【通信行业标准(YD)】 900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网无线接口物理层规范

YD/T855·22—1996
本标准是根据欧洲电信标准化委员会（ETSI)GSM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”（V3.5.1)；第7章调制，参考GSM规范05.04\调制”（V3.1.2)；第8章无线子系统链路控制，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：姜梅王志勤1范围
中华人民共和国通信行业标准
900MHzTDMA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90OMHzTDMA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引用标准
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。ETSIGSM建议11.10,3.10.0版本。3缩略语
接入突发脉冲
接入允许信道
基站色码
广播控制信道
基站识别码
比特号
小区配置
公共控制信道
空位突发脉冲
专用控制信道
非连续发射
快速随路控制信道
频率校正突发脉冲
顿号码
频率纠正信道
跳频序列号
移动配置
移动配置指数偏移
移动台
中华人民共和国邮电部1996-12-04批准1997-03-01实施
4物理层概述
YD/T 855·22-1996
普通突发脉冲
寻呼信道
随机接入信道
接收机
慢速随路控制信道
同步突发脉冲
同步信道
子信道号码
静寂描述
独立专用控制信道
时间提前
业务信道
时分多址
时隙号
训练序列号
发信机
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个基本物理信道。载波间隔为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576.9μs（15/26ms），调制速率为270.833kb/s（1625/6kb/s）。因此每时隙间隔（包括保护时间）包含156.25bit。4.1.1超高顿、超顿和复顿
超高帧的时间间隔为3h28min53s760ms（即12533.76s）。TDMA帧号从0至2715647。见图1。超高顿由2048个超顿组成，超顿由复懒组成，存在两类复帧：26顿的复帧：包含26TDMA顿，时间间隔为120ms，用于TCH(SACCH/T)和FACCH。，51懒的复帧：包含51TDMA顿，时间间隔约为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576.9us（15/26ms），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。
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(30.46μs）的保护时间。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)。同步突发脉冲(SB)：用于MS的定时同步。它包含一个很长的训练序列(training sequence），携载信息TDMA顿号(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，有较长的保护时间（68.25bit即252μs），以便不知道时间提前量的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。
各突发脉冲见图2(数字单位为bit)。2
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(SUL29 092 /S1)
耳(编： 19)9210
（(· 2)
(sI) AL 92
0 02 02 0 0
ynaL 8vsz
（-92）
普通突发脉冲：
频率校正突发脉冲：
同步突发脉冲：
接入突发脉冲：
全速率
半速率
4.1.3信道结构
YD/T855·22—1996
加密信息比特
加密信息比特
同步序列
训练序列
固定比特142
同步序列(扩展训
练序列64比特）
加密比特
图2各种突发脉冲
加密信息比特
加密信息比特
TTTTTTITTTTTTATTTTTTTTTTTT-
[TittitItittttitttattIttitItitititttaT、t: TCH的TDMA慎
A、a:SACCH的TDMA慎
一 空闲TDMA帧
图326帧的信道结构
业务信道(TCH),控制信道FACCH和 SACCH/T使用26顿的复顿。信道结构如图3。FACCH 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无线收发信的参考结构（以发送为例）见图5。
注：图5中加密比特表示其所在位置，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2。顺序为：外部编码(块编码)
内部编码(卷积编码）
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)。这些块再被交织(与信道有关）。4
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上*++
0000000000
/Hooast+
HOoO+H
(8/HOOUS
8/HOOS 8
HO+HOOE
信息比特
（发送）
(块）
突发脉
冲建立
（1）信息+奇偶校验比特
(2）编码比特
（3）交织比特
信道类型
全速率语音TCH
半速率语音TCH
数据 TCH(9.6kb/s)
数据 TCH(4.8kb/s)
数据TCH(≤2.4kb/s)
全速FACCH
半速FACCH
SACCH(和 TCH)
SACCH(和 SDCCH)
AGCH (4)
PCH(4)
RACH (4)
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（卷积）
突发脉
冲复用
（4）加密比特
（5）调制比特
加密逻
辑单元
信息比特
（6）信息比特（接收）
图5 参考结构
净比特率（kbit/s）
待研究
598/765(0. 782)
115/300(0. 383)
299/765(0. 391)
598/765(0.782)
nx598/765(0.782)
p× 598/765(0. 782)
r X26/765(~0. 034)
(接收）
块长（bit）
182+78（1)
待研究
168+16（3)
168+16
（1）对全速率语音，根据比特的重要性将整个块分为两类，I类为182bit，II类为78bit。(2)对数据业务,净比特率为需要向调制解调器传输控制信息的自适应速率。（3）在SACCH上，16bit留给物理层的控制信息，168bit用于高层。(4)
空间接口
块重复间隔（ms）
待研究
3060/13(235)
6120/13(471)
3060/13(235)
3060/13(235)
3060/13(235)
3060/13(235)
(4)CCCH为一个小区的所有用户共用;每重复周期的块的数目(n,P,r)根据不同小区和在BCCH上广播的参数(BS_CC_CHANS,BS_CCCH_SDCCH_COMB,BS_AG_BLKS_RES)可以进行调整表2
信道类型
TCH/FS
1类2）
ⅡI类
TCH/HS
比特数/块（1）
数据＋奇偶位＋拖尾
182+3+4
78+0+0
卷积码允余度
比特/块
交织深度
信道类型
FACCH/F
FACCH/H
SDCCHs
BCCH、AGCH、PCH
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比特数/块1）
数据十奇偶位十拖尾
4×60+0+4
60+0+16
4×60+0+4
72+0+4
72+0+4
184+40+4
184+40+4
184+40+4
25+10+4
1.拖尾比特为卷积码的拖尾比特2. TCH/FS 的 3个奇偶位可检测出 I类 50bit 的一个差错。4.5调制
卷积码完余度
244/456
244/456
比特/块
GMSK高斯最小移频键控，BT=0.3，调制速率为1625/6kb/s（～270.833kb/s）。4.6发射和接收bzxz.net
MS发，BS收：890～915MHz(上行)BS发，MS收：935～960MHz（下行）载频间隔为200kHz，共124个无线载频，在每端留有200kHz的保护带。续表
交织深度
为了使不同类型的MS有较低的功耗，定义了五类MS。最大的峰值输出功率为20W，最小的峰值输出功率为0.8W。
4.7跳频能力
跳频可由网络运营者在全国或网的一部分上选择使用。主要优点是在一个传输链路上提供频率分集（对慢速移动的MS可增加编码和交织效率），也可通过干扰分集达到对所有通信均衡质量的效果。所有MS均需具有跳频能力。
慢跳频的基本原则是每个MS在据算法导出的一系列频率上发送其突发脉冲序列。跳频在两个时隙之间发生，即一个MS在一个时隙内(577μs)用固定频率发送或接收，然后在下个 TDMA 顿该时隙前须跳频。由于监测其它BS需要时间，允许跳频的时间约为1ms（据接收机具体实施）。接收和发送频率为双工频率。
跳频序列在一个小区内是正交的（即同一小区内的通信不会发生冲突），在具有相同RF载波信道或相同小区配置的小区（称同族小区）之间跳频序列是相互独立的。MS从广播信道分配参数导出跳频序列，即从移动配置（跳频所用的一系列频率）、小区的跳频序列号（在同族小区上允许不同的序列号）和指数偏差（In-dex offset)(用来区别使用同一移动配置小区内不同MS)中导出。作为特例算法也包括不跳频的情形。必须注意，支持BCCH的基本物理信道不能参加跳频。4.8物理层的其它功能
a）功率控制。为了保证达到所要求的质量且有尽可能小的功率发射，可以调整MS的输出电平。共有16个功率电平，2dB的步长。
b）接收机频率和定时同步（定时获取和定时顿调整）。c）切换和质量监测。以保证在物理信道改变期间MS能连续通话。这发生在目前服务信道质量下降时或充许MS在较低的TX功率电平的另一个信道中通信。YD/T855·22-—1996
网络基于MS在SACCH上连续发送的测量结果，选择新的信道d）MS进行第一次小区选择和重选BS以及空闲模式时，守候在BCCH/CCCH上。4.9性能
在典型的城区衰落模式下（即多径延迟不超过5us），全速话音质量门限约为9dB，车载台和基站的最大灵敏度为104dBm，手持台为一102dBm和100dBm。5复用和多址接人
5.1逻辑信道
5.1.1业务信道(TCH)
TCH携载编码语音或用户数据，有两类TCH：全速率业务信道（TCH/F）：总速率为22.8kbit/s半速率业务信道（TCH/H）：总速率为11.4kbit/sa）话音业务信道
TCH/FS：全速率语音信道
TCH/HS：半速率语音信道
b）数据业务信道
TCH/F9.6：9.6kbit/s全速率数据信道TCH/F4.8：4.8kbit/s全速率数据信道TCH/H4.8：4.8kbit/s半速率数据信道TCH/H2.4：≤2.4kbit/s半速率数据信道TCH/F2.4：<2.4kbit/s全速率数据信道5.1.2控制信道
用于携载信令或同步数据。包括三类控制信道：广播、公共和专用控制信息。a）广播信道：
1）频率校正信道（FCCH）：该信道携载用于MS频率纠正的信息。2）同步信道（SCH)：携载MS顿同步和BS收发信机（BTS)识别信息。SCH包括两类编码参数：
BSIC(基站识别码）：6bit(信道编码前）其中包含3bit的PLMN色码：范围0～73bit的BS色码(BCC)：范围0～7
缩减TDMA顿号（RFN)：19比特（信道编码前）其中T1(11bt)：范围0～2047
范围0～25
T2(5bit):
范围0～4
T3'(3bit):
其中T3(6bit)：
范画0～50
T1= FN/(26X51)取整
T2 FN模26
T3' =(T3-1)/10
T3=FN模51
FN为TDMA顿号(0～2715647)
3）广播控制信道(BCCH)：该信道广播BTS的一般信息。包括以下参数：
CCCH_CONF（公共控制信道结构）：由此参数可导出①BS_CC_CHANS(公共控制信道数）；②CCCH是否和SDCCH结合使用（即BS_CCCH_SDCCH_COMB为真或假）。CCCH_CONF BS_CC-CHANS
BS_CCCH_SDCCH-COMB
非（不结合）
YD/T 855· 22--1996
真(结合)
BS_AG_BLKS_RES（每个公共控制信道上留给接入允许消息的块数）：3bit（信道编码前）：范围0～7BS_PA_MFRMS(将寻呼消息送给同-一寻呼组的MS之间的51个TDMA帧的复帧数）：3bit（信道编码前）：范围2～9b）公共控制信道（CCCH)：
寻呼信道(PCH)：用于寻呼MS(下行）随机接入信道（RACH)：用于请求分配SDCCH（上行）接入允许信道（AGCH)：用于分配SDCCH或直接分配TCH下行）c）专用控制信道（DCCH)：
SACCH/TF：与TCH/F随路的慢速随路控制信道。FACCH/F：全速率快速随路控制信道。SACCH/TH：与TCH/H随路的慢速随路控制信道。FACCH/H：半速率快速随路控制信道。SDCCH/8：独立专用控制信道。
SACCH/C8：与SDCCH/8随路的慢速随路控制信道SDCCH/4：与BCCH/CCCH结合使用的独立专用控制信道。SACCH/C4：与SDCCH/4随路的慢速随路控制信道。d）小区广播信道(CBCH)：
下行，用于携载小区广播短消息业务信息(SMSCB)。它使用与SDCCH同样的物理信道。5.2物理资源
包括无线频率和时隙。
5.2.1无线频率
小区配置和移动配置；
小区配置（CA）：指将无线频率信道（RFCH)的一个子集分配给某个特定的小区。其中有一个无线频率用作BCCH，它携载同步信息称为BCCH载波。移动配置（MA）：指小区配置的子集分给某个特定的MS。5.2.2时隙和TDMA懒
1时隙=577us(15/26ms）
1TDMA顿=8时隙=4.62ms
在BTS，上行TDMA顿比下行TDMA顿固定延迟3个时隙。见图 6。在MS，由于信号传播不同，该延迟可以调整，时间提前的调整过程称为自适应愤调整。上行和下行TDMA顿的延迟是为了允许上行和下行使用同样的时隙号，而不要求MS同时发送和接收。这段延迟时间用于自适应调整，收发信机调谐和发送/接收倒换。a）时隙号（TN)：
TN = 0,1,,,7
b）TDMA頔号(FN)：
FN - 0,1,..-,.-FN_MAX,FN_MAX- 2715647在每个TDMA顿结束时,FN增1。
(BTS--MS)
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TDMA顿号
0|12|31
时隙号
213141516
0123456
01234567
(MS--BTS)
5.3物理信道：
由频率域和时间域共同描述。
456|701234
012345670123456
图6BTS处，上/下行TDMA顿延返
5.3.1突发脉冲
突发脉冲是由数据流调制的RF载波的一段时间间隔，它代表一个时隙的物理内容。a）突发脉冲的类型和时间：
1个时隙包含156.25bit，不同比特用比特号（BN)表示。BN=0，1，，156。-一个时隙内突发脉冲的传输时间由比特号决定，先传输低位比特。b）普通突发脉冲(NB)：
见表3。
BN(比特号）
87~144
144~147
148~156
拖尾比特
加密比特
训练序列比特
加密比特
拖尾比特
保护比特
训练序列比特：（BN61BN62，，BN86)：定义为调制比特，见表4。定义
(0,0,0)
(eo...e57)
(BN61, ..BN86)
(e58...e115)
(0,0,0)
见5.3.1.g）
表中 TSC 为训练序列码，对广播和控制信道,TSC须等于基站色码BCC。在某些情况下(如DTX操作),仅一半的加密比特包含有用信息。此时剩下比特的状态不再定义。表4
61,62.....
001100101110000100|01001|0111TSC
c）频率校正突发脉冲（FB)：
见表5。
BN(比特号）
145147
148~156
YD/T 855 ·22—1996
拖尾比特
固定比特
拖尾比特
保护比特
注：FB等效于未调制的载波，其载频为标称载波频率+（1625/24)kHz频率偏移。d）同步突发脉冲(SB)：
见表6。
BN（比特号）
42~105
106~144
145~147
148~156
扩展训练序列比特：
拖尾比特
加密比特
扩展训练序列比特
加密比特
拖尾比特
保护比特
(0,0,0,0...0)
(0,0,0)
见5.3.1.g）
(e0,el...e38)
(BN42,BN43..BN105)
(e39,e40. ..e77)
(0,0,0)
见5.3.1.g）
(BN42,BN43,***,BN105)=(1,0,1,1,1,0,0,1,0,1,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1,0,1,1,)e）接入突发脉冲（AB)：
见表7。
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