A. TD-SCDMA公共传输信道

公共传输信道有六种类型: BCH, FACH, PCH, RACH, USCH, DSCH
广播信道(BCH)是一个下行传输信道,用内于广播系统和小容区的特有信息。
寻呼信道(PCH)是一个下行传输信道,用于当系统不知道移动台所在的小区位置时,承载发向移动台的控制信息。
前向接入信道(FACH)是一个下行传输信道,用于当系统知道移动台所在的小区位置时,承载发向移动台的控制信息。
FACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
随机接入信道(RACH)是一个上行传输信道,用于承载来自移动台的控制信息。RACH也可以承载一些短的用户信息数据包
专用信道(DCH) 是一个用于在UTRAN和UE之间承载的用户或控制信息的上/下行传输信道。

B. 手机打电话过程

你买通信原理来看啊.

 手机开机后的步骤:
1. 首先搜索124个信道,即所有的BCH通道, 决定收到的广播信道BCH强度, (BCH 的承载的信息是距Mobile最近的BTS; 呼叫信息);
2. 跟网络同步时间和频率, 由FCH/SCH调整频率和时间
3. 解码BCH的子通道BCCH.
4. 网络检查SIM 卡的合法身份.是否是网络允许的SIM 卡。
5. 手机的位置更新.
6. 网络鉴权
 手机主叫(MOC)过程:
1. 手机给基站发送通道需求,即手机发送一个短的随即接入突发脉冲.(RACH Burst)
2. 由BCH 指定传输信道. SDCCH
3. 手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信.
4. 权限认证
5. 指定手机在一个业务信道(TCH)上通信.
6. 在TCH上进行语音通信.
 手机被叫
1. BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI号码来呼叫用户。
2. 由手机发送RACH
3. 通道指定在BCH.
4. 手机和基站在SDCCH 上通信
5. 手机用户被鉴权
6. 手机被指定TCH通道。
7. 在TCH通道上进行语音和数据通信。
 紧急呼叫:
1. GSM规格定义了112 为紧急呼叫号码
2. 112在手机有无SIM卡的情况下均可呼叫。
3. 在RACH 上, 手机112 建立紧急呼叫。
 Authentication 鉴权:
1. 目的:验证用户身份(IMSI /SIM); 提供手机新的加密键。
2. 鉴权是在什么情况下:每一次注册、每次呼叫或被叫企图、执行一些增值服务、漫游时的位置更新。
 切换handover: 切换是手机通信从一个小区/信道到另外一个小区/信道。
1. 上行和下行的接收质量报告
2. 上行和下行的接收信号强度
3. 距离,迁时
4. 干扰层。
5. 功率预算。
6. 切换包括:同一小区内部信道/时隙之间的切换。小区于小区之间。
 加密ciphering: 语音和数据的保密、信号信息的保密;
 手机位置更新location update:
1. MSC应知道呼叫手机的位置。
2. 手机连续的改变位置,手机在改变位置时通知MSC关于新位置。由MSC处理位置更新。
3. 手机位置更新过程:(location area identity LAI)
a) 手机改变位置区
b) 手机从BCCH 上读新的位置区
c) 发送RACH, 为通道需求。
d) 在AGCH上获得一个SDCCH.
e) 在SDCCH发送IMSI和新旧LAI位置更新需求给MSC
f) MSC开始认证
g) 如果认证成功,更新手机位置在VLR上
h) 发送确认信息给手机
i) 手机离开SDCCH, 进入空闲模式。
 上行和下行:上行是手机通过上行频率发信息给基站,下行是相反。上行和下行组成一对频率对(45MHZ分割),上行滞后下行3个时隙;上行和下行使用相同的时隙号;上行和下行使用相同的通道号;上行和下行使用不同的波段。(间隔45MHZ)。
 功率等级:
由于手机在小区内移动,它的发射功率要随着移动,当他靠近基站时,防止干扰别的用户功率要减小,当他远离基站是为防止衰减要增大发射功率。总共有19个功率等级, 功率等级存于手机的EEPROM中. 功率控制的好处是:手机可以省电、基站减少干扰。
1. 由基站在SACCH上发送命令手机改变发射功率
2. 改变功率是和路径的衰减成比例。TX Level 5 –33dbm ,19---5dbm。
3. 每个等级之间是间隔2dbm.
4. BTS需要在上行开始的Rxlev、Rxqual
5. 每480ms 发送报告给BSC 关于Rxlev、Rxqual。
6. 每一定时间跟初始的进行比较。
 动态基站功率控制:
1. 目标是减少平均干扰
2. 基于MS发送的测量报告计算
3. 是否和BCH载波
4. 非强制性的
 DTX 不连续发射:
1. 当语音中断的大部分时间里,允许无线发射器关掉。
2. 有DTX Handler处理器: 在发射端有语音激活检测、在发射端有背景声噪音、在切断时产生舒适噪音。
3. 不连续发射在上行和下行都有执行。不连续发射、不连续接收;
4. 在手机上执行不连续发射和不连续接收。
5. 在BTS接收时有不连续接收
 时迁(定时提前):
Timing advance 就是为了保证信号能在准确的时间内到达BS, 当MS移动时, 随着MS距离BS 的远近, 上行传递的时延的可变,基站命令移动台提前发送。 由BS在SACCH信道上命令MS来改变它的迁时的大小. 手机在空闲模式时接收机站和解码BCH,在BCH中的SCH允许手机调整它的内部时间,当手机接收到SCH时不知道距离基站多远,通过SACH特殊的 短突发。当手机在下行的SACCH上获得迁时信息,才发送正常的突发,30KM 手机设置迟延100US.
 信道介绍:
1. BCH 广播信道:
BCH就象灯塔, 在每一小区的任何时候, 都有BCH在ARFCN上,使手机能发现网络, 并使手机同步于网络,并且BCH信号的强度告诉手机那个是距它最近的GSM网络; 手机几乎每30秒会报告相邻小区的BCH 功率, 以便于由基站决定是否切换.?? 每一小区使用的BCH频率通道都不同, 通道被远距离的小区重复使用; 小区中的所有的手机接收BCH. 在ARFCN上有BCH信道. BCH的信息在下行的通道0时系, 其他时系用于业务信息TCH; 使MS 同步, 运载控制信息和呼叫信息. 和网络身份信息。所有手机的呼叫信息都在BCH上。BCH由FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH组成。基站产生的BCH在零时隙,
a) FCH: frequency correction channel 在BCH上重复使用特别的BURST, 让手机开机时调整它的频率.
b) SCH: synchronization channel, 在FCH后, 调整时间.
c) BCCH: 广播控制信道, 带有网络身份.
d) CCCH: 共用控制信道, 它的子通道PCH(PAGING CHANNEL)在CCCH上. 手机能认出并用一个RACH作出反应.; 还有子通道AGCH 访问认可通道, 命令手机进入SDCCH或TCH.
2. CCCH共用控制信道: 是双向控制信道, CCCH和BCH在多帧上分享0时隙;CCCH包括RACH; PCH; AGCH; CBCH; PCH呼叫通道 用于运载IMSI报知手机有呼叫、PCH是下行通道,
3. DCCH专用控制信道: 双向控制信道, 由三个子通道组成:SDCCH,FACCH,SACCH.。
 SDCCH独立专用控制信道:指定TCH之前的过渡信道,话务建立和用户验证. SDCCH 独立专用控制信道: 在呼叫建立时, 于BCH 和TCH之间起连接作用.
 SACCH 慢速相关控制信道:
上行: 接收信号质量报告、接收信号RX LEVEL 报告、相邻小区的BCH 功率报告。通道功率;手机的状态.
下行:命令MS的TX 功率控制的命令、小区信道配置、迁时、跳频。
 FACCH 快速相关控制信道:由BTS用作命令手机切换,
上行: 中断TCH信号、切换时快速信息交换。
下行: 中断TCH. 控制BITS
 SACCH和FACCH的区别: SACCH报告基站说有另外的小区可提供给手机更好的信号质量, 切换是必要的.在段时间内, 由于SACCH 没有足够的带宽, 所以在短时间内由FACCH取代TCH; 切换就发生了. FACCH象一个TCH. 当听到语音有小的中断时, 可能发生了切换.
4. TCH业务信道: 通话时使用的信道. 运载语音信息、是双向的用于手机和基站交换语音信息 ,TCH full rate 26 frames是 120ms。包含24carry speech, 1个idle , 1个sacch。TCH half rate 26 frames 是120ms ; 包含24carry speech , 2个sacch.
5. RACH随机接入信道:
由手机发送短的突发给基站,即呼叫需求;由MS使用来从基站获取注意; 手机并不知道路经的迟延, 所以手机发短的BURST, 当手机在下行的RACH上获得迁时时, 手机才发正常的BURST.
6. 手机测量报告:
SACCH的测量报告提供给GSM系统。每个手机测量服务小区的功率,也测量相邻小区的BCH功率;手机也测量在TCH上接收的信号的强度和质量。通过SACCH将接收RxLev(dbm)和RXQuaL(be mapped directly to bit error ratio)报告给所在服务小区。

手机通信网络组成:
1. BTS 基站:base transceiver station 基站首要是收发器,收发器的多少决定小区的容量,一个收发器能支持8个用户。一个小区由3个天线,一个发射,两个接收(分级接收)。(收发器和天线的关系)???
a) 每个BTS都会有一套收发器。
b) 一个BTS覆盖一个小区,BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。BCH帮助Mobile识别/寻找网络。
c) 小区的手机用户容量依靠信道数
d) GSM空中接口的数据传输速率是13Kbps, 即BTS收发语音数据速率是13KB/S.
e) 有BTS命令手机设置其发射功率、迁时、切换。
2. BSC base station controller 基站控制器:
a) 几个BTS基站连接一个BSC, 基站安排信道配置、切换、和BTS连接BSC; 所有的BSC连接至MSC,
b) 每个BTS连结BSC用abis 接口,是2Mbps的连接。使用microwave link、optical fiber、 co-axial line等方式连接.
c) Microwave link 经常是最好的连接方式选择。
d) BSC连结MSC使用的是A口
e) 在BSC可提供小区广播等服务。
3. MSC mobile switching center 是网络的核心,呼叫建立、保持、和释放;链接BSC和PSTN、 认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时,可增加MSC;MSC与MSC之间使用GMSC连结(GATEWAY)
a) 当呼叫建立时,MSC起到保持通话和断开通话的功能。
b) 存储所有的用户数据和它们的相关特征。
c) 介于MS和PSTN之间,交换通信数据.
d) MSC是GSM 网络的心脏。是与别的GSM 网络、非GSM网络的连接口。
e) MSC主要功能:认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。
f) 当用户增加时,超过一个MSC的容量, 就需要多一个MSC, 就增加一倍的用户
4. TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。
a) TRAN转换13KB/S的GSM速率为标准的64KB/S; TRAN作为一MSC 的一部分。
b) Trans coding 也使用在下行时,将64kbps转换成16kbps.
c) Trans coding在MSC\BSC\BTS中。
5. HLR Home location register归属位置寄存器。
a) 在MSC中有所有的用户数据库存在于HLR。HLR中有永久用户数据库。
b) 用户发出呼叫时,MSC从HLR之中获得用户数据。是用户核心数据库,大部分在SIM卡中的数据都可以在HLR中获得。
6. VLR visiting location register 访问位置寄存器。
a) 在VLR中有被激活的所有的用户号码。
b) 当别的MSC中的用户漫游到新的MSC时,MSC和HLR之间通信,新的MSC就将漫游的用户注册到它的VLR中。
c) 当手机漫游时,用户访问区被别的网络覆盖,而且归属位置网络批准它使用被访问的网络,它的用户信息将从HLR被拷贝到VLR(访问位置寄存器)中暂存。
7. 鉴权中心AUC----Authentication center
a) 是SIM 卡的验证过程。
b) 每个SIM卡有一个IMSI, 在IMSI有加密码
c) 在HLR中有IMSI和密码
d) 手机通信时,首先验证SIM 卡的合法性,由AUC 进行验证。
8. 装备身份注册:EIR----Equipment identify register
a) 包含了IMEI信息。所有的手机IMEI都存储在EIR中,是手机的数据库。
b) 在GSM中有助于验证当手机遗失时,运营商可以禁止已经报失手机的使用。
c) EIR分类:Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown
9. 收费中心BC---Billing center
a) BC产生每一个用户的费用状况.
b) 直接连到MSC, 由MSC发送收费信息给BC(通话时)
c) BC处理按单位计费。
10. 操作运营中心:OMC----operation and maintenance center.
a) 每个GSM网络超过100 个BTS组成,每一个实体需要操作和维护。
b) 一些远程操纵是必要的,检测和远程进入。
c) 有时有两种OMC(不同的供应商),OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。
11. 短信中心:SMSC信息通过短信息中心发到指定的手机。
a) 信息通过SMSC传输
b) 信息可通过人工终端(连到SMSC)发送。
c) 短信中心SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS
12. 语音服务中心:
a) 它拥有所有语音用户的数据库;
b) 它也存储了语音信息。
13. 设备报警:
a) BTS, BSC, Trans coder failure.
b) Link failure
c) Mole failure(transceiver, processor)
 小区身份,网络中每个小区都由唯一的识别号,CI: Cell Identity. 一个小区由56个用户可同时通话
 调制方式: GSM 采用的是0.3GMSK调制 高斯最小频移键控,0.3是描述滤波器带宽和比特率的关系,不是相位调制,是一种典型的数字调频调制,实际上是调频。0和1代表的是载波加减不同的频率+67.708KHZ 和-67.708KHZ,1被看作是相位增加90度,0被看作是相位在相反方向改变,两个频率表示频移键控; 语音编码速率时13kbps. 数据速率(调制速率)BIT传送速率是270.833Kbps。刚好是四倍于射频频移。这样一来就有效的减少调制频谱和提高了通道利用率. 高斯滤波: 剧烈的频率变化会导致频谱扩散, 所以用滤波器进行滤波平滑后, 减少频谱扩散; RF载频加67.708和减67.708KHZ; 靠频率转移.
 GSM网络系统:手机和机站的接口是空中接口, 基站(BS)和基站控制台BSC是靠abis接口2Mbps的连接。(是光纤或者常用微波连接, DCS1800 Abis接口经常使用微波连接), 一个BSC控制20~30个BTS;基站控制台BSC到交换局是A口连接。 手机和基站的最大距离是34.9km。

C. 海事卫星通信系统的终端标准

INMARSAT系统的标准移动终端主要有6种基本类型,即进行海上/陆地业务的A、B、C、M、Mini-M标准以及进行航空业务的航空标准(Aero)。
(1)INMARSAT-A
INMARSAT-A是1976年启用的第一个系统,采用模拟FM通信制式,信道带宽50kHz,能提供语音、传真、高速数据(56kbit/s或64kbit/s)、电传等服务。船用终端天线放在屏蔽罩中,并具有自动跟踪系统保证使天线始终对准卫星,并可通过按键启动遇险告警。遇险告警在INMARSAT系统中处于最高级别。陆用移动终端是便携式的,可以装在手提箱里,并可在几分钟之内开始工作。
(2)INMARSAT-B、M和Mini-M
INMARSAT-B系统是INMARSAT-A的数字式替代产品,它提供所有与INMARSAT-A相同但有所增强的服务,可以提供16kbit/s语音编码速率的电话、9.6kbit/s的数据以及2.4kbit/s的音频数据、64kbit/s高速数据和50Baud的电传等业务。采用全数字化设计,获得对空间段功率和带宽资源的充分利用,其占用带宽由50kHz减到20kHz,系统容量将是A型站的2.5倍,使用的卫星功率只是A型站的一半。B型站取代A型站是必然趋势。
INMARSAT-M系统是1993年开发出来的,是B型站的简化型,通信标准略低于B系统,只提供6.4kbit/s语音编码速率的电话、2.4kbit/s三类传真和2.4kbit/s数据通信,它体积小,重量为15kg左右,有海事和陆用两种类型。
INMARSAT Mini-M是一种更小型的M站,1996年底才推向市场,是全新概念的卫星终端,使用INMARSAT第三代卫星的点波束,是一个全天候、全球覆盖的移动通信终端,可提供4.8kbit/s语音编码速率的电话、2.4kbit/s传真和数据。
(3)INMARSAT-C
INMARSAT-C主要用于数据通信,于1991年开始在全球运营,采用全数字化的存储转发信息传递方式,可以提供600bit/s低速数据、电传和传真业务。INMARSAT-C终端装有GPS,可提供全球定位服务。
INMARSAT-C陆用终端小巧,体积只有公文包大小,重量仅有3kg,可装在手提箱中;车载式的卫星终端具有全向性天线,能在行进中进行通信;便携式或固定式的终端采用小型定向天线,可方便携带及降低能耗。
(4)INMARSAT-Aero标准
INMARSAT在航空通信领域的应用始于1990年,该设备可为航行在世界各地(除两极外)的飞机旅客,提供双向电话、传真、数据、电子邮件通信,以及浏览世界新闻、股票信息等。也可向驾驶舱和客舱机组人员提供通信业务,不仅提供个人通信,更主要用于空中交通管制。该系统由INMARSAT和航空工业界制定并形成统一的工业技术标准,解决了过去使用VHF通信受限于视距传播以及短波通信可靠性差的问题。
除此之外,INMARSAT系统另外还有用于全球卫星短消息服务的D终端、用于卫星无线电紧急示位标(EPIRB)的E终端以及最新的移动多媒体终端M4 (Multi-Media Mini-M)。表1对INMARSAT系统的一些主要终端标准的技术参数进行比较。
表1 各终端标准的技术参数 标准A 标准B 标准C 标准M Aero标准 提供业务 电话(双向)
用户报(双向) 数字电话(双向)
用户报(双向) 存储转发信息
(单工) 数字电话(双向)
数据(双向) 电话(双向)
低速数据(双向) 系统G/T值
(dB/K) -4 -4 -23 -10(船台)
-12(陆地台) -13(高增益)
-25(低增益) 发射EIRP
(dBw)(最大值) 36 24~33 12~16 27 25.5(高增益)
13.5(低增益) 天线 抛物面(0.8~1.2m) 抛物面(0.8~1.2m) 准双向天线(0.2m) 0.4m短背射天线(船台),相控阵天线(陆地台) 相控阵,回螺旋 频率间隔(kHz) 25 20 5 10 17.5 调制方式 FM(电话)
BPSK(用户报) OQPSK(电话、高速数据),BPSK(用户报) BPSK BPSK OQPSK(电话)
DECPSK(数据) 传输速率 1.2(岸-船)
4.8(船-岸) 24(电话、数据)
6(用户报、信令) 1.2(岸-船)
0.6(船-岸)
1.2(船-岸) 6(NCS、TDM信道)
8(SCPC信道) 21(电话) 编码方式 BCH编码
(用于检错) 16kbit/s话音编码,
R=1/2,K=7(卷积码) R=1/2,K=7
(卷积码) 4.8kbit/s话音编码,
R=1/2,K=7(卷积码) 9.6kbit/s话音编码, 启用时间 1976年 1992/1993年 1991年 1992/1993年 1990年

D. 4G通信网络中LTE系统消息介绍

4G LTE是TD-LTE和FDD-LTE等LTE网络制式的统称。在中国4G网络还处于TD-LTE的特殊时期,4G LTE一般特指TD-LTE制式网络。

LTE是英文Long Term Evolution的缩写。LTE也被通俗的称为3.9G,具有100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。

LTE(Long Term Evolution)是应用于手机及数据卡终端的高速无线通讯标准。2010年12月6日国际电信联盟把LTE正式称为4G。

(4)bch的传输时间间隔是扩展阅读:

LTE (Long Term Evolution,长期演进) 项目是3G的演进,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。根据4G牌照发布的规定,国内三家运营商中国移动、中国电信和中国联通,都拿到了TD-LTE制式的4G牌照。

主要特点是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率,相对于3G网络大大的提高了小区的容量,同时将网络延迟大大降低:内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。