文档介绍：基站维护基础知识
第一章 GSM系统基本原理
概述
移动通信系指通信双方或至少有一方是处在移动中进行的信息交流的通信。
移动通信在运动中完成用户之间的实时通信,为此必须采用无线电通信方式。而在有线传输和无线传输状态下,达到同样的传输质量时,对无线电传输设备的技术要求就严格得多。因为无线传输一般都是处在各种恶劣的地形、地物及气候的条件下工作。移动通信的水平综合体现出一个国家的整个通信技术发展的水平。
1982年欧洲邮电主管部门会议(CEPT)建立了移动通信特别组(GSM),着手进行泛欧洲数字蜂窝状移动通信系统的标准工作。1985年提出移动通信的全数字化。并对泛欧洲数字蜂窝状移动通信提出了具体要求。根据目标提出了二项主要设计原则:
(1) 话音和心灵对采用数字信号传输。数字化引得传输速率降低到16kbit/s
(2) ~ 25kHz标准带宽。采用了时分多址接入方式。 1987年终于确定一些主要参数,这些参数如下:
频段:935 ~ 960MHz 基站发
890 ~ 915MHz 移动台发
频带宽度:25MHz
通信方式:全双工
载波间隔:200kHz
信道分配:TDMA每载波8时隙,全速信道8个,半速信道16个
信道总速率:
调制方式:GMSK(高斯滤波最小相移键控)
话音编码:LPC -LTP -RPE 13kbit/s (规则脉冲激励线性预测编码)
数据速率:
分集接收:跳频 217跳/s ,交织信道编码,自适应均衡器(16靤)
每个时隙信道比特率:
陆地移动无线通信特点
陆地移动无线通信与固定无线通信不同,对固定无线通信而言,由于两端位置可以根据有利的电波传播条件加以选择,故除了利用电离层反射或对流层散射的信到外,大多数可视为恒参信道。而陆地移动无线通信,由于通信双方或一方处于运动状态,移动台所处地形及周围环境在不断变化,因此,它具有以下几个明显的特点:
①快衰落。由于多径传播,所接收的信号要产生快衰落,即瑞利衰落。根据理论推导,衰落速率最快时为2v/氪/s。式中V为车速,胛ぷ鞑ǔぃ雌得啃须/2波长就衰落一次。如工作频率为900M( =),汽车速度为60km/h(),则衰落速率为2×≈100次/s。衰落深度达20~30dB,因而接收的平均信号强度比自由空间或平地地面传播时小得多。
②慢衰落。由于地形起伏和沿途建筑物的不一,中值场强会在大范围内产生慢衰落,即地形衰落,亦称阴影效应。根据实测的传输数据统计,慢衰落服从对数正态分布。分布的标准偏差随地形起伏的波动高度和频率变化而变化。
③多普勒效应。在移动通信中多径信号的传输时延是不断变化的,因而信号的相位也随之变化,结果产生附加的频移。由于这种频移是移动体相对于基站的运动而引起的,故称为多普勒频移。频移最大值fm=±v/搿5背邓傥 60km/h,工作频率为450MHz时,fm≈±25Hz。工作频率越高,车速越快,频移就越大。多普勒频移造成的后果是使传输波形产生频谱小范围“晃动”。
④多径传播效应。多径传播效应主要表现为频率选择性衰落和时延散布造成的波形展宽。⑤远近效应。由于移动台要在运动中通信,通信距离一般在几十公里范围内变化,因而存在着“远近效应”。为减少干扰,要求发射机具有功率自动调整功能。
⑥人为噪声干扰。在城市环境中,汽车点火系统在VHF频段引起的人为噪声干扰相当严重,
故移动台和基站都应具有较强的抗噪声干扰能力。
⑦天线方向性问题。对于全方向天线,移动台可以在基站覆盖区内全方位运动,移动台与基站的通信可能时刻都在变化,故要求天线在水平方向上无方向性。
GSM系统的基本特点
GSM数字蜂窝移动通信系统是完全依据欧洲通信标准化委员会(
ETSI)制定的GSM技术规范研制而成的。任何一家厂商提供的 GSM数字蜂窝移动通信系统都必须符合GSM技术规范。
GSM系统作为一种开放式结构和面向未来设计的系统具有以下主要特点:
(1) GSM系统是由几个分系统组成的。并且可与各种公用通信网( PSTN, ISDN, PDN等)互连互通。各分系统之间或各分系统与各种公用通信网之间都有明确和详细定义了的标准化接口规范,以保证任何厂商提供的GSM系统或子系统能互连。
(2) GSM系统能提供穿过国际边界的自动漫游功能,对于全部GSM移动用户都可进入GSM系统而与国别无关。
(3) GSM系统除了可以开放话音业务,还可以开放各种承载业务、补充业务和ISDN相关业务。
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