套用
4.1GSM蜂窩系統中的TDMA技術
在GSM系統中也是採用FDD方式的，每個無線小區分配一組n對頻率信道，在一個方向上的各載頻間隔為200kHz。在900MHz頻段，一對頻率信道收發頻率之間的間隔為45MHz。每個頻率信道又在時間上被劃分成8個時隙(全速率時)。所以，GSM系統既是FDMA的，又是TDMA的。在同一對頻率信道上，可供8個用戶同時進行業務信息的傳輸。
（1）邏輯信道和物理信道
一個物理信道就是TDMA中的周而復始的一個時隙。
在GSM系統中也要進行業務信號和信令信號的傳送，不同的信號傳送時，對所占時間的要求也不同。所以，要根據基站與移動台之間傳送的信息種類去定義不同的邏輯信道，然後將各邏輯信道映射到物理信道上傳送，以充分合理地利用物理信道。
邏輯信道可分為兩大類：業務信道(TCH)和控制信道(CCH)。業務信道用於傳送編碼後的語音和用戶數據，在上行和下行一對頻率信道的某一對時隙上以點對點(基站到一個移動用戶，或一個移動用戶到基站)方式傳送。控制信道用於傳送信令或同步數據。控制信道又可分為廣播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)和專用控制信道(DCCH)。
廣播信道(BCH)包括頻率校正信道(FCCH)、同步信道(SCH)和廣播控制信道(BCCH)。FCCH和SCH在小區的下行物理信道上廣播，用於校正小區中各移動台的頻率和使移動台與基站收發信台同步等；BCCH在小區的下行信道上廣播小區通用訊息，如位置區識別碼等。
CCCH包括尋呼信道(PCH)、隨機接入信道(RACH)和接入允許信道(AGCH)。PCH在小區的下行物理信道上以廣播方式用於尋呼某個被呼的移動用戶；RACH在點對點的上行物理信道上用於某移動用戶向系統申請分配一個SDCCH；AGCH在點對點的下行物理信道上用於系統為某移動用戶分配一個獨立專用控制信道SDCCH，即在該信道上向移動台描述一個SDCCH的情況，如在哪個時隙等。
專用控制信道(DCCH)包括獨立專用控制信道(SDCCH)、慢速隨路控制信道(SACCH)和快速隨路控制信道(FACCH)。SDCCH用於在為移動用戶分配TCH之前的呼叫建立過程中傳送系統信令。位置登記和鑒權等也在此信道上進行，SACCH與TCH或SDCCH相關，即在一個物理信道上映射TCH或SDCCH時，也以一定比例映射SACCH。SACCH是在雙向信道上點對點方式傳送的。SACCH傳送較慢速率的數據信息。如移動台接收到的服務小區及鄰近小區信號強度的測試報告，基站對移動台的發射功率的調節和傳送突發脈衝序列時間的調整。FACCH與TCH相關，工作於借用模式，即在需要用FACCH時，向TCH借用。如在業務傳輸過程中需要進行信道切換時，FACCH就借用TCH來傳送較高速率的信道切換信令。
（2）TDMA幀結構
在GSM系統中，每個TDMA幀的傳送要有幀號，TDMA幀號是以3.5小時(2715648個TDMA幀)為周期循環編號的。每2715648個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048個超幀，一個超幀持續時間為6.12s，每個超幀又是由復幀組成。復幀分為兩種類型，如下圖所示。
26幀的復幀——它包括26個TDMA幀，持續時長120ms。51個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用於攜帶TCH和SACCH及FACCH。
51幀的復幀——它包括51個TDMA幀，持續時長3060/13ms。26個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用於攜帶BCH和CCCH。
圖3 GSM幀結構圖（3）突發脈衝序列
TDMA系統中，在一個物理(時隙)信道上，信息是以突發脈衝序列的形式傳送的。突發脈衝序列共有五種類型：
①常規突發脈衝序列(NB)
NB用於攜帶TCH及除RACHA、SCH和FCCH以外的控制信道上的信息。如圖4所示，57個加密比特是用戶數據或語音，再加1個比特用作借用標誌。借用標誌是表示此突發脈衝序列是否被FACCH信令借用。26個訓練比特是一串在接收端已知的比特，用於調節均衡器，使接收端在抽樣時刻的碼間干擾趨於零，以便正確接收用戶業務信號或信令信號。TB尾比特為000，幫助均衡器判斷起始位和中止位。GP是保護間隔，共8.25個比特(相當於大約30μs)。GP是一個空白空間。由於每載頻有8個用戶，因此必須保證各自時隙發射時不相互重疊。
圖4 常規突發脈衝序列儘管用了時間調整方案，但來自不同移動台的突發脈衝序列彼此間仍會有小的滑動，因此8.25個比特的保護可允許發射機在GSM建議許可範圍內稍有波動。
②頻率校正突發脈衝序列(FB)
FB用於對移動台進行頻率校正，其突發脈衝的信息格式見圖5。圖中固定比特全部是0，使調製器傳送一個未調載波。這種突發脈衝序列的又稱為FCCH。TB和GP同常規突發脈衝序列中的TB和GP。
③同步突發脈衝序列(SB)
SB用於移動台的時間同步，它包括一個易被檢測的長同步序列並攜帶有TDMA幀號和基站識別碼(BSIC)信息。這種突發脈衝序列的又稱為SCH，見圖6所示。
圖6 同步突發脈衝序列④接入突發脈衝序列(AB)
AB用於隨機接入，它有一個較長的保護間隔，這是為了適應移動台首次接入(或切換到另一個BTS)後不知道時間提前量而設定的。移動台可能遠離BTS，這意味著初始突發脈衝序列會遲一些到達BTS。由於第一個突發脈衝序列中沒有時間調整，為了不與相鄰時隙中的突發脈衝序列重疊，此突發脈衝序列必須短一些，見圖7所示。
圖7 接入突發脈衝序列⑤空閒突發脈衝序列(DB)
此突發脈衝序列在某些情況下由BTS發出，不攜帶任何信息。它的格式與普通突發脈衝序列相同，其中加密比特改為具有一定比特形狀的混合比特。
（4）邏輯信道到物理信道的映射
各邏輯信道必須映射到物理信道上進行傳輸。多個不同的邏輯信道可以映射到同一物理信道上。
①控制信道的映射
對控制信道，多個不同的邏輯信道可以以不同的份額映射到同一物理信道上。當某小區的載波信道超過一個時，可將下行鏈路上的廣播信道(BCH)和公共控制信道(CCCH)，按51幀的復幀形式映射在該小區的第一個載波信道的0時隙上，如圖8所示。圖中：F——FCCH；S——SCH；B——BCCH；I——IDEL，不包括任何信息的空閒幀；C——CCCH。
圖8 BCCH和CCCH在0時隙物理信道上的復用
圖9上行鏈路第一個載波0時隙上RACH復用圖8表示在TDMA幀的第1幀的0時隙上映射FCCH；第2幀的0時隙上映射SCH；第3幀的0時隙上映射BCCH；……；第50幀的0時隙上映射CCCH；第51幀的0時隙上映射空閒幀；然後再在下一個復幀的0時隙上，映射FCCH；……；如此周而復始，構成51幀的復幀。
在上行鏈路第一個載波的0時隙上，映射的是隨機接入信道(RACH)，用於移動台的接入。如圖9所示，圖9表明系統將上行鏈路第一個載波的0時隙全部作為移動台的隨機接入用。
下行鏈路第一個載波上的1時隙用於映射專用控制信道。它是兩個51幀復用一次。如圖10所示。圖中：Dx——表示移動台x正在使用的SDCCH；Ax——表示移動台x正在用該SACCH信道接收基站的功率調節等信息。
圖10 下行SDCCH和SACCH在時隙1上的復用圖10表示，基站可以在時隙1上，為8個移動用戶分配SDCCH及相關的SACCH。因為SDCCH是雙向點對點信道，所以在上行鏈路第一個載波上的1時隙也具有同樣的結構，但時間上有一個偏移，如圖11所示。
圖11 上行SDCCH和SACCH在時隙1上的復用②業務信道的映射
映射控制信道以外的其他時隙均映射業務信道(TCH)，映射方法如圖12所示。圖12僅給出了TCH在下行鏈路第一個載波時隙2上的映射。圖中：T——TCH；A——SACCH；I——IDEL。
圖12 TCH在時隙2上的復用對於分配到時隙2的移動台，每個TDMA幀的每個時隙2都包含此移動台的信息。只有空閒幀是個例外，它不包含任何信息。
上行鏈路的結構與下行的是一樣的，唯一不同的是有一個時間的偏移，也就是說上下行的時隙2是在不同時間出現。時間偏移約為3個時隙。
用於攜帶TCH的復幀是26TDMA幀的。前12個幀的時隙2映射TCH，第13個幀的時隙2映射SACCH，第14～25個幀的時隙2還是映射TCH，第26個幀的時隙2是空閒時隙，空閒時隙之後重新開始。
對於採用TDMA技術的移動通信系統，時間的同步和調整很重要。為了保證各用戶信息之間不互相干擾，要求移動台發出的突發脈衝序列正好落在基站接收時相應的時隙中，這就要求收發之間有準確的同步。然而移動台與基站之間的距離是在不斷變化的，如果距離變化時不對移動台傳送時間作適當的調整，就不能保證所發的突發脈衝序列在接收時落在相應的時隙中，造成對相鄰時隙信道的干擾。所以基站要不斷測量移動台離開基站的距離，以及時地對移動台的突發脈衝序列的傳送時間進行調整。
4.2北美IS-136蜂窩系統中的TDMA技術
由於美國在發展第二代蜂窩系統時，AMPS制式的模擬蜂窩系統用戶已相當多，為了保護用戶和運營商的利益，採用了與AMPS蜂窩系統兼容的TDMA/FDD數字蜂窩系統IS-136。IS-136系統的頻率信道間隔與AMPS一樣為30kHz。該系統每個頻率信道被劃分成6個時隙，一個TDMA幀的幀長為40ms，每個時隙中包含324bit，一個頻率信道上數據的傳輸速率為：324×6/0.04=48.6kbit/s，其時隙結構如圖21.29所示。圖中：G為保護時間，R為功率上升時間，SACCH為慢速輔助控制信道，DVCC為數字識別色碼，RSVC為備用碼。
為了使接收機能識別每個時隙，系統採用了6種同步碼型，每個時隙一種。
在TDMA方式中
TDMAλiXi(t)中的λi=ΔTi，i=1～n。在GSM系統中，n=8(全速率時)；在ADC系統中，n=6，因為IS-136系統將每個載波分成6個時隙。
系統
TDMATDMA系統把無線頻譜按時隙劃分，並且在每一個時隙僅允許一個用戶，要么接收要么傳送。
TDMA的缺點是可實現的載波信道數有限。西歐GSM和美國較成熟的用戶都採用FDMA／TDMA相結合的窄帶體制。
TDMA系統主要有高級行動電話系統（AMPS）美國數字蜂窩系統（USDC)和日本數字蜂窩（JDC）以及全球移動通信系統（GSM）.其中，USDC/AMPS系統是90年定的暫時標準，GSM是第二代蜂窩系統的標準。
GSM系統包括3個子系統，它們是基站子系統（BSS）、網路子系統（NSS）和操作支持子系統（OSS）。
發展
TDMA：攜手GSM，通達3G
TDMA忘卻曾經使用了TDMA。支持者已經發布了以這種標誌所代表的主要技術、服務和產品品牌。現在將它稱為TDMA-EDGE，希望你將來也同樣如此。通用無線通信財團(UWCC)在CTIA的無線2000上新近發布了一個新名詞——“讓無線超越呼叫”，這是一種為AT&TWirelessServices及其同盟隆重推出的倍受青睞的技術代表。這個名稱不僅涵蓋了今天的第2代TDMA服務，而且也涉及到未來的IMT-2000高速無線數據和提高數據率的網際網路接入技術。UWCC說，它發布這個名詞是希望將消費者、經銷商、運營商、行管等稱謂淡化，TDMA和GSM運營商之間的協同工作，畢竟這兩個陣營都希望為第3代EDGE網路平台找到更大的共同的國際市場。
北美GSM聯盟(NorthAmericanGSMAlliance)通過使用它的“GSM全球網”的品牌和公司代號，為自己創造了新的身份。這個機構通過加強其GSM向客戶提供的國際漫遊能力，用其品牌來驅動GSM運營商的商業興趣。但是，GSM全球網路代表了一種地區和國際市場上的簡單無線技術，TDMA-EDGE的設計代表了TDMA技術、服務和能力的“延伸”，包括EDGE所提供的與GSM的聯接。
UWCC將在推廣這個品牌以及提倡TDMA-GSM這兩大事件上展開協同工作。第一，回響UWCC的運營商在香港舉行會議，會議重點是TDMA-GSM在亞太地區的協同工作。作為主要的參加者GSM協會列席，標誌著兩大組織的合作事件。第二，UWCC將把這個品牌和協同工作努力帶入GSM協會的第一次全球漫遊論壇會議。之後，TDMA-EDGE的擁護者將等待TDMA-GSM手持設備樣品在第4季度的投放。UWCC主席UmeshAmin說，這個組織還希望反駁從TDMA到EDGE之路不代表3G的概念。這個平台已經作為IMT-2000無線傳輸技術被國際電信聯盟(ITU)批准，它提供快速天線、自適應頻道分配和動態的電源控制能力，這些屬性比3G更有進步。一個國際無線運營商小組後來在東京相會，評價協調第3代碼分多址技術的方法。參與這次會議的運營商包括AirTouchCommunicationsInc、BellAtlanticMobileInc、OmnipointCorp、VodafoneGroup、NTTDoCoMo等。然而，就在這個會議即將召集的幾天前，GSM聯盟發布了一項聲明，這項聲明主要是努力協調空中聯接標準和重新確認它對於多技術解決方案的支持。世界各地的無線運營商捲入了這場關於3G標準的討論，他們重申多技術模式的重要性。無線運營商有權選擇一種最適合他們技術和滿足其客戶需求的模式，運營商將基於他們既有的系統在多種技術間做出選擇。
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