第三章GSM 无线接口理论
第一节工作频段的分配
一、我国GSM网络的工作频段
我国陆地蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz与1800MHz频段:
GSM900MHz频段为：890~915(移动台发,基站收),935~960(基站发,移动台收);
DCS1800MHz频段为：1710~1785(移动台发,基站收),1805~1880(基站发,移动台收);
二、频道间隔
相邻两频点间隔为为200kHz，每个频点采用时分多址（TDMA）方式，分为8个时隙，既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。
三、频道配置
绝对频点号和频道标称中心频率的关系为：
GSM900MHz频段为:
fl(n)=890.2MHz + (n-1)×0.2MHz (移动台发,基站收）；
fh(n)=fl(n)+45MHz (基站发,移动台收); n∈[1，124]
GSM1800MHz频段为：
fl(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.2MHz (移动台发,基站收）；
fh(n)=fl(n)+95MHz (基站发,移动台收）；n∈[512，885]
其中：fl(n)为上行信道频率、fh(n)为下行信道频率,n为绝对频点号（ARFCN）。
注：
1、在我国GSM900使用的频段为：
905~915MHz 上行频率
950~960MHz 下行频率
频道号为76~124, 共10M带宽。
中国移动公司：905~909MH（上行），950~954MHz（下行），共4M带宽，20个频道，频道号为76~95。
（目前通过中国移动TACS网的压频，为GSM网留出了更大的空间，因而GSM实际可用频点号要远大于该范围）
中国联通公司：909~915MH（上行），954~960MHz（下行），共6M带宽，29个频道，频道号为96~124。
2、目前只有中国移动公司拥有GSM1800网络，拥有1800网络的移动分公司大多申请10M的带宽，频道号
为512~562。
四、干扰保护比
载波干扰比（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。
1、同频干扰保护比：C/I≥9dB。所谓C/I，是指当不同小区使用相同频率时，另一小区对服务小区
产生的干扰，它们的比值即C/I，GSM规范中一般要求C/I >9dB；工程中一般加3dB余量，即要求C/I>12dB
2、邻频干扰保护比：C/I≥-9dB。C/A是指在频率复用模式下，邻近频道会对服务小区使用的频道
进行干扰，这两个信号间的比值即C/A。GSM规范中一般要求C/A>-9dB，工程中一般加3dB余量，即要求C/A>-6dB
3、载波偏离400kHz的干扰保护比：C/I≥-41dB
第二节时分多址技术（TDMA）
多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术，实现多址的方法基本有三种，频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）。我国模拟移动通信网TACS就是采取的FDMA 技术。CDMA是以不同的代码序列实现通信的，它可重复使用所有小区的频谱，它是目前是最有效的频率复用技术。GSM的多址方式为时分多址TDMA和频分多址FDMA相结合并采用跳频的方式，载波间隔为200K，每个载波有8个基本的物理信道。一个物理信道可以由TDMA的帧号、时隙号和跳频序列号来定义。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。
一、TDMA信道的概念
在GSM中的信道可分为物理信道和逻辑信道。一个物理信道就是一个时隙，通常被定义为给定TDMA帧上的固定位置上的时隙（TS）。而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的消息种类不同而定义的不同逻辑信道。这些逻辑信道是通过BTS来影射到不同的物理信道上来传送。
逻辑信道又可分为业务信道和控制信道.
（一）业务信道：业务信道用于携载语音或用户数据，可分为话音业务信道和数据业务信道。
1、话音业务信道
TCH/FS：全速率语音信道 13Kbit/s
TCH/HS: 半速率语音信道 5.6Kbit/s
2、数据业务信道
TCH/F9.6: 9.6kbit/s 全速率数据信道
TCH/F4.8: 4.8kbit/s 全速率数据信道
TCH/H4.8: 4.8kbit/s 半速率数据信道
TCH/H2.4: <=2.4kbit/s 半速率数据信道
TCH/F2.4: <=2.4kbit/s 全速率数据信道
（二）控制信道：控制信道用于携载信令或同步数据，可分为广播信道、公共控制信道和专用控制信道。
广播信道（BCH）：包括BCCH、FCCH和SCH信道，它们携带的信息目标是小区内所有的手机，所以它们是单向的下行信道。
公共控制信道（CCCH）：包括RACH、PCH、AGCH和CBCH，前一个是单向上行信道，后者是单向下行信道。
专用控制信道（DCCH）：包括SDCCH、SACCH、FACCH
1、广播信道：
广播信道仅用在下行链路上，由BTS至MS。它们用在每个小区的TS0上作为标频，在一些特殊的情况下，也可用在TS2，4或6上，这些信道包括BCCH、FCCH和SCH。为了通信，MS需要于BTS保持同步，而同步的完成就要依赖FCCH和SCH逻辑信道，它们全部为下行信道，为点对多点的传播方式。
频率校正信道（FCCH）：FCCH信道携带用于校正MS频率的消息，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信道消息，它给出了MS需要同步的所有消息及该小区的的标示信息如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（BCCH）：MS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 （LAC+MNC+MCC）、CCCH和CBCH信道的管理、控制和选择参数及小区的一些选项。所有这些消息被称为系统消息（SI）在BCCH信道上广播，在BCCH上系统消息有八种类型TYPE 1、2、2bis 、2ter、3、4、7和8。
2、公共控制信道：
公共控制信道包括AGCH、PCH、CBCH和RACH，这些信道不是供一个MS专用的，而是面向这个小区内所有的移动台的。在下行方向上，由PCH、AGCH和CBCH来广播寻呼请求、专用信道的指派和短消息。在上行方向上由RACH信道来传送专用信道的请求消息。
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TMSI或IMSI，属下行信道，点对多点传播。
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通过根据该指派的描述（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，请求消息包括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、及短消息请求等等）和5个比特的用来区别不同MS请求的参考随机数，属上行信道，点对点传播方式。
3、专用控制信道包括SDCCH、SACCH、FACCH、TCH，这些信道被用于某一个具体的MS上.
独立专用控制信道（SDCCH）：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消息、位置更新消息、短消息、用户鉴权消息、加密命令及应答及各种附加业务。
慢速随路控制信道（SACCH）：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）；在下行链路上它主要传递系统消息type5、5bis 、5ter、6及第一层报头消息。这些消息主要包括通信质量、LAI号、CELLID、邻小区的标频信号强度等信息、NCC的限制、小区选项、TA值、功率控制级别。
快速随路控制信道（FACCH）：FACCH信道与一个业务信道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消息，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的。
二、TDMA帧
在TDMA中，每一个载频被定义为一个TDMA 帧，相当于FDMA系统中的一个频道。每帧包括8个时隙（TS0~TS7），并要有一个帧号，这是因为在计算加密序列的A5算法中是以TDMA帧号为一个输入参数，当有了TDMA帧号后，移动台就可以判断控制信道TS0上传送的为哪一类逻辑信道了。
TDMA的帧号是以3小时28分钟53秒760毫秒（2715648个TDMA帧）为周期循环编号的。每2715648个TDMA帧为一个超高帧，每一个超高帧又由2048个超帧，一个超帧的持续时间为6.12s，而每个超帧又是由51个26复帧或26个51复帧组成。这两种复帧是为满足不同速率的信息传输而设定的，区别是：
26帧的复帧：包含26个TDMA帧，时间间隔为120ms，它主要用于TCH（SACCH/T）和FACCH 等业务信道。
51帧的复帧：包含51个TDMA帧，时间间隔为235ms, 它主要用于BCCH、CCCH、SDCCH等控制信道。
图示帧结构图
三、突发脉冲序列（Burst）
TDMA信道上的一个时隙中的消息格式被称为突发脉冲序列，也就是说每个突发脉冲被发送在TDMA帧的其中一个时隙上。因为在特定突发脉冲上发送的消息内容不同，也就决定了它们格式的不同。
可以分为五种突发脉冲序列：
●普通突发脉冲序列（normal burst）:用于携带TCH、FACCH、SACCH、SDCCH、BCCH、PCH
和AGCH信道的消息。
●接入突发脉冲序列（access burst）：用于携带RACH信道的消息。
●频率校正突发脉冲序列（frequency correction burst）: 用于携带FCCH信道的消息。
●同步突发脉冲序列（synchronization burst）: 用携带SCH信道的消息.
●空闲突发脉冲序列（dummy burst）:当系统没有任何具体的消息要发送时就传送这种突发脉冲序
列（因为在小区中标频需连续不断的发送消息）。
在每种突发脉冲的格式中，都包括以下内容：
●尾比特（tail bits）:它总是0，以帮助均衡器来判断起始位和终止位以避免失步。
●消息比特（information bits）:用于描述业务消息和信令消息，空闲突发脉冲序列和频率校正
突发脉冲序列除外。
●训练序列（training sequence）:它是一串已知序列，用于供均衡器产生信道模型（一种消除色
散的方法）。训练序列是发送端和接收端所共知的序列，它可以用来确认同一突发脉冲其它比特的确定位置，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。值得注意的是，它在普通突发脉冲序列可分为8种，但在接入突发脉冲和同步突发脉冲序列是固定的而并不随着小区的不同而不同。
●保护间隔（guard period）:它是一个空白空间，由于每个载频的最多同时承载8个用户，因此
必须保证各自的时隙发射时不相互重叠，尽管使用了后面会讲到的定时提前技术，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可是发射机在GSM规范许可的范围内上下波动。从另一角度来讲,GSM规范要求MS在一个突发脉冲的有用(不包括保护比特的其它比特)应保持恒定的传输幅度,并要求MS在两个突发脉冲之间传输幅度适当衰减,因此需要保护比特.相邻两个突发脉冲之间的幅度衰减并应用适当的调制比特流,将会减小对其它RF信道的干扰。
现在让我们详细看一下每个突发脉冲序列的内容：
1、普通突发脉冲序列：它有2个的58个比特的分组用于消息字段，具体的说有两个的57比
特用于消息字段来发送用户数据或话音再加上2个偷帧标志位，它用于表述所传的是业务消息还是信令消息，如用来区分TCH和FACCH（当TCH信道需用做FACCH信道来传送信令时，它所使用的8个半突发脉冲相应的偷帧标志须置1，在TCH以外的信道上没有什么用处但可被认为是训练序列的扩展，总是置为1的。它还包括两个3比特的尾位及8.25比特的保护间隔。它的训练序列放在了两个消息字段的中间被称为中间对位，它的唯一缺陷是接收机在能解调之前需要存储突发脉冲的前一部分。它的突发脉冲共有26个比特,其中消息位有16个比特,但为了得到26个比特,它采取了将前5个比特重复到该训练序列的最后和并将后5个比特重复到该训练序列头部的办法.这种训练序列共有八种(该八种序列的相关联性最小),它们分别和不同的基站色码(BCC,3个比特)相对应,目的是用来区分使用同一频点的两个小区.
2、接入突发脉冲序列:用于随机接入(是指用于向网络发起初始的信道请求并用于切换时的接入).它
是基站在上行方向上解调所需的第一个突发脉冲。它包括41比特的训练序列,36比特的信息位,它的保护间隔是68.25比特。对于接入突发脉冲只规定了一种固定的训练序列，由于干扰的可能性很小，不值得多增加多种训练序列所引起的复杂性。它的训练序列和保护间隔都要比普通脉冲要长，这是为了适应移动台首次接入(或切换到另一个BTS)后不知道时间提前量的缺陷并提高系统的解调能力而设定的.
3、频率校正突发脉冲序列:它用于移动台的频率同步,相当于一个未调载波,该序列有142固定比特
用于频率同步,它的结构十分简单,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(如SCH及BCCH).保护间隔和尾比特同普通突发脉冲序列.
4、同步突发脉冲序列:它用于移动台的时间同步,它的训练序列为64比特,2个39比特的信息字段,它
用于SCH信道,属下行方向.因为它是第一个需被移动台解调突发脉冲,因而它的训练序列较长而
容易被检测
图示突发脉冲序列结构图
到.而且它的突发脉冲只有一种，而且只能有一种，因为如果定义了几种序列，移动台无法知道基站选择的序列。该突发脉冲的信息位中有19比特描述TDMA的帧号(用于MS与网络的同步和加密过程),有6比特来描述基站识别号BSIC(NCC+BCC),经过信道卷积后就得到了2个39比特.保护间隔和尾比特同普通突发脉冲序列.
5、空闲突发脉冲序列:此突发脉冲序列在某些情况下由BTS发出,不携带任何信息,它的格式与普
通突发脉冲序列相同,其中加密比特改为具有一定比特模型的混合比特.
四、逻辑信道与物理信道之间的对应关系
我们知道，每个小区都有若干个载频，每个载频都有8个时隙，因而我们可以定义载频数为C0、C1、…、Cn，时隙数为TS0、TS1、..、TS7。
1、控制信道的映射
在某个小区超过一个载频时，则该小区C0上的TS0就映射广播和公共控制信道（FCCH、SCH、BCCH、CCCH），可使用mainBCCH的组合，该时隙不间断的向该小区的所有用户发送同步信息、系统消息及寻呼消息和指派消息。即使没有寻呼和接入进行，BTS也总在C0上发射空闲突发脉冲。
我们从帧的分级结构知道，51帧的复帧是用于携带SCH和CCCH，因此51帧的复帧共有51个TS0，也就是说将51个连续TDMA帧的8个时隙中的TSO都取出来以组成一个51帧的复帧。该序列在映射完一个51复帧后开始重复下一个51帧的复帧。
以上叙述了下行链路C0上的TS0的映射，对于上行链路CO上映射的TS0是不含有上述信道的，它只含有随机接入信道（RACH），用于移动台的接入。
下行链路C0上的TS1用于映射专用控制信道，它可使用SDCCH的信道组合形式。它是102个TDMA 帧重复一次。由于是专用信道，所以上行链路C0上的TS1也具有同样的结构，这就意味着对一个移动台同时可双向连接，但在时间上会有一个偏移（以后我们会讲到出现这种情况的原因）。
当某个小区的容量很小，仅使用一个载频时，则该载频的TSO即用做公共控制信道又用做专用控制信道，即可采用mainBCCHcombined的信道组合形式。该信道组合每102重复一次。
当某小区业务量很高时，它可把C0的TS0配置成为mainBCCH，并可在TS2、TS4、TS6上扩展三个组合集，使用CCCH的配置形式，该配置形式包括除SCH和FCCH外的TS0的所有组合，因为这两个信道只能出现在C0的TS0上。
8SDCCH/8（下行） 2×51复帧
8 SDCCH/8 （上行） 2×51复帧
BCCH+CCCH+4SDCCH/4（下行） 2×51复帧
BCCH+CCCH+4SDCCH/4（上行） 2×51复帧
F：频率校正脉冲序列TDMA帧 S：同步脉冲序列TDMA帧
R：用于RACH的TDMA帧 B：用于BCCH的消息块（4个TDMA帧）
D：用于SDCCH的消息块（4个TDMA帧）
C：用于CCCH的消息块（4个TDMA帧）
A：用于SACCH的消息块（4个TDMA帧）
表控制信道的映射
2、业务信道的映射
在每个小区携带有BCCH信道的载频的TS0和TS1上按上述映射安排控制逻辑信道，TS2至TS7以及其它载频的TS0至TS7均可安排业务信道。
除映射控制信道外的时隙均映射在业务信道TCH上，用于携带TCH/F的复帧是26复帧的，因此它有26个帧的TS n。第26个TSn是空闲时隙，空闲时隙之后序列从0开始。
上行链路的结构与下行的是一样的，一个接通的GSM移动信道业务信息在每一帧分配的TS中以突
发脉冲的形式发送，唯一的不同是有一个时间偏移，这个时间偏移为3个时隙。
TCH信道用于传送话音和数据。SACCH信道用于传送随路控制信息。IDLE信道不含任何信息。它有两个作用，一方面是针对全速率TCH信道，在呼叫接续的状态下，为了预同步它的相邻小区，移动台可利用IDLE时隙所在的第26个空闲帧所提供的这一段时间的间隔，去读取其邻小区的基站识别码BSIC；另一方面是针对半速率TCH信道，在此时该时隙用于传输另一个TCH/H业务信道的SACCH。
全速率TCH的26复帧
五、信道组合种类
下面是可使用的逻辑信道的组合形式：
1）FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH 称为mainBCCH
2）FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH+SDCCH/4+SACCH 称为 mainBCCHcombined
3）SDCCH/8(0,…7)+SACCH/8(0,…7) 称为 SDCCH
4）TCH/F+ SACCH/TF ,称为tchfull
5）TCH/H+FACCH/H+SACCH/TF,称为TCHhalf
6）BCCH+PCH+AGCH+RACH 称为CCCH
7）同2，但其中SDCCH/4（2），用做CBCH 称为 bcchsdcch4CBCH
8）同3，但其中SDCCH/8（2）用做CBCH，称为sdcch8CBCH
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、对于小容量基站，只有一个TRX的情况，TS0可使用第二种mainBCCHcombined的形式。
TS1~TS7，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。其于用做SDCCH或TCH/F。
六、系统消息
MS为了能得到或提供各种各样的服务通常需要从网络来获得许多消息。这些在无线接口广播的消息被称做系统消息，可共分为12种类型：type1、2、2bis、2ter、3、4、5、5bis、5ter、6、7、8。
每个系统消息都由不同的元素组成，如以下阐述：
●当前网络、位置区和小区的识别消息
●小区供切换的测量报告消息和小区选择的进程消息
●当前控制信道结构的描述消息
●该小区不同的可选项的消息
●关于邻小区BCCH频点的分配
系统消息在两种逻辑信道中传送，BCCH或SACCH信道。手机在不同的模式下通过不同的逻辑信道来收听系统消息
●在空闲模式下，用BCCH信道（传送系统消息1 至4及7、8）
●在通信模式下，用SACCH信道（传送系统消息5和6）
系统消息的主要内容如下：
●SI type1 小区信道描述+RACH控制参数 (TC=0,若系统采用跳频，1.88秒一次)
●SI type2 邻小区BCCH频点描述+RACH控制消息+允许的PLMN（TC=1，1.88秒一次）
●SI type2bis 扩展邻小区BCCH频点描述+RACH控制消息（TC=5，1.88秒一次）
●SI type2ter 扩展邻小区BCCH频点描述2（TC=4或5，1.88秒一次）
●SI type3 小区识别（CELLID）+位置区识别（LAI）+控制信道描述+小区选择+小区选择参数
+RACH控制参数（TC=2且TC=6，1.88秒两次）
●SI type4 位置区识别（LAI）+小区选择参数+RACH控制参数+CBCH信道描述+CBCH移动配置
（TC=3且TC=7，1.88秒两次）
●SI type5 邻近小区BCCH频点描述
●SI type5bis 扩展邻近小区BCCH频点描述
●SI type5ter 扩展邻近小区BCCH频点描述
●SI type6 小区识别（CELLID）+位置区识别（LAI）+小区选择
●SI type7 小区重选参数（TC=7，1.88秒一次）
●SI type8 小区重选参数（TC=3，1.88秒一次）
其中TC为循环序号，这些消息被循环在BCCH或SACCH信道中向移动台广播。BCCH信道是一个小容量的信道，每51复帧（235ms）仅有四帧（一个消息块）传送一个23字长Lapdm的消息。
注：
1、小区信道描述中含有该小区所使用到的所有频点，包括BCCH频点和跳频频点。
2、RACH控制消息中含有参数max retrans（最大重传数）、TX_integer（传输的时隙数）、cell bar
access（小区是否被禁止接入）、RE（呼叫重建允许比特）、EC（紧急呼叫允许比特）、AC CN（被限制接入的用户级别）
3、邻小区BCCH频点描述包括其邻小区所使用的BCCH频点
4、允许的PLMN用来提供小区内BCCH载波上移动台监测的所允许的NCC。
5、控制信道描述中包括：A TT（移动台附着分离允许指示）、BS-AG-BLKS-RES（留做接入允许
AGCH的块数）、CCCH-CONF（公共控制信道结构）、BA-PA-MFRMS（传输寻呼消息留给同一寻呼组的51TDMA复帧数）、T3212（用做周期性位置更新的时间）。
6、小区选择中包括：PWRC（功率控制指示）、DTX（不连续发射指示）、RADIO-LINK-
TIMEOUT（无线链路超时值）
7、小区选择参数包括：小区重选滞后值、MS-TXPWR-MAX-CCH（移动台接入小区应使用的最大
TX功率电平）、RXLEV-ACCESS-MIN（允许接入系统的移动台的最小接入电平）。
8、CBCH信道描述中包括：信道类别和TDMA偏差（哪种专用信道的组合）、TN（时隙号）、
TSC（训练序列码）、H（跳频信道指示）、MAIO（移动配置指数偏移量）、HSN（跳频序列号）、ARFCN（绝对频点号）。
9、CBCH移动配置中包括参与跳频的频道顺序与小区信道描述的关系。
10、小区重选参数包括CELLRESELIND（小区重选指示）、CBQ（小区禁止限制）、CRO
（小区重选偏置量）、TO（临时偏置量）、PT（惩罚时间）
第三节无线路径的损耗和衰落
一、无线路径的损耗和衰落
当移动台和基站的距离逐渐增加时，所收到的信号会越来越弱，这就是发生了路径损耗。路径损耗不仅与载频频率、传播速度有关，而且还与传播地形和地貌有关。下面让我们具体研究一下损耗产生的各种原因。
1、自由空间信号强度的传播衰落
自由空间是指相对于介电参数和相对导磁率均为一的均匀介质所存在的空间它是一个理想的无限大的空间，是为了减化问题的研究而提出的一种科学的抽象。在自由空间的传播衰落我们不考虑其它衰落因素，仅考虑由能量的扩散而引起的损耗。通过研究我们发现该衰落符合以下公式的规律：
Pr=Pt×(λ/4πd)2 .G1G2
其中，Pr为接收机的接收功率，Pt为发射机的发射功率（单位为瓦或毫瓦），λ为波长（即c/f），d为接收机和发射机之间的距离，G1为发射机的天线增益，G2为接收机的天线增益。
从公式中我们可以看出，如果将其它参数保持不变仅使工作频率f或传播距离d提高一倍，则其接收功率就为发射功率的四分之一，即自由空间的传播损耗就增加了6dB。然而在实际上电波还要受到诸如平地面的吸收、反射和曲率地面的绕射以及地面上覆盖物等产生的传输损耗的影响。因而采取更为复杂的模型如爱立信的Okomura模型更接近实际，Okomura模型如下：
Lp(城区)=69.55+26.16logf-13.82logh
b +(44.9-6.55logh
b
)logd-a(h
m
)
Lp(农村)= Lp(市区)-2[log(f/28)]2-5.4
Lp(开阔地带)= Lp(市区)-4.78（logf）2+18.33logf-40.94
其中，Lp为无线衰耗， f为载波频率（适用于GSM900M频段），h
b
基站天线高度（30 –
200m），d为基站与移动台的距离（1 – 20km）,h
m
为移动台的天线至地面的高度（1-10m）.
Okomura模型在大量实测场强数据的基础上，采用数理统计分析方法，确认了市区移动通信场强预测模型，它适用于市区和郊区的各种不同条件，是一个比较全面的模式，此模式被目前移动通信场强预测广泛采用，必须指出在使用该模式时必须结合本地的地形地物特性做必要的修正。
对非理想地面的条件下的更好近似是平均信号强度与距离的四次方成反比。
2、对数正态衰落
常常在移动台和基站之间有高大建筑物、树林和高低起伏的地势地貌，这些障碍物的阻挡造成电磁场的阴影，产生了阴影效应，致使接收信号强度下降。经过大量的野外测试表明，这种衰落服从对数正态衰落，它的接收信号的中值电场与基站和移动台的距离的四次方成反比。由于这种场强的变化随着地理位置改变而较慢的变化，故称为慢衰落。又因为其接收场强中值是受电磁场阴影而变化的所以又称为阴影衰落。其次，大气折射条件的变化使多径信号相对时延变化，造成同一地点场强中值随时间的慢变化，但这种变化远小于地形因素的影响，这也是产生慢衰落的一种原因，因此由于季节不同、气候不同等对无线信号的影响也就不同
3、多径传播引起的衰落
移动通信信道是一种多径衰落信道,发射的信号在城市中常常会受到建筑物或地形的阻挡要经过直射、反射、散射等多种传播路径才到达接收端，而且随着移动台的移动，各条传播路径上的信号幅度时延及相位随时随地发生的变化，所以接收到的信号是起伏不稳定的这些多径信号相互迭加产生的矢量和就会形成一个严重的衰落谷点，使矢量和非常接近为零。迭加后的信号幅度变化符合瑞利分布，因而又被称为瑞利衰落。瑞利衰落随时间而急剧变化，又常常
图示瑞利衰落
被称为快衰落。根据理论推导，衰落最快时为每秒2V/λ次（V为移动速度，λ为信号波长）严重衰落时深度达（20~40）dB，这将严重的影响信号传播质量，从这里可以看出在经历衰落谷点的时间取决于移动台的运动速度及发射的工作频率，作为一种近似，两谷点之间的的距离可以认为是半个波长，对于900MHz频带，它约为17cm。根据该公式还可以看出当采用1800MHz时两衰落谷点的时间是900 MHz的一半。瑞利衰落在开阔地带的对通信影响要小一些。
4、多普勒频移
快速运动的移动台还会发生多普勒频移现象，这是因为在移动台高速运动时接收和发送信号将导致信号频率将发生偏移而引起的干扰。多普勒频移符合下面的公式：
f
I =f
-f
D
cosθ
I
= f
-（v/λ）cosθ
I
f I 为合成后的频率，f
为工作频率，f
D
为最大多普勒频移，θ
I
为多径信号合成的传播方向与移动台
行进方向的夹角，v为移动台的运动速度，λ为波长，当移动台快速远离基站时为f
I =f
-f
D
，当移动台快
速靠近基站时为f
I =f
+f
D
。
当运动速度过高时，多普勒频移的影响必须考虑，而且工作频率越高，频移越大。
二、分集接收
多径衰落和阴影衰落产生的原因是不同的，随着移动台的移动，瑞利衰落随着信号的瞬时值快速变动，而对数正态衰落随着信号平均值变动，这两者是构成移动通信接收信号不稳定的主要因素，使接收信号被大大恶化，虽然通过增加发信功率、天线尺寸和高度等方法能取得改善，但采用这些方法在移动通信中比较昂贵，有时也显得不切实际，而采用分集方法即在若干支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号，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。
由于衰落具有频率、时间和空间的选择性，因此分集技术包括空间分集、时间分集、频率分集和极化分集四种。
1.空间分集：若在空间设立两副接收天线，独立接收同一信号，由于其传播环境及衰落各不相同，具
有不相干或相干性很小的特点，采用分集合并技术并使输出较强的有用信号，降低了传播因素的影响。在移动通信中，空间的间距越大，多径传播的差异就越大，所收场强的相关性就越小。天线间隔可以是垂直间隔也可以是水平间隔。但是，垂直间隔的分集性能太差，不主张用这种方式。为获得相同的相关系数，基站两分集天线之间的垂直距离应大于水平距离。这种方式在移动通信中是最有效的，也是应用最普遍的一种分集方式。
2.时间分集：可采用通过一定的时延来发送同一消息，或在系统所能承受的时延范围以内在不同时间
内的各发送消息的一部分。在GSM中采用的是后面会讲到的交织技术来实现时间分集的。
3.频率分集：这种分集技术在GSM中是通过调频来实现的，
4.极化分集：它是通过采用垂直电子天线、垂直磁性天线和环状天线来实现的。
第四节移动台和基站的时间调整
移动台收发信号要求有3个时隙的间隔,由于移动台是利用同一个频率合成器来进行发射和接收的.因而在接收和发送信号之间应有一定的间隔。从基站的角度上来看，上行链路的编排方式可由下行链路的编排方式延迟3个突发脉冲获得。这3个突发脉冲的延时对于整个GSM网络是个常数。
典型的移动台在一个时隙间接收，在频率上平移45MHz，经过一段时间（3个突发脉冲减去传播的校正时间后发送，然后可能再次平移监视其它信道，并使接收频率移动到能重新开始整个周期。
在通信过程中，如移动台在呼叫期间向远离基站的方向上移动，因而从基站发出的消息将越来越迟的到达移动台。与此同时，移动台的应答信息也会越来越迟的到达基站.如不采取措施，该时延长至当基站收到该进动台在本时隙上发送的消息会与基站在其下一个时隙收到的另一个呼叫信息重叠起来，而引起干扰。因此，在呼叫进行期间由移动台向发送的基站SACCH上的测量报告的报头上携带着由移动台测量的时延值，而基站必须监视呼叫到达的时间，并BTS在下行的SACCH的系统报告上每次两秒的频次向移动台发出指令，随着移动台离开基站的距离，逐步指示移动台提前发送的时间，这就是时间的调整。在GSM中被称为时间提前量TA。
时间提前量值可以由0至233us，该值会影响到小区的无线覆盖，在给定光速下，GSM小区的无线覆盖半径最大可达到35km，这个限制值是由于GSM定时提前的编码是在0~63之间。基站最大覆盖半径算法如下：
3.7us×63×3×108m/s÷2=35km
其中，3.7us:每个比特的时长；63：时间调整的最大比特数；3×108m/s:光速。
但在某些情况下，客观需要基站能覆盖更远的地方，比如在沿海地区，如需用来覆盖较大范围的一些海域或岛屿。这种覆盖在GSM 中是能实现的，代价是须减少每载频所容纳的信道数，办法是仅使用TN 为偶数的信道（因为TN0必须用做BCCH），空出奇数的TN，来获得较大的保持时间。这在北电中被称为扩展小区技术,这一技术有专门的接收处理.这样定时提前的编码将会增大一个突发脉冲的时长。即基站的最大覆盖半径为：
3.7us×(63+156.25)×3×108m/s÷2=120km
图示：扩展小区的TDMA帧
第五节跳频技术
跳频可分为快速跳频和慢速跳频,在GSM中采用的是慢速跳频,其特点是按照固定的间隔改变一个信道使用的频率.
根据GSM的建议，基站无线信道的跳频是以每一个物理信道为基础的，因此对于移动台来说，只需要在每个帧的相应时隙跳变一次，其跳频速率为217跳/秒，它在一个时隙内用固定的频率发送和接收，然后在该时隙后需跳到下一个TDMA帧，由于监视其它基站需要时间，故允许跳频的时间约为1ms，收发频率为双工频率。但对基站系统来说，每个基站中的TRX（收发信机）要同时于多个移动台通信，因此，对于每个TRX来说，能根据通信使用的物理信道，在其每个时隙上按照不同的跳频方案来进行跳变。
一、跳频的种类及各自实现的方法
GSM中的跳频可分为基带跳频和射频跳频两种。在北电系统中采用的是射频跳频。
基带跳频是通过腔体合成器来实现的，而射频跳频是通过混合合成器来实现的。
当采用基带跳频时，它的原理是在真单元和载频单元之间加入了一个以时隙为基础的交换单元，通过把某个时隙的信号切换到相应地无线频率上来实现跳频，这种做法的特点是比较简单，而且费用也底。但由于采用的腔体合成器它要求其每个发信机的频率都是固定发射的，当发信机要改动其频率时，只能人工调谐到新的频率上，其话音信号随着时间的变化使用不同频率发射机发射，收发信机在跳频总线上不停的扫描观察，当总线发现有要求使用某一频率时，总线就自动指向拥有该频率的发信机上来发送信号。采用基带跳频的小区的载频数与该小区使用的频点数是一样的。
当采用射频跳频时，它是在通过对其每个TRX的频率合成器进行控制，使其在每个时隙的基础上按照不同的方案进行跳频。它采用的混合合成器对频带的要求十分宽松，每个发信机都可使用一组相同的频率，采用不同的MAIO加以区分。但它必须有一个固定发射携带有BCCH的频率的发信机，其他的发信机可随着跳频序列的序列值的改变而改变。
两者的区别是：
1、基带跳频采用的腔体合成器最多可配置8个发信机，而且衰耗小，此时衰耗仅为3.5dB;而射频跳频采用的混合合成器的容量较小,最多可配置4个发信机,而且衰耗大,当为H2D时,衰耗为4.5dB当为H4D 时,衰耗为8dB.显然,当基站配置较大时,采用混合合成器的基站的覆盖要小.
2、腔体合成器对频段的要求不如混合合成器灵活,混合合成器所带的发信机可以使用一组频率,频点的间隔要求为200K;腔体合成器的发信机仅能使用固定的频率发射,而且所用频点的间隔要求大于600K.
3、基带跳频的每个发信机TX只能对应一个频点，而射频跳频的每个发信机TX能够发送所有参与跳频的频点。当使用基带跳频时携带BCCH频点的TX若出现故障，则易导致整个小区的瘫痪，而在射频跳频时则不会出现这类情况，因为每个TX都能发送BCCH频点，携带BCCH信道的载频优先级最高，当该载频出现问题时，携带BCCH信道的TDMA帧，能够自动通过另一个载频发射出去。
二、跳频的优点
GSM采用跳频有两个原因,是因为它可起到频率分集和干扰源分集的作用。
1、跳频可起到频率分集的作用。
跳频是要保证同一个信息按几个频率发送，从而可提高了传输特性。不同频率的信号所收到的衰落不同，而且随着频率差别增大时，衰落更加独立。对于相距足够远的频率，它们可看做是完全独立的，通过跳频，包括信息一部分的所有突发脉冲不会被瑞利衰落以同一方式破坏。
当移动台以高速移动时，在同一信道上接收两个相邻突发脉冲期间（相隔8个时隙，即4.615ms）,移动台位置的差别对于驱除信号瑞利变化的相关性以足够了,在这种情况下,跳频基本起不到什么作用.然而对于拥有大量手持机的用户的系统是很重要的,因为手持机的用户通常运动速度较慢,或处于静止状态,在此时跳频优越性就显示出来了,它所能提供的增益大概是在6.5dB左右.
2、跳频可起到干扰源分集作用
在业务量密集的地方，网络的容量将受到由于频率复用产生的干扰限制。相对干扰比C/I值（载波电平/干扰电平）可能在呼叫之间变化很大。载波电平随着移动台相对于基站的位置及移动台与基站之间障碍的数量而变化，干扰电平的变化依赖于此频率是否被附近蜂房的另一呼叫使用，它还随着干扰源距离、电平的变化而变化。由于系统的目标是尽可能满足更多用户的需求，当不选用跳频时，如一频点出现干扰时，当用户占用该频点时就会造成通话质量使用户难以忍受，而当使用跳频时，该干扰情况就会被该小区的许多呼叫所共享，整个网络的性能将得到提高。经分析使用跳频的网络可比不采用跳频的网络高出3dB的增益。
三、跳频序列
在小区参数的定义中定义了两个频率组，一个称为小区分配表（CELL ALLOCA TION）用来定义该小区所用到的所有频点，另一个被称为移动分配表（MOBILE ALLOCA TION）用来定义参与跳频的所有频点。在此值得注意的是，携带有BCCH的载频，不能用于跳频，因为它携带有FCCH、SCH及BCCH信道，需要不停的向该小区的所有手机广播同步消息及系统消息。在GSM规范中有两个参数用来定义跳频序列，分别是MAIO（移动分配指针偏移）和HSN（跳频序列号）。
MAIO因需描述跳频重复功能的起点，所以偏移的可能值与参与跳频的频率数一样多。MA的频点数应在1到64之间，产生跳频序列要经过一个十分复杂的算法过程时，参与计算的参数有FN（当前的帧号及获得的描述帧号的T1、T2、T3值）、MAIO、HSN。
HSN值有64个不同的值，通常一个小区的信道应有相同的HSN值，不同的MAIO值，因为这是要避免同一小区信道之间的干扰，当同一小区出现相同的MAIO后将导致严重的指派失败率。两个拥有相同HSN不同MAIO的信道，不会在同一突发脉冲使用相同的频率。相反，当两个使用同一跳频组，MAIO也相同的但HSN不同的信道，它只会对突发脉冲的1/n干扰。
MS可以由系统广播消息中提供的小区参数来根据算法导出跳频序列和小区的跳频序列号。
在使用同一跳频组的相邻小区中，应注意使用不同的HSN，该做法可获得干扰源分集增益。但注意应尽量避开使用HSN=0的情况（它是循环跳频），因为它会导致低质量的干扰源分集。
第六节语音的传输过程
一、语音编码
由于GSM系统是一种全数字系统，话音和其它信号都要进行数字化处理，因此移动台首先要将语音信号转换成模拟电信号，以及其反变换，移动台再把这模拟电信号转换成13Kbit/s的数字信号，用于无线传输。下面我们主要讲一下TCH全速率信道的编码过程。
目前GSM采用的编码方案是13 Kbit/s的RPE-LTP（规则脉冲激励长期预测），其目的是在不增加误码的情况下，以较小的速率优化频谱占用，同时到达与固定电话尽量相接近的语音质量。
它首先将语音分成20ms为单位的语音块，再将每个块用8 KHZ抽样，因而每个块就得到了160个样本。每个样本在经过A率13比特（μ率14比特）的量化，因为为了处理A率和μ率的压缩率不同，因而将该量化值又分别加上了3个或2个的“0”比特，最后每个样本就得到了16比特的量化值。因而在数字化之后，进入编码器之前，就得到了128 Kbit/s的数据流。这一数据流的速率太高了以至于无法在无线路径下传播，因而我们需要让它通过编码器的来进行编码压缩。如果用全速率的译码器的话，每个语音块将被编码为260比特，最后形成了13 Kbit/s的源编码速率。此后将完成信道的编码。
在BTS侧将能够恢复13 Kbit/s的源速率，但为了形成16 Kbit/s的TRAU帧以便于在ABIS和ATER 接口上传送，因而需再增加3 Kbit/s的信令，它可用于BTS来控制远端TCU的工作，因而被称为带内信息。这3 Kbit/s将包括同步和控制比特（包括坏帧指示、编码器类型、DTX指示等）。总之，带内信息将能使TCH，知道信息的种类（全速率语音、半速率语音、数据），以及采用何种适用的方法用于上行和下行的传输。
在TCU侧，通过为了适应PSTN网络64Kbit/s的传输，因而在它其中的码型速率转换板将完成将速率由13Kbit/s转换为64Kbit/s的工作，
二、信道编码
信道编码用于改善传输质量，克服各种干扰因素对信号产生的不良影响，但它是以增加比特降低信息量为代价的。编码的基本原理是在原始数据上附加一些冗余比特信息，增加的这些比特是通过某种约定从原始数据中经计算产生的，接收端的解码过程利用这些冗余的比特来检测误码并尽可能的纠正误码。如果收到的数据经过同样的计算所得的冗余比特同收到不一样时，我们就可以确定传输有误。根据传输模式不同，在无线传输中使用了不同的码型。
GSM使用的编码方式主要有块卷积码、纠错循环码（FIRE CODE）、奇偶码（PARITY CODE）。块卷积码主要用于纠错，当解调器采用最大似然估计方法时，可以产生十分有效的纠错结果。纠错循环码主要用于检测和纠正成组出现的误码，通常和块卷积码混合使用，用于捕捉和纠正遗漏的组误差。奇偶码是一种普遍使用的最简单的检测误码的方法。
无论如何处理，全速率TCH编码都将在信道编码后,在每20ms内将形成456比特的编码序列。
1、全速率TCH信道编码
在对全速率语音编码时，首先将对语音编码形成的260个比特流分成三类，分别为50个最重要的比特，132个重要比特以及78个不重要的比特。然后对上述50个比特添加上3个奇偶校验比特（分组编码），这53个比特连同132个重要比特与4个尾比特一起被卷积编码，速率为1：2，因而得到378个比特，另外78个比特不予保护。于是最后将得到456比特。
1、BCCH、PCH、AGCH、SDCCH、FACCH、SACCH信道的编码
LAPDm是数据链路层的协议（第二层），在连接模式下被用于传送信令。它被应用在逻辑信道BCCH、PCH、AGCH、SDCCH、FACCH、SACCH上，一个LAPDm帧共有23个字节（184个比特）。为了获得456比特的保护字段，便可通过对LAPDm帧的编码来得到。
首先给184比特增加40比特的纠错循环码，这样就可以来检测是否物理层的差错校正码能正确的校正传输差错。通过这种码型来监测无线链路，来确认是否SACCH消息块是否被正确的接收到。
为了实现卷积编码，还应加上4个比特的尾位。我们将得到的这228个比特通过1：2卷积编码速率，最后也会得到456比特的数据。
2、SCH信道的编码
SCH信令信道不能用LAPDm协议。在每个SCH信道有25比特的消息字段，其中19比特是帧号，6比特用于BSCI号。由于每个单独的SCH时隙都携带着一个完整的同步消息，而且SCH的突发脉冲的消息位的字段是78个比特。因而我们需要将这25比特的数据编码成78个比特。
我们将这25个比特的数据再加上10个奇偶校验比特和4个比特的尾位，这就得到了39个比特。再将这39个比特按照1：2的卷积编码速率，便得到了78个比特的消息。
3、RACH信道的编码
随机接入信道RACH的消息是由8个消息比特组成，包括3个比特的建立原因和5个比特的隋机鉴别符。由于RACH的突发脉冲的消息位的字段是36个比特。因而我们需要将这8比特的数据编码成36个比特。
首先，我们给它加上6个比特的色码，这六个比特的色码是通过将6个比特的BSIC和6个比特的奇偶校验码取模2而获得的。然后再加上4个比特的尾位。这样就得到了18个比特，我们再将这18个比特按照1：2的卷积编码速率，最后将得到RACH突发脉冲上的36比特的消息位。
三、交织技术
在移动通信中这种变参的信道上，比特差错经常是成串发生的。这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。但是，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效，为了解决这一问题，希望找到把一条消息中的相继比特分开的办法，即一条消息的相继比特以非相继的方式被
发送，使突发差错信道变为离散信道。这样，即使出现差错，也仅是单个或者很短的比特出现错误，也不会导致整个突发脉冲甚至消息块都无法被解码，这时可再用信道编码的纠错功能来纠正差错，恢复原来的消息。这种方法就是交织技术。
在GSM系统中，在信道编码后进行交织，交织分为两次，第一次交织为内部交织，第二次交织为块间交织。
在上一节我们提到了，通过话音编码和信道编码将每一20ms的话音块数字化并编码，最后形成了456比特。我们首先将它进行内部交织，将456比特按（0，8…448）、(1,9…449)…...（7，15…455）的排列方法，分为8组，每组57个比特，通过这一手段，可使在一组内的消息相继较远。
但是如果将同一20ms话音块的2组57比特插入到同一普通突发脉冲序列中，那么，该突发脉冲丢失则会使该20ms的话音损失25%的比特，显然信道编码难以恢复这么多丢失的比特，因此必须在两个话音帧间再进行一次交织，即块间交织。
设进行完内部交织后，将一语音块B的456比特分为八组，再将它的前四组（B0、B1、B2、B3）与上一个语音块的A的后四组（A4、A5、A6、A6）进行块间交织，最后由（BO，A4）、（B1，A5）、（B2，A6）、（B3，A7）形成了4个突发脉冲，为了打破相连比特的相邻关系，使块A的比特占用突发脉冲的偶数位置，块B的比特占用奇数位置，即B0占奇数位，A4占偶数位。同理，将B的后四组同它的下一语音块C的前四组来进行块间交织。
这样，一个20ms的语音帧经过二次交织后分别插入了8个不同的普通突发脉冲序列中，然后一个个的进行发送，这样即使在传输过程中丢掉了一个脉冲串，也只影响每一个话音比特数的12.5%，而且它们不互相关联，这能就通过信道编码进行校正。
应注意的是，对控制信道（SACCH、FACCH、SDCCH、BCCH、PCH和AGCH）的二次交织有所不同。我们不象话音交织一样，要用到3个话音块。在这里我们这一456比特的消息块在经历过内部交织并分为8组后（这一过程同话音的内部交织一样），将把它的前四组与后四组进行交织（交织方法也与话音的交织一样），最后获得了4个整突发脉冲。
由上可知，交织对于抗干扰具有很重要的意义，但是它的缺点是时延长，在传输20ms 语音块中，从接收第一个比特开始到最后一个比特结束并考虑到SACCH占一个突发脉冲的话，那么时延周期是（9*8）-7=65个突发脉冲的周期，即37.5ms 的延时。因此在GSM系统中，移动台和中继电路上增加了回波抵消器，以改善由于时延而引起的通话回音。
四、加密
在数字传输系统的各种优点中，能提供良好的保密性是很重要的特性之一。GSM通过传输加密提供保密措施。这种加密可以用于语音，用户数据和信令，与数据类型无关，只限于用在常规的突发脉冲之上。加密是通过一个泊松随机序列（由加密钥Kc与帧号通过A5算法产生）和常规突发脉冲之中114个信息比特进行异或操作而得到的。
在接收端再产生相同的泊松随机序列，与所收到的加密序列进行同或操作便可得到所需要的数据了。
五、调制和解调
调制和解调是信号处理的最后一步。简单的说GSM所使用的调制是BT=0.3的GMSK技术，其调制速率是270.833Kbit/s，使用的是Viterbi（维特比）算法进行的解调。调制的功能就是按照一定的规则把某种特性强加到的电磁波上，这个特性就是我们要发射的数据。GSM系统中承载信息的是电磁场的相位，即调相方式。解调的功能是接收信号，从一个受调的电磁波中还原发送的数据。从发送角度来看，首先要完成二进制数据到一个低频调制信号的变换，然后再进一步把它变到电磁波的形式。解调过程是一个调制的逆过程。
第四章呼叫处理过程
在这一章中，我们重点来研究一下，当移动台处于空闲状态时的工作情况及移动台与网络之间的信令处理过程。
第一节小区的选择与重选
一、小区选择过程
当移动台开机后，它会试图与SIM卡允许的GSM PLMN取得联系，因此移动台将选择一个合适的小区，并从中提取控制信道的参数和其它系统信息，这种选择过程被称为“小区选择”。
如果移动台并无存储的BCCH消息，它将首先搜索完所有的124个RF信道（如果为双频手机还应搜索374个GSM1800的RF信道），并在每个RF信道上读取接收的信号强度，计算出平均电平，整个测量过程将持续3~5s，在这段时间内将至少分别从不同的RF信道上抽取5个测量样点。
MS将调谐到接收电平最大的载波上，判断该载波是否为BCCH载波（通过搜寻FCCH突发脉冲），若是，移动台将尝试解码SCH信道来与该载波同步并读取BCCH上的系统广播消息。若MS可正确解码BCCH的数据，并当数据表明该小区属于所选的PLMN、参数C1值大于0、该小区并未被禁止接入、移动台的接入等级并未被该小区禁止时，移动台方可选择该小区。否则，MS将调谐到次高的载波上直到找到可用的小区。
如MS在上次关机时，存储了BCCH载波的消息，它将首先搜索已存储的BCCH载波，若未找到则执行以上过程。
参数C1为供小区选择的路径损耗准则，服务小区的C1必须大于0，其公式如下：
C1=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN - MAX ((MS_TXPWR_MAX_CCH - P), 0) 单位：dBm
其中RXLEV为移动台接收的平均电平; RXLEV_ACCESS_MIN 为允许移动台接入的最小接收电平; MS_TXPWR_MAX_CCH为移动台接入系统时可使用的最大发射功率电平;P为移动台的最大输出功率。
问题研究：允许接入的最小接入电平RXLEV_ACCESS_MIN
为了避免移动台在接收电平很低的情况下接入系统（此时接入后的通信质量往往很差，以至于无法保证正常的通信过程），而无法提供用户满意的通信质量而无谓的浪费无线资源，因而GSM规范规定移动台在接入网络时其接收电平必须大于参数RXLEV_ACCESS_MIN所定义的值。
当减小该值时，将扩大小区允许接入的范围（其下限是移动台接收灵敏度），但在边缘地带的通话质量会很恶劣易引起掉话，而且此时由于上下行信号很弱，会导致在功率控制下移动台以最大功率发射，从而增加上行信号干扰。
但该值设置过大时会使小区的有效覆盖范围随之缩小，在小区交接处人为的造成盲区。
二、小区重选过程
当移动台选择某小区为当前服务小区后，在各种条件变化不大的情况下，移动台将驻留在所选的小区中，并根据服务小区的BCCH系统消息所指示的小区重选邻小区频点配置表，开始监测该表中所有BCCH载波的接收电平和同步消息，并记录下接收电平最高的6个邻小区，并从中提取每个邻小区的的各类系统消息和控制消息，当满足一定条件时移动台将重新选择其中一个邻小区作为服务小区，这个过
程被称为小区重选。所谓一定的条件包含多方面的因素，如小区的限制（由cell_bar和cell_bar_qualify来决定）、小区是否被禁止接入等。
小区重选采用的算法为C2算法，计算公式如下：
当PENALTY_TIME不等于11111时：C2=C1+CELL_RESELECT_OFFSET–TEMPORARY_OFFSET×H(PENALTY_TIME–T)；
当PENALTY_TIME等于11111时：C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET；
其中当X>0时,函数H(x)=0;当X≤O,函数H(x)=1；
T是一个定时器,它的初始值为0,当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个邻小区时,则对应该小区的计数器T开始计时,当该小区从移动台信号电平最大的六个邻小区表中去除时,相应的定时器T被复位；
CELL_RESELECT_OFFSET为小区重选偏移量,可人为的来调整C2值的大小;
TEMPORARY_OFFSET为临时偏移量；
PENALTY_TIME为惩罚时间, 从移动台发现某一小区的信号出现后，定时器T开始置位到定时器T 的值到达PENALTY_TIME规定的时间之前将按照TEMPORARY_OFFSET所定义的值给该小区的C2算法一个负偏置的修正，这种做法是用来防止当移动台在快速移动时来选择一个微蜂窝或覆盖较小的小区作为服务小区的情况。如果在时间超过仍收到该小区的信号，；反之，若时间超过了PENALTY_TIME所定义的时间后，将不考虑临时偏移量。在高速公路等覆盖区可使用惩罚时间。
在这里值得注意的是,仅当小区重选指示(CELL_RESELECTION_INDICA TION)激活时C2算法这几个参数才起作用,否则移动台将不考虑CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY_OFFSET和PENALTY_TIME的设置情况，因而此时C2=C1。
当发生以下情况时，将触发小区重选
1、移动台计算某小区（与当前小区属同一个位置区）的C2值超过移动台当前服务小区的C2值连
续5秒。
2、移动台计算某小区（与当前小区不属同一个位置区）的C2值超过移动台当前服务小区的C2值
与小区重选滞后值（CELL_SELECTION_HYSTERESIS）之和连续5秒
3、当前服务小区被禁止
4、MS监测出下行链路故障
5、服务小区的C1值连续5秒小于0
问题研究：
1、小区重选滞后值的设置原则：当移动台进行小区重选时，若原小区和目标小区属不同的位置区，则移动台在小区重选之后必须启动一次位置更新过程，由于无线信道的衰落特性，通常在相邻小区的交界测得的C2值会有较大的波动，从而导致频繁的小区重选和位置更新，它不但使网络网络的信令流量大大增加导致信令信道的拥塞，并且由于移动台在位置更新过程中无法响应网络对它的寻呼，因而使网络接通率降低。为了减小这一问题的影响，GSM设立了小区重选滞后这一参数，要求其邻小区（位置区与本区不同）信号电平必须比服务小区的信号电平大出重选滞后所规定的值后，才允许触发小区重选。建议当在话务统计报告中发现位置更新较频繁时，可将该小区的值设为6dB或8 dB。但如果这两个小区的无线覆盖比较差时，应将该值适当的设小一些。
2、下行信令故障：下行信令故障准则基于下行信令故障计数器DSC，当MS选择了某小区时，DSC 置为[90/BS_PA_MFRMS]取整，BS_PA_MFRMS为基站传输寻呼消息给同一寻呼组MS之间的51TDMA 帧复帧数。因此当MS要在其寻呼子信道上译码时，若成功则DSC加1，若失败，则DSC减4，当DSC 为0时，则断定出现了下行信令故障。
3、值得注意的时，每次由参数C2引起的小区重选至少间隔15秒，这是为了避免移动台频繁的小区重选过程。当某小区的话务较闲时，可适当提高其CELL_RESELECT_OFFSET，来增强该小区吸引话务量的能力。但作为两个相邻的小区，它们的所定义的重选偏置的差值应尽量要小于20dB，否则将使该服务区边界的信号很不稳定。
4、小区接入限制（CELL_BAR_ACCESS,CBA）和小区禁止限制（CELL_BAR_QUALIFY,CBQ）
对于小区重叠的地区，根据每个小区容量的大小，业务量的大小及小区功能的差异，网络运营商们都希望移动台在小区选择中优先选择某些小区，即设定小区的优先级。这一功能可以通过设置参数小区接入限制和小区禁止限制来实现，见下表：
如微蜂窝和双频网等，此时我们可将这些小区的优先级设为正常，而将周围其它小区的优先级设为低。当移动台在小区选择过程中，只有当没有优先级为正常的合适小区时，才去选择优先级为低的小区。通过设置小区优先级我们可以对一些拥塞较严重的小区和其相邻的小区来进行话务平衡，即将它们的优先级设为低使它的邻小区将其话务量吸收过去一部分，这也相当于将其实际的覆盖范围减小，但这种做法不同于将其功率降低，后者可能会引起网络覆盖的盲点和通话质量的下降。
当小区接入禁止设为1且小区禁止限制设为0时，则该小区只允许切换业务，而不允许移动台直接接入，这种做法常被用在微蜂窝和双频网的覆盖环境下。如在双层覆盖的情况下，用底层网络来吸引话务量而用上层网络来保证覆盖。当上层小区的覆盖区业务量较大时，为了防止拥塞可使用该做法来移动台禁止接入该小区而迫使它去选择其底层的小区，仅支持移动台的切换业务以防止掉话。
但用小区优先级为手段去做网络优化时，应注意，它只影响小区选择而对小区重选不起作用，因而要真正达到网络优化的目的必须结合使用小区优先级和C2算法。
三、不连续接收模式DRX和寻呼信道的定义
在空闲模式下，若移动台选择了某小区后作为服务小区后，它就可以开始收听该小区的寻呼消息了。但为了降低功耗，在GSM规范中引入了不连续接收的机制，每个移动用户（即对应每个IMSI）都属于一个专门的寻呼组，在小区中每个寻呼组都分别与一个寻呼子信道相对应，移动台可根据自身IMSI 的最后3位及该位置区寻呼信道的配置情况来计算出它所属的寻呼组，进而计算出该寻呼组的寻呼子信道位置。在实际情况下，移动台在空闲状态下仅守侯在属于它的寻呼子信道上来收听系统播发的寻呼消息（在此期间它还可用来监测非服务小区的BCCH载波的接收电平），而忽略其它寻呼子信道的内容，甚至在其它寻呼子信道期间关闭移动台某些硬件设备的电源以节约移动台的功率开销，但必须保证在一定的时间内完成必要的测量网络消息的任务。
我们可以根据CCCH信道的配置类型、BS_AG_BLKS_RES(在51复帧中有几个块用于AGCH块)、BS_PA_MFRMS(以多少个51复帧作为寻呼子信道的一个循环)来计算出每个小区寻呼子信道的个数。
当一个51复帧中CCCH为3时寻呼子信道数为：（3- BS_AG_BLKS_RES）×BS_PA_MFRMS
当一个51复帧中CCCH为9时寻呼子信道数为：（9- BS_AG_BLKS_RES）×BS_PA_MFRMS
问题研究：
1、当参数BS_PA_MFRMS越大，小区的寻呼子信道也就越多，相应的属于每个寻呼子信道的用户数也就越小，但系统总体容量并未增加，因为它是以牺牲寻呼消息在无线信道上的平均时延为代价的。当通过话务统计报告发现重发等待的比率较大时，应适当提高BS_PA_MFRMS来划分更多的寻呼子信道。如重发的比率较低，则可将将该参数降低，以减少寻呼时延。
2、应注意同一位置区的所有小区的寻呼子信道容量应尽量一样，因为同一位置区的任何一个寻呼消息必须同时在该位置区的所有小区发送。
3、当寻呼信道周期越长，在该服务区的手机就越省电，如市区可定义为2即手机在102内帧收听一次
寻呼消息，郊区可定义为4或6，当该参数为6时将比2时省电18%。在手机完成对系统消息的测量后，就进入休息状态，仅在指定的寻呼块内受听寻呼消息并同时测量邻小区的BCCH的接收电平，在30秒左右的时间内又将会去收听系统消息，来判断小区重选的进程。
4、在GSM系统中公共控制信道CCCH信道主要包括AGCH和PCH信道，它的主要作用是用来发送立即指派消息和寻呼消息。CCCH可以由一个物理信道承担，也可以有多个物理信道共同承担，且CCCH 可以与SDCCH信道共用一个物理信道。小区中的公共控制信道采用哪种组合方式，由参数
CCCH_CONF决定。应注意，小区中的CCCH_CONF的设置必须与小区公共控制信道的实际配置情况一致。建议当小区的TRX数为一个时，CCCH的配置可采用一个基本物理信道且与SDCCH共用（此时有3个CCCH消息块）。
在有时由于一个位置区的寻呼业务量特别大，为了防止仅用一个物理时隙发送寻呼消息不够用，因而GSM规范允许在携带有BCCH信道的载频上，可以多配置几个CCCH信道，但只要求在时隙0、2、
4、6上使用。
5、当CCCH_CONF确定以后，参数BS_AG_BLKS_RES实际上就是分配AGCH和PCH在CCCH 上占用的比例。建议在保证AGCH信道上不过载的情况下，应尽可能缩小该参数以缩短移动台响应寻呼的时间。
第二节初始化过程
一、信道申请
初始化过程就是一个随机接入的过程。当移动台需要同网络建立通信时，就需通过RACH信道来向网络发送一个报文以申请接入。这个在RACH上发送的报文被称做信道申请（channel request）,它的有用信令消息只有8比特，其中有3比特用来提供接入网络原因的最少指示，在网络拥塞的情况下，系统可根据这这一粗略的指示来分别对待不同接入目的的信道申请（哪些类型的呼叫可接入网络、哪些类型的呼叫将被拒绝）并为它们选择分配最佳类型的信道，在这一指示中显然不足以传送移动台想传送的所有信息，如申请信道的具体原因、用户身份及移动设备的特性，这些消息是在此后的SABM消息中发送的。另外5比特是移动台随机选择的鉴别符，它并不用来向网络提供信息，而是用来区分两个移动台在同一时隙内发送信息时被网络所识别，在网络此后向移动台发送的立即指派命令（含有所分配信道的信息中），会再将该鉴别符发给移动台，移动台通过此鉴别符和本身所发送的鉴别符相比较来判断是否是网络发送给自己的消息。
问题研究：系统对RACH的控制功能
1、值得注意的是网络无法知道移动台何时需要通信，移动台也很可能会同时占用同一个RACH时隙来用于申请接入，这时不可避免的要发生碰撞现象。后果有两个，一是网络收到在此时隙上的一个突发脉冲的电平，要明显的比另一个高，这样网络就会处理电平较高的这个随机接入请求。另一后果是，网络什么也不能正确的接收到。因而随着业务量的增长，报文因碰撞而丢失的几率也就越大，这必将是对网络容量的一个重要的制约因素。
在此GSM引入了两个机制用来控制这种报文丢失情况，一个是允许重发的最大次数（maxretrans），另一个是重发之间的平均时间（TX-INTEGER）这两个参数是在BCCH的系统报告上广播的。当在移动台发起申请后如在规定的时间内（定时器T3120）收不到网络的立即指派命令，则需进行报文的重发，但重发也要遵循一定的原则。因为如果两个移动台的发送碰撞，并在一段给定的时间后重发，则它们的申请仍会碰撞。因而为了避免这种现象，RACH上的重发必须在一段“随机”间隔后进行，这就需要由参数TX-INTEGER（取值范围：3~12,14,16,20,25,32, 50。根据小区的RACH和AGCH负
https://www.doczj.com/doc/612655869.html,/blog/static/80973220101125525131 59/?latestBlog 【信令系统基础】GSM系统A接口 GSM网络 2010-12-25 17:29:32 阅读44 评论0 字号：大中小订阅 1 概述 A接口是BSC与MSC之间的接口，由于该接口可能涉及到多个厂家的产品的互联，所以它是GSM规范中一个标准的接口。GSM系统在A接口采用七号信令系统。 A接口从物理上而言是BSC与MSC之间的中继电路与中继接口，A接口信令协议参考模型如图1所示。 图1-1 A接口信令协议参考模型图 2 A接口各层简介 2.1. 物理层 A接口的物理层为75Ω（同轴电缆）或者120Ω（双绞线）的电缆，速率为2Mbit/s。其特征包括：A）2Mbit/s的传输速率符合G. 703; B）帧结构、同步和定时符合G. 705； C）故障管理符合G. 732； D）CRC4 校验符合G. 704。 2.2. 消息传递部分（MTP） MTP的主要功能是在信令网中提供可靠的信令消息传递，并在系统和信令网故障情况下，为保证可靠的信息传递而作出响应，采取措施避免或减少消息丢失、重复及失序。 MTP需要遵循ITU-T建议Q.701～710的标准。 MTP由信令数据链路功能、信令链路功能和信令网功能三个功能级组成。 (1) 信令数据链路功能级 信令数据链路功能级（第一级）定义了信令数据的物理、电气和功能特性，并规定与数据链路连接的方法。信令数据链路是用于传递信令的双向传输通路，由同一数据速率在相反方向工作的两个数据通路组成，其速率为64kbit/s，一般占用一条中继的16号时隙，具体时隙由BSC与MSC双方协商而定。该时隙可通过数据配置建立一条半永久连接通路。 信令数据链路是七号信令的信息载体，它的一个重要特性就是信令链路应是透明的，即在它上面传送的数据不能有任何的改变，因此，信令链路中不能接入回声消除器、数字衰减器、A/u率变换器等设备。
今天，我们来谈一下，5G系统无线接入网中常用的几个接口。5G哥尽量将这些概念简单化一些，要不，沉下心来看的人就不多了。 NG接口 NG接口：无线接入网和5G核心网之间的接口。 NG接口是一个逻辑接口，规范了NG接口，NG-RAN节点与不同制造商提供的AMF的互连；同时，分离NG接口无线网络功能和传输网络功能，以便于引入未来的技术。 从任何一个NG-RAN节点向5GC可能存在多个NG-C逻辑接口。然后，通过NAS节点选择功能确定NG-C接口的选择。从任何一个NG-RAN 节点向5GC可能存在多个NG-U逻辑接口。NG-U接口的选择在5GC 内完成，并由AMF发信号通知NG-RAN节点。 NG接口分为NG-C接口（NG-RAN和5GC之间的控制面接口）和NG-U 接口（NG-RAN和5GC之间的用户面接口）。 NG接口的功能 寻呼功能 寻呼功能支持向寻呼区域中涉及的NG-RAN节点发送寻呼请求，例如UE注册的TA的NG-RAN节点。 UE上下文管理功能
UE上下文管理功能允许AMF在AMF和NG-RAN节点中建立，修改或释放UE上下文，例如，以支持NG上的用户个体信令。 移动管理功能 ECM-CONNECTED中的UE的移动性功能包括用于支持NG-RAN内的移动性的系统内切换功能和用于支持来自/到EPS系统的移动性的系统间切换功能。它包括通过NG接口准备，执行和完成切换。 PDU会话管理功能 一旦UE上下文在NG-RAN节点中可用，PDU会话功能负责建立，修改和释放所涉及的PDU会话NGRAN资源以用于用户数据传输，NGAP 支持AMF对PDU会话相关信息的透明中继。 NAS传输功能 NAS信令传输功能提供通过NG接口传输或重新路由特定UE的NAS 消息（例如，用于NAS移动性管理）的手段。 NAS节点选择功能 5GS架构支持NG-RAN节点与多个AMF的互连。因此，NAS节点选择功能位于NG-RAN节点中，以基于UE的临时标识符确定UE的AMF 关联，该临时标识符由AMF分配给UE。当UE的临时标识符尚未被分配或不再有效时，NG-RAN节点可以改为考虑切片信息以确定AMF。
无线路由器网卡天线接口 2007-11-23 11:57 无线真的是越来越接近大家了！市场上常见无线产品的天线接口一般有两种，弄不清楚的朋友在更换天线时会非常麻烦，接下来我向您阐述这两种接口的区别，也为您更换天线提供一种设备。 我先给大家介绍一下这两种接口，一种叫做SMA，另一种叫做TNC。 SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头（SMA RP M)。这种接口的无线设备是最最普及的，70% 以上的AP、无线路由和90%以上的PCI接口的无线网卡都是采用这个接口。譬如TP-LINK、 D-LINK、西门子、美国网件、 COREGA、鹰泰、贝尔金等等品牌。只要是天线可拆卸的，基本上都用的这个接口。 TNC的天线接口全称应为TNC反级性公头（TNC RP M），这种接口比SMA要粗些，天线接头的外部与内部触点之间有一层金属屏蔽最典型的就是网络的老大CISCO和它的子品牌LINKSYS的绝大多数无线设备用这种接口。 图文并茂解读无线路由器天线接口类型 2010年10月19日12:02 it168网站原创作者：张柏松编辑：张柏松评论：0条 本文Tag：无线路由器
天线对无线路由的重要性不言而喻，它直接关系到无线信号的传输质量。在无线网络普及的今天，大家都想尽力延伸无线信号的覆盖范围。不过由于天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离,就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到三个概念： 1.频率范围它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如80 2.11a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。 2.增益值此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。 3.天线接口主要是针对可以拆装及外接天线的无线设备，针对不同的接口正确匹配相应的天线，达到增大信号及延伸距离的功能。 天线的常见接口： SMA接口的天线：SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头,就是天线接头是内部有螺纹的里面触点是针(无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管)。这种接口的无线设备是最最普及的，70%以上的AP、无线路由和 90%以上的PCI接口的无线网卡都是采用这个接口，这个接口大小适中，手持对讲机等设备也有不少是这个类型，但里面的针和管却与无线设备相反的。采用这个接口的无线AP和无线路由包括了大部分的民用设备。TP-LINK、DLINK、美国网件、贝尔金等等品牌，只要是天线可拆卸的，基本上都用的这个接口。 SMA的天线接口就应该是SMA，并且SMA和RP-SMA不同的。SMA分为很多种，极性方面的差异一个叫“SMA”，另一个叫“RP-SMA”，他们之间的差别就是：标准的SMA是：“外螺纹+孔”、“内螺纹+针”，RP-SMA是：“外螺纹+针”、“内螺纹+孔”。
并非想象的容易无线天线如何区分接口? 2011年03月02日07:22 it168网站原创作者：张柏松编辑：张柏松评论：0条 本文Tag：无线路由器无线网卡 天线对无线设备的重要性不言而喻，它直接关系到无线信号的传输质量。无线路由器越来越普及，引出的讨论也越来越多。特别是信号强度，接收性的问题相当值得注意，不过由于天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离,就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到三个概念： 1.频率范围它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如80 2.11a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。 2.增益值此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。 3.天线接口主要是针对可以拆装及外接天线的无线设备，针对不同的接口正确匹配相应的天线，达到增大信号及延伸距离的功能。
那么只要无线路由的天线可以自由拆卸就行了吗?当然不是，按照上述的第三点，你还得看清无线天线的接口，它们也是有很大区别，下面我们来讨论一下无线天线的接口问题： 天线的常见接口： SMA接口的天线：SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头,就是天线接头是内部有螺纹的里面触点是针(无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管)。、SMA 分为很多种，极性方面的差异一个叫“SMA”，另一个叫“RP-SMA”，他们之间的差别就是：标准的SMA是：“外螺纹+孔”、“内螺纹+针”，RP-SMA是：“外螺纹+针”、“内螺纹+孔”。 图1 2 为 SMA的天线端和设备端的实拍图 图3 4 为几种SMA接口的常见天线 SMA天线接口是无线设备上最普及的接口，目前市场中70%以上的AP、无线路由器和90%以上的PCI-E接口的无线网卡都是采用此接口。例如我们所熟知的TP-Link，D-Link、NETGEAR、华硕、贝尔金等品牌的产品，只要是天线可拆卸的，基本上都是采用SMA接口。
CM550-5XX 无线RTU技术参数 产品简介 CM550系列智能无线远程测控终端(以 下简称无线RTU）是厦门CaiMore通经过多 年的实践及工程应用，为满足市场需求而自 主研发的集数据采集、远程控制与无线通讯 功能为一体的无线终端控制产品。该系列产 品集成了模拟信号采集，开关量输入，开关 量输出，脉冲计数，支持以太网通信，串口 通信，RS485通信和4G/3G/2G无线数据通 信于一体的高性能测控装置，可以直接接入 各种传感器、标准变送器信号、仪表等输出的模拟信号、电平信号、干触点、脉冲信号等，是实施无线测控的最佳选择。 CM550系列采用高性能的工业级32 位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台设备提供在线维持技术，保持数据终端永久在线，保存数据链路任何时候畅通，实现高速、稳定、可靠的数据采集和控制功能。 该产品拥有工业级处理器和智能三级保护，它不但通过电力3000V电击测试，还拥有专利技术，产品性能稳定可靠。 该产品已广泛应用于电力集中抄表、水表集中抄表、热网监控、燃气监控、水利监控、环保检测、气象检测、地震监测、交通控制等等行业。
1 . CM550-5XX 带以太网口接口图 正面图 背面图
正面接口 背面接口 2.外设接口信号定义说明： 接口编号功能分类接口名称默认功能扩展功能 1 电源PWM 电源输入正极无 2 GND 电源输入负极无 3 使能脚EN 低或者悬空开机 3.3V就关机无 4 RS232 D/RX RS232数据接收无 5 D/TX RS232数据发送无 6 GND RS232地无 7 RS485 A RS485通讯接口正极无 8 B RS485通讯接口负极无 9 RS232 U/RX RS232数据接收无 10 U/TX RS232数据发送无 11 GND RS232地无 12 开 关 量 输 入DIG 开关量输入地计数器输入地 13 DI1 开关量输入1 无 14 DI2 开关量输入2 无 15 DI3/C 开关量输入3 计数通道1 16 DI4/C 开关量输入4 计数通道2 17 DI5/C 开关量输入5 计数通道3 18 DI6/C 开关量输入6 计数通道4 19 DI7/C 开关量输入7 计数通道5 20 DI8/C 开关量输入8 计数通道6
笔记本无线上网卡主要接口类型（易商网购） 无线上网卡主要应用于笔记本电脑和PDA（掌上电脑）上，部分应用在台式机上，其接口方式也有多种类型。常见的接口主要有PCMCIA接口、USB接口、CF接口、EXPRESS CARD接口 等几类。 PCMCIA接口 这种类型接口的无线上网卡一般是笔记本等移动设备专用的，它受笔记本电脑的空间限制，体积远不可能像PCI接口网卡那么大。PCMCIA总线分为两类，一类为16位的PCMCIA， 另一类为32位的CardBus。 CardBus是一种用于笔记本计算机的新的高性能PC卡总线接口标准，就像广泛地应用在台式计算机中的PCI总线一样。该总线标准与原来的PC卡标准相比，具有以下的优势：第一，32位数据传输和33MHz操作。CardBus快速以太网PC卡的最大吞吐量接近90 Mbps，而16位快速以太网PC卡仅能达到20-30 Mbps。第二，总线自主。使PC卡可以独立于主CPU，与计算机内存间直接交换数据，这样CPU就可以处理其它的任务。第三，3.3V供电，低功耗。提高了电池的寿命，降低了计算机内部的热扩散，增强了系统的可靠性。第四，后向兼容16位的PC卡。老式以太网和Modem设备的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。 PCMCIA接口的无线上网卡完全是针对笔记本用户设计的产品，相对于USB接口产品而言其最大的优势在于：可以完全内置于笔记本，避免磨损、磕碰；外置的天线可随意调整方向，使用户获得更好的信号效果；而且一般笔记本都有专用的PCMCIA接口，相比USB产品 它可以为用户节省更多的USB接口空间。 USB接口 USB（Universal Serial Bus，通用串行总线接口）由于其传输速率远远大于传统的并行口和串行口，设备安装简单并且支持热插拔。USB设备一旦接入，就能够立即被计算机所承认，并装入任何所需要的驱动程序，而且不必重新启动系统就可立即投入使用。当不再需要某台设备时，可以随时将其拔除，并可再在该端口上插入另一台新的设备，然后，这台新的设备也同样能够立即得到确认并马上开始工作，所以越来越受到厂商和用户的喜爱。 通用性是USB接口的无线上网卡最大的特点，笔记本、台式机都可以使用；散热能力要
华为GSM系统无线参数优化参考 作为移动通信系统，GSM网络中与无线设备和接口有关的参数对网络的服务性能的影响最为敏感。GSM网络中的无线参数是指与无线设备和无线资源有关的参数。这些参数对网络中小区的覆盖、信令流量的分布、网络的业务性能等具有至关重要的影响，因此合理调整无线参数是GSM网络优化的重要组成部分。 根据无线参数调整需解决问题的性质可以将其分为两类。第一类是为了解决静态问题。即通过实测网络各个地区的平均话务量和信令流量，对系统设计中采用的话务模型进行修正，解决长期存在的普遍现象，营运者仅需定期地对网络的实际运行情况进行测量和总结，并在此基础上对网络全局或局部的参数和配置进行适当调整。另一类调整用于解决由于一些突发事件或随机事件造成在某个时间段中，网络操作员根据测量人员即时得到的数据，实时地调整部分无线参数，改善网络性能，或局部地区发生的话务量过载、信道拥塞的现象。 网络优化中的无线参数的调整可归纳为第二类，在实际运行过程中，各参数根据实际的情况应有不同，以达到最优效果。一般来说，无线参数的调整依赖于实际网络运行过程中的大量实测数据，另一方面，根据在多次优化项目中积累一定的经验试探性的调整。以下将对在GSM网络系统中需要根据实际运行环境调整调整的无线参数从其意义、调整方式以及根据实际工程经验给予一定的解释。 1、网络色码和基站色码 内容：网络色码即NCC，用于区分不同地区的网络，编号全国统一；基站色码即BCC用于区分周围具有同样BCCH频点的小区；跳频小区中， 跳频数据表中的训练序列号TSC一定要配置成与本小区的BCC一 致。NCC与BCC组成BSIC。NCC与BCC组成BSIC。 取值范围：NCC 0～7 BCC 0～7 经验值：根据实际规划设计调整，避免同频同BSIC小区。 2、功率等级： 内容：“0”的功率等级表示功率最大，每级以2dB递减。 取值范围：华为BTS的功率等级： BTS3X基站支持0～10级的静态功率等级设置；
WIFI模块常用的通信接口知识普及经常会碰到一些关于wifi模块的咨询，很多刚接触wifi模块的设计人员或者用户,只知道提wifi模块，很难提具体的模块要求！希望通过文章的介绍，会做到有的放矢！咨询时一定要搞清楚自己希望使用什么主芯片、要什么接口、采用多少伏供电、需要大概的模块尺寸、天线的处理方式等问题。 随着无线网络的不断兴起和发展，目前wifi模块的应用领域相当广泛！ 但是毕竟wifi模块毕竟是一高频性质的产品，它不象普通的消费类电子产品，生产设 计的时候会有一些莫名其妙的现象和问题，让一些没有高频设计经验的工程师费劲心思，有相关经验的从业人员，往往也是需要借助昂贵的设备来协助分析！ 对于wifi部分的处理，有直接把wifi部分layout到PCB主板上去的设计，这种设计，需要勇气和技术，因为本身模块的价格不高，主板对应的产品价格不菲，当有wifi部分产生的问题，调试更换比较麻烦，直接报废可惜；所以很多设计都愿意采用模块化的wifi部分，这样可以直接让wifi部分模块化，处理起来方便，而且模块可以直接拆卸，对于产品的设计风险和具体的耗损也有很大帮助。 具体的硬件设计应该和相关wifi模块咨询时,要考虑清楚以下方面： 通信接口方面：目前基本是采用USB接口形式，PCIE和SDIO的也有少部分，PCIE 的市场份额应该不大，多合一的价格昂贵，而且实用性不强，集成的很多功能都不会使用，其实也是一种浪费。 供电方面：多数是用5V直接供电，有的也会利用主板设计中的电源共享，直接采用3.3V供电。 天线的处理形式：可以有内置的PCB板载天线或者陶瓷天线；也可以通过I-PEX接头，连接天线延长线，然后让天线外置。
无线AP、路由、网卡的天线和接口类型大全 这里指的无线AP、路由、网卡都是指的802.11B和802.11g的设备既2.4G无线局域网所用的设备，简称无线设备，不包括GPRS、CDMA等上网设备。 无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到三个概念： 1.频率范围它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如80 2.11 a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。 2.增益值此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。 3.天线接口主要是针对可以拆装及外接天线的无线设备，针对不同的接口正确匹配相应的天线，达到增大信号及延伸距离的功能。 一、SMA接口的天线。 图1、2 为SMA的天线端和设备端的实拍图，图3、4 为几种SMA接口的常见天线 SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头（至于为什么这么叫我也不知道反正天线厂家的订单上是这么写的，E文是SMA RP M)就是天线接头是内部有螺纹的，里面触点是针（无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管）这种接口的无线设备是最最普及的，70%以上的AP、无线路由和90%以上的PCI 接口的无线网卡都是采用这个接口，这个接口大小适中，手持对讲机等设备也有不少是这个类型，但里面的针和管却与无线设备相反的。 采用这个接口的无线AP和无线路由包括了大部分的民用设备。TP-LINK、DLINK、西门子、美国网件、COREGA、鹰泰、贝尔金等等品牌只要是天线可拆卸的基本上都用的这个接口。
GSM网络无线参数的调整 一前言错误！未定义书签。 二无线参数的调整错误！未定义书签。 1 系统控制管理参数错误！未定义书签。 1.1 网络号码、地址、识别参数错误！未定义书签。 1.2 小区控制通道描述(control channel description) 错误！ 未定义书签。 1.3 等待指示（Wait Indication）错误！未定义书签。 1.4 小区通道描述（Cell Channel Description）错误！未定义 书签。 1.5 小区描述 (Cell Description) 错误！未定义书签。 1.6 邻小区描述(Neighbour Cell Description) 错误！未定义 书签。 1.7 随机接入通道控制参数（RACH control channel）错误！ 未定义书签。 1.8 通道描述参数( Channel Description) 错误！未定义书签。 2 小区选择及重选参数错误！未定义书签。 2.1 小区选项信息单元(Cell Option) 错误！未定义书签。2.2 小区选择参数单元(Cell Selection Parameters) 错误！ 未定义书签。
2.3 小区重选参数指示（PI）错误！未定义书签。 2.4 小区重选偏置（CELL_RESELECT_OFFSET）错误！未定义书 签。 2.5 临时偏置（TEMPORARY_OFFSET）错误！未定义书签。 2.6 惩罚时间（PENALTY_TIME）错误！未定义书签。 2.7 小区禁止限制（Cell Bar Qualify，CBQ）错误！未定义书 签。 2.8 允许的网络色码(NCC permitted) 错误！未定义书签。 3 鉴权与加密参数错误！未定义书签。 3.1 加密模式设置信息错误！未定义书签。 4 小区切换参数错误！未定义书签。 4.1 测量报告错误！未定义书签。 4.2 切换参数错误！未定义书签。 4.3 Hreqave和Hreqt 错误！未定义书签。 5 双频无线参数错误！未定义书签。 5.1 小区选择和重选错误！未定义书签。 5.2 小区切换错误！未定义书签。 前言
BSＳ培训教材初稿 ＧＳＭ无线接口理论 第一节工作频段的分配 一、我国GSM网络的工作频段 我国陆地蜂窝数字移动通信网ＧＳＭ通信系统采用９00MHz与１800ＭＨz 频段: GSM900ＭHz频段为:890～９１5(移动台发,基站收),93５~960(基站发,移动台收); DCS１８00MHz频段为:1710~１７8５(移动台发,基站收）,1805~１８80(基站发,移动台收）； 二、频道间隔 相邻两频点间隔为为2０0ｋHｚ,每个频点采用时分多址(TDＭA）方式,分为8个时隙,既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。 三、频道配置 绝对频点号和频道标称中心频率的关系为： GSM900MHz频段为: ｆl(n)=8９０．2MＨz＋（n-1)×0.2MHz (移动台发,基站收); fh(n)=fl(ｎ)+4５MＨｚ(基站发,移动台收）;n∈[１，124]
ＧSM1８00MHz频段为: fl(n）=1710．2MＨz +(ｎ-5１2)×０．2ＭＨｚ (移动台发, 基站收)； ｆh(n）=fｌ(ｎ)＋95MHz (基站发,移动台收)；n∈[512，88５］ 其中：ｆl（n）为上行信道频率、fh（n)为下行信道频率,ｎ为绝对频点号（Ａ RFCN）。 注: 1、在我国GSM９０0使用的频段为： 905～９15MHｚ上行频率 ９5０～960MHz 下行频率 频道号为7６～１2４, 共１0M带宽。 中国移动公司：９05~9０9ＭH（上行)，９50～954MHz(下行),共4M带宽，2０ 个频道，频道号为76～95。(目前通过中国移动TAＣS网的压频,为GSM 网留出了更大的空间，因而GＳM实际可用频点号要远大于该范围） 中国联通公司：9０9~915MＨ（上行）,９54~９60MHz(下行)，共６M带宽,29 个频道,频道号为９6～12４。 2、目前只有中国移动公司拥有GSM1800网络，拥有18００网络的移动分公司 大多申请10M的带宽,频道号为５1２~５62。 四、干扰保护比 载波干扰比（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。 1、同频干扰保护比：C/I≥9dB。所谓C/I，是指当不同小区使用相同频率 时，另一小区对服务小区产生的干扰，它们的比值即C/I，GSM规范 中一般要求C／I>9ｄB;工程中一般加３ｄB余量,即要求C/I>12dB 2、邻频干扰保护比：C/I≥-9dB。Ｃ/A是指在频率复用模式下,邻近频道 会对服务小区使用的频道进行干扰,这两个信号间的比值即C/A。GSM 规范中一般要求C／A>-9dB,工程中一般加３dB余量，即要求C/Ａ>- 6dB 3、载波偏离４０0kHｚ的干扰保护比：Ｃ/I≥-４1dB 第二节时分多址技术(TDMA） 多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术,实现多址的方法基本有三种，频分多址(ＦDＭA）、时分多址(TDMA）、码分多址（CDMＡ)。我国模拟移动通信网TＡCS就是采取的ＦDMA技术。CDMA是以不同的代码序列实现通信的,它可重复使用所有小区的频谱,它是目前是最有效的频率复用技术。GSM的多址方式为时分多址TＤMＡ和频分多址FDＭＡ相结合并采用跳频的方式,载波间隔为20０K,每个载波有8个基本的物理信道。一个物理信道可以由T ＤＭＡ的帧号、时隙号和跳频序列号来定义。它的一个时隙的长度为0.577ｍs，每个时隙的间隔
这里指的无线AP、路由、网卡都是指的802.11B和802.11g的设备既2.4G无线局域网所用的设备，简称无线设备，不包括GPRS、CDMA等上网设备。 无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到三个概念： 1.频率范围它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如80 2.11 a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。 2.增益值此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。 3.天线接口主要是针对可以拆装及外接天线的无线设备，针对不同的接口正确匹配相应的天线，达到增大信号及延伸距离的功能。 一、SMA接口的天线。 图1、2 为SMA的天线端和设备端的实拍图，图3、4 为几种SMA接口的常见天线 SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头（至于为什么这么叫我也不知道反正天线厂家的订单上是这么写的，E文是SMA RP M)就是天线接头是内部有螺纹的，里面触点是针（无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管）这种接口的无线设备是最最普及的，70%以上的AP、无线路由和90%以上的PCI 接口的无线网卡都是采用这个接口，这个接口大小适中，手持对讲机等设备也有不少是这个类型，但里面的针和管却与无线设备相反的。 采用这个接口的无线AP和无线路由包括了大部分的民用设备。TP-LINK、DLINK、西门子、美国网件、COREGA、鹰泰、贝尔金等等品牌只要是天线可拆卸的基本上都用的这个接口。
近些年无线技术发展迅速，越来越多的用户开始使用无线网络，于是就有很多人打起了蹭网 第一章引言 近些年无线技术发展迅速，越来越多的用户开始使用无线网络，最近新搬到一小区没有安装网络，后面想到以前出差时在机场用过无线网络，小区内是否也有无线网络呢？随便一搜，果然有几个无线网络信号，于是打起了免费蹭网的主意，但信号最好的几个网络的WEP或WPA密码成为了一个门坎，于是在公司上网查到相关资料，通过几天的学习+实践，终于破解了小区内的几个无线网络。 破解过程中虽然有了各位前辈的经验，但一些前辈的经验过于笼统、专业，细节的地方比较少。我就是在破解过程中走了不小弯路，还好本人学习和总结能力还可以(谁扔的鸡蛋)，现主要就自己破解过程中的一些注意事项和细节从头介绍无线网络的破解过程。 本文只是对前辈们经验的一点补充，我的文章离不开前辈们的经验。套用最新的流行语:)感谢anywlan论坛、感谢haohamaru、感谢zero老大、longas老大、感谢g gdlyg、感谢liyg、感谢所有帮助我的朋友、感谢cctv、感谢mtv…… 第二章破解前的准备 一、无线网络加密的方式和破解方法原理(看不懂没关系) 1、WEP加密- 破解方式：收集足够的Cap数据包(5万以上~15万)，然后使用aircrack破解。 可以在无客户端情况下采用主动注入的方式破解 2、WPA加密- 破解方式：收包含握手信息的Cap数据包，然后使用aircrack破解。
必须在合法的客户端在线的情况下抓包破解。可主动攻击合法客户端使其掉线，合法客户端掉线后再与AP重新握手即可抓到包含握手信息的数据包。或可守株待兔等待合法的客户端上线与AP握手。 二、硬件准备、网卡选择 工先利其事，必先利其器。一个好的无线网卡可以大大提高破解的效率，少走很多弯路，笔者之前就是没有一个好的无线网卡连WEP加密都没破开一个，后面换了网卡很快搞定。 1、网卡芯片选择 现在主流的无线网卡芯片有以下四个品牌：Intel Pro、RaLink、Broadcom、A theros。 Intel芯片主要集成在迅驰系统中，市场上很多主流的迅驰笔记本电脑都装的这种芯片的无线网卡，遗憾的是现在主流的破解工具BackTrack3对Intel芯片支持不是太佳。 RaLink、Broadcom、Atheros系列大部份芯片BackTrack3支持较好，具体支持的型号可以参考本站相关的帖子。比较有代表性的是芯片型号是Realtek RT73和Ra Link 2500，坛子里使用的人最多，完美支持注入攻击。本站就有销售采用RT73芯片的无线网卡。 2、无线网卡接口方式的选择 无线网卡主要有MINI-PCI内置型无线网卡(迅驰系列)、台式机专用的PCI接口、笔记本电脑专用的PCMICA接口、USB无线网卡几种形式。 推荐使用USB接口无线网卡，支持VM虚拟机下使用。其他几种接口都不支持虚拟机下使用。 台式机专用的PCI接口无线网卡有较多可以外接天线的型号供选择。外接天线可以加强信号，信号的强度是破解成功与否的关健。这是笔者印象最深刻的经验，笔者就是把
不定项选择题（每题0.25分，共10分） 1、LTE标准定义了FDD和TDD种双工方式，和LTE FDD方式相比，LTE TDD双工方式有（ BCD ）缺点。 A.TDD系统不易使用零散频段 B.上下行需要转换时间，增加了时间上的开销，降低频谱效率 C.如果TDD上下行时隙对称分配，TDD需要在频域上占用更多的带宽 D.在快速变化的信道中，由于上下行子帧间隔，利用互易性的信道测量 可能会失效 2、PCI的配置原则正确的是（ ABCD ） A、避免相同的PCI分配给邻区 B、避免模3相同的PCI分配给邻区，规避相邻小区的PSS序列相同 C、避免模6相同的PCI分配给邻区，规避相邻小区RS信号的频域位置相同 D、避免模30相同的PCI分配给邻区，规避相邻小区的PCFICH频域位置相同 3、S1-U接口的传输网络层协议包括（ ACD ） A、GTP-U B、SCTP C、UDP D 、IP 4、EPS附着请求次数对应于attach request消息，此消息在（ A ）中携带。 A、Initial UE Message B、Uplink NAS Transport Message C、UE Capability Enquiry D、initial context setup request 5、RBG为业务信道资源分配的资源单位，系统带宽为15RB时，RBG Size为（ B ） A、 1 B、2 C、3 D、4(系统带宽为20RB时) 6、MIB包含的信息有（ ABC ） A、系统帧号 B、DL系统带宽 C、eNodeB上发射天线数 D、接入信息 7、无线侧小区内UE的标识类型有（ ad ） A、RA-RNTI B、GUTI C、IMEI(用户) D、T- CRNTI 8、关于SCH与BCH的频域结构描述正确的是（ ABD ） A、无论系统带宽多大，SCH总是占用系统带宽中央的72个子载波。 B、BCH总是在小区带宽的中心位置发送，占用系统带宽中央的72个子载波。 C、BCH总是在小区带宽的两端位置发送，占用系统带宽中央的72个子
【无线移动通信技术】课程教学大纲 【课程代码】04034096 【课程类别】专业限选课 【学分】2 【总学时】34 【讲授学时】30 【实验学时】4 【先修课程】计算机网络原理 【适用专业】网络工程专业 【教学目的】 通过移动通信的基本概念、基本技术和基本理论的学习，掌握移动通信系统的体系结构、软硬件组成，能够给出一个简单的无线移动通信系统设计方案，对多种技术方案进行选择，分析并解决在构建过程中可能出现的问题，为后续3G网络的学习奠定基础。 【内容提要】 第一章移动通信概述 [基本要求] 1.了解移动通信的发展过程、特点和分类 2.掌握移动通信系统组成、基本技术 [重点难点] 1.移动通信系统组成、基本技术 [讲授学时] 4 第一节移动通信发展简述 1.了解移动通信出现的原因 2.与有线通信的对比 3.目前的发展状况 第二节移动通信的特点和应用系统 1.了解移动通信的特点 2.掌握移动通信的有哪些实际应用 第三节移动通信系统组成和基本技术
1.了解移动通信系统的基本技术 2.掌握移动通信系统组成 第二章模拟移动通信的调制和调解[基本要求] 1.了解模拟移动通信基本概念和过程 2.理解调制和解调的基本原理 3.掌握高斯最小移频键控、QPSK调制、正交频分复用的原理[重点难点] 1.移动通信的调制和解调方法 [讲授学时] 6 第一节最小移频键控 1.相位连续的2FSK 2.MSK信号的相位路径、频率及功率谱 第二节高斯最小移频键控 1.高斯滤波器的传输特性 2.GMSK信号的波形和相位路径 3.GMSK信号的调制与解调 4.GMSK功率谱 第三节QPSK调制 1.二相调制 2.四相调制 3.偏移QPSK——OQPSK 4./4-QPSK 第四节正交频分复用 1.正交频分复用的原理 2.正交频分复用的DFT实现 3.OFDM的应用 第五节高阶调制 1.数字调制的信号空间原理 2.M进制数字调制及高阶调制
第7章无线接口协议 Jukka Vialén 7.1 概述 无线接口协议的作用是建立、重新配置和释放无线承载业务（其中包括UTRA FDD或者TDD业务），关于无线承载业务我们已经在第2章进行了讨论。 位于物理层上面的协议层称为数据链路层（第2层）和网络层（第3层）。在UTRA FDD 无线接口中，第2层又分为几个子层。从控制平面看，UTRA FDD第2层包含2个子层—媒体接入控制（MAC）协议层和无线链路控制（RLC）协议层；从用户平面看，除了MAC层和RLC 层外，还有两个依赖于业务的协议层：分组数据汇聚协议层（PDCP）和广播/组播控制协议层（BMC）。第3层包含的协议层即无线资源控制层（RRC）属于控制平面。其他网络层协议，例如呼叫控制、移动性管理和短消息业务等等，因为对UTRAN是透明的，本书不作介绍。 本章首先介绍无线接口协议的整体结构，然后详细描述每个协议的逻辑结构和主要功能。对任何一个协议，都要描述它的逻辑结构和主要功能。在MAC层部分，对逻辑信道（MAC 层提供的业务）和逻辑信道与传输信道之间的映射都做了详细解释。为使读者更好地理解MAC 层和RLC层，我们定义了一个协议层模型来举例说明数据分组通过这些协议时的变化。在RRC 层部分，介绍了RRC层的业务状态、主要功能和信令过程。在Release 4 和Release 5版本中没有对第2层和第3层协议的原理进行较大的改动，如第11章所述，在Release 5 版本中将HSDPA功能增加到Node B中新的MAC实体中。 7.2 无线接口协议结构 无线接口的整体协议结构[1]如图7-1所示。该图只包含了在UTRAN中可见的协议。 物理层通过传输信道向MAC层提供服务，传输数据的类型及特征决定传输信道的特征[2]（传输信道的介绍参见第6章）。然后，MAC层通过逻辑信道给RLC层提供服务，逻辑信道的特征是由发送的数据类型决定的，这部分我们将在7.3节进行详细的介绍。 RLC层通过业务接入点（SAP）向高层提供服务；业务接入点用来描述RLC层处理数据分组的方式，例如在采用自动重发请求（ARQ）功能的情况下，RLC如何处理数据分组。在控制平面上，RRC层使用RLC层的业务来传输信令。在用户平面上，无论是特定业务专用协议层PDCP或者BMC，还是其他高层U平面功能（例如，声码器）都使用RLC层的业务。RLC业务在控制平面里称作信令无线承载；而在用户平面业务没有使用PDCP层和BMC层协议的情况下称为无线承载。RLC层协议以三种模式进行操作——透明模式、非确认模式和确认模式。这些将在
毕业设计开题报告 电子信息工程 基于GSM无线通信单片机接口的实现 一、前言 GSM(Global System for Mobile communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中，应用最广泛的，且比较成熟完善的一种系统。基于GSM 的短信息服务，是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用，是一种信息在移动网络上储存和转寄的过程。目前已建成的覆盖全国的GSM 数字蜂窝移动通信网，是我国公众移动通信网的主要方式。因为公众GSM 网络在全球范围内实现了漫游和联网，建立上述系统不用再组建专用通信网络，所以具有实时数据传输功能的短信应将得到迅速普及。本设计开发的基于GSM无线通信单片机接口设计系统正是借助该网络平台，利用短信息业务实现数据的自动双向传递[1]。 目前中国主要的两大GSM系统为GSM1800及GSM900，因为采用了不同的频率，所以适用的手机也不太相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，可以自由在这两个频率段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900，手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在GSM900、GSM1800、GSM1900三种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界[1]。 早期看来，GSM1800发展的时间较晚，使用的较少，反之GSM900发展的时间较早。物理特性方面，后者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，耗电量较大，因此待机时间较短；而前者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长[1]。 通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。GPRS---General Packet Radio Service，通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。虽然GPRS是
第15章L TE无线接口体系 与WCDMA/HSPA以及大多数其他现代通信系统类似，LTE的体系也是划分为不同的协议层来处理的。尽管LTE的分层结构有一部分与WCDMA/HSPA相同，但是由于LTE和WCDMA/HSPA的体系架构上的不同等原因，两者的分层还是有许多区别的。这一章涵盖了对LTE物理层的上层的描述，这些上层之间的交互，以及与物理层的接口等。对LTE体系更详细的介绍是在第18章，在18章中还将会讲述不同网络节点中的不同协议实体的位置。在本章中，我们只需了解LTE无线接入体系中只有一种节点，即eNodeB即可。 图15.1从整体框架上描述了LTE协议体系中的下行部分。不过在后续的讨论中，我们将知道这个框图的某些实体也有一些场合中不能应用。比如，在广播系统信息的时候，框图中的MAC调度和软结合的混合ARQ都没有使用。LTE体系中的上行部分，与图15.1的下行框图相类似，只是传输格式选择和多天线传输方面有所不同，后面将会讲到。 下行传输的数据先封装成一个SAE承载上的IP包形式。数据是通过无线接口传输的在这之前，往下传输的IP包还要通过一系列的协议实体来处理，这里做了一个概述，后面将详细展开： 分组数据融合层（PDCP）是对IP数据包的头部进行压缩，以使得节省必要的比特更易
于通过无线接口的传输。头部压缩的机制基于ROHC，一种使用在WCDMA和其他一些移动通信系统中的标准化的头部压缩算法。PDCP还可以用来对传输数据进行加密和集成保护。在接收端，PDCP协议做相反的处理，即解密和解压缩操作。对于一个移动终端的配置，每一个无线承载对应一个PDCP实体。 无线链路控制层（RLC）负责分割/串接，重传处理，以及按顺序传送到上层协议。与WCDMA不同，RLC协议位于eNodeB，这主要是由于在LTE的无线链路网络体系中只有这一种类型的节点。RLC以无线承载的形式为PDCP提供服务。一个终端的每一个无线载体只有一个RLC实体。 媒体访问控制层（MAC）完成混合ARQ的重传以及上行和下行传输的调度。调度的作用是体现在eNodeB中的，它对每一个上行和下行传输的小区有一个MAC实体。混合ARQ协议处在MAC协议的发送端和接收端。MAC在逻辑链路层为RLC提供服务。 物理层（PHY）完成编码和解码，调制和解调，多天线映射，以及其他类型的物理层作用，物理层以传输信道的形式为MAC层提供服务。 下面的部分更加详细的介绍LTE的RLC和MAC协议。也给出了从MAC层看物理层的框图，关于物理层更加详细的介绍在第16章，其他的细节可以在LTE规范[110]和参考引文中查找到。 15.1 RLC：无线链路控制 LTE RLC和WCDMA/HSPA类似，主要完成从PDCP来的头压缩后的IP包（RLC SDUs）的分割，分成更小的单元RLC PDUs。它也同时负责被错误接收的PDUs的重发和接收到的PDUs的串接以及重复码的删除。最后RLC保证按序排好的RLC SDUs传送到上层。 RLC的重发机制是为上层提供无错误传送的数据，为了实现这一机制，重发协议作用在RLC的发送端与接收端。通过检测到达数据的序号，接收端的RLC能确认丢失的PDUs。状态报告被反馈到传送端的RLC，请求重传丢失的PDUs。关于何时去反馈状态报告是可以配置的，但是一个报告可以包括多个PDUs的信息并且相对不频繁地传送。根据接收到的状态报告，发送端的RLC实体能够采取适当的操作并且根据请求信息来重传丢失的PDUs。 当RLC被配置为请求重发丢失的PDUs，指的是RLC操作在确认模式（AM），这与WCDMA/HSPA中的相应机制类似，AM主要用在基于TCP的服务，例如当误码率作为首要考虑因素时的文件传输。 同WCDMA/HSPA类似，RLC也可以被配置为无响应模式（UM）和透明模式（TM），在UM中，提供了顺序传送信息到高层的服务，但是不能有重传丢失的PDUs的请求。UM典型的用在像VoIP这种相对于时间要求来说，错误传输率要求不高的服务上。TM 主要用在一些特殊的方面如随机接入。 尽管RLC有能力处理因为噪声与不可预测的信道变化等造成的传输错误，但绝大多数情况下，错误是被MAC层的混合ARQ协议处理的。这样，RLC中的重传机制，起初看起来似乎有点多余，但这并不是问题所在，RLC和基于MAC的重传机制事实上是由不同的反馈信号所引起的，这些将在第15.2.4节中加以讨论。 除了重传机制和顺序传输，RLC还负责像图15.2中所描述的分割和串接。根据时序的安排，一些数据会被选择从RLC SDU缓冲区中传输，同时那些SDUs会被分割或者串接以制造RLC PDU。因此，LTE中的RLC PDU的大小是动态变化的，反而版本7之前的WCDMA/HSPA用的是一个半固定的大小。在高数据率下，一个大的PDU可以