星星之火-19:手机如何与基站进行时钟同步、时隙同步?
手机与基站的频率同步、时隙同步是手机的小区选择的子过程。
频率同步:就是手机的本地晶体震荡器的震荡频率与基站保持一致,确保手机发送的载波频率基站小区的配置是一样的。
时隙同步:就是指手机接收TDMA的时隙起点,与基站发送的时隙保持一致。
是通过手机监控基站的广播信道来完成的!
1. 下行频率同步:频率矫正信道(FCCH)
方向:下行方向。
信息:携带用于校正手机终端频率的消息。
突发脉冲:频率校正突发脉冲序列FCB
- 承载非调制的载波信号,或者承载全零的调制载波,整个数据区域有142bit
- 保护比特为前后3比特。
检测方法1:
采用高斯最小频移键控(GMSK)调制方式,如果承载的是全0数据,那么调制后的波形是一个连续的、持续一个时隙时长0.577ms的正弦波信号。间隔周期为4.26ms * 10 = 42.6ms。
手机通过检测电磁波的频谱,幅度最大的频率为频率矫正信道,并把自己本地的频率锁定到从该信道中恢复的频率上。
检测方法2:
由于频率矫正信道(FCCH)的数据是已知的、固定的。
根据频率矫正信道(FCCH)中已知的数据,对解调后的载波数据进行某种相关性运算,得到如下的示意图:
相关值最大的数据区,就是频率矫正信道。
注意的是:频率矫正信道只提供基本、大致的频率对齐,有一定的误差。进一步的频率和时隙对齐,就靠同步信道(SCH)了。
2. 下行时隙同步与帧同步:同步信道(SCH:synchronization channel)
方向:下行方向
突发脉冲:同步脉冲序列
这里关键是64比特的同步序列。
这是一个已知的、标准化的二进制序列,因此可以通过对收到的数据与已知的、标准化的二进制序列做某种相关性运算,就可以得到如下的信号。
频率对齐:利用该信号,可以进一步的频率对齐。
时隙对齐:同步信道最重要的是时隙对齐,所谓时隙对齐就是时间对齐,相位对齐。
帧号对齐:时隙对齐后,解析再进一步解密同步信道(SCH)中的数据,得到当前的TDMA帧号。
有了TDMA帧号和时隙对齐,就能够按照TDMA帧的定义,解析其中的内容。
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