通信工程師傳輸與接入信道類型及時隙結(jié)構(gòu)

6.3.3  信道類型及時隙結(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?，將邏輯信道分為業(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)：一種一點到多點的單方向控制信道，用于基站向移動臺的下行方向。BS在BCCH中向所有MS廣播一系列的信息，用于移動臺入網(wǎng)、位置登記和呼叫建立(如同步信息)。
(2) 公共控制信道(CCCH)：一種一點對多點的雙向控制信道，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：
隨機接入信道(RACH)：上行信道，用于移動臺在申請入網(wǎng)時，向基站發(fā)送入網(wǎng)請求信息。
接入允許信道(AGCH)：下行信道，用于基站向移動臺發(fā)送指配專用控制信道DCCH的信息。
尋呼信道(PCH)：下行信道，傳送基站對移動臺的尋呼信息。
(3) 專用控制信道(DCCH)：一種“點對點”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，在移動臺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個載頻，載頻間隔為200 kHz；再在每個載頻上進(jìn)行時分復(fù)用，分為8個時隙。這樣，共有1000個物理信道，根據(jù)需要分給不同的用戶使用，移動臺在特定的頻率上和時隙內(nèi)，向基站傳輸信息，基站也在相應(yīng)的頻率上和相應(yīng)的時隙內(nèi)，以時分復(fù)用方式向各個移動臺傳輸信息。
下面給出GSM系統(tǒng)的時隙結(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，基本的無線資源單位是一個時隙(Slot)，每個時隙含156.25個碼元，占15/26 ms (576.9 μs)，傳輸速率為1625/6≈270.833 kb/s。
每一個TDMA基本幀(Frame)含8個時隙，共占60/13≈4.615 ms。
多個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。
多個復(fù)幀又構(gòu)成超幀(Super Frame)，它是一個連貫的 51×26TDMA幀，即一個超幀可以是包括51個26-幀的復(fù)幀，也可以是包括26個51-幀的復(fù)幀。超幀的周期均為1326個TDMA幀，即 6.12秒。
多個超幀構(gòu)成超高幀(Hyper Frame)。它是幀結(jié)構(gòu)最長的重復(fù)周期，包括 2048個超幀，周期為12 533.76秒，即3小時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TDMA幀，這些TDMA幀按序編號，依次從0至2 715 647。

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