Организация физических и логических каналов

4.5 Организация физических и логических каналов

4.5.1 Предварительные сведения

Физический канал в стандарте GSM образуется при применении комбинации методов доступа FDMA/TDMA. Таким образом, имеется последовательность радиочастотных каналов (с возможностью «прыжков по частотам») и временных окон кадра TDMA, в которых передается информационные пакеты. Временные окна часто называют слотами (time slot). Слот может быть отображен на частотно–временной диаграмме в виде прямоугольника длиной 0,577 мсек. и шириной 200 кГц. (рис. 4.16). Слоты повторяются во времени через данный период (0,577 мсек.). Длительность пакета BP (Burst Period – периода вспышки) составляет 156,25 бит.

Каждый физический каналиспользует одно и то же временное окно в последовательности кадров TDMA.

До формирования физического канала сообщения и данные, представленные в цифровой форме, группируются и объединяются в логиче­ские каналы двух типов: пользовательские каналы – для передачи кодированной речи или данных; каналы управления – для передачи сигналов управления и синхронизации. Общая иерархия логических каналов приведена на рис.4.17.

4.5.2 Структура пользовательских каналов

Первостепенной задачи сетей является обеспечение транспортировки пользовательской информации. В первую очередь, услуги, предоставляемые системой GSM пользователям, связаны с передачей речи. При этом должна быть обеспечена двунаправленная передача. Передача данных также требует двунаправленной организации канала.

Для этих целей используется специальный тип каналов: TCH (Traffic Channel) – пользовательский канал. Различают два вида TCH:

·  TCH/F (где «F» указывает, что канал полноскоростной) позволяет осуществлять передачу речи со скоростью 13 кбит/сек. или данных со скоростью не превышающей 12 кбит/сек.

·   TCH/H (где «H» указывает, что канал полускоростной) позволяет осуществлять кодирование речевой информации со скоростью 6,5 кбит/сек. или данных со скоростью не превышающей 6 кбит/сек.

4.5.3 Структура логических каналов управления

Помимо пользовательских данных по каналам передаются сигнальные со­общения. Они позволяют мобильной станции (MS) и сети анализировать данные, относящиеся к пользователю или к техническим аспектам соединения (например, при подготовке и выполнении хендовера).

Занятие и освобождение TCH также требует об­мена сигнальной информацией. В ряде случаев такой обмен между MS и сетью необходим и без установления соеди­нения, например при периодическом обновлении данных о местоположе­нии MS в регистрах сети ( HLR, VLR).

Сигнальные сообщения могут передаваться вместе с пользовательской информацией или за счет ресурсов каналов ТСH.

1. В первом случае, каждый ТСН «проходит» вместе с медленным совмещенным (ассоциированным) каналом управления (SACCH - Slow Associated Control Channel), который используется для транспортировки данных сигнализации. Этот двусторонний канал используется для «медленных» процедур: для передачи сигнальной информации о результатах измерений уровней радиосигналов своей и смежных сот; при регулировке мощности MS; при временной синхронизации.

Быстрый совмещенный канал управления (FACCH – Fast Associated Control Channel) применяется наряду с TCH, когда в процессе обмена пользовательской информацией необходимо передать объем данных больших, чем может обеспечить SACCH. Тогда вместо информации пользователя передается, например, информация необходимая для переключения вызова на другой канал. В этом случае возможно прерывание в передаче пользовательской информации на короткое время, а затем повторение предыдущего кадра.

2. За счет ресурсов каналов TCH организуется целая группа логических каналов управления. Индивидуальный двусторонний канал (SDCCH – Stand-alone Dedicated Control Channel) используется для сигнализации в процессе установления соединения до момента назначения пользовательского канала, например, при аутентификации мобильного абонента и регистрации MS. SDCCH не применяется для передачи пользовательских данных.

Логические каналы обеспечения радиообмена являются односторонними каналами с направлением передачи от BTS к MS, и имеют конфигурацию точка-многоточие. Данные каналы несут информацию, которая необходима MS для работы в сети и включает в себя:

·  канал подстройки частоты (FCCH - Frequency Correction Channel), используемый для подстройки частоты MS;

·  канал синхронизации (SCH - Synchronization Channel), который используется для цикловой синхронизации доступа и идентификации BTS;

·  циркулярный канал управления (ВССН - Broadcast Control Channel),

используемый для передачи основной информации о соте, например, для передачи идентификатора зоны местонахождения LAI, периода регистрации MS и т.д.