YD T 855.22-1996 900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网.无线接口物理层规范.pdf
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1、YD/T 855 22-1996 前士主2仨二3本标准是根据欧洲电信标准化委员会(ETSIlGSM建议1992年发布,第一阶段的冻结版本)05系列内容编写的,在技术内容上与该标准等同。由于将国际标准转化为我国行业标准应符合我国标准格式的规定,除在最前面增加了前言外,还增加了3章内容第1章范围,第2章引用标准,第3章缩略语,从第4章起参考GSM一系列规范,它包括以下几部分:第4章物理层概述,参考GSM规范05.01无线路径的物理层概述(V3.3. 2); 第5章复用和多址接入,参考GSM规范05.02无线路径的复用和多址接入(V3.6. 1); 第6章信道编码,参考GSM规范05.03信道编码(
2、V3.5. 1); 第7章调制,参考GSM规范05.04调制(V3.1. 2); 第8章元线子系统链路控制,参考GSM规范05.08无线子系统链路控制(3.7.0);第9章无线子系统同步,参考GSM规范05.10无线子系统同步(V3.3. 0)。本标准由邮电部电信科学研究规划院提出并归口。本标准的起草单位是邮电部电信传输研究所。本标准主要起草人z姜梅玉志勤1 范围900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网无线接口物理层规范YD /T 855 22-1996 本标准规定了900MHzTDMA数字蜂窝移动通信网无线接口物理层的标准。它包括复用和多址接入、信道编码、调制、无线子系统的链路控制和同步。本
3、标准适用于900MHzTDMA数字蜂窝系统,供研制、开发、运营、管理、规划、设计以及引进或生产相关设备时使用。2 51用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。ETSI GSM建议11.10,3.10.0版本。3 缩略语AB 接入突发脉冲AGCH 接入允许信道BCC 基站色码BCCH 广播控制信道BS 基站BSIC 基站识别码BN 比特号CA 小区配置CCCH 公共控制信道DB 空位突发脉冲DCCH 专用控制信道DTX 非连续发射FACCH 快速随路控制信道FB 频率
4、校正突发脉冲FN 帧号码FCCH 频率纠正信道HSN 跳频序列号MA 移动配置MAIO 移动配置指数偏移MS 移动台中华人民共和国邮电部1996-12-04批准1997-03-01实施I YD/T 855 22 1996 NB 普通突发脉冲PCH 寻呼信道RACH 随机接入信道RX 接收机SACCH 慢速随路控制信道SB 同步突发脉冲SCH 同步信道SCN 子信道号码SID 静寂描述SDCCH 独立专用控制信道TA 时间提前TCH 业务信道TDMA 时分多址TN 时隙号TSN 训练序列号TX 发信机4 物理层概述4. 1 多址接入和时隙结构接入方式为时分多址(TDMA)方式,每载波有8个基本物
5、理信道。载波闽南为200kHz。一个物理信道可以由TDMA帧号,时隙号和跳频序列号来定义。基本的无线资源为一个时隙,长度为576.9s05/26ms) , 调制速率为270.833kb/s(l625/6 kb/s)。因此每时隙间隔(包括保护时间)包含156.25怕。4.1.1 超高帧、超帧和复帧超高帧的时间间隔为3h28min 53s 760ms(Hp 12533. 76s). TDMA帧号从0至2715647。见图1。超高帧由2048个超帧组成,起帧由复帧组成,存在两类复帧z26帧的复帧g包含26TDMA帧,时间间隔为120ms,用于TCH(SACCH/T)和FACCH。51帧的复帧g包含5
6、ITDMA帧,时间间阐约为235ms,用于BCCH,CCCH (AGCH ,PCH和RACH),SDCCH(SACCH/C)。4. 1. 2 时隙和突发脉冲一个时隙为576.9s05/26ms),即包含156.25bit,其物理内容称为一个突发脉冲。有4种不同类型的突发脉冲。一普通突发脉冲(NB),用于携载业务和控制信道(除RACH外)的信息,它包含116个加密比特和8. 25bit (30.46s)的保护时间。一频率校正突发脉冲(FB),用于MS的频率同步。它等效于一个没有调制的载波(移频),具有和NB同样的保护时间,它和BCCH一起广播。FB的重复也称为频率纠正信道(FCCH)。一同步突发
7、脉冲(SB),用于MS的定时同步。它包含一个很长的训练序列(trainingsequence),携载信息、TDMA帧号(FN)和基站识别码(BSIC)。它连同FB一起广播。SB的重复也称为同步信道(SCH)。-接入突发脉冲(AB),用于随机接入,有较快的保护时间(68.25bit p 252s) ,以便不知道时间提前茧的MS在做第一次接入时(或切换后)的突发脉冲传输。它允许MS与基站的最大距离为35km.该突发脉冲用在RACH中和切换之后。p u 各突发脉冲见图2(数字单位为bit)。1超高蜻=2048超翩二211561.8TDMAfJ (3h 28min 53s: 760ms) d巳4Bum
8、-MMS国由。一1-11,1汀-.1516T-12042l阳I2044 I 2045 I白46I阳门/ 1起脑=1326TDMA幢阳.12的-_/ ( 51 (26.帧)直帧or26(51 .帧)重脑、飞|o I 1 I 2 I 3 I I 47 I 48 I 49 I 50 I /才。.J1L_J且I25 I 1(26 .幢) 26 TDMA帽i(120ms) HSl咂);!(椭=51TDMA帧(3060/1_) 甲/甲二百问阿利J/Jl:;川叫正牛卢L七J吐i斗主止土L七兰上5一上L三i主丛j j/ 1时隙=156.25bit时拉(15/26叫577四)、气图中,TB表革措尾比特.GP表示
9、保护时间图1械结构内同I I生l YD/T 855 22-1996 普通突发脉冲zTB 加密信息比特训练序列加密信息比特TB GP 3 58 26 58 3 8.25 频率校正突发脉冲aTB GP TB 固定比特1423 8.25 3 同步突发脉冲gTB 加密信息比特同步序列(扩展训加密信息比特TB GP 3 39 练序列64比特)39 3 8. 25 接入突发脉忡sTB 同步序列加密比特TB GP B 41 36 3 68.25 图2各种突发脉冲节3!TITITITITITITITITITITITIAITITITITITITITITITITITITI-I队l率HVl速R半1|TI t I T
10、I t I TI t I TI t I TI t I TI t I AI t I TI t I TI t I TI t I TI t I TI t I TI a I T、t,TCH的TDMA帧A、a,SACCH的TDMA帧,空闲TDMA帧图326帧的信道结构4. 1. 3 倍道结构业务信道(TCH),控制信道FACCH和SACCH/T使用26帧的复帧。信道结构如图30FAH是通过占一半与它有关的TCH突发脉冲信息比特(8个连续的T或t帧)而进行传输的。控制信道(除FACCH和SACCH/T以外)使用51帧的复帧结构。如图4所示。4.2 无线收发倍的参考结构(以发送为例)见图50注:图5中加密比
11、特表示其所在位置,而不表示它们实际加密的信息流。4.3块结构见表1。4.4 编码和交织逻辑信道的编码方案见表20顺序为:一外部编码(块编码)一内部编码(卷积编码一交织在编码后,不同的信道(除RACH和SCH外均由464bit的块构成,即456个编码信息比特加8bit的编码首标(首标用于区分TCH和FACCH)0这些块再被交织(与信道有关。4 忡忡1:I.:1叫slc | c lFhl c ! c升EIEh7丁丁77丁T可可寸飞职工CH十CCCH下行)R 8CCH+CCCH (B) ,e(B ,58)=h.(B) 突发脉冲B上标有h,(B),h.(B)的两个比特用于表示控制信道信令,当h,(B)
12、=1且h,(B)=1时,用于SACCH. 6. 8. 2 FACCH/F a)块组成同SACCH,有184个信息比特.b)块码:同SACCH。c)卷积编码:同SACCH。d)交织s同TCH/FS.27 YD!T 855 22-1996 e)映射到一个突发脉冲s456编码比特的FACCH帧被映射到8个连续的突发脉冲上。FACCH是在从TCH突发脉冲中借用的比特上传输的借用比特为前4个突发脉冲的偶数比特和后4个突发脉冲的奇数比特。为了接收装置可以识别,标志h,(B)和h.(B)应设置如下h.(B)=1,对前4个突发脉冲(偶数比特被借用)h,(B)=l,对后4个突发脉冲(奇数比特被借用)FACCH的
13、比特借用可用于2语音信道(TCH!FS)和数据信道(TCH!F2.4):整个帧的数据被FACCH借用.一具有114个编码比特的数据信道(TCH!F9.6, TCH!H4.的s一个数据块中最多允许有24个比特被干扰。一具有228个编码比特的数据信道(TCH!F4.8和TCH!H2.4)一个数据块中,最多允许有48个比特被干扰。6.8.3 BCCH ,PCH ,AGCH 同SACCH.(h,(B)=1 , h.(B)=1) 6.8.4 独立专用控制信道(SDCCHl同SACCH,(h, (B)=l, h.(B)=1) 6.8.5 RACH a)携载随机接入上行链路消息的突发脉冲序列与其它不同,有其
14、特殊结构.它包含8个信息比特。即2d(k)=d(O) ,d(l),d(7) b) P(O),p(5)共6个奇偶比特以GF(2)的方式定义,二进制多项式为gd(O)D13十.+d(7)D+p(O)D+p(5)除以D+D+D+D+D+1产生余数等于:D+D+D+D+D+1定义6个色码比特为:C(O),C(l),C(5) C(k)=b(k)+p(k) k=O , 5 其中b(k)为MS做随机接入偿试的基站的BSIC,为6个比特.其中b(O)=PLMN色码的最高有效位b(5)=BS色码的最低有效位c)加入拖尾比特进行重组后,得u(k)=u(O),u(17)u(k)=d(k)伪=0,7)u(8+k)=c
15、(k) (k=O ,5) u (l4+k)=O(k=O, , 3) 一拖尾比特d)卷积编码后得e(O),e(1)e(35) 卷积码为1!2率(同TCH/FS)多项式为gGO=1+D+D G1=1十D+D+D得:e(2k)=u(k)+u(k-3)+u(k-4) e(2k+1)=u(k)+u仙一1)+u(k-3)十u(k-4)k=O,1,17,(u(k)=O ,k0,则MS选择该小区。(若小区为所选PLMN一部分但被阻塞或C1O。若在存贮的位置区中存在这样一个小区,则使用该小区,否则将使用新位置区的一个小区。在选择至该小区之前,将检查其配CH数据.此后MS完成小区重选(见8.4.6),b)呼叫重建
16、2在无线链路发生故障时,可以进行呼叫重建,MS完成下列算法,用此决定使用哪个小区进行呼叫重建。1)对邻近小区和服务小区BCCH载波的最后5秒的接收电平测量样点进行平均,并采用属于允许的PLMN的最高平均接收电平的载波.2)在该载波上接收包含影响小区选择参数的配CH数据块.3)若ClO,属于所选PLMN的一部分,小区未被禁止且允许呼叫重建,则在该小区上进行呼叫重建尝试。4)若条件3)不满足,则采用次强接收电平的载波,重复以上2)3),盯着6个最强接收平均电平的载波均被尝试但无合适的载波,则放弃呼叫重建,完成8.4.7.)算法。8.4.8 异常情况和紧急呼叫当出现以下情况时,MS将完成本节算法z一
17、无SIM卡MS不能找到一个属于所选PLMN的合适小区.-MS收到来自网络的IMSI未知和非法MS信息。此时,MS分别完成以下任务,见表13,a) MS继续监测所有124RF倍道的信号强度,搜索C10旦未被禁止的BCCH载波.当找到该载波时,MS则选择该小区,而不考虑PLMN识别。34 b) MS搜索30个最强的RF倩道,决定哪一个PLMN为可用的,且允许使用手动模式或自动模式-c) MS在已选的PLMN小区上完成小区重选据算法8.4.6),除非小区重选滞后值为0,在这种模式下,仅可以完成紧急呼叫(在完成(C)的情况下MS也可以关电。YD/T 855 22-1996 表13条件状态SIM情况其它
18、MS选择某个小区 元无 是有IMSI未知非法MS是有所选PLMN无告适小区或PLMN不允许是注,X表示无所谓哪种状态.8.5 网络先决条件8.5.1 BCCH载波MS至少应完成的任务a) b) c) 是无无无元是无无是无是是BCCH载波以不变的RF电平在所占用的全部时隙上连续发送。但RF功率电平在时隙之间可以下降以便收RF发信机间的倒换。在CCCH/BCCH上未用的信令块则包含第二层L2的块填充帧.其它没用的时隙将发送空位突发脉冲(dummybursts.)。8.5.2 用于切换测量的周围基站的识别为了确保可靠的切换,MS必须识别周围哪一个BS被测量。由于小范围内就可以进行频率复用,BCCH载
19、波频率就不能唯一地识别周围小区,即MS位于的小区可以有多于一个周围小区使用同样的BH频率。因此对MS而言就需同步并解调周围配CH载波且识别BSIC(因识别码)。为了正确译码BSIC,在每SACCH块期间MS至少将使用4个空闲帧(spareframes) ,即在TCH/F时,每SACCH块的4个空闲帧。这些帧被称为搜索帧.在每个BCCH载波上发送他吐的BSICMS在每个周围小区的BCCH载波上解调SCH,尽可能快地译码BSIC,至少每10秒钟应有一次。MS保留包含有关周围小区定时的信息表,该表可使MS准确地接入小区,它包含由Tl,T2, T3参数导出的绝对时间。该信息也可用于解码BSIC及切换连
20、接以保持最小的切换时间.在两个SAH块期间的平均测量后,若MS在6个最强的载波中检测出一个或多个BCCH载波,其BSIC不是目前使用的,贝MS优先解码其BSIC,因此在5s内,MS将所有的搜索帧用于尝试BSIC译码。若失败,MS将回到现在的BSIC。在证实现在的BSIC之后,若还有未知BSIC的BCCH载波(在6个最强的当中),则MS在接下来的5s内再进行BSIC译码。若在周围小区的BCCH载波上不能解码BSIC或BSIC指示所属PLMN的载波不是被允许的PLMN载波,则放弃在该信道上的信号强度测量。允许的PLMN由BCCH数据中的参数允许的PLMN定义。这是一个与BSIC中PLMN部分有关的
21、8bit映射。若在一个载波上检测出囚犯变化,则放弃任何现存的信号强度测量,开始一个新的平均测试周期。(该情况发生在MS离开一个邻近小区接近另一个同频道小区。若在下一次可能的机会里BSIC不能被译码,则重新尝试解码BSIC,若连续三次不能正常译码BSIC,则放弃现存的信道强度测试.当一个BCCH载波不再是6个最强载波之一时,将保留定时和BSIC信息至少10s,(这对应于在该小区MS停止报告RXLEV和RXQUAL后刚好有一个切换到该小区的命令), 8.6 无线链路测量无线链路测量用于切换和RF功率控制.测量在每SACCH复帧上进行,SACCH复帧对TCH为104TDMA帧(480ms),对SDC
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