控。通过高斯预调制滤波器，可以进一步压缩调制频谱。高斯滤波器降低了频率变化的速度，防止信号能量扩散到邻近信道频谱。

0.3 GSMK并不是一个相位调制，信息并不是象QPSK那样，由绝对的相位来表示。它是通过频率的偏移或者相位的变化来传送信息的。有时把GMSK画在I/Q 平面图上是非常有用的。如果没有高斯滤波器，MSK将用一个比载波高67.708KHz的信号来表示一个待定的脉冲串1。如果载波的频率被作为一个静止的参考相位，我们就会看到一个67.708KHz的信号在I/Q 平面上稳定地增长相位，它每秒种将旋转67,708次。在每一个比特周期，相位将变化90°。一个1 将由90°的相位增长表示，两个1 将引起180°的相位增长，三个1 将引起270°的相位增长，如此等等。同样地，连续的0 也将引起相应的相位变化，只是方向相反而已。高斯滤波器的加入并没有影响0 和1 的90°相位增减 变化，因为它没有改变比特率和频偏之间的四倍关系，所以不会影响平均相位的相对关系，只是降低了相位变化时的速率。在使用高斯滤波器时，相位的方向变换将会变缓，但可以通过更高的峰值速度来进行相位补偿。如果没有高斯滤波器，将会有相位的突变，但相位的移动速度是一致的。

精确的相位轨迹需要严格的控制。GSM系统使用数字滤波器和数字I/Q 调制器去产生正确的相位轨迹。在GSM规范中，相位的峰值误差不得超过20°，均方误差不得超过5°。 5.1.5 跳频

在语音信号经处理，调制后发射时，还会采用跳频技术──即在不同时隙发射载频在不断地改变（当然，同时要符合频率规划原则）。 引入跳频技术，主要是出于以下两点考虑。

1. 由于过程中的衰落具有一定的频带性，引入跳频可减少瑞利衰落的相关性。

2. 由于干扰源分集特性：在业务密集区，蜂窝的容量受频率复用产生的干扰限制，因

为系统的目标是满足尽可能多买主的需要，系统的最大容量是在一给定部分呼叫由于干扰使质量受到明显降低的基础上计算的，当在给定的C/I值附近统计分散尽可能小时，系统容量较好。我们考虑一个系统，其中一个呼叫感觉到的干扰是由许多其它呼叫引起的干扰电平的平均值。那么，对于一给定总和，干扰源的数量越多，系统性能越好。

GSM系统的无线接口采用了慢速跳频（SFH）技术。慢速跳频与快速跳频（FFH）之间的区别在于后者的频率变化快于调制频率。GSM系统在整个突发序列传输期，传送频率保持不变，因此是属于慢跳频情况，如图5-6所示。

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图5-6 GSM系统调频示意图

在上、下行线两个方向上，突发序列号在时间上相差3BP，跳频序列在频率上相差45MHz。

GSM系统允许有64种不同的跳频序列，对它的描述主要有两个参数：移动分配指数偏置MAIO和跳频序列号HSN。MAIO的取值可以与一组频率的频率数一样多。HSN可以取64个不同值。跳频序列选用伪随机序列。

通常，在一个小区的信道载有同样的HSN和不同的MAIO，这是避免小区内信道之间的干扰所希望的。邻近小区不会有干扰，因它们使用不同的频率组。为了获得干扰参差的效果，使用同样频率组的远小区应使用不同的HSN。对跳频算法感兴趣的读者，可参阅GSM Rec.05.02，这里不再细述。 5.1.6 时序调整

由于GSM采用TDMA，且它的小区半径可以达到35km，因此需要进行时序调整。由于从手机出来的信号需要经过一定时间才能到达基地站，因此我们必须采取一定的措施，来保证信号在恰当的时候到达基地站。

如果没有时序调整，那么从小区边缘发射过来的信号，就将因为传输的时延和从基站附近发射的信号相冲突（除非二者之间存在一个大于信号传输时延的保护时间）。通过时序调整，手机发出的信号就可以在正确的时间到达基站。当MS接近小区中心时，BTS就会通知它减少发射前置的时间，而当它远离小区中心时，就会要求它加大发射前置时间。

当手机处于空闲模式时，它可以接收和解调基地站来的BCH信号。在BCH信号中有一个SCH的同步信号，可以用来调整手机内部的时序，当手机接收到一个SCH信号后，它并不知道它离基站有多远。如果手机和基站相距30km 的话，那么手机的时序将比基站慢100us 。当手机发出它的第一个RACH信号时，就已经晚了100us ，再经过100us的传播时延，到达基站时就有了200us 的总时延，很可能和基站附近的相邻时隙的脉冲发生冲突。因此，RACH和其它的一些信道接入

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脉冲将比其它脉冲短。只有在收到基站的时序调整信号后，手机才能发送正常长度的脉冲。在我们的这个例子中，手机就需要提前200us 发送信号。 5.2 帧和信道 5.2.1 基本术语简介

SM系统在无线路径上传输要涉及的基本概念最主要的是突发脉冲序列（Burst），简称突发序列，它是一串含有百来个调制比特的传输单元。突发脉冲序列有一个限定的持续时间和占有限定的无线频谱。它们在时间和频率窗上输出，而这个窗被人们称为隙缝（Slot）。确切地说，在系统频段内，每200KHz设置隙缝的中心频率（以FDMA角度观察），而隙缝在时间上循环地发生，每次占15/26ms 即近似为0.577ms（以TDMA角度观察）。在给定的小区内，所有隙缝的时间范围是同时存在的。这些隙缝的时间间隔称为时隙（Time Slot），而它的持续时间被用于作为时间单元，标为BP，意为突发脉冲序列周期（Burst Period）。 我们可用时间/频率图把隙缝画为一个小矩形，其长为15/26ms、宽为200KHz，如图5-1所示。类似地，我们可把GSM所规定的200KHz带宽称为频隙（Frequency Slot），相当于GSM规范书中的无线频道（Radio Frequency Channel），也称射频信道。

时隙和突发脉冲序列两术语，在使用中带有某些不同的意思。例如突发脉冲序列，有时与时—频“矩形”单元有关，有时与它的内容有关。类同地，时隙含有其时间值的意思，或意味着在时间上循环地使用每八个隙缝中的一个隙缝。 使用一个给定的信道就意味着在特定的时刻和特定的频率，也就是说在特定的隙缝中传送突发脉冲序列。通常，一个信道的隙缝在时间上不是邻接的。 信道对于每个时隙具有给定的时间限界和时隙号码TN（Time Slot Number），这些都是信道的要素。一个信道的时间限界是循环重复的。

与时间限界类似，信道的频率限界给出了属于信道的各隙缝的频率。它把频率配置给各时隙，而信道带有一个隙缝。对于固定的频道，频率对每个隙缝是相同的。对于跳频信道的隙缝，可使用不同的频率。

帧（Frame）通常被表示为接连发生的 i 个时隙。在GSM系统中，目前采用全速率业务信道，i 取为8。TDMA帧强调的是以时隙来分组而不是8BP。这个想法在处理基站执行过程中是很自然的，它与基站执行许多信道的实际情况相吻合。但是从移动台的角度看，8BP周期的提法更自然，因为移动台在同样的一帧时间中仅处理一个信道，占用一个时隙，更有“突发”的函意。 一个TDMA帧包含8个基本的物理信道。

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物理信道（Physical Channel）采用频分和时分复用的组合，它由用于基站（BS）和移动台（MS）之间连接的时隙流构成。这些时隙在TDMA帧中的位置，从帧到帧是不变的，参见图5-7。

图5-7 时间和频率中的隙缝

逻辑信道（Logical Channel）是在一个物理信道中作时间复用的。不同逻辑信道用于BS和MS间传送不同类型的信息，例如信令或数据业务。在GSM建议中，对不同的逻辑信道规定了五种不同类型的突发脉冲序列5.2.2帧结构。 图5-8示出了TDMA帧的完整结构，还包括了时隙和突发脉冲序列。必须记住，TDMA帧是在无线链路上重复的“物理”帧。

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