Частотное и временное разделение каналов

Полоса частот, выделенная для сотовой связи стандарта GSM, составляет 25 МГц. Частотный диапазон разделен на 124 канала по 200 кГц каждый. Таким образом, реализовано частотное разделение каналов.

Сообщение от мобильного телефона к базовой станции передается кусками длительностью по 4,615 мс. Передаваемый временной интервал содержит восемь каналов по 577 мкс, отводимых каждому абоненту (рис. 10.7).

Рис. 10.7. Временной кадр в системе GSM:

О, 1,…, 7 — номера каналов Как очевидно, одновременно могут связываться с базовой станцией 124×8 = 992 абонента.

Через 4615 мкс передается новый кадр, т. е. продолжающаяся информация от каждого абонента. Базовая станция связывается с абонентом аналогичным образом, но на три временных кадра раньше абонента и на частоты, на 45 МГц выше.

Интервал, отведенный каждому каналу, разбит на следующие участки:

• • 3 бита в начале и в конце времени;
• • 57×2 бит — передаваемая информация;
• • 26 бит — тренировочная последовательность, ограниченная интервалами по 1 биту.

После передачи всех бит передатчик молчит в течение 8,25 бит (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Канальный интервал.

Цифры означают число бит Передаваемый интервал содержит 148 бит. Таким образом, передача происходит в течение 3,69×148 = 546,12 мкс. В остальные 30,88 мкс длится пауза, далее следует другой канальный интервал.

В стандарте GSM использован принцип медленных частотных скачков — каждый канальный интервал длительностью 577 мкс может передаваться на новой несущей частоте. Это сделано для того, чтобы ослабить вредные последствия многократных переотражений сигнала в условиях города. При скачках частоты сохраняется разнос несущей частоты.

45 МГц между передачей и приемом. Начальное значение частоты, последовательность ее изменения задаются абоненту при установлении связи.

Поскольку скорость телефонного разговора существенно ниже, чем скорость передачи в сотовой системе, имеется возможность вести переговоры в реальном масштабе времени.

Стандарт GSM развивается. В последних вариантах несущие частоты составляют 1710—1780 МГц на передачу от мобильного телефона и 1805—1880 МГц на прием (в США — 1900 МГц). Предусмотрено увеличивать скорости передачи информации путем замены частотной манипуляции высокоскоростной фазовой манипуляцией радиосигналов.