成一個復幀,51個復幀組成一個超幀,2048個超幀組成一個超高幀,一個超高幀幀長為3.5個小時。
通過系統(tǒng)的對GSM網(wǎng)復用技術(shù)的闡述,有助于我們?nèi)嫦到y(tǒng)的了解移動通信的技術(shù)原理,便于網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時,能準確的定位,同時能幫助我們確定提高性能的優(yōu)化措施。