摘要:通信工程師傳輸與接入信道類型及時(shí)隙結(jié)構(gòu):GSM通信系統(tǒng)中,根據(jù)所傳輸?shù)男畔⒉煌瑢⑦壿嬓诺婪譃闃I(yè)務(wù)信道(TCH: Traffic Channel)和控制信道(CCH: Control Channel)。
6.3.3 信道類型及時(shí)隙結(jié)構(gòu)
1.邏輯信道
GSM通信系統(tǒng)中,根據(jù)所傳輸?shù)男畔⒉煌瑢⑦壿嬓诺婪譃闃I(yè)務(wù)信道(TCH: Traffic Channel)和控制信道(CCH: Control Channel)。
1) 業(yè)務(wù)信道TCH
業(yè)務(wù)信道傳輸編碼的話音或用戶數(shù)據(jù),按速率的不同分為全速率業(yè)務(wù)信道(TCH/F)和半速率業(yè)務(wù)信道(TCH/H)。
2) 控制信道CCH
控制信道傳輸各種信令信息。控制信道分為以下三類:
(1) 廣播信道(BCCH):一種一點(diǎn)到多點(diǎn)的單方向控制信道,用于基站向移動(dòng)臺(tái)的下行方向。BS在BCCH中向所有MS廣播一系列的信息,用于移動(dòng)臺(tái)入網(wǎng)、位置登記和呼叫建立(如同步信息)。
(2) 公共控制信道(CCCH):一種一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的雙向控制信道,用于傳送呼叫接續(xù)階段所必需的各種信令信息。其中,CCCH又可以分為以下三種:
隨機(jī)接入信道(RACH):上行信道,用于移動(dòng)臺(tái)在申請(qǐng)入網(wǎng)時(shí),向基站發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求信息。
接入允許信道(AGCH):下行信道,用于基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送指配專用控制信道DCCH的信息。
尋呼信道(PCH):下行信道,傳送基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的尋呼信息。
(3) 專用控制信道(DCCH):一種“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的雙向控制信道,其用途是在呼叫接續(xù)階段和在通信進(jìn)行當(dāng)中,在移動(dòng)臺(tái)和基站之間傳輸必需的控制信息。
2.物理信道
GSM系統(tǒng)采用時(shí)分多址、頻分多址、頻分雙工方式(TDMA、FDMA、FDD)。采用頻段為:上行890~915MHz,下行935~960 MHz;雙工間隔45 MHz。首先在25 MHz的頻段內(nèi)進(jìn)行頻分復(fù)用,分為125個(gè)載頻,載頻間隔為200 kHz;再在每個(gè)載頻上進(jìn)行時(shí)分復(fù)用,分為8個(gè)時(shí)隙。這樣,共有1000個(gè)物理信道,根據(jù)需要分給不同的用戶使用,移動(dòng)臺(tái)在特定的頻率上和時(shí)隙內(nèi),向基站傳輸信息,基站也在相應(yīng)的頻率上和相應(yīng)的時(shí)隙內(nèi),以時(shí)分復(fù)用方式向各個(gè)移動(dòng)臺(tái)傳輸信息。
下面給出GSM系統(tǒng)的時(shí)隙結(jié)構(gòu),如圖6.12所示。GSM的幀結(jié)構(gòu)分為幀、復(fù)幀、超幀、超高幀。
在GSM中,基本的無(wú)線資源單位是一個(gè)時(shí)隙(Slot),每個(gè)時(shí)隙含156.25個(gè)碼元,占15/26 ms (576.9 μs),傳輸速率為1625/6≈270.833 kb/s。
每一個(gè)TDMA基本幀(Frame)含8個(gè)時(shí)隙,共占60/13≈4.615 ms。
多個(gè)TDMA基本幀構(gòu)成復(fù)幀(Multiframe),其結(jié)構(gòu)有如下兩種:
(1) 26-幀的復(fù)幀,即含26幀的復(fù)幀,其周期為120 ms,這種復(fù)幀主要用于承載TCH業(yè)務(wù)信道。
(2) 51-幀的復(fù)幀,即含51幀的復(fù)幀,其周期為3060/13≈235.385 ms,用于承載控制信道、BCCH、CCCH和DCCH等。
多個(gè)復(fù)幀又構(gòu)成超幀(Super Frame),它是一個(gè)連貫的 51×26TDMA幀,即一個(gè)超幀可以是包括51個(gè)26-幀的復(fù)幀,也可以是包括26個(gè)51-幀的復(fù)幀。超幀的周期均為1326個(gè)TDMA幀,即 6.12秒。
多個(gè)超幀構(gòu)成超高幀(Hyper Frame)。它是幀結(jié)構(gòu)最長(zhǎng)的重復(fù)周期,包括 2048個(gè)超幀,周期為12 533.76秒,即3小時(shí)28分53秒760毫秒。用于加密的話音和數(shù)據(jù),超高幀每一周期包含2 715 648個(gè)TDMA幀,這些TDMA幀按序編號(hào),依次從0至2 715 647。
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