1 GSM系统的无线传输特征
GSM系统的空中接口可以分为逻辑信道和物理信道两种, 其中逻辑信道是指物理信道上传输的信息内容。物理信道是指信息传输的媒介。GSM系统是既有TDMA又有FDMA, 在GSM系统中, 一般有3个, 4个或者7个小区构成一个区群, 在区群内使用不同的频道, 同频道保持相等距离, 这样就实现了FDMA。每个小区中含有多个载频, 而每个载频上又分成8个时隙, 每个时隙就是一个物理信道, 这样单个GSM载频就可以同时支持8个移动用户通话, 每个信道占用载频的八分之一时间, 每次通话都会占据一个时隙直到通话结束或者发生切换, 这样又实现了TDMA。GSM900系统的工作频段是分上行和下行的, 其中上行是指移动台发、基站收的频段是:890MHz~915MHz, 而下行是指基站发、移动台收的频段是:935MHz~960MHz;收、发频段的间隔是45MHz, 其中移动台的发射频段比基站的低, 这是因为移动台采用较低频段发射, 传输的损耗就比较小, 有利于补偿上行和下行的功率不平衡。在同一个区群内载频间隔是0.2MHz, 整个工作频段被分为124对载频, 频道的序号用n来表示。由于每个载频分成8个时隙, 所以GSM系统共有992个时隙。但是在我国GSM系统只用了10MHZ, 即上行的905MHz~915MHz其中905MHz~909MHz是移动使用, 909MHz~9 1 5 M H z是联通使用;下行的9 5 0 M H z~960MHz其中950MHz~954MHz是移动使用, 954MHz~960MHz是联通使用。很容易的我们知道联通有29个频点, 移动有19个频点, 但事实上移动有20个频点因为移动向下压缩了B网的一个频点。GSM使用的是高斯型最小频移键控GMSK方式, 基站的发射功率是每载波500W, 所以每时隙平均是500/8也就是62.5W。
2 GSM空中接口信道的类型及组合
数字蜂窝通信系统需要传输不同类型的多种信息, 按照逻辑功能可分为控制信息和业务信息。所以在频分复用、时分复用的物理信道上需要安排相应的逻辑信道。
GS M空中接口的信道主要分成两类, 即控制信道和业务信道。
(1) 业务信道简写TCH, 主要是用来传输数据或数字语音, 其次还有少量的随路控制信令。业务信道又分成全速率业务信道简写TCH/F和半速率业务信道TCH/H。
数据业务信道, 其作用是在半速率或全速率信道上, 通过不同的信道编码和速率适配, 提供给用户各种不同的数据业务。语音业务信道, 载有编码语音的业务信道分为半速率语音业务信道TCH/HS和全速率语音业务信道TCH/FS。此外, 在业务信道中还可以有快速辅助控制信道和慢速辅助控制信道。
(2) 控制信道的简写是CCH主要用来传送同步信号和信令。它主要分了三种。
第一种是广播信道BCH。广播信道是一种典型的, 一点对多点的单方向控制信道, 其作用于基站向移动台发送广播公用的信息。传输的主要内容是移动台呼叫和入网建立所需要的相关信息。其中又分成: (1) BCCH广播控制信道, 传输系统公用控制信息。其中包括网络相关的信息, 并且由于该信道是连续不停发射的。这样就可以提供给周围小区的移动台测量其信号强度, 而移动台就通过现在所处的小区及周围的小区的信号强度的比较, 确定是否进行切换。当MS开机但没有通话时, 会至少每30S周期性的监视广播控制信道中的信息。广播控制信道中传输的信息包括LAI——位置区识别号、本小区使用的频率列表、移动台应监视的相邻小区列表、功率控制指示、小区识别号、接入控制——呼叫阻断和紧急呼叫、小区广播信道描述、是否允许不间断的发射DTX。 (2) SCH同步信道用于传输对基站进行识别和供移动台进行同步的信息——帧同步信息, 这是由于基站识别码是在同步信道上传输的。同步信道传输的信息使MS能够同步TDMA帧, 并且能使得MS知道时隙的定时, 此外还包括BSIC基站身份识别码和帧号两种信息。MS会监视邻近小区广播控制信道中的信息, 并且存储其中信号最强的6个小区信息。这些小区同步信道中的信息也会被存储下来, 当移动台到了一个新小区时, 就可以快速的进行同步。c、FCCH频率校正信道用于传输供移动台校正其工作频率的信息所以发送的是载波同步信息。FCCH会在BCH时隙里频繁的发送, 使移动台能够同步到基站频率。
第二种是公用控制信道CCCH。CCCH是一种双向的控制信道, 它的作用是用来在MS和BTS之间传送控制信息, 完成呼叫接续阶段时候的传输链路连接所需要的控制信令的传输。它又可以分为:AGCH准许接入信道, 准许接入信道是一个下行信道作用是基站用来对移动台的入网申请作出应答;RACH随机接入信道, 随机信道是一个上行信道作用于移动台随机提出的入网申请, 也就是移动台发起呼叫请求分配一个独立专用控制信道或响应寻呼是需接入到系统;PCH寻呼信道, 寻呼信道是一个下行信道作用是传输基站寻呼移动台的信息——可以通过IMEI、TMSI、IMSI来寻呼移动台;CBCH小区广播信道该信道是用来传输需要广播到小区所有移动台的信息。
第三种是专用控制信道DCCH, 专用控制信道是载频中的一个时隙在这个时隙里传输8个SDCCH独立专用控制信道, 每个独立专用控制信道可以供一个移动台做鉴权、位置更新、呼叫建立以及点到点的短消息, 所以专用控制信道是一种点对点的双向控制信道, 它的作用是在呼叫接续阶段和通信进行当中, 在基站和移动台之间传输必要的控制信息。它又可以分成:SDCCH独立专用控制信道, 作用是在分配业务信道之前传送有关的信令;SACCH慢速辅助信道基站和移动台之间, 作用是周期性的传输一些信息——在上行方向传送链路质量报告和RSSI, 在下行方向定时信息和传送功率控制;FACCH快速辅助信道, 作用是传输和SDCCH相同的信息, 当没有分配SDCCH的时候才使用, 快速辅助控制信道在业务信道上发送。快速辅助控制信道从业务信道上“偷”一个Burst突发脉冲序列, 将Burst插入自己的信息中传输出去。快速辅助控制信道用于传输用户切换和鉴权信息。
3 结语
文章主要在GSM空中接口无线传输特征以及信道方面做了简单的介绍, 现在通信正在向3G发展而WCDMA正是GSM的延续所以对于GSM的了解还是很有必要的。
摘要：GSM——泛欧数字蜂窝通信系统, 是目前全球移动通信用户使用最多的系统。GSM数字蜂窝通信系统在整个系统中有多个接口, 其中无线接口Um, 即空中接口, 是系统最重要的接口。
关键词：GSM,Um-空中接口,系统,信道,时隙
参考文献
[1] 杨家玮.移动通信基础 (第2版) [M].电子工业出版社.