無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)CT-2無(wú)繩數(shù)字電話(huà)系統(tǒng)DECT系統(tǒng)PACS系統(tǒng)表7–1無(wú)繩電話(huà)和低功率系統(tǒng)的主要參數(shù)7.1CT-2數(shù)字無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)7.1.1CT-2系統(tǒng)的組成圖7-1專(zhuān)用無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)方框圖7.1.2CT-2公共空中接口CT-2公共空中接口共分五個(gè)部分：無(wú)線(xiàn)電接口、信令層1、信令層2、信令層3和傳輸和話(huà)音編碼方案?！o(wú)線(xiàn)電接口規(guī)定了CT-2的工作頻段、頻道帶寬、發(fā)射機(jī)參數(shù)、接收機(jī)參數(shù)、調(diào)制方式及時(shí)分雙工的速率等；·信令層1規(guī)定了建立雙向無(wú)線(xiàn)電數(shù)字鏈路的方法及有關(guān)傳輸信道的組合方式；·信令層2規(guī)定了有關(guān)檢錯(cuò)、信息確認(rèn)、鏈路保持和鏈路兩端的識(shí)別等規(guī)約，并且處理信令層2到信令層3的轉(zhuǎn)換?！ば帕顚?定義了各種消息的具體內(nèi)容，如撥號(hào)、振鈴、示警、顯示、注冊(cè)、鑒權(quán)、功能和服務(wù)等級(jí)的選擇等消息的具體內(nèi)容。這些消息要經(jīng)過(guò)信令層2無(wú)差錯(cuò)地傳送到無(wú)線(xiàn)鏈路的另一端?！鬏敽驮?huà)音編碼方案，為了實(shí)現(xiàn)不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的設(shè)備可以通用，規(guī)定了手機(jī)音頻接口與模擬電話(huà)線(xiàn)路的全部特性和符合歐洲數(shù)字網(wǎng)互連技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口要求。話(huà)音編碼規(guī)定用CCITT建議G721推薦的自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制(ADPCM)。1.無(wú)線(xiàn)電接口(1)工作頻段為864～868MHz，共分40個(gè)頻道，頻道間隔100kHz。(2)發(fā)射功率不大于10mW。為了避免手機(jī)緊靠基站形成對(duì)基站接收機(jī)的阻塞干擾，手機(jī)的發(fā)射功率可由基站控制，由正常值減小12～20dB。(3)接收機(jī)靈敏度：當(dāng)誤差特率小于10-3時(shí)，接收機(jī)的靈敏度優(yōu)于45dBμV/m。

(4)調(diào)制方式：采用高斯濾波器整形的頻移鍵控(FSK)，或稱(chēng)為GFSK。規(guī)定：傳輸邏輯“1”時(shí)，用頻率f1=fc+(14.4～25.2)kHz；傳輸邏輯“０”時(shí)，用頻率f2=fc-(14.5～25.2)kHz。CT-2的傳輸速率為72kb/s，因而這里的調(diào)制指數(shù)可以在2×14.4/72=0.4到2×25.2/72=0.7的范圍內(nèi)選擇。圖7-3CT-2的幀格式同步信息由前置碼和同步字組成。前者采用1，0交替碼型，用于位同步；后者采用特定的碼序列，用于時(shí)隙同步。同步字共有四種，分別記作CHMP、CHMF、SYNCP和SYNCF(其中CHM表示信道標(biāo)志(ChannelMark),P表示便攜(Portable),F表示固定(Fixed))。這些同步字用16進(jìn)制數(shù)值表示如表7-2所示。其中，CHMP和CHMF互為反碼，SYNCP和SYNCF也互為反碼。表7–2用16進(jìn)制數(shù)值表示的同步字CHMPCHMFSYNCPSYNCF41B1AFBE4E5014E4FAEB1B05圖7-4復(fù)接方式1的幀格式·復(fù)接方式2。用于基站呼叫手機(jī)的鏈路建立階段(不包括話(huà)音信道)，其幀格式如圖7-5所示。其中，D信道(32bit)用于傳輸鏈路兩端的識(shí)別碼，基站的識(shí)別碼稱(chēng)為鏈路識(shí)別碼(FID)，手機(jī)的識(shí)別碼稱(chēng)為便攜識(shí)別碼(PID)；SYN信道(34bit)由前置碼(10bit,0,1交替碼型)和同步字CHMF(或SYNC)組成，用于傳輸位同步和時(shí)隙同步信息。圖7-5復(fù)接方式2的幀格式·復(fù)接方式3。用于手機(jī)呼叫基站的鏈路建立階段，其幀格式如圖7-6所示。圖7-6復(fù)接方式3的幀格式7.2DECT系統(tǒng)7.2.1DECT系統(tǒng)描述DECT系統(tǒng)的基本技術(shù)特征如下：·頻帶 1880～1900MHz·載波數(shù)樣 10·載波間隔 1.728MHz·峰值發(fā)送功率 250mW·多址方式 TDMA,每幀24時(shí)隙·幀長(zhǎng) 10ms·雙工方式 TDD·信道速率 1152kb/s7.2.2DECT的空中接口圖7-8DECT的協(xié)議模型1.DECT的物理層DECT的PHL層采用多載波時(shí)分多址(MC-TDMA)方式，在頻域和時(shí)域?qū)Y源進(jìn)行分割。頻域從1880～1900MHz的20MHz頻帶內(nèi)含有10個(gè)射頻載波，其中心頻率fn為其中，f0=1897.344MHz。第n個(gè)RF信道占據(jù)(fn-1.728/2)MHz和(fn+1.728)MHz之間的頻帶。DECT設(shè)備能在10個(gè)RF載波上工作。采用GFSK調(diào)制，標(biāo)稱(chēng)峰值頻偏為288kHz。2.DECT的MAC層介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制層(MAC)有兩個(gè)基本功能：一是選擇物理信道，然后在這些物理信道上建立和釋放連接；二是將控制信息、高層信息和差錯(cuò)控制信息復(fù)接到時(shí)隙分組中，或進(jìn)行信息分解。這些功能用來(lái)提供三種獨(dú)立的業(yè)務(wù)，即廣播、面向連接業(yè)務(wù)和無(wú)連接業(yè)務(wù)。圖7-10MAC層的參考模型圖7-11DLC層的參考模型(a)C平面模型；(b)U平面模型與DLC層相關(guān)的低層管理實(shí)體(LLME)應(yīng)包括下列功能：·MAC層的連接管理：建立、釋放和修改MAC層的連接，選擇CS或CF邏輯信道用于數(shù)據(jù)傳輸?！LC層C平面管理：安裝和控制DLCC平面的資源?！LC層U平面管理：根據(jù)高層LLME的業(yè)務(wù)需求，安裝和控制DLCU平面的資源(LUx)?！みB接切換管理：在C平面和U平面之間進(jìn)行連接切換功能的協(xié)調(diào)。4.DECT的網(wǎng)絡(luò)層(NWK)DECT的網(wǎng)絡(luò)層僅存在于C平面；而在用戶(hù)平面，網(wǎng)絡(luò)層是空的，即高層(IWF)直接使用DLC層提供的各種業(yè)務(wù)。圖7-13DTCT各層之間的信息交換(a)不同層之間的信息交換；(b)網(wǎng)絡(luò)層對(duì)等實(shí)體之間的信息交換7.2.3DECT的應(yīng)用表7-3業(yè)務(wù)與時(shí)隙的關(guān)系7.3PACS系統(tǒng)7.3.1PACS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖7-14PACS系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)7.3.2PACS空中接口的物理層及其幀結(jié)構(gòu)PACS的無(wú)線(xiàn)接口采用TDMA/TDM多址方式，在規(guī)定的PCS頻段，下行1850～1910MHz,上行1930～1990MHz，使用頻分雙工(FDD)方式，比特速率384kb/s，π/4-QPSK調(diào)制，為了減小語(yǔ)音傳輸時(shí)延采用的幀長(zhǎng)為2.5ms,每頻8時(shí)隙。語(yǔ)音編碼采用32kb/sADPCM。PACS采用接收分集和發(fā)射分集抗信道衰落。對(duì)于接收，用戶(hù)單元(SU)采用預(yù)選擇接收天線(xiàn)分集。圖7-15PACS的幀結(jié)構(gòu)及突發(fā)格式7.3.3PACS-UB的物理層和幀結(jié)構(gòu)PACS-UB空中接口采用TDMA/TDM(上行/下行鏈路)多址方式，π/4-QPSK調(diào)制，比特速率384kb/s。時(shí)隙長(zhǎng)度為2.5ms，分為8個(gè)時(shí)隙，時(shí)隙長(zhǎng)度312.5μs，時(shí)隙號(hào)(突發(fā)號(hào))從0至7，如圖7-16所示。圖7-16PACS-UB的幀結(jié)構(gòu)同PACS一樣，PACS-UB占用一個(gè)下行時(shí)隙于廣播系統(tǒng)信息，稱(chēng)為系統(tǒng)廣播信道(SBC)。其對(duì)應(yīng)的上行時(shí)隙用于接入請(qǐng)求。SBC有超幀(Superframe)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為SBC-SF。400個(gè)連續(xù)的時(shí)幀組成SBC-SF，周期為1s。SBC-SF用于運(yùn)載多個(gè)邏輯信道：示警信道、系統(tǒng)信息信道和接入請(qǐng)求信道。SBC-SF的結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：基本SBC-SF和接入SBC-SF，分別見(jiàn)圖7-17的(a)和(b)。圖7-17SBC-SF的幀結(jié)構(gòu)其中SBC-SF分為兩段：A段和B段·A段，長(zhǎng)200ms，承載示警信道(AC)和接入請(qǐng)求信道(ARC)；·B段，長(zhǎng)800ms，承載系統(tǒng)信息信道(SIC)和接入請(qǐng)求信道(ARC)。接入SBC-SF分為四段：A、B、C、D段。·A段，長(zhǎng)200ms，承載AC和ARC；·B段，長(zhǎng)200ms,承載SIC和ARC；·C段，長(zhǎng)400ms，RP尋找可用的射頻信道，識(shí)別出一個(gè)可用信道后，承載ARC；·D段，長(zhǎng)200ms,承載ARC。圖7-18無(wú)證實(shí)SBC-SF的幀序列7.3.4PACS系統(tǒng)的越區(qū)切換和功率控制為了維持無(wú)線(xiàn)傳輸鏈路的質(zhì)量，SU和RP都不停地監(jiān)測(cè)其無(wú)線(xiàn)環(huán)境，以便進(jìn)行越區(qū)切換、時(shí)隙轉(zhuǎn)移(TST)和功率控制。所謂時(shí)隙轉(zhuǎn)移是指在當(dāng)前基站的頻率上，將使用的時(shí)隙轉(zhuǎn)移到另一個(gè)時(shí)隙中。PACS系統(tǒng)在越區(qū)切換時(shí)采用具有滯后余量(如6dB)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則，SU控制越區(qū)切換的過(guò)程是SU連續(xù)監(jiān)視所接入RP和幾個(gè)越區(qū)候選RP的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，當(dāng)滿(mǎn)足區(qū)準(zhǔn)則后，SU選擇具有可用信道的最好候選RP，并發(fā)出越區(qū)請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)與之配合，直至SU發(fā)出越區(qū)完成指令為止。上行鏈路的功率控制算法如下：在TDMA系統(tǒng)中，基站收到每個(gè)TDMA突發(fā)信號(hào)后，完成下列三個(gè)參數(shù)的測(cè)量：①RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo))。它由整個(gè)時(shí)隙內(nèi)接收功率的積分而得。②WEI(誤字率指標(biāo))。如果信道譯碼器檢測(cè)出該時(shí)隙所含的碼字有錯(cuò)，則WEI=1。③QM(接收信號(hào)質(zhì)量指標(biāo))。QM是鏈路質(zhì)量SIR(即信號(hào)干擾比)的間接指標(biāo)，可有多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。基站計(jì)算功率控制比特PC的算法如下：①如果QM<QMth則置PCq=1;否則，置PCq=0。②如果RSSI<RSSIth則置PCr=1;否則，置PCr=0。③如果RSSI<RSSImax則置PCm=1;否則，置PCm=0。④PC=PCm·(PCq+PCr)。(注：“+”表示“或”的關(guān)系，“·”表示“與”的關(guān)系)如果接上午的TDMA突發(fā)有誤(WEI=1),則使RSSI門(mén)限(Threshold)(RSSIth)上調(diào)xdB。如果接收的突發(fā)正確，將RSSIth下調(diào)axdB。a和x是由系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)。一旦一個(gè)出錯(cuò)事件(即WEI=1)使RSSI門(mén)限增加xdB，理想情況下，將不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，除非門(mén)限又降到上述門(mén)限附近。由于門(mén)限下降的速率是每收到一個(gè)正確突發(fā)下調(diào)axdB,因此大約需要1/a個(gè)正確突發(fā)將RSSI的門(mén)限調(diào)整到出現(xiàn)錯(cuò)誤突發(fā)的門(mén)限電平上。模擬結(jié)果表明，誤字率在a到2a之間。例如：x=2,a=0.001，可以使誤字率穩(wěn)定在0.1%到0.2%之間。為了防止在突發(fā)錯(cuò)