突發脈衝的應用——GSM物理信道/邏輯信道介紹

TDMA分配給MS一個時隙,該時隙稱爲GSM物理信道。突發脈衝序列都在時隙上傳送,也就是在物理信道上傳送。當同一個物理信道承載不同的突發脈衝時,就成了不同的邏輯信道。

當它承載TCH脈衝時,它就是業務信道;當它承載BCCH脈衝時,它就是廣播信道;當它承載SCH脈衝時,它就是同步信道。

業務信道(TCH)

1. TCH佔據所有物理信道的絕大部分,用來承載語音信息流

TCH根據發送功率的不同,分爲全速率語音信道(TCH/F)和半速率語音信道(TCH/H)。全速率信道的傳輸速率爲22.8kbit/s,半速率語音信道的傳輸速率爲11.4kbit/s。

全速率語音信道上可以有兩種不同的編碼方式:

  • 一種是常見的語音編碼,稱爲TCH/FR(Full Rate),語音信源編碼後速率爲13kbit/s,經過信道編碼之後速率爲22.8kbit/s;
  • 第二種是增強型語音編碼TCH/EFR(Enhanced Full Rate),語音信源編碼後速率爲12.2kbit/s,經過信道編碼之後速率爲22.8kbit/s。EFR採用了一種新的語音編碼算法,可以提供更好的語音質量。

**2. 除此之外,TCH也可以用來傳遞數據業務。**速率分別爲9.6kbit/s,4.8kbit/s,2.4kbit/s,可以用TCH/9.6,TCH/4.8,TCH/2.4來表示。

FCCH

下發一個長達142位的全0比特,讓MS校正自己的振盪器頻率並鎖定到該BTS的頻率。只有鎖定了該塊載頻,MS才能收聽到跟隨在FCCH之後的同步信息SCH和BCCH。FCCH是點對多點傳播的(BTS對多個MS)。

FCCH的目的

  • 確認這是一個BCCH,只有BCCH纔有FCCH信息,FCCH只在下行的BCCH載頻的0號時隙上傳送;
  • 保證手機的頻率和BTS一致,即鎖頻

SCH

SCH攜帶MS的幀同步信息(TDMA幀號)BTS的識別碼(BSIC)的信息,用作下行信道,在BCCH載頻的0號時隙上傳送。

  • TDMA幀號是用來MS和BTS之間同步的;
  • BSIC是用來識別基站的,BSIC是一個6bit編碼,有26=64 位信息,能給64個基站進行編碼。

BCCH

  • BCCH不斷向周圍廣播網絡的信息,也稱爲系統信息。當移動臺開機但沒有通話時,會週期性的監測BCCH中的信息(至少每30s)。除了監視移動臺所駐守的小區的BCCH信息之外,移動臺還會監測相鄰小區的BCCH信息,並存儲信號最強的6個小區的信息。這些小區的SCH信息也被存了下來,以便移動臺到了一個相鄰的新的小區之後,可以快速與之同步。

  • BCCH廣播的信息:位置區識別號、小區識別號、本小區使用的頻率列表、臨近小區描述、隨機接入控制信息、小區選擇參數、控制信道描述、小區選項。

RACH/AGCH

在GSM中,**CCCH(Common Control Channel,通用控制信道)**用於在BTS和移動臺之間傳遞控制信息,完成呼叫建立和尋呼功能。

RACH/AGCH/PCH都屬於屬於CCCH。未建立起連接的稱爲通用,已經建立好連接的、單獨佔用一條信道的稱爲專用。

在RACH/AGCH/PCH時,移動臺尚未與網絡建立起連接,尚未單獨佔用一條獨立的信道用於通信,所以稱爲通用控制信道CCCH。

(1)隨機接入信道RACH(Random Access Channel)

MS通過此信道申請分配一個獨立專用控制信道SDCCH,可用作對尋呼的響應或MS主叫/登記時的接入。RACH在上行BCCH載頻的0號時隙上傳送。

(2)允許接入信道AGCH(Access Grant Channel)

AGCH用於爲MS分配一個獨立專用控制信道SDCCH,AGCH在下行BCCH載頻的0號時隙上傳送。

PCH

GSM中每個MS的定義都是唯一的,IMSI號用來作尋呼不會發生混淆;就算用TMSI號作爲尋呼也可以,至少在重新分配TMSI號前該標識是唯一的。

(1)尋呼信道(PCH,Paging Channel)

PCH用於尋呼MS,可以通過IMSI/TMSI/IMEI來尋呼移動臺,PCH在下行BCCH載頻的0號時隙傳送。

(2)小區廣播信道(CBCH,Cell Broadcast Channel)

PCH消息是以位置區進行尋呼的,而CBCH消息是以小區來進行廣播的。該信道用來傳遞需要廣播到小區中所有移動臺的信息。CBCH用專用控制信道SDCCH來發送信息。

SDCCH(Standalone Decicated Control Channel,獨立專用控制信道)

在GSM中,手機在建立連接之後也通常是先佔用SDCCH以和網絡交換信息,等待網絡在SDCCH上下發立即指配指令後再佔用TCH。

SDCCH用在分配TCH之前在呼叫建立過程中傳送系統信令,例如登記和鑑權。運營商一般默認將BCCH載頻的第2時隙用來傳送SDCCH。

FACCH(快速隨路控制信道)/SACCH(慢速隨路控制信道)

(1)SACCH(慢速隨路控制信道)
  • SACCH是慢速的、週期性的服務。
  • SACCH與一個TCH或一個SDCCH相關,在上行方向,傳遞MS接收到的當前服務小區以及相鄰小區的信號強度的測試報告,以及鏈路質量的報告,這對MS的切換而言相當重要,BSC要根據這些信息決定把它切換到哪個小區。
  • 在下行方向,它傳遞功率和定時信息。
(2)FACCH(快速隨路控制信道)
  • FACCH是快速的、緊急的服務。
  • 偷幀:借用TCH的幀來傳遞信息。將脈衝序列的2個Flag位都置1,該TCH整個幀變爲FACCH幀;一個Flag置1,佔用一半的TCH幀。
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