GSM無線接口理論-韓斌杰-河北移動公司BSS培訓教材

第三章GSM無線接口理論

目錄

第三章GSM無線接口理論..........................................1

第一節(jié)工作頻段的分配...........................................4

一、我國GSM網(wǎng)絡的工作頻段..................................4

二、頻道間隔.................................................4

三、頻道配置..................................................4

四、干擾保護比................................................5

第二節(jié)時分多址技術(shù)(TDMA).....................................5

一、TDMA信道的概念.........................................5

二、TDMA幀.................................................7

三、突發(fā)脈沖序列(Burst).......................................8

四、邏輯信道與物理信道之間的對應關系.........................10

五、信道組合種類.............................................12

六、系統(tǒng)消息.................................................13

第三節(jié)無線路徑的損耗和衰落....................................14

一、無線路徑的損耗和衰落.....................................14

二、分集接收.................................................16

第四節(jié)移動臺和基站的時間調(diào)整....................................17

第五節(jié)跳頻技術(shù)................................................18

一、跳頻的種類及各自實現(xiàn)的方法...............................18

二、跳頻的優(yōu)點...............................................19

三、跳頻序列.................................................19

第六節(jié)語音的傳輸過程..........................................20

一、語音編碼.................................................20

二、信道編碼.................................................21

三、交織技術(shù).................................................22

四、加密.....................................................23

五、調(diào)制和解調(diào)..............................................23

第四章呼叫處理過程...............................................23

第一節(jié)小區(qū)的選擇與重選........................................23

一、小區(qū)選擇過程..........................................23

二、小區(qū)重選過程.............................................24

三、不連續(xù)接收模式DRX和尋呼信道的定義.....................26

第二節(jié)初始化過程..............................................28

一、信道申請.................................................28

二、初始信道的分配..........................................29

三、初始化報文...............................................30

第三節(jié)鑒權(quán)加密過程............................................32

一、鑒權(quán)加密過程的三參數(shù)組...................................33

二、鑒權(quán)過程..............................................33

三、加密過程.................................................34

四、TMSI重新分配過程.....................................34

第四節(jié)位置更新................................................35

一、位置區(qū)的概念........................................35

二、正常位置更新流程（越位置區(qū)的位置更新）..................35

三、IMSI附著和分離過程.....................................37

四、周期性位置更新過程......................................38

第五節(jié)MS主叫過程分析.....................................39

一、呼叫建立過程.............................................39

二、呼叫釋放過程............................................43

第六節(jié)MS被叫過程分析......................................44

一、查詢過程..........................................44

二、尋呼過程.................................................45

三、被叫的呼叫建立過程......................................46

第七節(jié)無線鏈路控制............................................48

一、無線鏈路故障............................................48

二、呼叫重建.................................................49

第八節(jié)切換....................................................50

一、切換過程..........................................51

二、切換準備..............................................51

三、觸發(fā)切換的原因........................................54

四、切換的種類............................................55

五、切換流程分析..........................................56

第九節(jié)功率控制..................................................61

一、功率控制.................................................61

二、不連續(xù)發(fā)射（DTX）..................................................................................63

第九節(jié)掉話分析（針對北電）....................................64

第五章信令協(xié)議......................................................69

第一節(jié)信令協(xié)議概述.............................................69

一、接口與協(xié)議.........................................69

二、GSM通信系統(tǒng)內(nèi)部接口...................................70

三、無線接口信令協(xié)議........................................71

四、A接口信令協(xié)議..........................................72

第二節(jié)鏈路層信令協(xié)議...........................................72

一、幀結(jié)構(gòu)...................................................73

二、檢錯和糾錯...............................................74

三、復用.....................................................75

四、流量控制.................................................75

五、LAPD和LAPDm幀比較...................................75

第三節(jié)網(wǎng)絡層信令協(xié)議...........................................77

一、BSS網(wǎng)絡層...............................................77

二、NSS網(wǎng)絡層..............................................81

第四節(jié)GSM信令網(wǎng)...............................................83

一、信令網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)..........................................83

二、信令網(wǎng)路組織.............................................83

三、信令點編碼方案...........................................84

四、信令網(wǎng)尋址方式...........................................85

第一節(jié)工作頻段的分配

一、我國GSM網(wǎng)絡的工作頻段

我國陸地蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)采用900MHz與1800MHz頻

段：

GSM900MHZ頻段為：890~915（移動臺發(fā),基站收）,935~960（基站發(fā)，移動臺收）;

DCS1800MHz頻段為：17107785（移動臺發(fā),基站收）,1805~1880（基站發(fā)，移動

臺收）；

GSM系統(tǒng)上行頻段下行頻段帶寬雙工間隔雙工信道數(shù)

GSM900890?915935?9602X2545124

GSM900E880?915925?9602X3545174

GSM18001710-17851805-18802X7595374

GSM19001850-19101930?19902X6080299

二、頻道間隔

相鄰兩頻點間隔為為200kHz,每個頻點采用時分多址（TDMA）方式，

分為8個時隙，既8個信道（全速率），如GSM采用半速率話音編碼后，每個

頻點可容納16個半速率信道，可使系統(tǒng)容量擴大一倍，但其代價必然是導致語

音質(zhì)量的降低。

三、頻道配置

絕對頻點號和頻道標稱中心頻率的關系為：

GSM900MHZ頻段為：

fl（n）=890.2MHz+（n-l）X0.2MHz（移動臺發(fā)，基站收）；

fh（n）=fl（n）+45MHz（基站發(fā),移動臺收）;[1,124]

GSM1800MHz頻段為：

fl（n>l710.2MHz+（n-512）X0.2MHz（移動臺發(fā)，基站收）；

fh（n）=fl（n）+95MHz（基站發(fā),移動臺收）；ne[512,885]

其中：fl（n）為上行信道頻率、fh（n）為下行信道頻率,n為絕對頻點號（ARFCN）。

注：

I、在我國GSM900使用的頻段為：

905~915MHz上行頻率

950-960MHZ下行頻率

頻道號為76~124,共10M帶寬。

中國移動公司：905-909MH（上行），950~954MHz（下行），共4M帶寬，20

個頻道，頻道號為76~95。（目前通過中國移動TACS網(wǎng)的壓頻，為GSM

網(wǎng)留出了更大的空間，因而GSM實際可用頻點號要遠大于該范圍）

中國聯(lián)通公司：909-915MH（上行），954~960MHz（下行），共6M帶寬，29

個頻道，頻道號為96~124。

2、目前只有中國移動公司擁有GSM1800網(wǎng)絡，擁有1800網(wǎng)絡的移動分公司大

多申請10M的帶寬，頻道號為512~562。

四、干擾保護比

載波干擾比（C/I）是指接收到的希里信號電平與非希望信號電平的比值，

此比值與MS的瞬時位置有關。這是由于地形不規(guī)則性基本地散射體的形狀、

類型及數(shù)量不同，以及其他一些因素如天線的類型、方向性及高度，站址的標

高及位置，當?shù)氐母蓴_源數(shù)目等造成的。

1、同頻干擾保護比：C/lN9dB。所謂C/I,是指當不同小區(qū)使用相同頻率

時，另一小區(qū)對服務小區(qū)產(chǎn)生的干擾，它們的比值即C/LGSM規(guī)范中

一般要求C/I>9dB；工程中一般加3dB余量，即要求C/I>12dB

2、鄰頻干擾保護比：C/I2-9dB。C/A是指在頻率復用模式下，鄰近頻道

會對服務小區(qū)使用的頻道進行干擾，這兩個信號間的比值即C/AoGSM

規(guī)范中一般要求C/A>-9dB,工程中一般加3dB余量，即要求C/A>-6dB

3、載波偏離400kHz的干擾保護比：C/I2-41dB

第二節(jié)時分多址技術(shù)（TDMA）

多址技術(shù)就是要使眾多的客戶公用公共信道所采用的一種技術(shù)，實現(xiàn)多址的方法基本有三種，

頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）。我國模擬移動通信網(wǎng)TACS就是

采取的FDMA技術(shù)。CDMA是以不同的代碼序列實現(xiàn)通信的，它可重復使用所有小區(qū)的頻譜，它

是目前是最有效的頻率復用技術(shù)。GSM的多址方式為時分多址TDMA和頻分多址FDMA相結(jié)合

并采用跳頻的方式，載波間隔為200K,每個載波有8個基本的物理信道。一個物理信道可以由

TDMA的幀號、時隙號和跳頻序列號來定義。它的一個時隙的長度為0.577ms,每個時隙的間隔包

含156.25比特GSM的調(diào)制方式為GMSK,調(diào)制速率為270.833kbit/s?

一、TDMA信道的概念

在GSM中的信道可分為物理信道和邏輯信道。一個物理信道就是一個時

隙，通常被定義為給定TDMA幀上的固定位置上的時隙（TS）。而邏輯信道是

根據(jù)BTS與MS之間傳遞的消息種類不同而定義的不同邏輯信道。這些邏輯信

道是通過BTS來影射到不同的物理信道上來傳送。

邏輯信道又可分為業(yè)務信道和控制信道.

（-）業(yè)務信道：業(yè)務信道用于攜載語音或用戶數(shù)據(jù)，可分為話音業(yè)務信

道和數(shù)據(jù)業(yè)務信道。

1、話音業(yè)務信道

TCH/FS：全速率語音信道13Kbit/s

TCH/HS:半速率語音信道5.6Kbit/s

2、數(shù)據(jù)業(yè)務信道

TCH/F9.6:9.6kbit/s全速率數(shù)據(jù)信道

TCH/F4.8:4.8kbit/s全速率數(shù)據(jù)信道

TCH/H4.8:4.8kbit/s半速率數(shù)據(jù)信道

TCH/H2.4:<=2.4kbit/s半速率數(shù)據(jù)信道

TCH/F2.4:<=2.4kbit/s全速率數(shù)據(jù)信道

（-）控制信道：控制信道用于攜載信令或同步數(shù)據(jù)，可分為廣播信道、

公共控制信道和專用控制信道。

廣播信道（BCH）：包括BCCH、FCCH和SCH信道，它們攜帶的信

息目標是小區(qū)內(nèi)所有的手機，所以它們是單向的下行信道。

公共控制J信道（CCCH）：包括RACH、PCH、AGCH和CBCH,前一

個是單向上行信道，后者是單向下行信道。

專用控制信道（DCCH）：包括SDCCH、SACCH,FACCH

1、廣播信道：

廣播信道僅用在下行鏈路上，由BTS至MS。它們用在每個小區(qū)的TSO

上作為標頻，在一些特殊的情況下，也可用在TS2,4或6上，這些信道包括

BCCH、FCCH和SCH。為了通信，MS需要于BTS保持同步，而同步的完成

就要依賴FCCH和SCH邏輯信道，它們?nèi)繛橄滦行诺?，為點對多點的傳播方

式。

頻率校正信道（FCCH）：FCCH信道攜帶用于校正MS頻率的消息，

它的作用是使MS可以定位并解調(diào)出同一小區(qū)的其它信息。

同步信道（SCH）：在FCCH解碼后,MS接著要解出SCH信道消息，

它給出了MS需要同步的所有消息及該小區(qū)的的標示信息如TDMA幀號（需

22比特）和基站識別碼BSIC號（需6比特）。

廣播控制信道（BCCH）：MS在空閑模式下為了有效的工作需要大

量的網(wǎng)絡信息。而這些信息都將在BCCH信道上來廣播。信息基本上包括小區(qū)

的所有頻點、鄰小區(qū)的BCCH頻點、LAI（LAC+MNC+MCC）、CCCH和CBCH

信道的管理、控制和選擇參數(shù)及小區(qū)的一些選項。所有這些消息被稱為系統(tǒng)消

息（SD在BCCH信道上廣播，在BCCH上系統(tǒng)消息有八種類型TYPE1、2、

2bis、2ter、3、4、7和8。

2、公共控制信道：

公共控制信道包括AGCH、PCH、CBCH和RACH,這些信道不是

供一個MS專用的，而是面向這個小區(qū)內(nèi)所有的移動臺的。在下行方向上，由

PCH、AGCH和CBCH來廣播尋呼請求、專用信道的指派和短消息。在上行方

向上由RACH信道來傳送專用信道的請求消息。

尋呼信道（PCH）：當網(wǎng)絡想與某一MS建立通信時;它就會在PCH

信道上根據(jù)MS所登記的LAC號向所有具有該LAC號的小區(qū)進行尋呼，尋呼

MS的標示為TMS1或IMSL屬下行信道，點對多點傳播。

接入許可信道（AGCH）：當網(wǎng)絡收到處于空閑模式下MS的信道請求

后，就將給之分配一專用信道，AGCH通過根據(jù)該指派的描述（所分信道的描

述，和接入的參數(shù)），向所有的移動臺進行廣播，看屬于誰的，下行信道，點對

點傳播。

小區(qū)廣播控制信道（CBCH）：它用于廣播短消息和該小區(qū)一些公共的

消息（如天氣和交通情況），它通常占用SDCCH/8的第二個子信道，下行信道，

點對多點傳播。

隨機接入信道（RACH）：當MS想與網(wǎng)絡建立連接時;它會通過RACH

信道來廣播它所需的服務信道，請求消息包括3個比特的建立的原因（如呼叫

請求、響應尋呼、位置更新請求、及短消息請求等等）和5個比特的用來區(qū)別

不同MS請求的參考隨機數(shù)，屬上行信道，點對點傳播方式。

3、專用控制信道

包括SDCCH、SACCH、FACCH、TCH,這些信道被用于某一個具體的MS

上.

獨立專用控制信道（SDCCH）：SDCCH是一種雙向的專用信道，它主

要用于傳送建立連接的信令消息、位置更新消息、短消息、用戶鑒權(quán)消息、加

密命令及應答及各種附加業(yè)務。'

慢速隨路控制信道（SACCH）：SACCH是一種伴隨著TCH和SDCCH的

專用信令信道。在上行鏈路上它主要傳遞無線測量報告和第一層報頭消息（包

括TA值和功率控制級別）；在下行鏈路上它主要傳遞系統(tǒng)消息type5、5bis、

5ter、6及第一層報頭消息。這些消息主要包括通信質(zhì)量、LAI號、CELLID.

鄰小區(qū)的標頻信號強度等信息、NCC的限制、小區(qū)選項、TA值、功率控制級

別。

快速隨路控制信道（FACCH）：FACCH信道與一個業(yè)務信道TCH相關。

FACCH在話音傳輸過程中如果突然需要以比慢速隨路控制信道（SACCH）所

能處理的高的多的速度傳送信令消息，則需借用20ms的話音突發(fā)脈沖序列來

傳送信令，這種情況被稱為偷幀，如在系統(tǒng)執(zhí)行越局切換時。由于話音譯碼器

會重復最后20ms的話音，所以這種中斷不會被用戶察覺的。

二、TDMA幀

在TDMA中，每一個載頻被定義為一個TDMA幀，相當于FDMA系統(tǒng)中

的一個頻道。每幀包括8個時隙（TS0"TS7）,并要有一個幀號，這是因為在

計算加密序列的A5算法中是以TDMA幀號為一個輸入?yún)?shù)，當有了TDMA幀

號后，移動臺就可以判斷控制信道TS0上傳送的為哪一類邏輯信道了。

TDMA的幀號是以3小時28分鐘53秒760毫秒（2715648個TDMA幀）

為周期循環(huán)編號的。每2715648個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又由

2048個超幀，一個超幀的持續(xù)時間為6.12s,而每個超幀又是由51個26復幀

或26個51復幀組成。這兩種復幀是為滿足不同速率的信息傳輸而設定的，區(qū)

別是:

26幀的復幀：包含26個TDMA幀，時間間隔為120ms,它主要用于TCH

（SACCH/T）和FACCH等業(yè)務信道。

51幀的復幀:包含51個TDMA幀，時間間隔為235ms,它主要用于BCCH、

CCCH、SDCCH等控制信道。

TIMESLOT

156^5bits(0^77m$)A

26FRAMEMJLTIFRAME1/\I

iw1111111III1111ih1111用\'(

國111111111111111111111H111111h11111111111111l」H

【、、51FRAMEMJLTITRAME_1"

HlllllMlIIlllllllllllllllIllilllllllllllIlliIIIH

H卯erframe=2048superfrsme;(3h28rrin535)

圖示幀結(jié)構(gòu)圖

三、突發(fā)脈沖序列(Burst)

TDMA信道上的一個時隙中的消息格式被稱為突發(fā)脈沖序列，也就是說每

個突發(fā)脈沖被發(fā)送在TDMA幀的其中一個時隙上。因為在特定突發(fā)脈沖上發(fā)送

的消息內(nèi)容不同，也就決定了它們格式的不同。

可以分為五種突發(fā)脈沖序列：

?普通突發(fā)脈沖序列(normalburst):用于攜帶TCH、FACCH、SACCH,

SDCCH、BCCH、PCH和AGCH信道的消息。

?接入突發(fā)脈沖序列(accessburst)：用于攜帶RACH信道的消息、。

?頻率校正突發(fā)脈沖序列(frequencycorrectionburst):用于攜帶FCCH

信道的消息。

?同步突發(fā)脈沖序列(synchronizationburst):用攜帶SCH信道的消息.

?空閑突發(fā)脈沖序列(dummyburst):當系統(tǒng)沒有任何具體的消息要發(fā)

送時就傳送這種突發(fā)脈沖序列(因為在小區(qū)中標頻需連續(xù)不斷的發(fā)送

消息)。

在福種突發(fā)脈沖的格式中，都包括以下內(nèi)容：

?尾比特(tailbits):它總是0,以幫助均衡器來判斷起始位和終止位以

避免失步。

?消息比特(informationbits):用于描述業(yè)務消息和信令消息，空閑突

發(fā)脈沖序列和頻率校正突發(fā)脈沖序列除外。

?訓練序列(trainingsequence):它是一串已知序列，用于供均衡器產(chǎn)生

信道模型（一種消除色散的方法）。訓練序列是發(fā)送端和接收端所共

知的序列，它可以用來確認同一突發(fā)脈沖其它比特的確定位置，它對

于當接收端收到該序列時來近似的估算發(fā)送信道的干擾情況能起到很

重要的作用。值得注意的是，它在普通突發(fā)脈沖序列可分為8種，但

在接入突發(fā)脈沖和同步突發(fā)脈沖序列是固定的而并不隨著小區(qū)的不同

而不同。

?保護間隔（guardperiod）:它是一個空白空間，由于每個載頻的最多同

時承載8個用戶，因此必須保證各自的時隙發(fā)射時不相互重疊，盡管

使用了后面會講到的定時提前技術(shù)，但來自不同移動臺的突發(fā)脈沖序

列仍會有小的滑動，因而就采用了保護間隔可是發(fā)射機在GSM規(guī)范

許可的范圍內(nèi)上下波動。從另一角度來講,GSM規(guī)范要求MS在一個

突發(fā)脈沖的有用（不包括保護比特的其它比特）應保持恒定的傳輸幅度，

并要求MS在兩個突發(fā)脈沖之間傳輸幅度適當衰減,因此需要保護比特.

相鄰兩個突發(fā)脈沖之間的幅度衰減并應用適當?shù)恼{(diào)制比特流,將會減

小對其它RF信道的干擾。

現(xiàn)在讓我們詳細看一下每個突發(fā)脈沖序列的內(nèi)容：

1、普通突發(fā)脈沖序列：它有2個的58個比特的分組用于消息字段，

具體的說有兩個的57比特用于消息字段來發(fā)送用戶數(shù)據(jù)或話音再加

上2個偷幀標志位，它用于表述所傳的是業(yè)務消息還是信令消息，如

用來區(qū)分TCH和FACCHC當TCH信道需用做FACCH信道來傳送信令時，

它所使用的8個半突發(fā)脈沖相應的偷幀標志須置1,在TQI以外的信

道上沒有什么用處但可被認為是訓練序列的擴展，總是置為1的。它

還包括兩個3比特的尾位及8.25比特的保護間隔。它的訓練序列放在

了兩個消息字段的中間被稱為中間對位，它的唯一缺陷是接收機在能

解調(diào)之前需要存儲突發(fā)脈沖的前一部分。它的突發(fā)脈沖共有26個比特,

其中消息位有16個比特，但為了得到26個比特,它采取了將前5個比

特重復到該訓練序列的最后和并將后5個比特重復到該訓練序列頭部

的辦法.這種訓練序列共有八種（該八種序列的相關聯(lián)性最?。?它們分

別和不同的基站色碼（BCC,3個比特）相對應，目的是用來區(qū)分使用同一

頻點的兩個小區(qū).

2、接入突發(fā)脈沖序列:用于隨機接入（是指用于向網(wǎng)絡發(fā)起初始的信道請

求并用于切換時的接入）.它是基站在上行方向上解調(diào)所需的第一個突

發(fā)脈沖。它包括41比特的訓練序列,36比特的信息位，它的保護間隔是

68.25比特。對于接入突發(fā)脈沖只規(guī)定了一種固定的訓練序列，由于干

擾的可能性很小，不值得多增加多種訓練序列所引起的復雜性。它的

訓練序列和保護間隔都要比普通脈沖要長，這是為了適應移動臺首次

接入（或切換到另一個BTS）后不知道時間提前量的缺陷并提高系統(tǒng)的

解調(diào)能力而設定的.

3、頻率校正突發(fā)脈沖序列:它用于移動臺的頻率同步,相當于一個未

調(diào)載波，該序列有142固定比特用于頻率同步，它的結(jié)構(gòu)十分簡單，固定

比特全部為0,當使用調(diào)制技術(shù)后，其結(jié)果是一個純正弦波.它應用在

FCCH信道上來使移動臺找到并且解調(diào)出同一小區(qū)內(nèi)的同步突發(fā)脈沖

序列，當MS通過該突發(fā)脈沖序列知道該小區(qū)的頻率后，才能在此標頻

上讀出在同一物理信道上的隨后的突發(fā)脈沖序列的信息來（如SCH及

BCCH）.保護間隔和尾比特同普通突發(fā)脈沖序列.

4、同步突發(fā)脈沖序列:它用于移動臺的時間同步，它的訓練序列為64比

特,2個39比特的信息字段,它用于SCH信道，屬下行方向.因為它是第

一個需被移動臺解調(diào)突發(fā)脈沖，因而它的訓練序列較長而容易被檢測

NORMA.BURST

FramingDataTrainingsequencecodeDataFramingGuard

bitsbits

3bits57encryptedbits26middlebits57encryptedbits3bits8.25bits

<4-----------------------------------------------156.25bits(0.577ms)------------------------------------------------k

ACCESSBURST

FramingDetaFramingGuard

bitsbits

8bits41syncbits36encryptedbits3bits68.25bits

--------------0.232ms------------

-----------------------------------------------156.25bits(0.577ms)----------------------------------------------->

FREQUENCYCCRRECTIONBURST

FramingDataFramingGuard

bitsbits

8bits142bitsat03bits8.25bits

-----------------------------------------------156.25bits(0.577ms)-----------------------------------------------

SYNCHRONIZATIONBURST

DataFramingGuard

bits

3bits39enciyf^dbits64syncb/ts39encryptedbits3bits8.25bits

-----------------------------------------------156.25bits(0.577ms)------------------------------------------------k

圖示突發(fā)脈沖序列結(jié)構(gòu)圖

到.而且它的突發(fā)脈沖只有一種，而且只能有一種，因為如果定義了幾種序

列，移動臺無法知道基站選擇的序列。該突發(fā)脈沖的信息位中有19比特

描述TDMA的幀號（用于MS與網(wǎng)絡的同步和加密過程），有6比特來描述基

站識別號BSIC（NCC+BCC）,經(jīng)過信道卷積后就得到了2個39比特.保護間隔和

尾比特同普通突發(fā)脈沖序列.

5,空閑突發(fā)脈沖序列:此突發(fā)脈沖序列在某些情況下由BTS發(fā)出，不

攜帶任何信息，它的格式與普通突發(fā)脈沖序列相同，其中加密比特改為

具有一定比特模型的混合比特.

四、邏輯信道與物理信道之間的對應關系

我們知道，每個小區(qū)都有若干個載頻，每個載頻都有8個時隙，因而我們

可以定義載頻數(shù)為C0、C1.........Cn,時隙數(shù)為TSO、TSI、..、TS7。

1、控制信道的映射

在某個小區(qū)超過一個載頻時，則該小區(qū)C0上的TS0就映射廣播和公共控

制信道（FCCH、SCH、BCCH、CCCH）,可使用mainBCCH的組合，該時隙

不間斷的向該小區(qū)的所有用戶發(fā)送同步信息、系統(tǒng)消息及尋呼消息和指派消息。

即使沒有尋呼和接入進行，BTS也總在CO上發(fā)射空閑突發(fā)脈沖。

我們從幀的分級結(jié)構(gòu)知道，51幀的復幀是用于攜帶SCH和CCCH,因此51

幀的復幀共有51個TSO,也就是說將51個連續(xù)TDMA幀的8個時隙中的TSO都

取出來以組成一個51幀的復幀。該序列在映射完一個51復幀后開始重復下一

個51幀的復幀。

以上敘述了下行鏈路CO上的TSO的映射，對于上行鏈路CO上映射的TSO

是不含有上述信道的，它只含有隨機接入信道（RACII）,用于移動臺的接入。

下行鏈路CO上的TS1用于映射專用控制信道，它可使用SDCCH的信道組

合形式。它是102個TDMA幀重復一次。由于是專用信道，所以上行鏈路C0上

的TS1也具有同樣的結(jié)構(gòu)，這就意味著對一個移動臺同時可雙向連接，但在時

間上會有一個偏移（以后我們會講到出現(xiàn)這種情況的原因）。

當某個小區(qū)的容量很小，僅使用一個載頻時，則該載頻的TSO即用做公共

控制信道又用做專用控制信道，即可采用mainBCCHcombined的信道組合形式。

該信道組合每102重復一次。

當某小區(qū)業(yè)務量很高時，它可把CO的TS0配置成為mainBCCH,并可在

TS2、TS4、TS6上擴展三個組合集，使用CCCH的配置形式，該配置形式包括

除SCH和FCCH外的TSO的所有組合，因為這兩個信道只能出現(xiàn)在CO的TS0

上。

BCCH+CCCH（下行）51復幀

FSBCFSCCFSCCFSCCFSCCN

BCCH+CCCH（上行）,（RACH）51復幀

R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R|R

8SDCCH/8（下行）2X51復幀

D0DID2D3D4D5D6D7AOAlA2A3NNN

DODID2D3D4D5D6D7A4A5A6A7NNN

8SDCCH用（上行）2X51復幀

A5A6A7NNNDODID2D3D4D5D6D7AO

AlA2A3NNNDODID2D3D4D5D6D7A4

BCCH+CCCH+4SDCCH/4（下行）2X51復幀

FSBCFSccFSDDFSDDFSAAN

012301

FSBCFSccFSDDFSDDFsAAN

012323

BCCH+CCCH+4SDCCH/4（上行）2X51復幀

DRRAARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRDDRRD

323012

DRRAARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRREDRRD

301012

F：頻率校正脈沖序列TDMA幀S：同步脈沖序列TDMA幀

R：用于RACH的TDMA幀B：用于BCCH的消息塊(4個TDMA幀)

D：用于SDCCH的消息塊(4個TDMA幀)

C：用于CCCH的消息塊(4個TDMA幀)

A：用于SACCH的消息塊(4個TDMA幀)

表控制信道的映射

2、業(yè)務信道的映射

在每個小區(qū)攜帶有BCCH信道的載頻的TSO和TS1上按上述映射安排控制

邏輯信道，TS2至TS7以及其它載頻的TSO至TS7均可安排業(yè)務信道。

除映射控制信道外的時隙均映射在業(yè)務信道TCH上,用于攜帶TCH/F

的復幀是26復幀的，因此它有26個幀的TSn。第26個TSn是空閑時隙，空閑

時隙之后序列從0開始。

上行鏈路的結(jié)構(gòu)與下行的是一樣的，一個接通的GSM移動信道業(yè)務信息

在每一幀分配的TS中以突發(fā)脈沖的形式發(fā)送，唯一的不同是有一個時間偏移，

這個時間偏移為3個時隙。

TCH信道用于傳送話音和數(shù)據(jù)。SACCH信道用于傳送隨路控制信息。IDLE

信道不含任何信息。它有兩個作用，一方面是針對全速率TCH信道，在呼叫接

續(xù)的狀態(tài)下，為了預同步它的相鄰小區(qū)，移動臺可利用IDLE時隙所在的第26

個空閑幀所提供的這一段時間的間隔，去讀取其鄰小區(qū)的基站識別碼BSIC；另

一方面是針對半速率TCII信道，在此時該時隙用于傳輸另一個TCI1/I1業(yè)務信道

的SACCH,

全速率TCH的26復幀

TTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTITTN

T：TCH的TDMA幀A：SACCH的TDMA幀N：空閑TDMA幀

五、信道組合種類

下面是可使用的邏輯信道的組合形式：

1)FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH稱為mainBCCH

2)FCCH+SCH+BCCH+PCH+AGCH+RACH+SDCCH/4+SACCH稱為

mainBCCHcombined

3)SDCCH/8(0,...7)+SACCH/8(0,...7)稱為SDCCH

4)TCH/F+SACCH/TF,稱為tchfull

5)TCH/H+FACCH/H+SACCH/TF,稱為TCHhalf

6)BCCH+PCH+AGCH+RACH稱為CCCH

7)同2,但其中SDCCH/4(2),用做CBCH稱為bcchsdcch4CBCH

8)同3,但其中SDCCH/8(2)用做CBCH,稱為sdcch8CBCH

對于不同容量的基站，控制信息速率隨之不同，因此控制信道和業(yè)務信道

的安排不盡相同。

1、對于小容量基站，只有一個TRX的情況，TS0可使用第二種

mainBCCHcombined的形式。TS1-TS7,可使用TCH/F的信道類型。

2、對于中等容量的基站，如有四個TRX的情況，TS0可使用第一種

mainBCCH的類型，再用2個TS作為SDCCH信道類型。乘馀29個

用做TCH/F。

3、對于大容量基站，可將TSO使用mainBCCH組合方式，TS2、TS4可

使用第六種CCCH的組合方式。其于用做SDCCH或TCH/F。

六、系統(tǒng)消息

MS為了能得到或提供各種各樣的服務通常需要從網(wǎng)絡來獲得許多消息。

這些在無線接口廣播的消息被稱做系統(tǒng)消息，可共分為12種類型：typel、2、

2bis、2ter>3、4、5^5bis>5ter^6、7、8。

每個系統(tǒng)消息都由不同的元素組成，如以下闡述：

?當前網(wǎng)絡、位置區(qū)和小區(qū)的識別消息

?小區(qū)供切換的測量報告消息和小區(qū)選擇的進程消息

?當前控制信道結(jié)構(gòu)的描述消息

?該小區(qū)不同的可選項的消息

?關于鄰小區(qū)BCCH頻點的分配

系統(tǒng)消息在兩種邏輯信道中傳送，BCCH或SACCH信道。手機在不同的

模式下通過不同的邏輯信道來收聽系統(tǒng)消息

?在空閑模式下，用BCCH信道（傳送系統(tǒng)消息1至4及7、8）

?在通信模式下，用SACCH信道（傳送系統(tǒng)消息5和6）

系統(tǒng)消息的主要內(nèi)容如下：

?SItypel小區(qū)信道描述+RACH控制參數(shù)（TC=O,若系統(tǒng)采用跳頻，1.88

秒一次）

?SItype2鄰小區(qū)BCCH頻點描述+RACH控制消息+允許的PLMN

（TC=1,1.88秒一次）

?SItype2bis擴展鄰小區(qū)BCCH頻點描述+RACH控制消息（TC=5,1.88

秒一次）

?SItype2ter擴展鄰小區(qū)BCCH頻點描述2（TC=4或5,1.88秒一次）

?SItype3小區(qū)識別（CELLID）+位置區(qū)識別（LAI）+控制信道描述

+小區(qū)選擇+小區(qū)選擇參數(shù)+RACH控制參數(shù)（TC=2且TC=6,1.88秒

兩次）

?SItype4位置區(qū)識別（LAD+小區(qū)選擇參數(shù)+RACH控制參數(shù)+CBCH

信道描述+CBCH移動配置（TC=3且TC=7,1.88秒兩次）

?SItype5鄰近小區(qū)BCCH頻點描述

?SItype5bis擴展鄰近小區(qū)BCCH頻點描述

?SItype5ter擴展鄰近小區(qū)BCCH頻點描述

?SItype6小區(qū)識別（CELLID）+位置區(qū)識別（LAI）+小區(qū)選擇

?SItype7小區(qū)重選參數(shù)（TC=7,1.88秒一次）

?SItype8小區(qū)重選參數(shù)（TC=3,1.88秒一次）

其中TC為循環(huán)序號，這些消息被循環(huán)在BCCH或SACCH信道中向移

動臺廣播。BCCH信道是一個小容量的信道，每51復幀（235ms）僅有四幀（一

個消息塊）傳送一個23字長Lapdm的消息。

注：

1、小區(qū)信道描述中含有該小區(qū)所使用到的所有頻點，包括BCCH頻點和

跳頻頻點。

2、RACH控制消息中含有參數(shù)maxretrans（最大重傳數(shù)）、TX_inleger（傳

輸?shù)臅r隙數(shù)）、cellbaraccess（小區(qū)是否被禁止接入）、RE（呼叫重建

允許比特）、EC（緊急呼叫允許比特）、ACCN（被限制接入的用戶級

別）

3、鄰小區(qū)BCCH頻點描述包括其鄰小區(qū)所使用的BCCH頻點

4、允許的PLMN用來提供小區(qū)內(nèi)BCCH載波上移動臺監(jiān)測的所允許的

NCCo

5、控制信道描述中包括：ATT（移動臺附著分離允許指示）、

BS-AG-BLKS-RES（留做接入允許AGCH的塊數(shù)）、CCCH-CONF（公

共控制信道結(jié)構(gòu)）、BA-PA-MFRMS（傳輸尋呼消息留給同一尋呼組的

51TDMA復幀數(shù)）、T3212（用做周期性位置更新的時間）。

6、小區(qū)選擇中包括：PWRC（功率控制指示）、DTX（不連續(xù)發(fā)射指示）、

RADIO-LINK-TIMEOUT（無線鏈路超時值）

7、小區(qū)選擇參數(shù)包括：小區(qū)重選滯后值、MS-TXPWR-MAX-CCH（移動

臺接入小區(qū)應使用的最大TX功率電平）、RXLEV-ACCESS-MIN（允

許接入系統(tǒng)的移動臺的最小接入電平）。

8、CBCH信道描述中包括：信道類別和TDMA偏差（哪種專用信道的組

合）、TN（時隙號）、TSC（訓練序列碼）、H（跳頻信道指示）、MAIO

（移動配置指數(shù)偏移量）、HSN（跳頻序列號）、ARFCN（絕對頻點號）。

9、CBCH移動配置中包括參與跳頻的頻道順序與小區(qū)信道描述的關系。

10、小區(qū)重選參數(shù)包括CELLRESELIND