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2010年9月14日 (二) 01:14老生常庸讨论 | 贡献的版本

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GSM通信系统

  GSM通信系统在无线接口上综合了频分多路接入(FDMA)和时分多路接入(TDMA)两种技术,并且加上了跳频技术,这样的混合性能与模拟系统相比有重大的区别,在性能上为GSM系统带来了极大的优势。
GSM无线路径上的传输单位是由大约156个调制bit组成脉冲串(Burst),通常所说的信道。实际上就是某个时间和频率段上传输“Burst”。一个信道的“Slot”在时间上不是连续的。因此,一个信道是由一组临时定义的Slot组成,信道在Slot的组合上是周期的。信道的频率是指信道构成中的每个Slot频率。它可以是一个固定的频率,此时,信道占据的Slot具有相同的频率,也可以是不同的频率,这就是跳频技术,即规则的地改变一个信道所使用的时隙。GSM系统每个信道分为8个时隙,分别供8个用户使用。GSM系统采用跳频技术有两个方面的好处:其一是频率分集;另一个是干扰分集。前者在MS静止或慢速移动时,对传输质量有较大的改善。后者的作用使系统的干扰分散和平均化,使C/I值得到改善。

  提高GSM移动通信系统容量的解决方案:

  1、同心圆Overlaid&UnderlaidSubcell技术:其原理是将普通的蜂窝小区分成低层,顶层两个子小区,顶层子小区覆盖范围较小,主要用于吸收话务。低层子小区用于较大区域的覆盖。

  2、双频技术(DUALBAND):在遵守GSM标准的前提下,使用900MHz和1800MHz两个不同频段来提高网络容量的办法。即均使用标准GSM体制与信令系统,唯一的区别是工作频段不同,这相当于频率资源的增加。

  3、微蜂窝(MicroCell)技术:微蜂窝是在宏蜂窝基础上发展起来的一种技术,其功率低,覆盖范围小,通常在20m~300m之间,主要用来满足高话务量热点地区的容量需求,也常用来实现特定地域小范围内的信号覆盖。

  4、多重频率复用MRP技术:其特点是将可用载频分成若干组合,每组作为独立的一层,采用不同的复用方式,并逐层紧密,整个网络中采用不同的复用类型。这种方式复用距离缩短,必须采用跳频、动态功率控制等技术来进行配合。

  5、HCS分层小区技术:分层小区指的是利用覆盖区域不同的小区,进行复合覆盖的一种技术,它是随着微蜂窝技术发展起来的,它通过在普通宏蜂窝基础上引进微蜂窝和微微蜂窝来实现分层覆盖,形成层次化的复合结构,各司其职,实现了话务量与覆盖的双重满足。

开源实例

OpenBTS - 开源基站

  OpenBTS 是基于软件的 GSM接入口,它提供标准的GSM兼容的移动手机,不需使用现成的电话提供商的接口,来拨打现有电话系统的接口。OpenBTS是以第一个基于开源软件的工业标准的GSM协议栈而闻名。OpenBTS 是从基带收发站(BTS)向上,完全替代传统的 GSM运营商的网络交换构架。替代传统的传递呼叫到运营商的移动交换中心(MSC)的方法,它是通过 SIP 和 VOIP 传递数据到Asterisk PBX的。 参考中的 air interface (UM) 用 软件定义无线电(SDR)基于 UniverisalSoftware Radio Peripheral - USRP 的。项目是由 Harving Samra 和 David A.Burgess启动的。其目的是把边远和发展中地区地区的GSM服务费用减少到每个用户每月在1美元以下。项目的最初开发者涉及执照事宜,在初期的相关工作中官司连连(现已解决),也就是说一些底层的GSM 代码被重新改写过。

  场地测试 

  OpenBTS 的现场测试是在美国的内华达和加州进行的,必要的临时无线电执照通过Kestrel Signal Processing(KSP) — 申请并被授权用于短期场合。

OpenBSC - 开源基站管理器

  OpenBSC 是一个开源的基站控制器(Base Station Controller),部分实现了 A-bis 协议,以及GSM 技术规范 08.5x 和 12.21,该项目的目的是: 1. 提供一个基础,实验和安全研究的GSM网络2.文件,宣传,并指出任何安全相关的问题,我们认为作为其中的一部分 3.在一个较低的层次上了解更多关于 GSM 网络的技术

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