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  • 数字信道与模拟信道

    千次阅读 2019-09-16 16:51:51
    如果根据信道中传输的信号类型来分,则物理信道可分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号,如调幅或调频波;数字信道直接传输二进制脉冲信号。 数字信道不能直接传输模拟信号,模拟信道也不能直接传输数字...

    如果根据信道中传输的信号类型来分,则物理信道可分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号,如调幅或调频波;数字信道直接传输二进制脉冲信号。

    数字信道不能直接传输模拟信号,模拟信道也不能直接传输数字信号 。不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

    普通电话线是针对语音通话而设计的模拟信道,适用于传输模拟信号。但是计算机产生的是离散脉冲表示的数字信号,因此要利用电话交换网实现计算机的数字脉冲信号的传输,就必须首先将数字脉冲信号转换成模拟信号。将发送端数字脉冲信号转换成模拟信号的过程称为调制(Modulation);将接收端模拟信号还原成数字脉冲信号的过程称为解调(Demodulation)。将调制和解调两种功能结合在一起的设备称为调制解调器(Modem)

    在通信网的发展初期,所有的通信信道都是模拟信道。但由于数字技术的高速发展,数字信道可提供更高的通信服务质量,因此,过去建造的模拟信道正在被数字信道所代替。现在计算机通信所使用的通信信道在主干线路上已基本是数字信道。​

    不同类型的信道具有不同的特性和使用方式,模拟信道传输的是连续变化的、具有周期性的正弦波信号;而数字信道传输的是不连续的、离散的二进制脉冲信号(对称的方波波形)。模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。

    数字信道占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz,这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及数字信号处理技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的数码率),数字电话的带宽问题已不是主要问题了

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  • 模拟信道和数字信道的区别

    千次阅读 2018-05-21 11:01:00
        如果根据信道中传输的信号类型来分,则物理信道可分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号,如调幅或调频波;数字信道直接传输二进制脉冲信号。     数字信道不能直接传输模拟信号,模拟信道也不能...

        如果根据信道中传输的信号类型来分,则物理信道可分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号,如调幅或调频波;数字信道直接传输二进制脉冲信号。

        数字信道不能直接传输模拟信号,模拟信道也不能直接传输数字信号 。不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。​

        普通电话线是针对语音通话而设计的模拟信道,适用于传输模拟信号。但是计算机产生的是离散脉冲表示的数字信号,因此要利用电话交换网实现计算机的数字脉冲信号的传输,就必须首先将数字脉冲信号转换成模拟信号。将发送端数字脉冲信号转换成模拟信号的过程称为调制(Modulation);将接收端模拟信号还原成数字脉冲信号的过程称为解调(Demodulation)。将调制和解调两种功能结合在一起的设备称为调制解调器(Modem)
        在通信网的发展初期,所有的通信信道都是模拟信道。但由于数字技术的高速发展,数字信道可提供更高的通信服务质量,因此,过去建造的模拟信道正在被数字信道所代替。现在计算机通信所使用的通信信道在主干线路上已基本是数字信道。​
        不同类型的信道具有不同的特性和使用方式,模拟信道传输的是连续变化的、具有周期性的正弦波信号;而数字信道传输的是不连续的、离散的二进制脉冲信号(对称的方波波形)。模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。
         数字信道占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz,这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及数字信号处理技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的数码率),数字电话的带宽问题已不是主要问题了。

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  • 根据分类方法的不同,根据信道的组成,信道可分为狭义信道(是指信道的传输媒质)和广义信道(除了信道的传输媒质外还包括通信系统的某些设备),其中由调制器,传输媒质,解调器组成的广义信道称为编码信道,由发射...

    信道的分类

    根据分类方法的不同,根据信道的组成,信道可分为狭义信道(是指信道的传输媒质)和广义信道(除了信道的传输媒质外还包括通信系统的某些设备),其中由调制器,传输媒质,解调器组成的广义信道称为编码信道,由发射机,传输媒质,接收机组成的广义信道称为调制信道。按照信号输入输出端类型可将信道分为连续信道(模拟信道)和离散信道(数字信道)。按照信道的物理性质可将信道分为无线信道,有线信道,光信道等。

    从建立信道模型和对其性能分析的角度来讲,按照输入输出方式分类比较合适。

    连续信道:可分为恒参信道随参信道,恒参信道的性质(参数)不随时间变化,或者变化极慢也可认为是恒参信道随参信道的性质(参数)随时间变化,部分无线信道可看做是恒参信道,另一部分可看作是随参信道,而有线信道一般认为是恒参信道。

    恒参信道包括1,有线信道。2,光纤信道。3,无线电视距中继信道。4,卫星信道。

    随参信道包括1,短波电离层反射信道。(由于电离层不是一个平面而是有一定厚度的,并且有不同高度的两到四层(D、E、Fi、F2),所以发送天线发出的信号经由不同高度的电离层反射和从不同高度的电离层反射到达接收端的信号是由许多来自不同方向、不同路径长度和损耗的信号之和,这种信号称为多径信号,这种现象称为多径传播,)2,对流层散射信道。3,移动通信的信道也属于多径传播的随参信道

    连续信道的数学模型

    经过对连续信道大量观察和分析,可得出它具有以下主要性质:

    (1)具有一对(或多对)输入和输出端;(2)大多数信道是线性的,即满足叠加原理;

    (3)信号经过信道会有延时,并还会受到固定的或时变的损耗;(4)无输入信号时,在信道的输出端仍有噪声输出。根据上述性质,我们可以用一个两端(或多端)时变线性网络来表示连续信道如图

    一般情况下,连续信道可能有不止一个输入端(假设为m个)和不止一个输出端(假设

    为n个),这种连续信道的数学模型是一个多输人端和多输出端的时变线性网络,如

    上图。

    如果信道模型的线性算子与时间无关(即为非时变线性算子),则信道称为恒参信道;如果线性算子与时间有关(即为时变线性算子),则信道称为时变信道,如果线性算子随时间随机变化,则称信道为随参信道。从物理角度讲,恒参信道的特性不随时间变化;时变信道的特性随时间变化,随参信道的特性随时间随机变化。

    恒参信道及对信号传输的影响

    恒参信道可以看做一个非时变线性网络,线性网络的特性可用其单位冲激响应ht和频率特性Hf来表示

    时延特性与群时延特性一般并不相同。当相频特性是一条通过原点的直线时,时延特性与群时延特性相同;不满足上述条件时,它们不相同。它们对信号传输的影响不一样:时延特性为常数时,信号传输不引起信号的波形失真;群时延特性为常数时,信号传输不引起信号包络的失真(对复包络而言,则多引人一固定相移φ,但它对解调无影响,不会引入失真)。

    随参信道特性及其对信号传输的影响

    随参信道的数学模型

    观测表明,随参信道的传输煤质具有3个特点:

    (1)对信号的衰耗随时间变化;

    (2)对信号的时延随时间变化;

    (3)多径传播。

    根据上述3个特点可以建立随参信道的数学模型。(《通信原理》)

    随参信道对信号传输的影响

    平坦型衰落   

    可见,在T条件下多径传输和信道特性的变化导致接收信号的幅度及载波相位随机变化,而基带信号bt的波形变化不大,其畸变可以忽略这种现象称作平坦性衰落。

    1. 频率选择性衰落

    T,这时bt不能近似为b[t-]。不同路径信号的不同信息码元之间会产生很大相互干扰,称作码间干扰或符号间干扰,使数字信号波形产生严重失真,引起很大误码,严重时不能正常通信。在这种情况下,不仅接收信号的幅度和相位随机变化,而且其信息信号波形也产生了很大畸变,从频域看,即其不同频率分量受到不同程度的衰落,因此这种衰落称作频率选择性衰落

    多径信道的时延扩展与相干带宽

    1 首先以二径信道为例

    需要特别强调,如果时延差τ是常数,且每径信道衰耗也是常数,即不随时间变化,则此二径信道是恒参信道,信号通过此信道传输不存在衰落现象。但如果时延差τ是随机变化的,则此二径信道成为随参信道,信号通过信道传输后将发生衰落现象。

    • 在此基础上假设输入信号为单音频信号,则输出会存在频率弥散现象,
    • 如果输入为已调信号,且带宽接近或者大于信道的相干带宽,则会发生频率选择性衰落

    2多径信道的时延扩展与相干带宽

    一般地,对于多径随参信道而言,用时延扩展。

    Bc=1/στ

     

    来近似求出信道的相干带宽B。当通过随参信道传输的信号带宽大于信道的相干带宽时,信号的不同频率分量受到不同程度的衰落,使信号受到频率选择性衰落,会引起码间干扰。当信号带宽远小于信道的相干带宽时,信号的各频率分量通过信道传输所受到的衰落相同,信号受到平坦性衰落

    移动信道的多普勒扩展及相干时间

    1多普勒扩展

     

    2信道的相干时间

    在移动通信中,若最大多普勒频率为fm,将其倒数定义为信道的相干时间Tc,则

    T

    此相干时间值Tc反映了信道冲激响应的时变性,即信道的冲激响应将对所传输的信

    号产生快衰或慢衰的影响。

    3多普勒扩展(或相干时间)对衰落的影响

    在多径传播移动信道条件下,通过将多普勒扩展Bd(或相干时间Tc)与所传输的数字基带信号的符号速率Rs(或符号间隔Ts)相比较来决定信号在信道传输中究竟是受到了快衰落还是慢衰落。

    • Ts>Tc 冲击响应快速变化,信号失真,称为快衰落信道,也称时间选择性衰落
    • TsTc 符号间隔远小于信道的相干时间,冲激响应基本不变,受到慢衰落的影响

    4同时考虑时变多径信道的多径时延扩展及多普勒扩展对衰落的影响

     

    多径时延扩展会引起时变多径信道的平坦性衰落或频率选择性衰落。在平坦性衰落的信道条件下,由于多普勒扩展,又可分类为平坦性快衰及平坦性慢衰。在频率选择性衰落的信道条件下,由于多普勒扩展,同样又可分类为频率选择性快衰及频率选择性慢衰。

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  • GSM信道介绍

    万次阅读 2008-09-24 11:21:00
    关于无线信道的作用我们知道,每...在GSM系统中,逻辑信道可分为专用信道(DCH)和通用信道(CCH)两大类,有时也可分为业务信道和控制信道两大类。业务信道(TCH)载有编码的话音或用户数据,它有全速率业务信道(TCH/

    关于无线信道的作用

    我们知道,每个小区都有若干载频,每个载频都有8个时隙,也就是提供8个基本的物理信道,在无线子系统中,物理信道 支撑着逻辑信道,根据物理信道上传送的消息类型,物理信道映射为不同的逻辑信道。在GSM系统中,逻辑信道可分为专用信道(DCH)和通用信道(CCH) 两大类,有时也可分为业务信道和控制信道两大类。
    业务信道(TCH)载有编码的话音或用户数据,它有全速率业务信道(TCH/F)和半速率业务信道(TCH/H)之分,两者分别载有总速率为22.8和 11.4kbit/s的信息。使用全速率信道所用时隙的一半,就可得到半速率信道。因此一个载频可提供8个全速率或16个半速率业务信道。
    频率校正信道(FCCH),携带有MS和BTS进行频率校正的信息。
    控制信道(CCH)用于传送信令或同步数据。它主要有三种:广播信道(BCCH)、公共控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)。

    1、频率校正信道(FCCH)
    载有供移动台频率校正用的信息,通过FCCH,MS就可以定位一个小区并解调出同一小区的其它信息。通过FCCH,MS也可以知道该载频是不是BCCH载频。
    2、 同步信道(SCH)
    在FCCH解码后,MS接着要解出SCH信道消息,该消息含移动台帧同步和基站识别的信息:基站识别码(BSIC),它占有6个比特其中3个比特为0~7范围的PLMN色码,另3个比特为0~7 范围的基站色码(BCC)。
    简化的TDMA帧号(RFN),它占有22个比特。
    3、广播控制信道(BCCH)
    通常,在每个基站收发信台中总有一个收发信机含有这个信道,以向移动台广播系统消息,这些系统消息使得MS可以在空闲模式下有效工作。
    4、 寻呼信道(PCH)
    这是一个下行信道,用于寻呼被叫的移动台,当网络想与某一MS建立通信时,它会根据MS当前所登记的LAC向该LAC区域内所有小区通过PCH信道发寻呼消息,标示为TMSI或IMSI。
    5、准予接入信道(AGCH)
    这是一个下行信道,用于基站对移动台的入网请求作出应答,即分配一个SDCCH或直接分配一个TCH。
    6、 随机接入信道(RACH)
    上行信道,用于移动台随机提出入网申请,请求分配一个SDCCH,请求包括3bit的建立原因(呼叫请求、寻呼响应、位置更新请求以及短消息请求等)和5bit的参考随机数供MS区别属于自己的接入允许消息。
    7、 独立专用控制信道(SDCCH)
    是双向专用信道,传送建立连接的信令消息、位置更新消息、短消息、鉴权消息、加密命令、信道分配消息、以及各种附加业务等。可分为独立专用控制信道(SD/8)与CCCH相组合的专用控制信道(SD/4)。
    8、 慢速随路控制信道(SACCH)
    与业务信道或SDCCH联用,在传送用户信息期间带传某些特定信息,上行链路主要传递无线测量报告,下行链路主要传递部分系统消息。这些消息包括通信质量、LAI、CELL ID、邻区BCCH信号强度、NCC限制、小区选项、TA、功率控制级别等。
    9、快速随路控制信道(FACCH)
    与TCH联用,用于在传输过程中给系统提供比慢速随路控制信道(SACCH)速度和及时性高得多的信令信息。通过从业务信道借取帧来实现接续,传送如“越 区切换”等指令信息。由于话音译码器会重复最后20ms的话音,所以这种偷帧中断不会被用户察觉。除了上述三类控制信道外,还有一种小区广播控制信道 (CBCH),它用于下行线,载有短消息业务小区广播(SMSCB)信息,使用像SDCCH相同的物理信道。

    GSM的信道类型:
             一、业务信道(TCH):承载话音或用户数据,全速率业务信道(TCH/F)载有总速率为22.8kbit/s的信息。
                   TCH信道上提供以下信道:1、全速率话音业务信道(TCH/F9.6);2、9.6kbit/s全速率数据业务信道(TCH/F9.6);3、 4.8kbit/s全速率数据业务信道(TCH/F4.8);4,小于等于2.4kbit/s全速率数据业务信道(TCH/F2.4)。
             二、控制信道:主要携信令或同步数据。
                   1、广播信道(BCH)用于向MS广播各类信息。可分为
                             a、FCCH:频率校正信道,用于MS频率校正;
                             b、SCH:同步信道:用于MS的帧同步和BS的识别;
                             c、BCCH广播控制信道:用于发送小区信息;
                   2、公共控制信道(CCCH):主要携带接入管理功能所需的信令信息,也可用来携带其它信令,CCCH由网络中各MS共同使用,有三种类型:
                             a、PCH:寻呼信道,用于BTS寻呼MS;
                             b、RACH:随机接入信道,用于MS随机接入网络上行信道;
                             c、AGGH准予接入信道,用于给成功接入的接续分配专用控制信道。
                   3、专用控制信道:是点对点的双向控制信道。根据通信控制过程的需要,将DCCH分配给MS使之BTS进行点对点信令传输,可分为:
                             a、SDCCH/8:独立专用控制信道;
                             b、SACCH/C8:与SDCCH/8随路的慢速随路控制信道;
                             c、SACCH/TF:与TCH/F随路的慢速随路控制信道;
                             d、FACCH/F:全速率快速随路控制信道;
                             e、SDCCH/4:与SDCCH/CCCH结合使用的独立专用控制信道;
                             f、SACCH/C4:与SDCCH/4随路的慢速随路控制信道。
                  三、信道组合:根据通信的需要,实际使用时总是将不同类型的逻辑作道映射到同一物理信道上,称为信道组合。允许的信道类型有:
                            a、TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF;
                            b、FCCH+SCH+BCCH+CCCH;
                            c、FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/C4;
                            d、BCCH+CCCH

    根据GSM规范要求,并在实际应用中,总是将不同类型的逻辑信道映射到同一物理信道上,称为信道组合,一般常用的10种无线信道组合如下:

        1)FCCH+SCH+BCCH+CCCH

        2)FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4(0..3)+SACCH/C4(0..3)

        3)BCCH+CCCH

        4)SDCCH/8(0..7)+SACCH/C8(0..7)

        5)PBCCH+PCCCH+PDTCH/F+PACCH/F+PTCCH/F

        6)PCCCH+PDTCH/F+PACCH/F+PTCCH/F

        7)TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF

        8)TCH/H+FACCH/H+SACCH/TH+TCH/H

        9)TCH/H+FACCH/H+SACCH/TH+PDTCH/H+PACCH/H

        10)PDTCH/F+PACCH/F+PTCCH/F

        传统的空口信道分配方法是固定的,空口的某个物理时隙和上述的逻辑信道组合一一对应,一旦设定,在业务运行过程中无法改变,话音业务占用TCH信道,分组 业务占用PDTCH信道。当分组业务流量较大时,预先通过OMCR后台设置的PDTCH信道数量将可能不足,但当没有分组业务请求时,PDTCH信道将空 闲在那里,造成无线资源浪费。所以,伴随着越来越多的分组业务的应用,由于分组业务请求和带宽需求的随机性,传统的固定的无线信道分配已经不能满足需求, 此时动态无线业务信道分配应运而生。动态无线业务信道分配可以实现空中接口业务信道的动态配置,如上述10种无线信道组合,前6种信道属于公共控制信道, 可通过OMCR配置。后4种业务信道则可根据当前小区内的业务请求情况进行动态配置,动态无线信道分配的由此而来。

        动态无线信道分配的目的是使无线信道资源得到最大化的利用,否则由于每种信道都与业务相关,那么当不存在这种业务时,其他业务便不能使用该信道,造成资源的浪费。

        动态无线信道分配算法的基本思路是按需分配,OMCR进行无线信道配置时,所有业务信道都配置成动态TCH/F,如果开通了EMLPP功能,则可以配置部分信道为静态TCH/F。但这种分配算法设定两个原则:话音业务优先和为话音业务设定保留阀值。

    GSM移动通信信中道模型中的重要参数

    (1)路径损耗:
        路径损耗主要由三部分组成:空间损耗、穿透和绕过物质时产生的损耗以及多径效应。自由空间传播损耗L是传播损耗中最基本的损耗。多径效应是由信号在物体上 或物体表面发生反射、绕射和散射引起的。在考察多径效应时需要考虑的一个重要因素是环境障碍引起的损耗,这里指的障碍包括地板、墙、建筑物和窗户等。损耗 的大小在很大程度上由障碍物的物理特性决定。
    (2)多径时延扩展στ<—>相关带宽Bc,描述信道的时间扩散特性。最大时延扩展Tm,Tm=1/Bc。 (3)多普勒扩展BD<—>相关时间 Tc,描述信道的时变特性。最大多普勒频移fm ,Fm=1/Tc 。
    (4)衰落特性:
    (a)平坦衰落
    这种情况,时域上信道的波形比信号的波形窄,频域上信道波形比信号波形宽。所以,接收信号幅度增益发生改变(引起深度衰落),而频谱依然保持。条件:信号 带宽<信道相关带宽 或 时延扩展<信号的符号周期即Bs<<Bc,  Ts>>στ。
    (b)频率选择性衰落
    由于信道对传输信号的时间散布,而引起的符号间干扰(ISI).频选衰落是由接近或超过传输信号周期的多径时延引起的。条件:信号带宽>信道相关带宽 或 时延扩展>信号的符号周期即Bs>Bc,  Ts<στ。
    (c) 快衰落
    信道的脉冲响应在信号的符号周期内变化。由于多普勒扩展引起的频率分散(时间选择性衰落)导致信号的畸变。条件:相关时间<符号周期,信道变化率快于基带信号变化率即Tc<Ts,  BD>Bs
    快衰落只涉及信道由运动产生的变化率,它既可以发生在平坦性衰落信道中,也可发展到频率选择性衰落中。
    (d)慢衰落
    信道脉冲响应以低于传输的基带信号的变化而变化。信道被假定成在一个或几个带宽倒数的间隔上静止。条件:相关时间>符号周期,信道变化率慢于基带信号变化率。
    (5) 同信道和相邻信道干扰
    蜂窝干扰最通常的种类有同信道干扰和相邻信道干扰。同信道干扰是由使用同一频率的非相邻蜂窝的发射引起的。这种干扰在接近蜂窝边界时最明显,此时与使用相 同频率的邻近蜂窝的物理分隔处于最低程度。相邻信道干扰是由使用相邻频率的邻近蜂窝对用户信道的漏泄而造成的。在相邻信道,用户在极靠近电话用户接收机处 工作时,或者用户信号大大弱于相邻信道用户的信号时会发生这种情况。载干比是通话质量的重要标志,对用户而言,较高的C/I比就是较低的干扰、更少的掉话 以及改善整个系统的音频质量;对经营商而言,较高的C/I比可以使信号距离延伸以及采用更为紧密的频率复用方式,因此增加了的容量。

    GSM的TCH拥塞率高的分析处理


    第一章:前言:
    我们在谈到网络拥塞时,常常是指信令信道拥塞以及话务信道拥塞。其中话务信道拥塞也就是我们常说的TCH信道拥塞,发生在用户在申请网络服务信令交互之后,一般进行用户的真正话音要由TCH信道承载,TCH信道的分配也称指配过程。出现TCH信道拥塞是说:在指配过程中,如果网络没有可用的TCH信道来分给手机,则系统计一次TCH分配失败。在本文中,笔者主要从出现TCH信道拥塞可能的原因入手,提出一些解决TCH信道拥塞的方法和思路,以供大家参考。
    第二章:信令流程
    3)        TCH分配拥塞信令流程分析说明
    在SDCCH信令接续完成后,系统将向手机分配陆地电路和TCH信 道。手机先向系统发SETUP消息,其中包含被叫号码即B number和所需业务等。MSC收到SETUP消息后,要通过VLR发送出局呼叫消息(Send_Info_For_O/C_Call),VLR在收到 该消息后,将根据其从HLR获得的此主叫用户的信息,来分析被叫的号码即HLR-Inquire(实际是依据B的号码分类向B归属的HLR查询B的信息) 和主叫用户本身的能力(根据主叫用户被允许的业务种类,查看A用户是否支持本次呼叫,检查系统是否能接纳这此呼叫。若某些要求不能满足,系统则向主叫用户 发出释放完成消息(Release Complete),此次呼叫建立就失败了;经过查询后,如果对B用户的HLR-Inquire成功,且A用户具有此次呼叫的权限,VLR则向MSC发完 成呼叫能力查询消息(Complete Call)。当MSC收到这个消息后,则向MS发出呼叫继续消息(Call Proceeding),表示主叫用户的呼叫请求已经通过了检查,呼叫处理正在进行当中。此后MSC将根据用户的业务请求,向BSC的SSM发出指配请求 消息(Assignment Request),给用户的此次呼叫分配TCH话音信道。此消息中指明了所请求信道的类型等内容。SSM收到Assignment Request后触发统计ma_req_from_msc。
    BSC的SSM在收到MSC的TCH信道请求后,通过BTS的RRSM向BTS的CRM申请TCH信道分配。如果有可用的TCH信道资源的话,CRM会通知RRSM消息assignment channel assigned,RRSM收到后触发统计alloc_tch。RRSM再向BTS的Layer1发出激活TCH信道消息(Channel Activation for TCH)。如果CRM没有可用的TCH信 道,则CRM触发统计alloc_tch_fail,并通知RRSM消息resource not available,此时RRSM触发统计ma_cmd_to_ms_blkd,再由RRSM向MSC返回分配失败的消息(Assignment Failure)。如果系统允许排队的话,则CRM通知RRSM消息force queue,RRSM在启动T11的同时,向MSC发出排队指示的消息(Queuing Indication),如T11超时,则RRSM向MSC发出清除请求(Clear Request消息)。
    在RRSM收到Layer1回送的信道激活响应(Channel Activation ACK)的消息后,就在SDCCH信道上通过指配消息(Assignment Command)通知手机分给其的TCH的情况,这个消息中包含:TCH信道类别(话音/数据的指示),信道的速率和类别、话音解码算法、透明传输指示、分配优先级以及CIC电路识别码。在发送指配消息的同时,RRSM启动T10。
    MS收到系统发来的Assignment Command消息后,将就从SDCCH信道调整到所分的TCH信道上,再通过与TCH随路的FACCH信道向系统发出SABM消息,BTS的Layer1在收到该消息后,会向RRSM发ESTABLISH INDICATION(建立指示消息),同时Layer1向手机回UA的证实消息。
    MS收到UA后,通过FACCH向系统发出分配完成消息(Assignment Complete),如果因为其他原因导致手机不能占用TCH信道,手机就向系统发出指配失败消息(Assignment Complete)。如果在T10规定的时间内手机没有回送Assignment Complete消息,则系统将该TCH信道释放掉。
    在手机成功占上TCH后, BSS将启动SDCCH的释放进程。BTS发出无线信道释放(RF Channel Release)消息,要求将以前占用的SDCCH信令信道资源释放掉,当BTS完成了信令信道的释放后,将发给BSC一条信道释放完成(RF Channel Release ACK)消息,BSC收到此消息后就认为该信道已返回到空闲状态下,该资源可以用于分配给新的信道请求。
    第三章:TCH拥塞率计算公式
    1)        含切换的TCH拥塞率公式
    TCH拥塞率(含切换)(2002 中国移动集团公司公式)
    =忙时话音信道溢出总次数(含切换)×100 / 忙时话音信道试呼总次数(含切换)(%)
    =alloc_tch_fail×100 / alloc_tch+alloc_tch_fail(%)
    2)        不含切换的TCH拥塞率公式
    TCH拥塞率(不含切换)(2002 中国移动集团公司公式)
    =忙时话音信道溢出总次数(不含切换)×100 / 忙时话音信道试呼总次数(不含切换)(%)
    =ma_cmd_to_ms_blkd×100 / ma_req_from_msc(%)
    第四章:可能导致TCH拥塞率高的原因及其解决方法
    当基站的TCH拥塞率指标出现拥塞后(拥塞率关注的程度要视网络性能发展的阶段而定),通常优化人员要提取与TCH信道分配过程有关的性能统计,并结合基站的配置参数、现场测试文件或OMC的Call Trace文件等,对基站拥塞的原因进行分析定位,并采取有效的解决方法予以处理。
    一、        出现突发性话务量增加而且产生话务量时间相对集中
    基站出现突发话务量一

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    2008-12-24 10:57:00
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  • 移动通信分为地面移动通信和卫星移动通信,卫星移动通信又可分为星座移动通信和静止轨道卫星移动通信。人们对地面移动通信系统用户越区切换时信道分配策略的研究已经比较成熟,而卫星移动通信系统信道分配策略的研究...
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    千次阅读 2013-09-30 10:58:41
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空空如也

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