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文檔簡介

第十章邏輯信道1第十章邏輯信道1一、概論移動通信中,移動用戶和網(wǎng)絡(luò)之間所有的活動都是通過空中接口的信道完成的。GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道。物理信道:在一對頻率中,一個特定的時隙被分配給一個移動臺用于通信。這一對時隙就形成了一條雙工作業(yè)的物理信道(相當(dāng)于一條電話線)。邏輯信道:~是被用來在BTS和MS之間傳遞不同類型的信息,不同的~傳遞不同的信息。2一、概論2一條物理信道結(jié)合了頻率和TDM兩方面,被定義為一系列的無線電頻率信道和時隙。邏輯信道是映射到物理信道上傳送的。下行鏈路:從BTS到MS方向的鏈路。上行鏈路:從MS到BTS方向的鏈路。3一條物理信道結(jié)合了頻率和TDM兩方面,被定義為一系列的無線電頻率時隙號圖10-1物理信道4頻率時隙號圖10-1物理信道4圖10-2邏輯信道多路復(fù)用5圖10-2邏輯信道多路復(fù)用5二、空中接口的結(jié)構(gòu)面向電路的接口GSM系統(tǒng)是面向電路的,主要的目標(biāo)是提供語音服務(wù)。6二、空中接口的結(jié)構(gòu)6空中接口的層結(jié)構(gòu)主要包括三層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層。三大特點:-功能豐富的物理層:不但有傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)功能,還有多路復(fù)用、突發(fā)的生成、功率控制、時間提前量TA的計算、均衡、編/解碼等其他功能。7空中接口的層結(jié)構(gòu)7-多種類型的邏輯信道:這些邏輯信道將第一層和第二層連接起來。在這一層,主要是研究在邏輯上如何控制在控制信道中傳輸?shù)膸?LAPDm協(xié)議)。-網(wǎng)絡(luò)層被分為三個子層:管理呼叫控制、補充業(yè)務(wù)、短信息等業(yè)務(wù)。8-多種類型的邏輯信道:這些邏輯信道將第一層和第二層連接起來。3Layer:networkCallManagement(CM)CallControl(CC)

SupplementaryServices(SS)

ShortMessageService(SMS)

…MobileMgt(MM)Authentification

UpgradeLocation

IMSIattach/detach

Identification

…RadioResource(RR)Paging,Activationencryption,

DedicatedChannelsAllocation,

Handover,measurementreporting

…2Layer:datalinkRetransmissionmechanismTCHSACCHFACCHSDCCHCCCHBCCHPCHRACHAGCHSCHFCCHRadiolinkcontrolProtectionanderrordetectionPhysicalandlogicalchannelsBurstconstruction1Layer:physical圖10-3邏輯信道和層結(jié)構(gòu)93Layer:networkCallManagemen三、邏輯控制信道相關(guān)的物理和邏輯信道空中接口提供了大量的不同內(nèi)容和不同優(yōu)先權(quán)的控制功能-廣播系統(tǒng)信息(BCH);-通知移動臺有呼叫進入和為它們接入網(wǎng)絡(luò)提供便利(CCCH);-在傳輸前和傳輸過程中對物理參數(shù)的控制(FACCH,SCH和SACCH);-為電話的信令傳輸提供支持(SDCCH)。10三、邏輯控制信道10圖10-4同時支持話務(wù)信道和輔助控制信道的物理信道示意圖11圖10-4同時支持話務(wù)信道和輔助控制信道的物理信道示意圖1復(fù)幀(Multitrame)~就是將一些連續(xù)的TDMA幀上的某一特定時隙連續(xù)地組合在一條物理信道上。某些載波的復(fù)幀中的時隙具有特別的功能。12復(fù)幀(Multitrame)120127012701270127TDMA幀……復(fù)幀圖10-5支持復(fù)幀的物理信道130127012701270127TDMA幀……復(fù)幀圖10-5復(fù)幀、超幀和超超幀的結(jié)構(gòu)1.復(fù)幀:-120ms的26個幀的復(fù)幀-235.4ms的51個幀的復(fù)幀2.超幀(Supertrame):-51個26復(fù)幀的超幀-26個51復(fù)幀的超幀14復(fù)幀、超幀和超超幀的結(jié)構(gòu)143.超超幀(Hypertrame):-2048個超幀,2715648個TDMA幀,即3h28min53s760ms。-每個TDMA幀都有個幀號FN(FrameNumber)。-在加密算法A5中,在某一給定的時刻,不同BTS的FN不能有相同的值。153.超超幀(Hypertrame):152324253210120msmultiframe474849321050235.4msmultiframe5049484743210252423220134superframe0123204720462045hyperframe3h28min53s760ms圖10-6空中接口所有幀的結(jié)構(gòu)162324253210120msmultiframe474邏輯信道的分類分為專用信道和非專用信道。專用信道(DedicatedChannel):提供預(yù)留資源給移動臺,即分配復(fù)幀中的一對時隙給移動臺。一個蜂窩小區(qū)中,沒有任何兩臺移動臺在同一時隙內(nèi)接收和發(fā)送。專用信道是雙工信道。17邏輯信道的分類17非專用信道(CommonChannel):單工作業(yè)的、由許多移動臺共享的信道。下行鏈路中:數(shù)據(jù)廣播;上行鏈路中:多址接入(slottedAloha);18非專用信道(CommonChannel):單工作業(yè)的、由TrafficChannelfordata

(userrate)9.6kbit/s,4.8kbit/s,<2.4kbit/s全速率/半速率語音TrafficChannelforcodedspeech(TCH/FS)and(TCH/HS)TrafficChannel(TCH)進行切換FastAssociatedControlChannel(FACCH)鏈路監(jiān)控SlowAssociatedControlChannel(SACCH)信令Stand-AloneDedicatedControlChannel(SDCCH)DedicatedControlChannel短消息廣播CellBroadcastChannel(CBCH)資源的分配AccessGrantChannel(AGCH)移動臺的隨機接入RandomAccessChannel(RACH)呼叫移動臺PagingChannel(PCH)CommonControlChannel(CCCH)多址接入系統(tǒng)信息BroadcastControlChannel(BCCH)同步和標(biāo)識(BSIC)SynchronizationChannel(SCH)調(diào)整到載波頻率上FrequencyCorrectionChannel(FCCH)BroadcastChannel(BCH)單向廣播(信標(biāo)信道)表10-1邏輯信道的主要功能19TrafficChannelfordata(u四、專用信道專用模式(DedicatedMode)當(dāng)移動臺占用一條TCH(TrafficCHannel)信道時,如移動用戶通話期間、地理位置更新時等空閑模式(IdleMode)當(dāng)移動臺不處于專用模式時20四、專用信道20TCH信道和SDCCH信道TCH(話務(wù))信道:傳輸用戶信息的專用信道。可以以13kbit/s(TCH/FS),5.6kbit/s(TCH-HS)的速率傳輸語音;以12kbit/s的速率傳輸數(shù)據(jù)。-TCH/F(Full

rate):以13kbit/s進行語音傳輸或者以12、6、3.6kbit/s進行數(shù)據(jù)傳輸-TCH/H(Half

rate):以7kbit/s左右的速率對編碼后的語音進行傳輸或者以6、3.6kbit/s的速率進行數(shù)據(jù)傳輸SDCCH(獨立專用控制)信道:傳輸信令的專用信道。提供約800bit/s的速率。21TCH信道和SDCCH信道21一條物理信道上,可以布置一條TCH和相配合的SACCH;或者布置8條SDCCH以及配合它們的SACCH。SDCCH用來傳輸被編碼成456bits的184bits的有效信息塊,即傳輸在4個正常突發(fā)的8個57bits的子塊。TCH信道和SDCCH信道都有各自的SACCH相配合。22一條物理信道上,可以布置一條TCH和相配合的SACCH;或者SACCH(慢速聯(lián)合控制信道)~對分配給移動臺的無線鏈路的性能進行控制,以保證得到可以接受的服務(wù)質(zhì)量。-時間提前量的控制-移動臺發(fā)射功率的控制-無線鏈路質(zhì)量的監(jiān)控-在相鄰基站上完成的測量報告的返回23SACCH(慢速聯(lián)合控制信道)23SACCH信道上傳輸?shù)氖?84bits的有效信息,即23bytes。其中,有1個被用來控制發(fā)送的功率電平,1個被用在時間提前量TA方面。SACCH信道只能提供380bit/s的速率。24SACCH信道上傳輸?shù)氖?84bits的有效信息,即23by下行方向,SACCH上承載時間提前量和移動臺發(fā)射功率電平的控制指令,指令被發(fā)送到每個SACCH消息中;上行方向,SACCH上承載移動臺發(fā)出的對應(yīng)的確認,一秒鐘最少一次。時間提前量是由BTS負責(zé)管理的,移動臺發(fā)射功率是由BSC控制的。25下行方向,SACCH上承載時間提前量和移動臺發(fā)射功率電平的控另外,SACCH上還承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動臺的綜合信息:-用來監(jiān)控測量過程的參數(shù)(如要監(jiān)控的頻率列表、監(jiān)聽相鄰小區(qū)的BSIC和了解BSIC在SACCH上傳輸?shù)臅r間、BCCH頻率指示);-控制無線鏈路故障監(jiān)控的參數(shù);-要求上行鏈路使用間斷發(fā)射的參數(shù);-…26另外,SACCH上還承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動臺的綜合信息:26FACCH(快速聯(lián)合控制信道)主要是用在切換時。當(dāng)被分配的信道是TCH,在需要切換時,系統(tǒng)暫停傳送移動用戶信息,釋放系統(tǒng)資源來傳輸信令。另外,還承載對用戶進行鑒權(quán)、指示呼叫建立進展的消息。27FACCH(快速聯(lián)合控制信道)27TCH-SACCH的復(fù)用1.全速率語音信道1個語音塊20ms8個halfburst4個burst6個語音塊120ms24burst但是,在26個幀的復(fù)幀中,語音只占用24個時隙。因此,還有1個時隙分給SACCH,另一個時隙作為空閑時隙。28TCH-SACCH的復(fù)用28圖10-726個幀的復(fù)幀:全速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)TTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTT01231225iT:TCH A:SACCHi:idle26個TDMA幀持續(xù)120ms29圖10-726個幀的復(fù)幀:全速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)TTTTT2.半速率語音信道偶數(shù)幀的時隙分配給一個移動臺,奇數(shù)幀的時隙分配給另一個移動臺,沒有空閑時隙。302.半速率語音信道30圖10-826個幀的復(fù)幀:半速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)Tandt:TCH Aanda:SACCHTtTtTtTtTtTAtTtTtTtTtTtTt01231225a26個TDMA幀持續(xù)120ms31圖10-826個幀的復(fù)幀:半速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)Tand3.數(shù)據(jù)信道數(shù)據(jù)信道的結(jié)構(gòu)和語音的一樣,都是建立在26個幀的復(fù)幀基礎(chǔ)上。323.數(shù)據(jù)信道32FACCH信道的建立偷換標(biāo)記:在一個正常突發(fā)中,位于訓(xùn)練序列的兩端,用來指出信令信息是否借用了話務(wù)信道TCH的資源。33FACCH信道的建立333TCHorFACCHDatas57bitsTCHorFACCHDatas57bits311Bit0=>奇數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于TCHBit1=>奇數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于FACCHBit0=>偶數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于TCHBit1=>偶數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于FACCH圖10-9正常突發(fā)中偷換標(biāo)記的應(yīng)用343TCHorFACCHDatas57bitsTCH圖10-10一條物理信道上邏輯信道TCH和FACCH復(fù)用示意圖T:TCHA:SACCHF:FACCHi:idle兩個字母意味著每個占用半個突發(fā),一個字母意味著兩個的半突發(fā)支持同一條信道。TTTTTFTFTFTFFTFTFTAFTTTTTTTTTTTTT01231225i26個TDMA幀持續(xù)120ms35圖10-10一條物理信道上邏輯信道TCH和FACCH復(fù)用示SDCCH-SACCH的復(fù)用一條SDCCH信道是和配合它的SACCH信道復(fù)用在同一條雙工物理信道上,同時信道上可以有多對SDCCH-SACCH。36SDCCH-SACCH的復(fù)用3651個TDMA幀=235.38ms0121020503040D0D1D2D3D4D5D6D7A0/A4A1/A5A2/A6A3/A70121020503040D0D1D2D3D4D5D6D7A0/A4A1/A5A2/A6A3/A7Di=SDCCHi信道Ai=配合SDCCHi信道的SACCHi偶數(shù)(或奇數(shù))復(fù)幀上的第32個時隙到第47個時隙被用來配合第0,1,2,3(或第4,5,6,7)SDCCH信道。圖10-11SDCCH復(fù)用的結(jié)構(gòu)3751個TDMA幀=235.38ms012102050304五、信標(biāo)信道概念~允許移動臺總是和最合適的基站連接在一起的信道。38五、信標(biāo)信道38功能1.使得移動臺可以-檢測到網(wǎng)絡(luò);-獲得必要的無線信道參數(shù),接入到系統(tǒng)。

2.其他術(shù)語~beacon,

信標(biāo)信道3.類似一座燈塔

-對于航行的船只來說(燈屋)注意:BCCHCBCH(CellBroadcastCHannel)39功能39GSM中信標(biāo)信道的功能1.GSM中“信標(biāo)”的功能表現(xiàn)在幾個方面-無線資源、同步的檢測-“系統(tǒng)”參數(shù)的廣播2.在GSM中,它的實現(xiàn)是通過-一個載波(在每個蜂窩小區(qū)內(nèi)),它實現(xiàn)了“燈塔”的功能(“信標(biāo)頻率”=“BCCH頻率”)-該載波的一個物理信道(在n°0時隙上),支持包括BCCH在內(nèi)的不同邏輯信道(有時為了在別的時隙上實現(xiàn)信標(biāo)信道,別的物理信道也可以被使用)。40GSM中信標(biāo)信道的功能40注意:-支持信標(biāo)信道的信標(biāo)頻率是分配給運營商的所有頻率中的一個。-在這個頻率上的發(fā)射功率總是恒定的。-為了維持恒定的發(fā)射功率,在沒有信息發(fā)送時,還是繼續(xù)發(fā)送填充突發(fā)(dummybursts)。-信標(biāo)頻率同樣也可以用來支持別的信道(專用與非專用)。f2f3f7f6f1f5f4信標(biāo)信道在頻率f1上41注意:f2f3f7f6f1f5f4信標(biāo)信道在頻圖10-12基站42圖10-12基站42“信標(biāo)”的基本知識1.一個無線通信系統(tǒng)需要一個參照“信號”它使得移動臺-檢測到網(wǎng)絡(luò)-與網(wǎng)絡(luò)同步(在時間上和頻率上)-了解網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)與配置該“信號”是在網(wǎng)絡(luò)中廣播的,并且用來進行網(wǎng)絡(luò)控制(原則上來說,信道上不傳送任何用戶信息)43“信標(biāo)”的基本知識43GSM中,基站的信標(biāo)信道對應(yīng)著-信標(biāo)頻率:在~上,總是有一個功率恒定的調(diào)制信號在不斷地發(fā)射著,這個信號允許移動臺進行功率調(diào)整-0時隙:一系列的廣播邏輯信道被建立在~上。44GSM中,基站的信標(biāo)信道對應(yīng)著44200kHz1carrierf1TDMAframe

=4.6152mstimeslotf1在一個蜂窩小區(qū)中,為了實現(xiàn)信標(biāo)信道,人們將在0時隙的一個特殊載波(這里是f1)和它支持的物理信道區(qū)別開來。01234567012345670123456701234567t圖10-13載波和物理信道45200kHz1carrierf1TDMAframe

BTTTTTTTFSBFSFSFSFSBDTDTTTT51-Multiframe(duration:51TDMAframes)0123456701234567Averagecellcase

1PhyCh=1BCH+CCCH

2PhyCh=2x(8SDCCH)

5PhyCh=5x(TCH)

Smallcellcase

1PhyCh=1BCH+CCCH+

+4SDCCH

7PhyCh=7x(TCH)

BCCH

frequencyf1f1或“信標(biāo)”頻率(或BCCH)支持廣播的邏輯信道(F,S,B)…,同樣也支持其他類型的信息。BCCH頻道在時隙0上。圖10-14信標(biāo)頻率46BTTTTTTTFSBFSFSFSFSBDTDTTTT51-廣播信道(BCH)的種類-FCCH(FrequencyCorrectionChannel)-SCH(SynchronizationChannel)-BCCH(BroadcastControlChannel)嚴格來說,F(xiàn)CCH不能算一條邏輯信道,只是一條物理“信標(biāo)”…但是,它經(jīng)常被看作是一條邏輯信道。47廣播信道(BCH)的種類471.FCCH頻率校正信道,-使得移動臺可以將工作頻率鎖定到基站的工作頻率-由約50ms發(fā)射一次的一種特殊突發(fā)組成-突發(fā)由148bits的“0”組成-發(fā)送在載波f0上:產(chǎn)生一個頻率為f0+1625/24kHz的正弦信號-僅僅出現(xiàn)在信標(biāo)信道0時隙上481.FCCH48FCCH突發(fā)-發(fā)送在51個幀的復(fù)幀的第0、10、20、30和40幀上-在235.8ms中發(fā)射5次,大約每秒鐘20次-檢測到FCCH突發(fā)意味著移動臺正好在監(jiān)聽信標(biāo)信道(就象SCH突發(fā)一樣)1010203040FFFFF圖10-15FCCH在51個幀的復(fù)幀中的位置49FCCH突發(fā)1010203040FFFFF圖10-15FC2.SCH同步信道,-提供所有必要的同步信息給移動臺-帶有64bits的訓(xùn)練序列(長的)-兩種不同的同步方式微同步:幫助確定TA值邏輯同步:網(wǎng)絡(luò)的本地邏輯時鐘,幀號

FN(FrameNumber)502.SCH50編碼后的數(shù)據(jù)編碼后的數(shù)據(jù)擴展的訓(xùn)練序列3bits39bits64bits39bits3bits時隙:156.25bits(577s)8.25bits(30.46s)圖10-16同步突發(fā)的結(jié)構(gòu)由編碼在78bits上的控制保護數(shù)據(jù)和一個訓(xùn)練序列組成。51編碼后的數(shù)據(jù)編碼后的數(shù)據(jù)擴展的訓(xùn)練序列3bits39bi1010203040FFFFFSSSSS圖10-17SCH在51個幀的復(fù)幀中的位置在51個幀的復(fù)幀中-出現(xiàn)在第1、11、21、31、41幀中

(~每隔10TDMA幀:FN0+1+k?10)521010203040FFFFFSSSSS圖10-17SCH微同步使移動臺可以在時間上得到精確校正注意:這里使用的64bits的訓(xùn)練序列在所有的GSM網(wǎng)絡(luò)中是唯一的,與EDGE中使用的有些不同在SCH突發(fā)出現(xiàn)之前,同步的精確度是10s級在收到SCH突發(fā)后,同步的精確到s級53微同步53圖10-18檢測到一個SCH突發(fā)54圖10-18檢測到一個SCH突發(fā)54傳輸?shù)膮?shù)用RFN(ReducedFrameNumber)表示FN(即邏輯同步)RFN,是FN的緊湊形式,允許確定FN(0FN<Modulo=51*26*211,[Log2(Modulo)]=22bits)19bits(而不是22bits,節(jié)約了3bits)分成三項超超幀中當(dāng)前超幀的號碼,11bits相對于超幀來說,51個幀的復(fù)幀號碼,5bits用3bits(而不是log2(51)=6)表示在51個幀的復(fù)幀中SCH可能出現(xiàn)的5個位置(節(jié)約了3bits)

55傳輸?shù)膮?shù)55BSIC(BaseStationIdentityCode):基站本地身份代碼(又叫色碼),允許分辨在信標(biāo)信道上使用同一頻率的兩個基站(f0,BSIC)這對參數(shù)可以確定一個蜂窩小區(qū)(在本地)包含6bits,BSIC=[BCC,NCC]-3bits(8個值)的BCC(BTSColorCode),

代表基站的代碼-3bits的NCC(NetworkColorCode),

代表PLMN的代碼56BSIC(BaseStationIdentityCf2BSIC=0f3BSIC=0f7BSIC=0f6BSIC=0f1BSIC=0f5BSIC=0f4BSIC=0f7BSIC=0f1BSIC=2f6BSIC=2f2BSIC=1f3BSIC=1f2BSIC=2-圖中兩個紅色的蜂窩小區(qū)的信標(biāo)信道在同一載波f1上。-為了區(qū)分它們,分配了兩個不同的BSIC值(BCC=0和BCC=2)。

-這兩個BSIC的值,對應(yīng)著正常突發(fā)中的兩個不同的訓(xùn)練序列(26bits)。圖10-20在同一BCCH頻率上BSIC的應(yīng)用(1)57f2f3f7f6f1f5f4f7f1f6f2f3f2-圖中兩f2BSIC=0f3BSIC=0f7BSIC=0f6BSIC=0f1BSIC=0f5BSIC=0f4BSIC=0f7BSIC=0f1BSIC=2f6BSIC=2f2BSIC=1f3BSIC=1f2BSIC=2-如果沒有BSIC的話(實際上是BSIC中的BCC),移動臺將不能解析蜂窩小區(qū)的訓(xùn)練序列(26bits)。=>它不能正確解調(diào)其他時隙(有BC-,P-,T-CH信道的)。-鎖定在一個BS上的移動臺(給定了BCC的)不能再鎖定到另一個BS上(即使它們使用同樣的頻率)。圖10-21在同一BCCH頻率上BSIC的應(yīng)用(2)58f2f3f7f6f1f5f4f7f1f6f2f3f2-如果沒BSIC中的NCC部分在邏輯上允許區(qū)分使用相同頻率的兩個互相接壤國家的GSM運營商-即使有雙重“沖突”:(1)BCCH頻率(2)BSIC的BCC部分。

f1BSIC=0,

2f1BSIC=0,

3圖10-22BSIC在兩個相鄰PLMN的應(yīng)用59BSIC中的NCC部分在邏輯上允許區(qū)分使用相同頻率的兩個互f3.BCCH-BCCH(BroadcastControlChannel):廣播控制信道,廣播蜂窩小區(qū)的其他邏輯特性參數(shù)(或者系統(tǒng)信息)-782bps的速率(基本設(shè)置)-傳輸模式系統(tǒng)信息被組合成23bytes(184bits)為單位該184bits被編碼成456bits,并且被分割成57bits的8個halfblocks該8個halfblocks被交織在4個正常突發(fā)中603.BCCH60廣播的系統(tǒng)信息-選擇蜂窩小區(qū)的參數(shù)(要求的最低信號電平,允許的最大發(fā)射功率)-位置區(qū)域代碼LAI(幫助決定切換)-給出隨機接入規(guī)則的RACH參數(shù)-對如何配置公共控制信道的詳細描述-對如何組織CBCH(CellBroadcastCHannel)信道的詳細描述-相鄰蜂窩小區(qū)的信標(biāo)信道頻率-分配給BS的載波表-CI(CellIdentity)…(~~BSIC)-其他必要的參數(shù)(例如:DTX的應(yīng)用,功率控制等)61廣播的系統(tǒng)信息61BCCH1010203040FFFFFSSSSS圖10-23BCCH在51幀的復(fù)幀中的位置

在幀中的位置

-一般來說是在時隙0-其他可能性,時隙2、4、6。62BCCH1010203040FFFFFSSSSS圖10-2移動臺開機后…1.首先按照某個順序搜索可能存在的GSM頻率(可以在SIM卡中指定)-900MHz,1800MHz(DCS),1900MHz(PCS),850MHz(AMPS)…2.接著根據(jù)收到的功率強度將頻率進行排隊3.然后在信號最強的頻率上,搜尋-一個“時隙”信號(TDMA,4.6154)-FCCH突發(fā)(檢測解調(diào)后最合適的頻率)。63移動臺開機后…634.如果檢測到了FCCH突發(fā),移動臺將鎖定這個頻率(在頻率上同步)5.繼續(xù)尋找SCH突發(fā),找到后:

-在時間上進行同步-獲得一個網(wǎng)絡(luò)時間(FN)-然后對BSIC進行解碼(并且知道蜂窩小區(qū)中使用的26bits的訓(xùn)練序列)6.對BCCH進行解碼,以便獲得系統(tǒng)信息和確定運營商(“home”或“visited”)7.…644.如果檢測到了FCCH突發(fā),移動臺將鎖定這個頻率(在頻率上移動臺通話時移動臺繼續(xù)監(jiān)測,要了解網(wǎng)絡(luò)其他地方發(fā)生的事(但是不全部解碼)…為切換做準(zhǔn)備(MAHO,MobileAssistedHO)-通話中的移動臺在“monitoring”期間,掃描相鄰蜂窩小區(qū)信標(biāo)信道的TDMA幀(當(dāng)前的BS的BCCH中指出了有關(guān)頻率),測量來自它的功率。-移動臺對不同的相鄰信道進行功率測量,然后將測量結(jié)果通過配合TCH信道的控制信道SACCH信道送回當(dāng)前的BS。65移動臺通話時65當(dāng)前的BS相鄰的BS

圖10-24對信標(biāo)信道的掃描66當(dāng)前的BS相鄰的BS

圖10-24對信標(biāo)信道的掃描66圖10-25利用空閑時隙檢測測量測量并解碼當(dāng)前BTS當(dāng)前BTSi相鄰BTSi000067圖10-25利用空閑時隙檢測測量測量并解碼當(dāng)前BTS當(dāng)前六、公共控制信道CCCH(CommonControlChannel)包括隨機接入信道RACH(RandomAccessChannel)、準(zhǔn)許接入信道AGCH(AccessGrantChannel)、尋呼信道PCH(PagingChannel)、小區(qū)廣播信道CBCH(CellBroadcastChannel)。68六、公共控制信道CCCH(CommonControlCRACH信道~是所有移動臺共享的,并且允許它們向網(wǎng)絡(luò)申請一個特別服務(wù)的控制信道。69RACH信道691.接入突發(fā)結(jié)構(gòu):-擴展尾比特(extendedtailbits),8bits,(0,0,1,1,1,0,1,0)-保護時間,68.25bits,252s237.8km(GSM中,移動臺和基站間的最大距離只能是35km)-訓(xùn)練(同步)序列,41bits,允許基站發(fā)現(xiàn)來自移動臺未完全同步的信號-編碼后的數(shù)據(jù),36bits,[8(有用信息)+6(CRC⊕BSIC)+4(卷積編碼的尾比特)]2(編碼率1/2的卷積碼)-尾比特,3bits。701.接入突發(fā)結(jié)構(gòu):7001273bits8bits41bits36bitsslot:156.25bits(577s)68.25bits(252s)TDMAframe圖10-26接入突發(fā)結(jié)構(gòu)示意圖7101273bits8bits41bits36bits2.隨機接入?yún)?shù)-一個隨機數(shù),最多5bits,是驗證移動臺的事務(wù)(transaction)號碼。該參數(shù)只發(fā)送三次。-要求的服務(wù)類別,再加上移動臺標(biāo)上的請求發(fā)送時間FN(本地時間)。722.隨機接入?yún)?shù)72AGCH信道~是網(wǎng)絡(luò)用來發(fā)送分配專用信道資源的下行公共信道。信道上傳輸?shù)男畔ⅲ海褂玫男帕钚诺赖娜啃畔ⅲ狠d波號、時隙號、跳頻的相關(guān)資料(應(yīng)用了跳頻的話)-時間提前量TA的參數(shù)73AGCH信道73PCH信道~是網(wǎng)絡(luò)和移動臺聯(lián)系時,在所有小區(qū)中廣播包含移動臺代碼消息的信道。在一個消息中,允許使用TMSI一次廣播四個移動臺。74PCH信道74CBCH信道~是用來廣播某些特殊短消息(如天氣預(yù)報)的信道。75CBCH信道75CCCH信道的復(fù)用設(shè)置PCH+AGCH必須和BCCH信道復(fù)用在一個51個幀的復(fù)幀中,根據(jù)基站負荷不同又有-PCH+AGCH,只占用信標(biāo)信道的0時隙的一部分資源-PCH+AGCH,占用信標(biāo)信道0時隙上除了預(yù)留給FCCH和SCH外的全部資源-PCH+AGCH,可能占用信標(biāo)信道的4個時隙(0,2,4,6)76CCCH信道的復(fù)用設(shè)置76圖10-27CCCH占用最多資源的配置-如果是復(fù)幀是和0時隙有關(guān)的,那么空格對應(yīng)的是FCCH信道和SCH信道-如果是復(fù)幀是和2,4,6時隙有關(guān)的,那么空格對應(yīng)的是填充突發(fā)C:PCH+AGCH R:RACH50BCCH1010203040CCCCCCCCC501010203040RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR77圖10-27CCCH占用最多資源的配置-如果是復(fù)幀是和圖10-28CCCH占用資源最少的配置C:PCH+AGCH R:RACH Di:SDCCHi78圖10-28CCCH占用資源最少的配置C:PCH+AGC七、各種邏輯信道的作用專用信道:提供給移動用戶獨占的傳輸能力,可以承載信令(SDCCH信道)也可以承載用戶信息(TCH信道)。在需要信令的緊急情況下,還允許借用TCH信道的資源給FACCH信道。為了對鏈路進行實時控制,每條專用信道都有一條慢輔助信道(SACCH信道)配合使用。廣播信道:FCCH信道用于校正移動臺頻率;SCH信道用于同步;BCCH信道用于廣播系統(tǒng)信息。公共控制信道:RACH信道用于移動臺的接入;AGCH信道用于分配一條專用信道給移動臺并且負責(zé)信道切換;PCH信道用來廣播呼叫一個移動臺。79七、各種邏輯信道的作用792SACCH2TCH/H或

2FACCH261SACCH1TCH/F或

1FACCH26僅僅在2,4,6時隙和BCCH載波(不跳頻)8SACCH8SDCCH51PCH+AGCH+RACHBCCH514SACCH4SDCCHPCH+AGCH+RACHFCCH+SCH+BCCH51僅僅在0時隙和BCCH載波不跳頻PCH+AGCH+RACHFCCH+SCH+BCCH51備注輔助信道專用信道(信令或者話務(wù))公共控

制信道廣播控

制信道結(jié)構(gòu)表10-2在1個時隙上可能出現(xiàn)的復(fù)用結(jié)構(gòu)802SACCH2TCH/H或

2FACCH261SA小結(jié)了解空中接口的特點,復(fù)幀、超幀、超超幀的結(jié)構(gòu),公共控制信道;熟悉專用信道;掌握信標(biāo)信道的特點。81小結(jié)81謝謝!謝謝!第十章邏輯信道83第十章邏輯信道1一、概論移動通信中,移動用戶和網(wǎng)絡(luò)之間所有的活動都是通過空中接口的信道完成的。GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道。物理信道:在一對頻率中,一個特定的時隙被分配給一個移動臺用于通信。這一對時隙就形成了一條雙工作業(yè)的物理信道(相當(dāng)于一條電話線)。邏輯信道:~是被用來在BTS和MS之間傳遞不同類型的信息,不同的~傳遞不同的信息。84一、概論2一條物理信道結(jié)合了頻率和TDM兩方面,被定義為一系列的無線電頻率信道和時隙。邏輯信道是映射到物理信道上傳送的。下行鏈路:從BTS到MS方向的鏈路。上行鏈路:從MS到BTS方向的鏈路。85一條物理信道結(jié)合了頻率和TDM兩方面,被定義為一系列的無線電頻率時隙號圖10-1物理信道86頻率時隙號圖10-1物理信道4圖10-2邏輯信道多路復(fù)用87圖10-2邏輯信道多路復(fù)用5二、空中接口的結(jié)構(gòu)面向電路的接口GSM系統(tǒng)是面向電路的,主要的目標(biāo)是提供語音服務(wù)。88二、空中接口的結(jié)構(gòu)6空中接口的層結(jié)構(gòu)主要包括三層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層。三大特點:-功能豐富的物理層:不但有傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)功能,還有多路復(fù)用、突發(fā)的生成、功率控制、時間提前量TA的計算、均衡、編/解碼等其他功能。89空中接口的層結(jié)構(gòu)7-多種類型的邏輯信道:這些邏輯信道將第一層和第二層連接起來。在這一層,主要是研究在邏輯上如何控制在控制信道中傳輸?shù)膸?LAPDm協(xié)議)。-網(wǎng)絡(luò)層被分為三個子層:管理呼叫控制、補充業(yè)務(wù)、短信息等業(yè)務(wù)。90-多種類型的邏輯信道:這些邏輯信道將第一層和第二層連接起來。3Layer:networkCallManagement(CM)CallControl(CC)

SupplementaryServices(SS)

ShortMessageService(SMS)

…MobileMgt(MM)Authentification

UpgradeLocation

IMSIattach/detach

Identification

…RadioResource(RR)Paging,Activationencryption,

DedicatedChannelsAllocation,

Handover,measurementreporting

…2Layer:datalinkRetransmissionmechanismTCHSACCHFACCHSDCCHCCCHBCCHPCHRACHAGCHSCHFCCHRadiolinkcontrolProtectionanderrordetectionPhysicalandlogicalchannelsBurstconstruction1Layer:physical圖10-3邏輯信道和層結(jié)構(gòu)913Layer:networkCallManagemen三、邏輯控制信道相關(guān)的物理和邏輯信道空中接口提供了大量的不同內(nèi)容和不同優(yōu)先權(quán)的控制功能-廣播系統(tǒng)信息(BCH);-通知移動臺有呼叫進入和為它們接入網(wǎng)絡(luò)提供便利(CCCH);-在傳輸前和傳輸過程中對物理參數(shù)的控制(FACCH,SCH和SACCH);-為電話的信令傳輸提供支持(SDCCH)。92三、邏輯控制信道10圖10-4同時支持話務(wù)信道和輔助控制信道的物理信道示意圖93圖10-4同時支持話務(wù)信道和輔助控制信道的物理信道示意圖1復(fù)幀(Multitrame)~就是將一些連續(xù)的TDMA幀上的某一特定時隙連續(xù)地組合在一條物理信道上。某些載波的復(fù)幀中的時隙具有特別的功能。94復(fù)幀(Multitrame)120127012701270127TDMA幀……復(fù)幀圖10-5支持復(fù)幀的物理信道950127012701270127TDMA幀……復(fù)幀圖10-5復(fù)幀、超幀和超超幀的結(jié)構(gòu)1.復(fù)幀:-120ms的26個幀的復(fù)幀-235.4ms的51個幀的復(fù)幀2.超幀(Supertrame):-51個26復(fù)幀的超幀-26個51復(fù)幀的超幀96復(fù)幀、超幀和超超幀的結(jié)構(gòu)143.超超幀(Hypertrame):-2048個超幀,2715648個TDMA幀,即3h28min53s760ms。-每個TDMA幀都有個幀號FN(FrameNumber)。-在加密算法A5中,在某一給定的時刻,不同BTS的FN不能有相同的值。973.超超幀(Hypertrame):152324253210120msmultiframe474849321050235.4msmultiframe5049484743210252423220134superframe0123204720462045hyperframe3h28min53s760ms圖10-6空中接口所有幀的結(jié)構(gòu)982324253210120msmultiframe474邏輯信道的分類分為專用信道和非專用信道。專用信道(DedicatedChannel):提供預(yù)留資源給移動臺,即分配復(fù)幀中的一對時隙給移動臺。一個蜂窩小區(qū)中,沒有任何兩臺移動臺在同一時隙內(nèi)接收和發(fā)送。專用信道是雙工信道。99邏輯信道的分類17非專用信道(CommonChannel):單工作業(yè)的、由許多移動臺共享的信道。下行鏈路中:數(shù)據(jù)廣播;上行鏈路中:多址接入(slottedAloha);100非專用信道(CommonChannel):單工作業(yè)的、由TrafficChannelfordata

(userrate)9.6kbit/s,4.8kbit/s,<2.4kbit/s全速率/半速率語音TrafficChannelforcodedspeech(TCH/FS)and(TCH/HS)TrafficChannel(TCH)進行切換FastAssociatedControlChannel(FACCH)鏈路監(jiān)控SlowAssociatedControlChannel(SACCH)信令Stand-AloneDedicatedControlChannel(SDCCH)DedicatedControlChannel短消息廣播CellBroadcastChannel(CBCH)資源的分配AccessGrantChannel(AGCH)移動臺的隨機接入RandomAccessChannel(RACH)呼叫移動臺PagingChannel(PCH)CommonControlChannel(CCCH)多址接入系統(tǒng)信息BroadcastControlChannel(BCCH)同步和標(biāo)識(BSIC)SynchronizationChannel(SCH)調(diào)整到載波頻率上FrequencyCorrectionChannel(FCCH)BroadcastChannel(BCH)單向廣播(信標(biāo)信道)表10-1邏輯信道的主要功能101TrafficChannelfordata(u四、專用信道專用模式(DedicatedMode)當(dāng)移動臺占用一條TCH(TrafficCHannel)信道時,如移動用戶通話期間、地理位置更新時等空閑模式(IdleMode)當(dāng)移動臺不處于專用模式時102四、專用信道20TCH信道和SDCCH信道TCH(話務(wù))信道:傳輸用戶信息的專用信道。可以以13kbit/s(TCH/FS),5.6kbit/s(TCH-HS)的速率傳輸語音;以12kbit/s的速率傳輸數(shù)據(jù)。-TCH/F(Full

rate):以13kbit/s進行語音傳輸或者以12、6、3.6kbit/s進行數(shù)據(jù)傳輸-TCH/H(Half

rate):以7kbit/s左右的速率對編碼后的語音進行傳輸或者以6、3.6kbit/s的速率進行數(shù)據(jù)傳輸SDCCH(獨立專用控制)信道:傳輸信令的專用信道。提供約800bit/s的速率。103TCH信道和SDCCH信道21一條物理信道上,可以布置一條TCH和相配合的SACCH;或者布置8條SDCCH以及配合它們的SACCH。SDCCH用來傳輸被編碼成456bits的184bits的有效信息塊,即傳輸在4個正常突發(fā)的8個57bits的子塊。TCH信道和SDCCH信道都有各自的SACCH相配合。104一條物理信道上,可以布置一條TCH和相配合的SACCH;或者SACCH(慢速聯(lián)合控制信道)~對分配給移動臺的無線鏈路的性能進行控制,以保證得到可以接受的服務(wù)質(zhì)量。-時間提前量的控制-移動臺發(fā)射功率的控制-無線鏈路質(zhì)量的監(jiān)控-在相鄰基站上完成的測量報告的返回105SACCH(慢速聯(lián)合控制信道)23SACCH信道上傳輸?shù)氖?84bits的有效信息,即23bytes。其中,有1個被用來控制發(fā)送的功率電平,1個被用在時間提前量TA方面。SACCH信道只能提供380bit/s的速率。106SACCH信道上傳輸?shù)氖?84bits的有效信息,即23by下行方向,SACCH上承載時間提前量和移動臺發(fā)射功率電平的控制指令,指令被發(fā)送到每個SACCH消息中;上行方向,SACCH上承載移動臺發(fā)出的對應(yīng)的確認,一秒鐘最少一次。時間提前量是由BTS負責(zé)管理的,移動臺發(fā)射功率是由BSC控制的。107下行方向,SACCH上承載時間提前量和移動臺發(fā)射功率電平的控另外,SACCH上還承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動臺的綜合信息:-用來監(jiān)控測量過程的參數(shù)(如要監(jiān)控的頻率列表、監(jiān)聽相鄰小區(qū)的BSIC和了解BSIC在SACCH上傳輸?shù)臅r間、BCCH頻率指示);-控制無線鏈路故障監(jiān)控的參數(shù);-要求上行鏈路使用間斷發(fā)射的參數(shù);-…108另外,SACCH上還承載網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動臺的綜合信息:26FACCH(快速聯(lián)合控制信道)主要是用在切換時。當(dāng)被分配的信道是TCH,在需要切換時,系統(tǒng)暫停傳送移動用戶信息,釋放系統(tǒng)資源來傳輸信令。另外,還承載對用戶進行鑒權(quán)、指示呼叫建立進展的消息。109FACCH(快速聯(lián)合控制信道)27TCH-SACCH的復(fù)用1.全速率語音信道1個語音塊20ms8個halfburst4個burst6個語音塊120ms24burst但是,在26個幀的復(fù)幀中,語音只占用24個時隙。因此,還有1個時隙分給SACCH,另一個時隙作為空閑時隙。110TCH-SACCH的復(fù)用28圖10-726個幀的復(fù)幀:全速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)TTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTT01231225iT:TCH A:SACCHi:idle26個TDMA幀持續(xù)120ms111圖10-726個幀的復(fù)幀:全速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)TTTTT2.半速率語音信道偶數(shù)幀的時隙分配給一個移動臺,奇數(shù)幀的時隙分配給另一個移動臺,沒有空閑時隙。1122.半速率語音信道30圖10-826個幀的復(fù)幀:半速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)Tandt:TCH Aanda:SACCHTtTtTtTtTtTAtTtTtTtTtTtTt01231225a26個TDMA幀持續(xù)120ms113圖10-826個幀的復(fù)幀:半速率TCH的復(fù)用結(jié)構(gòu)Tand3.數(shù)據(jù)信道數(shù)據(jù)信道的結(jié)構(gòu)和語音的一樣,都是建立在26個幀的復(fù)幀基礎(chǔ)上。1143.數(shù)據(jù)信道32FACCH信道的建立偷換標(biāo)記:在一個正常突發(fā)中,位于訓(xùn)練序列的兩端,用來指出信令信息是否借用了話務(wù)信道TCH的資源。115FACCH信道的建立333TCHorFACCHDatas57bitsTCHorFACCHDatas57bits311Bit0=>奇數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于TCHBit1=>奇數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于FACCHBit0=>偶數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于TCHBit1=>偶數(shù)位的數(shù)據(jù)屬于FACCH圖10-9正常突發(fā)中偷換標(biāo)記的應(yīng)用1163TCHorFACCHDatas57bitsTCH圖10-10一條物理信道上邏輯信道TCH和FACCH復(fù)用示意圖T:TCHA:SACCHF:FACCHi:idle兩個字母意味著每個占用半個突發(fā),一個字母意味著兩個的半突發(fā)支持同一條信道。TTTTTFTFTFTFFTFTFTAFTTTTTTTTTTTTT01231225i26個TDMA幀持續(xù)120ms117圖10-10一條物理信道上邏輯信道TCH和FACCH復(fù)用示SDCCH-SACCH的復(fù)用一條SDCCH信道是和配合它的SACCH信道復(fù)用在同一條雙工物理信道上,同時信道上可以有多對SDCCH-SACCH。118SDCCH-SACCH的復(fù)用3651個TDMA幀=235.38ms0121020503040D0D1D2D3D4D5D6D7A0/A4A1/A5A2/A6A3/A70121020503040D0D1D2D3D4D5D6D7A0/A4A1/A5A2/A6A3/A7Di=SDCCHi信道Ai=配合SDCCHi信道的SACCHi偶數(shù)(或奇數(shù))復(fù)幀上的第32個時隙到第47個時隙被用來配合第0,1,2,3(或第4,5,6,7)SDCCH信道。圖10-11SDCCH復(fù)用的結(jié)構(gòu)11951個TDMA幀=235.38ms012102050304五、信標(biāo)信道概念~允許移動臺總是和最合適的基站連接在一起的信道。120五、信標(biāo)信道38功能1.使得移動臺可以-檢測到網(wǎng)絡(luò);-獲得必要的無線信道參數(shù),接入到系統(tǒng)。

2.其他術(shù)語~beacon,

信標(biāo)信道3.類似一座燈塔

-對于航行的船只來說(燈屋)注意:BCCHCBCH(CellBroadcastCHannel)121功能39GSM中信標(biāo)信道的功能1.GSM中“信標(biāo)”的功能表現(xiàn)在幾個方面-無線資源、同步的檢測-“系統(tǒng)”參數(shù)的廣播2.在GSM中,它的實現(xiàn)是通過-一個載波(在每個蜂窩小區(qū)內(nèi)),它實現(xiàn)了“燈塔”的功能(“信標(biāo)頻率”=“BCCH頻率”)-該載波的一個物理信道(在n°0時隙上),支持包括BCCH在內(nèi)的不同邏輯信道(有時為了在別的時隙上實現(xiàn)信標(biāo)信道,別的物理信道也可以被使用)。122GSM中信標(biāo)信道的功能40注意:-支持信標(biāo)信道的信標(biāo)頻率是分配給運營商的所有頻率中的一個。-在這個頻率上的發(fā)射功率總是恒定的。-為了維持恒定的發(fā)射功率,在沒有信息發(fā)送時,還是繼續(xù)發(fā)送填充突發(fā)(dummybursts)。-信標(biāo)頻率同樣也可以用來支持別的信道(專用與非專用)。f2f3f7f6f1f5f4信標(biāo)信道在頻率f1上123注意:f2f3f7f6f1f5f4信標(biāo)信道在頻圖10-12基站124圖10-12基站42“信標(biāo)”的基本知識1.一個無線通信系統(tǒng)需要一個參照“信號”它使得移動臺-檢測到網(wǎng)絡(luò)-與網(wǎng)絡(luò)同步(在時間上和頻率上)-了解網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)與配置該“信號”是在網(wǎng)絡(luò)中廣播的,并且用來進行網(wǎng)絡(luò)控制(原則上來說,信道上不傳送任何用戶信息)125“信標(biāo)”的基本知識43GSM中,基站的信標(biāo)信道對應(yīng)著-信標(biāo)頻率:在~上,總是有一個功率恒定的調(diào)制信號在不斷地發(fā)射著,這個信號允許移動臺進行功率調(diào)整-0時隙:一系列的廣播邏輯信道被建立在~上。126GSM中,基站的信標(biāo)信道對應(yīng)著44200kHz1carrierf1TDMAframe

=4.6152mstimeslotf1在一個蜂窩小區(qū)中,為了實現(xiàn)信標(biāo)信道,人們將在0時隙的一個特殊載波(這里是f1)和它支持的物理信道區(qū)別開來。01234567012345670123456701234567t圖10-13載波和物理信道127200kHz1carrierf1TDMAframe

BTTTTTTTFSBFSFSFSFSBDTDTTTT51-Multiframe(duration:51TDMAframes)0123456701234567Averagecellcase

1PhyCh=1BCH+CCCH

2PhyCh=2x(8SDCCH)

5PhyCh=5x(TCH)

Smallcellcase

1PhyCh=1BCH+CCCH+

+4SDCCH

7PhyCh=7x(TCH)

BCCH

frequencyf1f1或“信標(biāo)”頻率(或BCCH)支持廣播的邏輯信道(F,S,B)…,同樣也支持其他類型的信息。BCCH頻道在時隙0上。圖10-14信標(biāo)頻率128BTTTTTTTFSBFSFSFSFSBDTDTTTT51-廣播信道(BCH)的種類-FCCH(FrequencyCorrectionChannel)-SCH(SynchronizationChannel)-BCCH(BroadcastControlChannel)嚴格來說,F(xiàn)CCH不能算一條邏輯信道,只是一條物理“信標(biāo)”…但是,它經(jīng)常被看作是一條邏輯信道。129廣播信道(BCH)的種類471.FCCH頻率校正信道,-使得移動臺可以將工作頻率鎖定到基站的工作頻率-由約50ms發(fā)射一次的一種特殊突發(fā)組成-突發(fā)由148bits的“0”組成-發(fā)送在載波f0上:產(chǎn)生一個頻率為f0+1625/24kHz的正弦信號-僅僅出現(xiàn)在信標(biāo)信道0時隙上1301.FCCH48FCCH突發(fā)-發(fā)送在51個幀的復(fù)幀的第0、10、20、30和40幀上-在235.8ms中發(fā)射5次,大約每秒鐘20次-檢測到FCCH突發(fā)意味著移動臺正好在監(jiān)聽信標(biāo)信道(就象SCH突發(fā)一樣)1010203040FFFFF圖10-15FCCH在51個幀的復(fù)幀中的位置131FCCH突發(fā)1010203040FFFFF圖10-15FC2.SCH同步信道,-提供所有必要的同步信息給移動臺-帶有64bits的訓(xùn)練序列(長的)-兩種不同的同步方式微同步:幫助確定TA值邏輯同步:網(wǎng)絡(luò)的本地邏輯時鐘,幀號

FN(FrameNumber)1322.SCH50編碼后的數(shù)據(jù)編碼后的數(shù)據(jù)擴展的訓(xùn)練序列3bits39bits64bits39bits3bits時隙:156.25bits(577s)8.25bits(30.46s)圖10-16同步突發(fā)的結(jié)構(gòu)由編碼在78bits上的控制保護數(shù)據(jù)和一個訓(xùn)練序列組成。133編碼后的數(shù)據(jù)編碼后的數(shù)據(jù)擴展的訓(xùn)練序列3bits39bi1010203040FFFFFSSSSS圖10-17SCH在51個幀的復(fù)幀中的位置在51個幀的復(fù)幀中-出現(xiàn)在第1、11、21、31、41幀中

(~每隔10TDMA幀:FN0+1+k?10)1341010203040FFFFFSSSSS圖10-17SCH微同步使移動臺可以在時間上得到精確校正注意:這里使用的64bits的訓(xùn)練序列在所有的GSM網(wǎng)絡(luò)中是唯一的,與EDGE中使用的有些不同在SCH突發(fā)出現(xiàn)之前,同步的精確度是10s級在收到SCH突發(fā)后,同步的精確到s級135微同步53圖10-18檢測到一個SCH突發(fā)136圖10-18檢測到一個SCH突發(fā)54傳輸?shù)膮?shù)用RFN(ReducedFrameNumber)表示FN(即邏輯同步)RFN,是FN的緊湊形式,允許確定FN(0FN<Modulo=51*26*211,[Log2(Modulo)]=22bits)19bits(而不是22bits,節(jié)約了3bits)分成三項超超幀中當(dāng)前超幀的號碼,11bits相對于超幀來說,51個幀的復(fù)幀號碼,5bits用3bits(而不是log2(51)=6)表示在51個幀的復(fù)幀中SCH可能出現(xiàn)的5個位置(節(jié)約了3bits)

137傳輸?shù)膮?shù)55BSIC(BaseStationIdentityCode):基站本地身份代碼(又叫色碼),允許分辨在信標(biāo)信道上使用同一頻率的兩個基站(f0,BSIC)這對參數(shù)可以確定一個蜂窩小區(qū)(在本地)包含6bits,BSIC=[BCC,NCC]-3bits(8個值)的BCC(BTSColorCode),

代表基站的代碼-3bits的NCC(NetworkColorCode),

代表PLMN的代碼138BSIC(BaseStationIdentityCf2BSIC=0f3BSIC=0f7BSIC=0f6BSIC=0f1BSIC=0f5BSIC=0f4BSIC=0f7BSIC=0f1BSIC=2f6BSIC=2f2BSIC=1f3BSIC=1f2BSIC=2-圖中兩個紅色的蜂窩小區(qū)的信標(biāo)信道在同一載波f1上。-為了區(qū)分它們,分配了兩個不同的BSIC值(BCC=0和BCC=2)。

-這兩個BSIC的值,對應(yīng)著正常突發(fā)中的兩個不同的訓(xùn)練序列(26bits)。圖10-20在同一BCCH頻率上BSIC的應(yīng)用(1)139f2f3f7f6f1f5f4f7f1f6f2f3f2-圖中兩f2BSIC=0f3BSIC=0f7BSIC=0f6BSIC=0f1BSIC=0f5BSIC=0f4BSIC=0f7BSIC=0f1BSIC=2f6BSIC=2f2BSIC=1f3BSIC=1f2BSIC=2-如果沒有BSIC的話(實際上是BSIC中的BCC),移動臺將不能解析蜂窩小區(qū)的訓(xùn)練序列(26bits)。=>它不能正確解調(diào)其他時隙(有BC-,P-,T-CH信道的)。-鎖定在一個BS上的移動臺(給定了BCC的)不能再鎖定到另一個BS上(即使它們使用同樣的頻率)。圖10-21在同一BCCH頻率上BSIC的應(yīng)用(2)140f2f3f7f6f1f5f4f7f1f6f2f3f2-如果沒BSIC中的NCC部分在邏輯上允許區(qū)分使用相同頻率的兩個互相接壤國家的GSM運營商-即使有雙重“沖突”:(1)BCCH頻率(2)BSIC的BCC部分。

f1BSIC=0,

2f1BSIC=0,

3圖10-22BSIC在兩個相鄰PLMN的應(yīng)用141BSIC中的NCC部分在邏輯上允許區(qū)分使用相同頻率的兩個互f3.BCCH-BCCH(BroadcastControlChannel):廣播控制信道,廣播蜂窩小區(qū)的其他邏輯特性參數(shù)(或者系統(tǒng)信息)-782bps的速率(基本設(shè)置)-傳輸模式系統(tǒng)信息被組合成23bytes(184bits)為單位該184bits被編碼成456bits,并且被分割成57bits的8個halfblocks該8個halfblocks被交織在4個正常突發(fā)中1423.BCCH60廣播的系統(tǒng)信息-選擇蜂窩小區(qū)的參數(shù)(要求的最低信號電平,允許的最大發(fā)射功率)-位置區(qū)域代碼LAI(幫助決定切換)-給出隨機接入規(guī)則的RACH參數(shù)-對如何配置公共控制信道的詳細描述-對如何組織CBCH(CellBroadcastCHannel)信道的詳細描述-相鄰蜂窩小區(qū)的信標(biāo)信道頻率-分配給BS的載波表-CI(CellIdentity)…(~~BSIC)-其他必要的參數(shù)(例如:DTX的應(yīng)用,功率控制等)143廣播的系統(tǒng)信息61BCCH1010203040FFFFFSSSSS圖10-23BCCH在51幀的復(fù)幀中的位置

在幀中的位置

-一般來說是在時隙0-其他可能性,時隙2、4、6。144BCCH1010203040FFFFFSSSSS圖10-2移動臺開機后…1.首先按照某個順序搜索可能存在的GSM頻率(可以在SIM卡中指定)-900MHz,1800MHz(DCS),1900MHz(PCS),850MHz(AMPS)…2.接著根據(jù)收到的功率強度將頻率進行排隊3.然后在信號最強的頻率上,搜尋-一個“時隙”信號(TDMA,4.6154)-FCCH突發(fā)(檢測解調(diào)后最合適的頻率)。145移動臺開機后…634.如果檢測到了FCCH突發(fā),移動臺將鎖定這個頻率(在頻率上同步)5.繼續(xù)尋找SCH突發(fā),找到后:

-在時

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