多路復(fù)用在GSM網(wǎng)中的應(yīng)用

中國(guó)聯(lián)通銅陵分公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部 崔思東

一、引言

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(wù)與信令主要采用的是時(shí)分多址的多路復(fù)用技術(shù)，由于應(yīng)用及傳輸信號(hào)的媒質(zhì)不同，GSM個(gè)接口間所采用的多路復(fù)用的方法也各不相同。

二、A接口

BSS與NSS之間采用的是標(biāo)準(zhǔn)A接口，它符合CCITT建議書的G703(電器標(biāo)準(zhǔn))及G704(幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn))，采用30/32路PCM線傳輸，輸出碼率為2048Kbit/s，每路速率為64Kbit/s。對(duì)于單路PCM，采樣頻率為8000兆赫，并為一個(gè)8位碼，一個(gè)PCM幀共有32路時(shí)隙(如圖1.1)。

在20/32路PCM線中，時(shí)隙0用來(lái)傳輸“幀同步碼”，時(shí)隙16用于傳送各話路標(biāo)志信號(hào)碼(7號(hào)信令)，其余時(shí)隙用于傳輸話務(wù)。由于在電話通信中，信令信號(hào)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(duì)于信令，每16幀就形成一個(gè)復(fù)幀，每復(fù)幀幀長(zhǎng)16*125us=2ms。

圖1.1

圖2.1

圖2.2

圖3.1

三、ATER接口

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(wú)線資源。在ATER接口仍使用標(biāo)準(zhǔn)PCM線傳輸。通過TC，DSP將A接口的語(yǔ)音采樣信號(hào)每160幀進(jìn)行一次編碼，對(duì)于常用的全速率編碼，這160幀*8bit=1280bit的語(yǔ)音信號(hào)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(gè)DSP之間，一個(gè)DSP位于TC，一個(gè)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(hào)。這樣，3個(gè)A接口的2M鏈路被混合成一個(gè)ATER接口的2M PCM。ATER接口PCM中1-24時(shí)隙用于傳輸語(yǔ)音信號(hào)，速率為16Kbit/s，而7號(hào)信令仍以64Kbit/s的速率傳輸，只是這時(shí)的7號(hào)信令被分配在29-31時(shí)隙中(如圖2.2)。

四、ABIS接口

BSC與BTS之間為ABIS接口，它是2M的PCM接口，對(duì)于全速率編碼，每路PCM上可承載96路話務(wù)。

ABIS接口上業(yè)務(wù)信道多路復(fù)用屬于BSS的標(biāo)準(zhǔn)特性，對(duì)于ABIS接口上的一個(gè)PCM鏈路，允許最多連接12個(gè)全速率的TRX(載頻單元)，每個(gè)TRX可以處理8個(gè)話務(wù)信道。每個(gè)TRX占用2個(gè)PCM時(shí)隙處理話務(wù)，一個(gè)LAPD信道處理信令。當(dāng)一個(gè)BTS滿配時(shí)，其ABIS信道分配如圖3.1。

正是由于有這樣的特性，一個(gè)ABIS接口可以連接多個(gè)BTS，所連接的BTS的載頻的話務(wù)以及管理信道可根據(jù)需要在PCM時(shí)隙中靈活分配。

五、AIR接口

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(shí)分多址的混合模式，并采用了跳頻技術(shù)。

GSM中傳輸頻點(diǎn)的間隔為200Khz，在某一個(gè)頻點(diǎn)，信號(hào)以TDMA幀的形式傳輸。對(duì)于全速率編碼，TDMA幀的基本參數(shù)是8，即一個(gè)TDMA幀由8個(gè)突發(fā)脈沖構(gòu)成。對(duì)于某一頻點(diǎn)，每個(gè)突發(fā)脈沖是一個(gè)物理信道。每個(gè)TDMA幀幀長(zhǎng)為4.615ms，每個(gè)突發(fā)脈沖時(shí)長(zhǎng)為576.9us或156.25bit。

每個(gè)物理信道由若干個(gè)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(wù)信道組合，(4)-(7)為信令信道組合，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置的不同和網(wǎng)絡(luò)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(shí)隙用于傳輸信令，1-7時(shí)隙用于傳輸話務(wù)，在特殊情況下，可根據(jù)需要增加信令信道的比例。例如，對(duì)于覆蓋機(jī)場(chǎng)的小區(qū)，因考慮到同一時(shí)間開機(jī)注冊(cè)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(shí)序循環(huán)，對(duì)于信令信道，51個(gè)TDMA幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀，26個(gè)復(fù)幀組成一個(gè)超幀，2048個(gè)超幀組成一個(gè)超高幀；對(duì)于話務(wù)信道，26個(gè)TDMA幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀，51個(gè)復(fù)幀組成一個(gè)超幀，2048個(gè)超幀組成一個(gè)超高幀，一個(gè)超高幀幀長(zhǎng)為3.5個(gè)小時(shí)。

六、結(jié)語(yǔ)

通過系統(tǒng)的對(duì)GSM網(wǎng)復(fù)用技術(shù)的闡述，有助于我們?nèi)嫦到y(tǒng)的了解移動(dòng)通信的技術(shù)原理，便于網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，能準(zhǔn)確的定位，同時(shí)能幫助我們確定提高性能的優(yōu)化措施。