Организация физических и логических каналов, страница 2

В процессе доступа вызывные и сигнальные сообщения от BTS передаются по каналу вызова и разрешенного доступа (PAGCH – Paging and Access Grant Channel). В это понятие включены два канала: канал вызова (РСН – Paging Channel) и канал разрешенного доступа (AGCH – Access Grant Channel). Обращение к двум каналам в этом случае не одновременное, а последовательное, разделенное во времени. PCH является однонаправленным каналом от BTS к MS с конфигурацией точка – точка и используется для поиска MS в зоне местонахождения; AGCH используется для обеспечения выделения MS канала сигнализации SDCCH и имеет одно направление передачи от BTS к MS с конфигурацией точка – точка. Каналы FCCH, SCH, ВССН, PAGCH органи­зуются в нисходящей линии связи (downlink), т.е. информация по ним пе­редается по направлению к MS. Канал случайного доступа (RACH – Random Access Channel) является односторонним с направлением передачи от MS к BTS и имеет конфигурацию   точка-точка.   Он   используется   MS   для   запроса   канала сигнализации при её доступе к сети.

Организация передачи коротких сообщений (SMS–Short Messages Service) осуществляется по каналу коротких сообщений (СВСН–Cell Broadcast Channel).

4.5.4 Временная организация физических и логических каналов

Организация каналов во времени является сложной процедурой.

Временная структура каналов имеет циклический характер, причем длина циклов, также как и число слотов в них, меняется в зависимости от типа канала. Организация циклов во времени осуществляется с помощью процедуры синхронизации. Каждый слот определен номером, который известен BTS и MS, и является частью информации синхронизации. Нумерация временных слотов происходит циклически и является одной из концепций разделения каналов во времени. В каждом цикле слоты однозначно определены по номеру.

В качестве примера ниже рассматривается организация во времени TCH/F и его SACCH (FACCH).

TCH/F всегда организуется вместе со своим SACCH (FACCH). Результирующая группа не имеет особого названия в стандарте GSM и поэтому ее удобнее называть как TACH/F.

TACH/F представляет собой простой цикл, который состоит из октетных групп, т.е. кадров, каждый из которых имеет длительность 4,615 мсек. Каждая октетная группа включает в себя понятие «номер тайм слота» (TN - Time slot Number). TN меняется 8 раз и может принимать значения от 0 до 7. В зависимости от ТN различают восемь временных каналов TACH/F. Это дает возможность одновременной передачи разной информации в одном кадре.

На сетевой стороне 8 каналов TACH/F выделяются с помощью специального  передатчика/приемника: в любой рассматриваемый  момент времени, из кадра выделяется только один логический канал TACH/F. Эта процедура является основой концепции временного мультиплексирования (TDM - Time Division Multiplex).

Как отмечено выше TACH/F включает в себя ТСН/F и SACCH (FACCH). Временное расстояние между этими логическими каналами строго определено с использованием цикла (мультикадра) длительностью 120 мсек, состоящего из 26-ти TACH/F кадров (т.е. 26*8 следующих друг за другом слотов). Отсюда, ВР находится как 120/(26*8) мсек., т.е. составляет 0,577 мсек. На рис.4.18 представлено местонахождение временного окна (слота) в мультикадре длительностью 120 мс.

Из 26 кадров: 24 занимаются TCH/F, 1 кадр - SACCH и один кадр не используется для передачи. Согласно стандарту GSM 8 слотов SACCH разбивают: 1 слот размещается в 12-ом кадре под номером TN0 и 7 слотов - в 25-ом кадре под номерами TN 1-7.

В качестве примера на рис.4.19 выделена группа TCH/F – SACCH, располагающаяся в слотах мультикадра под номером TN0.

Таким образом, все TACH/F равномерно распределены во времени, что является важным с точки зрения выделения информации из общего потока. Пользовательская информация в BP составляет 114 бит. Так как в мультикадре для организации пользовательских каналов ТСН используется 24 кадра TDMA (рис. 4.19) из 26, а длительность мультикадра составляет 120 мс, то общая скорость передачи информационных сообщений по каналу TCH/F равна:

(114бит * 24кадра)/120 мс = 22,8 кбит/с.

Так как канал SACCH располагается только в одном кадре TDMA мультикадра, а информационная последовательность BP составляет 114 бита, то скорость передачи по SACCH равна:

114 бит / 120мс = 950 бит/с.

Полная скорость передачи в объединенном канале TACH/F (TCH/F+SACCH) с учетом одного пустого (свободного) кадра ТDМА составит:

22,8 кбит/с {ТСН}+950 бит/с {SACCH} + (114 бит/120 мс {пустой}) =

= 24,7кбит/с.

По быстрому асоциорованному каналу управления FACCH передается половина информационных битов (57 из 114). При этом FACCH совмещается с TCH  в восьми последовательных кадрах. Тогда для объединенного полноскоростного канала TCH/F + FACCH ско­рость передачи составляет:

(57 бит*8 кадров/120 мс {FACCH}) +(57 бит*8 кадров/120 {ТСН}) + (18 кадров* 114 бит/120 мс {ТСН}) = 2*3,8 кбит/с + 17,1 кбит/с =

= 24,7 кбит/с

Следует отметить, что во времени  передача информации по восходящей линии связи (uplink) отстает от передачи по нисходящей (downlink) на интервал 3 BP. Эта задержка, определенная стандартом GSM, позволяет обеспечить единую нумерацию слотов в обоих на­правлениях. В этом случае, цикл имеет вид, представленный на рис.4.20.

Такая организация цикла позволяет избежать одновременных операций: передачи и приема. В результате не требуется защищать приемник от влияния передатчика одной и той же MS.