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為了更有效的利用頻率資源，GSM系統采用了頻分多址（FDMA）與時分多址技術（TDMA）兩種多址技術。它是一種能使眾多的客戶共用公共通信鏈路的一種技術。
1．多址技術介紹
目前應用的多址技術主要有三種：
（1）頻分多址（FDMA）技術：在傳統的無線電廣播中，均采用頻分多址（FDMA方式，每個廣播信道都有一個頻點，如果你要收聽某一廣播信道，則必須把你的收音機調諧到這一頻點上。模擬蜂窩移動系統也采用了此技術，某一小區中的某一客戶呼叫占用了一個頻點，即一個信道，則其它用戶就不能再占用。
（2）時分多址（TDMA）技術：時分多址（TDMA）在每個頻率上產生多個隙，在不同的時隙上進行通信，歐洲的GSM、日本的PDC均采用了TDMA技術。
（3）碼分多址（CDMA）技術：碼分多址（CDMA）技術是使用一組正交的偽隨機碼序列對有用信號進行擴頻處理的技術，與前兩種技術相比，該技術對頻率的利用率最高，是未來數字移動通信系統的主流技術。
2．GSM中的TDMA技術
在GSM系統中，無線接口采用時分多址（TDMA）與頻分多址（FDMA）相結合的方式。用戶在不同頻道上通信，且每一頻道（TRX）上可分成8個時隙，每一時隙為一個信道，因此，一個TRX最多可供8個全速率（或16個半速率）移動客戶同時使用。
TDMA系統具有如下特性：
（1）每載頻多路信道。如前所述，TDMA系統形成頻率時間矩陣，在每一頻率上產生多個時隙，這個矩陣中的每一點都是一個信道，在基站控制分配下，可為任意一移動客戶提供電話或非話業務。
（2）利用突發脈沖序列傳輸。移動臺信號功率的發射是不連續的，只是在規定的時隙內發射脈沖序列。
（3）傳輸速率高，自適應均衡。每載頻含有時隙多，則頻率間隔寬，傳輸速率高，但數字傳輸帶來了時間色散，使時延擴展加大，故必須采用自適應均衡技術。
（4）傳輸開銷大。由于TDMA分成時隙傳輸，使得收信機在每一突發脈沖序列上都得重新獲得同步。為了把一個時隙和另一個時隙分開，保護時間也是必須的。因此，TDMA系統通常比FDMA系統需要更多的開銷。
（5）對于新技術是開放的。例如當話音編碼算法的改進而降低比特速率時，TDMA系統的信道很容易重新配置以接納新技術。
（6）共享設備的成本低。由于每個載頻為多個客戶提供服務，所以TDMA系統共享設備的每客戶平均成本與FDMA系統相比是大大降低了。
（7）移動臺設計較復雜。它比FDMA系統移動臺完成更多的功能，需要復雜的數字信號處理。
3．時分多址 (TDMA) 幀結構
1．TDMA幀定義
見圖1在GSM的TDMA中，幀被定義為每個載頻中所包含的8個連續的時隙（TS0-7），相當于FDMA系統中的一個頻道。在每個時隙中，信號以突發脈沖系列的形式發送。
圖1 TDMA幀圖
2．幀結構
圖2給出了TDMA幀的完整結構，它實質上是在無線鏈路上重復的物理幀。
（1）TDMA幀－每個TDMA幀含8個時隙，整個幀時長約為4.615ms，每
個時隙含156.25個碼元，時隙時長為0.577ms。
（2）TDMA復幀（Multi frame）－多個TDMA幀構成復幀，其結構有兩種：
連續的26個TDMA幀構成的復幀，稱為26復幀，周期為120ms，用于業務信道和隨路控制信道（TCH與SACCH/FACCH）。
連續的51個TDMA幀構成的復幀，稱為51復幀，用于控制信道（CCH），周期為3060/13≈ 235.385ms。
圖2 GSM TDMA幀結構圖
（3）TDMA超幀（Superframe）－多個連續的TDMA復幀構成超幀，它是一個連續的51×26 TDMA幀，一個超幀的持續時間為6.12s。
（4）TDMA超高幀（Hyper frame）它包括2048個超幀，每個周期包括2715648個TDMA幀，其時間周期為3小時28分53秒760毫秒。TDMA幀號是以TDMA高幀（2715648個TDMA幀）為周期循環編號的。那為什么要用TDMA 幀號呢？這是因為GSM系統對客戶的保密是通過在發送信息前對信息進行加密實現的。計算加密序列的算法是以TDMA幀號為一個輸入參數，因此每一幀都必須有一個幀號。有了TDMA幀號，移動臺就可判斷控制信道TS0上傳送的是哪一類邏輯信道。
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