GSM中邏輯信道

1、以MS開機(jī)撥打電話為例說(shuō)明邏輯信道的應(yīng)用FCCH接收頻率校正信息；SCH接收BTS同步信號(hào)；BCCH接收系統(tǒng)消息；RACH接入申請(qǐng)；AGCH允許接入并分配SDCCH；SDCCH/SACCH在SDCCH上進(jìn)行鑒權(quán)和加密，在SACCH上進(jìn)行功率控制并傳送TA 值；TCH進(jìn)入TCH進(jìn)行通話，通話期間短消息傳送通過(guò)SACCH傳送，切換信令通過(guò)FACCH 傳送；BCCH通話結(jié)束后，進(jìn)入空閑狀態(tài)，守侯在BCCH信道上。BCCH是廣播信道，是給小區(qū)用戶發(fā)公告的TCH是話音信道，是兩個(gè)用戶私聊時(shí)用的SDCCH是專用信道，是兩個(gè)用戶私聊前牽線搭橋用的，傳送控制信息在GSM系統(tǒng)中，邏輯信道可分為專用信道（DCH）

2、和通用信道（CCH）兩大類，有時(shí) 也可分為業(yè)務(wù)信道和控制信道兩大類。業(yè)務(wù)信道（TCH）載有編碼的話音或用戶數(shù)據(jù)，它有 全速率業(yè)務(wù)信道（TCH/F）和半速率業(yè)務(wù)信道（TCH/H）之分，兩者分別載有總速率為22.8 和11.4kbit/s的信息。使用全速率信道所用時(shí)隙的一半，就可得到半速率信道。因此一個(gè)載 頻可提供8個(gè)全速率或16個(gè)半速率業(yè)務(wù)信道。頻率校正信道（FCCH），攜帶有MS和BTS進(jìn)行頻率校正的信息。控制信道（CCH）用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。它主要有三種：廣播信道（BCCH）、公 共控制信道（CCCH）和專用控制信道（DCCH）。1、頻率校正信道（FCCH）載有供移動(dòng)臺(tái)頻率校正用的信息，

3、通過(guò)FCCH，MS就可以定位一個(gè)小區(qū)并解調(diào)出同一小區(qū) 的其它信息。通過(guò)FCCH，MS也可以知道該載頻是不是BCCH載頻。2、同步信道（SCH）在FCCH解碼后，MS接著要解出SCH信道消息，該消息含移動(dòng)臺(tái)幀同步和基站識(shí)別的信 息：基站識(shí)別碼（BSIC），它占有6個(gè)比特其中3個(gè)比特為07范圍的PLMN色碼，另3 個(gè)比特為07范圍的基站色碼（BCC）。簡(jiǎn)化的TDMA幀號(hào)（RFN），它占有22個(gè)比特。備注：基站識(shí)別碼（BSIC， Base Station Identity Code ），包括PLMN色碼和基站色碼。用于 區(qū)分不同運(yùn)營(yíng)者或同一運(yùn)營(yíng)者廣播控制信道頻率相同的不同小區(qū)。BSIC 為一個(gè) 6b

4、it 編碼:BSIC=NCC（3bit）+BCC（3bit）NCC:PLMN色碼，用來(lái)識(shí)別相臨的PLMN網(wǎng)BCC:BTS色碼,用來(lái)識(shí)別相同載頻的不同的基站.淤BSIC的4個(gè)作用（1）移動(dòng)臺(tái)收到SCH后，即認(rèn)為已同步于該小區(qū)。但為了正確地譯出下行公共信令信 道上的信息，移動(dòng)臺(tái)還必須知道公共信令信道所采用的訓(xùn)練序列碼（TSC）。按照GSM 規(guī)范的規(guī)定，訓(xùn)練序列碼有八種固定的格式，分別用序號(hào)07表示。每個(gè)小區(qū)的公共 信令信道所采用的TSC序列號(hào)由該小區(qū)的BCC決定。因此BSIC的作用之一是通知移 動(dòng)臺(tái)本小區(qū)公共信令信道所采用的訓(xùn)練序列號(hào)。（2）由于BSIC參與了隨機(jī)接入信道（RACH）的譯碼過(guò)程，因

5、此它可以用來(lái)避免基站 將移動(dòng)臺(tái)發(fā)往相鄰小區(qū)的RACH誤譯為本小區(qū)的接入信道。（3）當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在連接模式下（通話過(guò)程中），它必須根據(jù)BCCH上有關(guān)鄰區(qū)表的規(guī)定， 對(duì)鄰區(qū)BCCH載頻的電平進(jìn)行測(cè)量并報(bào)告給基站。同時(shí)在上行的測(cè)量報(bào)告中對(duì)每一個(gè)頻率 點(diǎn)，移動(dòng)臺(tái)必須給出它所測(cè)量到的該載頻的BSIC。當(dāng)在某種特定的環(huán)境下，即某小區(qū)的鄰 區(qū)中包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的小區(qū)采用相同的BCCH載頻時(shí)，基站可以依靠BSIC來(lái)區(qū)分這些 小區(qū)，從而避免錯(cuò)誤的切換，甚至切換失敗。（4）移動(dòng)臺(tái)在連接模式下（通話過(guò)程中）必須測(cè)量鄰區(qū)的信號(hào)，并將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給 網(wǎng)絡(luò)。由于移動(dòng)臺(tái)每次發(fā)送的測(cè)量報(bào)告中只能包含六個(gè)鄰區(qū)的內(nèi)容，因此必須控制

6、移動(dòng)臺(tái)僅 報(bào)告與當(dāng)前小區(qū)確實(shí)有切換關(guān)系的小區(qū)情況。BSIC中的高三位（即NCC）用于實(shí)現(xiàn)上述目 的。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者可以誦過(guò)廣播參數(shù)”允許的NCC”控制移動(dòng)臺(tái)只報(bào)告NCC在允許范圍內(nèi)的鄰 區(qū)情況。3、廣播控制信道（BCCH）在每個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)中總有一個(gè)收發(fā)信機(jī)含有這個(gè)信道，以向移動(dòng)臺(tái)廣播系統(tǒng)消息，這些系 統(tǒng)消息使得MS可以在空閑模式下有效工作。BCCH所載的參數(shù)主要有：CCCH （公共控制信道）號(hào)碼以及CCCH是否與SDCCH （獨(dú) 立專用控制信道）相組合。為接入準(zhǔn)許信息所預(yù)約的各CCCH上的區(qū)塊（block）號(hào)碼。向 同樣尋呼組的移動(dòng)臺(tái)傳送尋呼信息之間的51TDMA復(fù)合幀號(hào)碼。承載信息:本地區(qū)識(shí)別

7、、相鄰小區(qū)列表、本小區(qū)使用的頻率表、小區(qū)識(shí)別、功率控制指 示、間斷傳輸允許、接入控制、CBCH說(shuō)明。4、尋呼信道（PCH）這是一個(gè)下行信道，用于尋呼被叫的移動(dòng)臺(tái)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)想與某一 MS建立通信時(shí)，它會(huì)根據(jù) MS當(dāng)前所登記的LAC（位置區(qū)碼）向該LAC區(qū)域內(nèi)所有小區(qū)通過(guò)PCH信道發(fā)尋呼消息，標(biāo) 示為TMSI或IMSI。備注：LAC:（location area code）位置區(qū)碼位置區(qū)識(shí)別碼（LAI）LAI是用來(lái)識(shí)別位置區(qū)的，其號(hào)碼結(jié)構(gòu)是：MCC+MNC+LAC其中：MCC和 MNC同IMSI的MCC和 MNC。LAC為位置區(qū)域碼，它是唯一地識(shí)別我國(guó)數(shù)字PLMN中每個(gè)位置區(qū)的，是一個(gè)2字節(jié) 16進(jìn)

8、制的BCD碼，表示為L(zhǎng)1L2L3L4 （范圍0000FFFF，可定義65536個(gè)不同的位置區(qū)。）LAC在每個(gè)小區(qū)廣播信道上的系統(tǒng)消息中發(fā)送。移動(dòng)臺(tái)在開機(jī)、插入SIM卡或發(fā)現(xiàn)當(dāng) 前小區(qū)的LAC與其原來(lái)儲(chǔ)存的內(nèi)容不同時(shí)，通過(guò)IMSI結(jié)合（IMSIAttach）或位置更新過(guò)程向 網(wǎng)絡(luò)通告其當(dāng)前所在的位置區(qū)。網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的位置區(qū)，并作為將來(lái)尋呼該移動(dòng)臺(tái)的 位置信息。設(shè)置及影響LAC的編碼方式每個(gè)國(guó)家都有相應(yīng)的規(guī)定，中國(guó)電信對(duì)其擁有的GSM網(wǎng)上LAC的編 碼方式也有明確的規(guī)定（參見郵電部有關(guān)GSM的體制規(guī)范）。一般在建網(wǎng)初期都已確定了 LAC的分配和編碼，在運(yùn)行過(guò)程中較少改動(dòng)。位置區(qū)（LAC）的大

9、?。匆粋€(gè)位置區(qū)碼（LAC） 所覆蓋的范圍大小）在系統(tǒng)中是一個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的因素。如果LAC覆蓋范圍過(guò)小，則移動(dòng)臺(tái)發(fā) 生的位置更新過(guò)程將增多，從而增加了系統(tǒng)中的信令流量。反之，若位置區(qū)覆蓋范圍過(guò)大， 則網(wǎng)絡(luò)尋呼移動(dòng)臺(tái)時(shí)，同一尋呼消息會(huì)在許多小區(qū)中發(fā)送，這樣會(huì)導(dǎo)致PCH信道的負(fù)荷過(guò) 重，同時(shí)也增加了 Abis接口上的信令流量。由于移動(dòng)通信中流動(dòng)性和突發(fā)性都相當(dāng)強(qiáng)，位 置區(qū)大小的調(diào)整沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行部門可以根據(jù)現(xiàn)在運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)各個(gè)地區(qū)的 PCH負(fù)荷情況和信令鏈路負(fù)荷情況確定是否調(diào)整位置區(qū)的大小。若前者現(xiàn)象嚴(yán)重可適當(dāng)將 位置區(qū)調(diào)小，反之可適當(dāng)調(diào)大位置區(qū)。一般地，建議在可能的情況下應(yīng)使位置區(qū)盡

10、可能大。5、接入允許信道（AGCH）這是一個(gè)下行信道，用于基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)請(qǐng)求做出應(yīng)答，即分配一個(gè)SDCCH或直接分 配一個(gè)TCH。6、隨機(jī)接入信道（RACH）上行信道，用于移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出入網(wǎng)申請(qǐng)，請(qǐng)求分配一個(gè)SDCCH，請(qǐng)求包括3bit的建立原 因（呼叫請(qǐng)求、尋呼響應(yīng)、位置更新請(qǐng)求以及短消息請(qǐng)求等）和5bit的參考隨機(jī)數(shù)供MS 區(qū)別屬于自己的接入允許消息。7、獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）是雙向?qū)Ｓ眯诺溃瑐魉徒⑦B接的信令消息、位置更新消息、短消息、鑒權(quán)消息、加密命令、 信道分配消息、以及各種附加業(yè)務(wù)等。可分為獨(dú)立專用控制信道（SD/8）與CCCH相組合 的專用控制信道（SD/4）。8、慢

11、速隨路控制信道（SACCH）與業(yè)務(wù)信道或SDCCH聯(lián)用，在傳送用戶信息期間帶傳某些特定信息，上行鏈路主要傳遞無(wú) 線測(cè)量報(bào)告，下行鏈路主要傳遞部分系統(tǒng)消息。這些消息包括通信質(zhì)量、LAI、CELL ID、 鄰區(qū)BCCH信號(hào)強(qiáng)度、NCC限制、小區(qū)選項(xiàng)、TA、功率控制級(jí)別等。9、快速隨路控制信道（FACCH）與TCH聯(lián)用，用于在傳輸過(guò)程中給系統(tǒng)提供比慢速隨路控制信道（SACCH）速度和及時(shí)性 高得多的信令信息。通過(guò)從業(yè)務(wù)信道借取幀來(lái)實(shí)現(xiàn)接續(xù)，傳送如“越區(qū)切換”等指令信息。由 于話音譯碼器會(huì)重復(fù)最后20ms的話音，所以這種偷幀中斷不會(huì)被用戶察覺。除了上述三類控制信道外，還有一種小區(qū)廣播控制信道（CBCH

12、），它用于下行線，載有短消息業(yè)務(wù)小區(qū)廣播（SMSCB）信 息，使用像SDCCH相同的物理信道。其中 CCCH=PCH+RACH+AGCH；對(duì)于下行CCCH=PCH+AGCH,對(duì)于上行CCCH=RACH；上述組合的第3和第4種，必須分配到小區(qū)配置的BCCH載頻的時(shí)隙0位置上，第五 種必須配置到BCCH載頻的2、4、6時(shí)隙。FACCH工作在偷幀模式，不固定分配時(shí)序。另外，SACCH/C4和SACCH/C8的循環(huán)復(fù) 幀周期為102幀。GSM的TDMA/FDMA復(fù)路接入，MS對(duì)BTS的同步所需要的信息是由FCCH+SCH提 供的。MS通過(guò)尋找FCCH上發(fā)送的頻率校正Burst來(lái)確定BCCH載頻所在頻點(diǎn)

13、，然后根據(jù) SCH與FCCH的關(guān)系找到SCH同步信道，譯碼出當(dāng)前幀號(hào)以及BSIC，與BTS同步，并確 定當(dāng)時(shí)的小區(qū)是否是被允許接入的合法小區(qū)。進(jìn)而解碼出BCCH上的系統(tǒng)消息，確定小區(qū) 結(jié)構(gòu)。在擴(kuò)展BCCH中，除F、S時(shí)隙為Idle時(shí)隙外，其余結(jié)構(gòu)同主BCCH相同。l用于低密度、小容量小區(qū)的配置，只配置在時(shí)隙0l信道組合：FCCH+SCH+ BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4lSDCCH/4:獨(dú)立專用控制信道，每51幀TDMA復(fù)幀有4個(gè)SDCCHlSACCH/4:慢速、SDCCH/4隨路控制信道與主BCCH信道相比，增加了 4條信令信道，這4條信令信道的功能與SDCCH8信道 的

14、功能相同。因此這個(gè)信道組合可以看作是以上兩種信道的功能的一種組合。這種組合帶來(lái)的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是CCCH上的AGCH+PCH的數(shù)量減少，只 能支持小容量的系統(tǒng)；二是提供了一定數(shù)量的信令信道，在小容量的系統(tǒng)中不再需要增加 SDCCH8信道。這種適用于小容量系統(tǒng)的信道支持也是GSM靈活組網(wǎng)的一種體現(xiàn)。信道組合：SDCCH/8+ SACCH/C8SDCCH/8：獨(dú)立專用控制信道，每51幀TDMA復(fù)幀有8個(gè)SDCCHSACCH/C8:慢速、SDCCH/8隨路控制信道信道組合：TCH/F + FACCH/F + SACCH/FTCH/F：全速率語(yǔ)音信道，傳輸速率13Kbit/s。除此之外，還有半速率信道，傳輸速率6.5Kbit/s。 FACCH/F :全速率快速隨路控制信道SACCH/F:慢速、TCH/F隨路控制信道公共控制信道包