ch6 信道编码

第六章 空中接口上的信道编码 1 of 26 第六章 空中接口上的信道编码 第六章 空中接口上的信道编码

of 26 2 GSM突发脉冲序列（Burst） 对面图示的是一个GSM突发脉冲序列（Burst），它包括以下几个部分：  信息 即话音，数据或控制信息。  保护带 BTS和MS接收信息时都必须在分配给它的时隙这一短暂的时间段内接收和解码突发脉冲序列，所以对于定时精确性的要求极高。采用保护带之后，允许有一小段空白的时间误差，一定程度上降低了定时精确性的要求。准确的说，时隙的长度是0.577ms，脉冲序列的长度是0.546ms，允许时隙中突发脉冲序列有0.031ms时间上的误差。  偷帧标志 当话务信道突发脉冲序列被FACCH(Fast Associated Control Channel)盗用时,这两个比特将被设臵.只设臵了一个比特表示突发脉冲序列只有一半被盗用。  训练序列 供接收均衡器评估BTS和MS之间物理通路的传输质量,训练比特长26比特.  尾比特 用于指示突发脉冲序列的开始和结束。 第六章 空中接口上的信道编码

3 of 26 GSM 突发脉冲序列和TDMA帧

保护带 保护带

信息 训练序列 信息

尾比特 偷帧标志 尾比特

常规突发脉冲序列 第六章 空中接口上的信道编码

of 26 4 GSM突发脉冲序列… 突发脉冲序列类型（Burst Types） 对面图示了GSM空中接口用到的五种脉冲序列。所有的脉冲序列，不管是什么类型的，必须在时间上准确定时到给定的时隙。 突发脉冲序列Burst是BTS或MS发送的比特序列，时隙则是一个固定的时间段，脉冲序列必须顺序准确的到达这一时间段，以便接收器能正确接收解码。  常规突发脉冲序列（Normal Burst） 常规突发脉冲序列传送业务信道和除以下所说的各种控制信道以外的控制信道。（双向的）  频率校正突发脉冲序列（Frequency Correction Burst） 该突发脉冲序列传送下行的FCCH，使MS能校正自己振荡器的频率并锁定到BTS的频率。  同步突发脉冲序列（Synchronization Burst） 用来传送下行的SCH，使MS同步到BTS。  填充突发脉冲序列（Dummy Burst） 当BCCH载频中没有用到的时隙中没有信息可发送时，发送填充突发脉冲序列（仅在下行方向）  接入突发脉冲序列（Access Burst） 这种突发脉冲序列比其它类型的脉冲序列短很多。因为MS试图接入到系统时还不知道发射定时，所以要增加保护带。MS发送该突发脉冲序列时，BTS并不知道MS的位臵，所以来自MS的消息的定时也无法准确计算（接入突发脉冲序列仅为上行） 第六章 空中接口上的信道编码

5 of 26 GSM突发脉冲序列类型

信息 训练序列

信息

固定比特 编码过的比特 同步序列 编码过的比特

固定比特 训练序列 固定比特

同步序列 加密比特

时间

接入突发脉冲序列

填充突发脉冲序列 同步突发脉冲序列 频率校正突发脉冲序列(FB) 常规突发脉冲序列(NB) 第六章 空中接口上的信道编码

of 26 6 差错保护与检测 为保护逻辑信道，避免逻辑信道在无线通路上发送时出现差错，系统采用了多种编码方案。对面图示了话音，控制和数据信道的编码处理，外理的顺序非常复杂。 采用何种编码和交织方案取决于被编码的信道，所有的逻辑信道都需要经过某种形式的卷积编码，但由于不同的逻辑信道对信息保护的要求不同，所以编码速率也会不同。 有三种编码保护方案：  对话音信道编码 将每20ms的话音信息块分到8个GSM Burst，这样当空中接口上的干扰导致Burst丢失时，仍然可以准确的恢复出话音信息。  对通用控制信道编码 20ms的控制信息块被分到了4个Burst，比如BCCH，这使得这些突发脉冲序列可以插到一个TDMA复帧中。  对数据信道编码 数据信息被展开到了22个Burst。因为数据每一个比特的信息都是很重要的，把数据信息分到22个Burst使得在接收端恢复数据信息时，如果有一个脉冲序列丢失，20ms的数据信息块中只有很小的一部分丢失，通过差错编码机制可以将这一部分丢失的信息恢复出来。

20ms 信息块 0.577ms 信息突发脉冲序列 话音（260bit） 话音（8个Bursts） 控制信息（184bit） 编码 交织 控制信息（4个Bursts） 数据（240bit） 数据（22个Bursts） 第六章 空中接口上的信道编码

7 of 26 RACH+SCH P0 bits 循环编码+尾比特 进：P0 bits 出：P1

bits

卷积编码 进:P1 bits 出:2×P1

bits

数据业务 9.6/4.8/2.4k N0 bits 加进尾比特 进：N0 bits 出：N1 bits 卷积编码+比特截短 进:N1 bits 出:456 bits

BCCH,PCH,AGCH, SDCCH,FACCH, SACCH,CBCH 184bits Fireode+尾比特

进：184 bits 出：228 bits 卷积编码 进:228 bits 出:456 bits

FR话音帧 260 bits

EFR话音帧 244 bits

Class 1a循环编码+尾比特 进：260 bits 出：267 bits 卷积编码 进:267 bits 出:456 bi

t

s

循环编码+重复 进:244 bits 出:460 bits 重新排序及分割成子块+盗用标志 进：456 bits 出：8子块 直角交织 进：8子块 出

成对的子块

斜交织 进：8子块 出：成对的块

斜交织+盗用标志 进：456 bits的block 出：22个子块

8×TCH FR (Bursts) 8×TCH EFR (Bursts) 8×FACCH/TCH (Bursts) 8×TCH 2-4kbps (Bursts) 4×BCCH,PCH,AGCH 4×SDCCH,SACCH 4×CBCH (Bursts) 19×TCH 9.6kb

p

s (Bursts) 1×RACH 1×SCH (Bursts)

差错保护与检测 TCH/2.4 第六章 空中接口上的信道编码

of 26 8 差错保护与检测 话音信道编码 BTS从Abis接口接收来自BSC的压缩编码后的话音信息，在这里这些话音信息被BTS放到了各自的逻辑信道。这些逻辑信道的信息在发送到空中接口前先要经过信道编码。 压缩编码过的信息也是成帧接收的，每帧有260个bit，这260个bit根据对差错的敏感度被分成了三组，对话音信息的可理解性越重要的比特，敏感度越高。  Class la 这一级对差错最敏感。从la级的50个比特中生成3个校验比特。Class 1a的比特对于话音信息的可理解性是关键的，不容出错。有了校验比特后，话音解码器可以检测到Class la比特中不可纠正的错误，如果Class la比特中出现错误，一般整个信息块都会被丢弃。  Class lb 132个比特的lb级比特没有差错校验位，但和la级比特和校验比特卷积到了一起。加上了4个尾比特是为了将接收器的寄存器设臵到解码状态。  Class2 这72个比特对差错最不敏感，根本没有任何加保护措施。

最后得到的456个比特在发送到空中接口前还要经过交织。 注： 在A bis链路上如果采用的是全速率话音编码，那么260个比特在20ms内发送，数据速率是13Kbit/s。如果采用的是增强型全速率编码（EFR，Enhanced Full Rate），A bis链路上每20ms内将传送244个比特。EFR的信息在经过和全速率话音信息同样的信道编码之前要经过预编码，使之从244比特变成260比特。

编码后的话音占456比特，但仍在20ms内发送，所以数据速率提高到了22.8kbit/s。