数字无绳电话基本原理

数字无绳电话基本原理 數字無繩電話基本原理(DECT) DECT工作原理簡介: DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)----歐洲數字無繩電信系統,也叫數字增強型無繩電信系統。 DECT---其工作頻段為1.88GHz—1.9GHz。採用TDMA(Time Division Multiple Access)/TDD(Time Division Duplex)技術。其幀長為10ms,每幀雙工信導數為12,時隙數24,總數據速率為1152KB/S,載波間隙為1.728MHz,語音編碼速率為32KB/S,最大載波數為12,每小區總信導數為132。 DECT在整個工作頻段20MHz上劃分為10個1.728MHz的間隔載頻。每個載頻有12個信導,共有120個信導。其射頻傳輸速率為1.152KB/S,幀長為10ms.每個終端機在一幀中收發各占417us,每個時隙中包含32bit同步,64bit字同步,324bit資訊和51us保護時間。 DECT的系統分層結構: 1. PHL(物理層):用於用戶數據和信令的公共層; 2. MAC(介質訪問控制層); 以上兩層主要負責無線資源分配和用戶數據與信令的多路交換。 3. DLC(數據鏈路):確保即使在切換時,也能完成可靠鏈接 4. NL(網絡層):負責呼叫路由選擇。 5. 管理層:負責監視四個底層協儀,並對切換過程進行管理。 C-Plane U-Plane NWK NWK DLC DLC 系統管理 LLME MAC PHL MAC---介質訪問控制層 DLC---數據鏈路控制層 LLMC---底層管理機構 PHL---物理層 NWK---網絡層 PLC---負責對頻譜資源進行管理。 MAC---負責管理:1.無線信導建立和監視;2.出錯控制資訊的多路交換;3.提供 可靠數據的點到點連接。 DLC---負責可靠數據鏈路的維護。 在DECT系統中,無線基站是由RFP(無線固定部件)和移動終端PP(便攜部組 成)。一個DECT網絡可以互連到更大的網絡中去。如PSTN,ISDN,X25,GSM等。 屬於同一個系統的RFP必須實現位同步,時隙同步,幀同步以及多幀同步。如 圖: 網絡 PSTN,ISDN, GSM 互連單元 系統中心 RFP RFP PP PP PP PP 無線接口: 每個載波傳送10ms的數據幀,每幀包括24個時隙。其中0---11號時隙用 於下行鏈路,12---23號時隙用於上行鏈路。 TS1 … TS11 TS12 TS1 … TS11 TS12 Per Sync Sign 64 Data 320 Ch Guard 信導I 16 16 C/P/Q/M 4 56 數據40 OVE CRC 8 16 Sync---同步 Over---字頭 Pre---引導符 DECT無線接口特性 頻段 1880MHz-1900MHz 信導帶寬 1.728MHz 載波數 10 雙工信導數 120 調制方式 GMSK 信導比特率 TDD 語言編碼 1152KB/S 最大輸出功率 ADPCM(32KB/S) 信導分配體制 250Mv 一個數據時隙包括部分,32比特的同步字符和388比特的數據字符。采用 GMSK調制方式把這420比特調制到載波上,調制數據率為1152KB/S。在每一 個時隙的開始和結束都留有52us的保護間隔。 無線接口信導結構: 每個5ms幀:上/下行鏈路:支持12路獨立的語音和數據信導,上層信息組 合成邏輯信導。 I (用戶數據) C (控制信導) P (尋呼信導) Q (系統信息廣播信導) N (手持機和基站識別碼交換信導) C,P,Q,N信導公用每個時隙中的48比特,並采用CRC碼進行錯誤檢測,對於C 信導,還采用ARQ方式進行糾錯。 DECT信導結構: 160ms 幀5 幀0 幀1 幀2 幀15 … 10ms TS23 TS 0 TS1 …. TS 11 TS12 …. TS23 TS0 物理層 S部分 D部分 保護間隔 Z 32bit 388bit 4bit 56bit MAC層 A部分 B部分 64bit 324bit DECT系統定義了三種應用類型的時隙 1. 全時隙應用---用於傳輸主語音和數據; 2. 半時隙應用---用於帶有語音壓縮編碼的語音信號傳輸; 3. 短時隙應用---用於連接失效模式下的數據傳輸。 數據傳輸有兩個: 1. 單工模式:在同一方向上使用一個或兩個時隙:; 2. 雙工模式:每個方向上一個時隙:。 DECT主要工作 1. 同步---一個終端在試圖接入綱絡之前,至少與一個RFP實現多幀同步,到 達每一小區的終端首先根據所接收到的信號強度列出物理信道,然後確 定信號最強的RFP。 2. 系統信息獲取---該終端接收RFP廣播的系統信息(RFP和綱絡識別碼)。 3. 建立信道表---通過對信道的監,由終端建立起干擾最注,誤碼率最低的預 訂信道表。 4. 連接建立---該終端可以嘗試接入干擾電平低於—93dBm的任意空閑時隙, 由它發送一個傔入請求給所選擇的RFP。 DECT邏輯信道結構 信道 信道 DECT信道名稱 系統信息廣播 Q信道 BCCH 用戶尋呼 P信道 PCH 業務信道分配前信令 M信道 SCCH 數據包傳輸 GF信道 UPCH 與業務信道有關的快速信令 GF和GLF信道 FACCH 與業務信道有關的慢速信令 CS和CLS信道 SACCH IP(保護)信道 用戶業務信息與業務信道有關IN(無保護)信道 TCH 的快速信令 SIN(短消息非連接業務)信道 DECT提供了一種稱之為“快速建立掃描序列”的機制。這種機制允許CPP快速建立鏈路。便攜終端同步到所選RFP的掃描序列上,依次掃描一幀上的每個載波。這樣就能檢測到載波X和第N幀上的空閒時隙,然後在N+1幀的某個時隙上建立鏈接。 主呼 主呼請示是由手持機在物理信道上發射的。該信道是一個空閒信道或者是由該終端所接收到的干擾電最小的信道。發送的消息包括RPP所希望使用的物理信道號(連續發送多個半時隙)。如果RFP正確接收到該入消息,那麼,過半幀後就發回一個確認消息。這樣,在RFP與RPP之間就建立了引導信號。該信道對語音和數據都采用雙工模式。 引導信道可進一步用來發送與輔助信道相關的建立請示指令。在此情況下,RPP就給RFP發送一組可用信道。RPP通過 從RFP接收到的數據和自己的測量值進行綜合,就可以給出這些信道。然後RPP在與所請示的容量相對應的多個入道上發送訪問數據包。這些數據包對所申請的信道是單工信道(異步傳輸)還是雙工信道(同步傳輸)進行定義。RFP在這些信道上發送一個信道確認信息。以表示它已接收到一條它所認可的指令。 每一個RFP至少在一個廣播信道上發射消息,RPP對這一個信道進行搜索,並同步到該信道上,然後在這信道上發送尋呼消息。 切換 當無線鏈路的質量低於一門限時,就要進行切換,RPP在期間的一個較短的時間周期內將與兩個不同的RFP維持兩條通信鏈路。在這兩條鏈路上的通信傳輸一直維持到原來的鏈路釋放為止。 在DECT中的切換過程是分散進行的。信道監視由移動終端與基站共同完成。主要通過測量RSSI和BER來實現。在此情況下,RFP把其測量值發給移動終端,並在移動終端上判決是否進行切換。這種方法叫移動控制切換。 進行切換和目標終端的選擇的標准是: 1. 目標BEP的信號強度比現在的RFP強度大12dB以上。 2. 目標站的C/I值比現在站的C/I值高。 這樣,在切換過程中除了已有的鏈路外,還建立了第二條鏈路,切換時間大約為 100ms。