多路復用在GSM網中的應用

中國聯通銅陵分公司網絡建設部 崔思東

一、引言

GSM網主要由NSS(交換子系統2與BSS基站子系統)組成。在GSM系統中話務與信令主要采用的是時分多址的多路復用技術，由于應用及傳輸信號的媒質不同，GSM個接口間所采用的多路復用的方法也各不相同。

二、A接口

BSS與NSS之間采用的是標準A接口，它符合CCITT建議書的G703(電器標準)及G704(幀結構標準)，采用30/32路PCM線傳輸，輸出碼率為2048Kbit/s，每路速率為64Kbit/s。對于單路PCM，采樣頻率為8000兆赫，并為一個8位碼，一個PCM幀共有32路時隙(如圖1.1)。

在20/32路PCM線中，時隙0用來傳輸“幀同步碼”，時隙16用于傳送各話路標志信號碼(7號信令)，其余時隙用于傳輸話務。由于在電話通信中，信令信號所需的頻率很低，所以，一般每隔16幀傳送一次就夠了，這樣對于信令，每16幀就形成一個復幀，每復幀幀長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，它主要完成數據壓縮、速率轉換功能，以充分利用無線資源。在ATER接口仍使用標準PCM線傳輸。通過TC，DSP將A接口的語音采樣信號每160幀進行一次編碼，對于常用的全速率編碼，這160幀*8bit=1280bit的語音信號被壓縮成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DSP之間，一個DSP位于TC，一個位于BTS中。TRAU幀形成后并不能以2M PCM的形式傳輸，在TC中，TRAU幀經過多路混合器，被混合成PCM信號。這樣，3個A接口的2M鏈路被混合成一個ATER接口的2M PCM。ATER接口PCM中1-24時隙用于傳輸語音信號，速率為16Kbit/s，而7號信令仍以64Kbit/s的速率傳輸，只是這時的7號信令被分配在29-31時隙中(如圖2.2)。

四、ABIS接口

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

ABIS接口上業務信道多路復用屬于BSS的標準特性，對于ABIS接口上的一個PCM鏈路，允許最多連接12個全速率的TRX(載頻單元)，每個TRX可以處理8個話務信道。每個TRX占用2個PCM時隙處理話務，一個LAPD信道處理信令。當一個BTS滿配時，其ABIS信道分配如圖3.1。

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

五、AIR接口

AIR接口是GSM網中最重要的接口，體現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分多址的混合模式，并采用了跳頻技術。

GSM中傳輸頻點的間隔為200Khz，在某一個頻點，信號以TDMA幀的形式傳輸。對于全速率編碼，TDMA幀的基本參數是8，即一個TDMA幀由8個突發脈沖構成。對于某一頻點，每個突發脈沖是一個物理信道。每個TDMA幀幀長為4.615ms，每個突發脈沖時長為576.9us或156.25bit。

每個物理信道由若干個邏輯信道組合而成。在GSM網中，邏輯信道有以下7種組合：

其中(1)-(3)為話務信道組合，(4)-(7)為信令信道組合，根據網絡配置的不同和網絡規劃的要求，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時隙用于傳輸信令，1-7時隙用于傳輸話務，在特殊情況下，可根據需要增加信令信道的比例。例如，對于覆蓋機場的小區，因考慮到同一時間開機注冊的用戶較多，需增加SDCCH信道數目，以便使用戶盡快登陸上網。

在AIR接口中，不同的邏輯信道，必須采用不同的時序循環，對于信令信道，51個TDMA幀構成一個復幀，26個復幀組成一個超幀，2048個超幀組成一個超高幀；對于話務信道，26個TDMA幀構成一個復幀，51個復幀組成一個超幀，2048個超幀組成一個超高幀，一個超高幀幀長為3.5個小時。

六、結語

通過系統的對GSM網復用技術的闡述，有助于我們全面系統的了解移動通信的技術原理，便于網絡出現故障時，能準確的定位，同時能幫助我們確定提高性能的優化措施。