GSM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)

1、GSM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)GSM的無線幀結(jié)構(gòu)有五個(gè)層次，即時(shí)隙、TDMA幀、復(fù)幀、超幀和超高幀。 1時(shí)隙是物理信道的基本單元。 2TDMA幀是由8個(gè)時(shí)隙組成的，是占據(jù)載頻帶寬的基本單元，即每個(gè)載頻有8個(gè)時(shí)隙。 3復(fù)幀有以下兩種類型： （1）由26個(gè)TDMA幀組成的復(fù)幀。這種復(fù)幀用于TCH、SACCH和FACCH。 （2）由51個(gè)TDMA幀組成的復(fù)幀。這種復(fù)幀用于BCCH、CCCH和SDCCH。 4超幀是一個(gè)連貫的5126的TDMA幀，由51個(gè)26幀的復(fù)幀或26個(gè)51幀的復(fù)幀構(gòu)成。 5超高幀是由2048個(gè)超幀構(gòu)成。0TDMA幀00011 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5

2、6 7020 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 422 23 24 250 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 447 48 49 50012347 48 49 5001252420422043 2044 2045 2046 204765432101（26幀）的復(fù)幀26TDMA幀（120ms）1（51幀）的復(fù)幀51TDMA幀（3036/13ms）1超幀1326TDMA幀（6.12s）(=51(26幀)的復(fù)幀或26（51幀）的復(fù)幀)1超高幀2048超幀2 715 648 TDMA幀GSM無線物理信道無線物理信道 在在G

3、SM中，無線路徑上是采用時(shí)分多址（中，無線路徑上是采用時(shí)分多址（TDMA）方式。每一頻點(diǎn)）方式。每一頻點(diǎn)（頻道或叫載頻（頻道或叫載頻TRX）上可分成）上可分成8個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道，因個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道，因此，一個(gè)此，一個(gè)TRX最多可有最多可有8個(gè)移動(dòng)用戶同時(shí)使用。個(gè)移動(dòng)用戶同時(shí)使用。頻率頻率200kHzBP15/26ms隙縫隙縫時(shí)間時(shí)間物理信道與邏輯信道 按信道性能分：按信道性能分：GSM中的信道中的信道分為分為物理信道和邏輯信道物理信道和邏輯信道物理信道物理信道物理信道:GSM:GSM的無線接口采用的無線接口采用TDMATDMA接入方式，接入方式，即在一個(gè)載頻上按時(shí)間劃分即在

4、一個(gè)載頻上按時(shí)間劃分8 8個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)TDMATDMA幀，每個(gè)時(shí)隙稱為一個(gè)物理信道幀，每個(gè)時(shí)隙稱為一個(gè)物理信道。每個(gè)用每個(gè)用戶按指定載頻和時(shí)隙的物理信道接入系統(tǒng)并周戶按指定載頻和時(shí)隙的物理信道接入系統(tǒng)并周期性地發(fā)送和接收突發(fā)脈沖序列。完成無線接期性地發(fā)送和接收突發(fā)脈沖序列。完成無線接口上的信息交互?？谏系男畔⒔换?。邏輯信道 邏輯信道邏輯信道是根據(jù)是根據(jù)BTSBTS與與MSMS之間傳之間傳遞的信息種類的不同而定義的不遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道同邏輯信道，這些邏輯信道映射映射到到物理信道上傳送物理信道上傳送邏輯信道邏輯信道又分為：邏輯信道又分為： 業(yè)務(wù)信道

5、（業(yè)務(wù)信道（TCHTCH）：）：用于傳送編碼后的話音或用于傳送編碼后的話音或用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù) 控制信道（控制信道（CCHCCH）：）：用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。根據(jù)所需完成的功能，控制信道分為根據(jù)所需完成的功能，控制信道分為廣播、公廣播、公共及專用共及專用三種控制信道。三種控制信道。GSM的業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道（業(yè)務(wù)信道（TCHTCH）傳輸數(shù)字話音或數(shù)據(jù)：）傳輸數(shù)字話音或數(shù)據(jù)： 語音語音業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道 TCH/FSTCH/FS：全速率話音業(yè)務(wù)信道：全速率話音業(yè)務(wù)信道22.8kb/s22.8kb/s TCH/HS TCH/HS：半速率話音業(yè)務(wù)信道：半速率話音業(yè)務(wù)信道11.4k

6、b/s11.4kb/s 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道 TCH/F9.6TCH/F9.6：9.6kbit/s9.6kbit/s全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 TCH/F4.8 TCH/F4.8：4.8kbit/s4.8kbit/s全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 TCH/H4.8 TCH/H4.8：4.8kbit/s4.8kbit/s半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 TCH/F2.4 TCH/F2.4：2.4kbit/s2.4kbit/s全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 TCH/H2.4 TCH/H2.4：2.4kbit/s2.4kbit/s半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道GS

7、M的控制信道 控制信道（控制信道（CCHCCH）：用于傳送信令或同步）：用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 控制信道的分類控制信道的分類 廣播信道廣播信道(BCH)(BCH) 公共控制信道公共控制信道(CCCH)(CCCH) 專用控制信道專用控制信道(DCCH)(DCCH)廣播信道BCH 廣播信道：廣播信道：“一點(diǎn)對多點(diǎn)一點(diǎn)對多點(diǎn)”的單方向控制信道，用于基站的單方向控制信道，用于基站向移動(dòng)臺(tái)廣播公用信息（下行）。傳輸?shù)膬?nèi)容主要是向移動(dòng)臺(tái)廣播公用信息（下行）。傳輸?shù)膬?nèi)容主要是移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)入網(wǎng)和呼叫建立入網(wǎng)和呼叫建立所需的有關(guān)信息所需的有關(guān)信息 頻率校正信道（頻率校正信道（FCCHFCCH）：）：傳輸供移

8、動(dòng)臺(tái)校正工作頻傳輸供移動(dòng)臺(tái)校正工作頻率的消息率的消息 同步信道（同步信道（SCHSCH）：攜載：攜載MSMS幀同步和對基站幀同步和對基站BTSBTS進(jìn)行進(jìn)行識別的信息（識別的信息（BSICBSIC） 廣播控制信道（廣播控制信道（BCCHBCCH）：該信道廣播：該信道廣播BTSBTS的一般信息。的一般信息。如如位置區(qū)的標(biāo)志位置區(qū)的標(biāo)志(CGI)(CGI) 、公共控制信道、公共控制信道CCCHCCCH號碼以及是號碼以及是否與獨(dú)立專用信道（否與獨(dú)立專用信道（SDCCH)SDCCH)相組合等信息，移動(dòng)臺(tái)依相組合等信息，移動(dòng)臺(tái)依此讀有關(guān)此小區(qū)的通用信息。每個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)中總有此讀有關(guān)此小區(qū)的通用信息。每

9、個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)中總有一個(gè)收發(fā)信機(jī)含有此信道，以向移動(dòng)臺(tái)廣播系統(tǒng)信息一個(gè)收發(fā)信機(jī)含有此信道，以向移動(dòng)臺(tái)廣播系統(tǒng)信息公共控制信道 公共控制信道（公共控制信道（CCCHCCCH）: : 雙向控制信道，用于呼叫雙向控制信道，用于呼叫接續(xù)接續(xù)階段傳輸鏈路連接所需的控制信令，網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)臺(tái)共用。階段傳輸鏈路連接所需的控制信令，網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)臺(tái)共用。 分為分為 尋呼信道（尋呼信道（PCHPCH）：用于基站尋呼移動(dòng)臺(tái)。下行，點(diǎn)：用于基站尋呼移動(dòng)臺(tái)。下行，點(diǎn)對多點(diǎn)方式傳播。對多點(diǎn)方式傳播。 隨機(jī)接入信道（隨機(jī)接入信道（RACHRACH）：）：移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出的入網(wǎng)申移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出的入網(wǎng)申請，即請求分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信

10、道（請，即請求分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道（SDCCHSDCCH）。）。上上行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播。行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播。 允許接人信道（允許接人信道（AGCHAGCH）：）：基站對移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)申請基站對移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)申請作出應(yīng)答，即分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道或直接分配一作出應(yīng)答，即分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道或直接分配一個(gè)個(gè)TCHTCH。下行信道，。下行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播。專用控制信道 專用控制信道專用控制信道(DCCH)： “點(diǎn)對點(diǎn)點(diǎn)對點(diǎn)”的雙向控制的雙向控制信道，其用途是在信道，其用途是在呼叫接續(xù)階段以及在通信進(jìn)行呼叫接續(xù)階段以及在通信進(jìn)行當(dāng)中，在移動(dòng)臺(tái)和基站間傳輸必需的控制信息當(dāng)

11、中，在移動(dòng)臺(tái)和基站間傳輸必需的控制信息。 獨(dú)立專用控制信道（獨(dú)立專用控制信道（SDCCHSDCCH）：用于在分配業(yè)：用于在分配業(yè)務(wù)信道前傳送有關(guān)信令。例如：務(wù)信道前傳送有關(guān)信令。例如：登記、鑒權(quán)等登記、鑒權(quán)等信令信令均在此信道上傳輸，經(jīng)鑒權(quán)確認(rèn)后，再分均在此信道上傳輸，經(jīng)鑒權(quán)確認(rèn)后，再分配業(yè)務(wù)信道（配業(yè)務(wù)信道（TCHTCH）。上行和下行信道，點(diǎn)對）。上行和下行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播。點(diǎn)方式傳播。 SDCCH/8SDCCH/8：獨(dú)立專用控制信道：獨(dú)立專用控制信道 SDCCH/4SDCCH/4：與：與CCCHCCCH相組合的獨(dú)立專用控制信道相組合的獨(dú)立專用控制信道獨(dú)立專用控制信道慢速輔助控制信道 慢

12、速輔助控制信道（慢速輔助控制信道（SACCHSACCH）：與一條業(yè)務(wù)信道或一條：與一條業(yè)務(wù)信道或一條獨(dú)立專用控制信道聯(lián)合使用，用來傳送用戶信息期間某些獨(dú)立專用控制信道聯(lián)合使用，用來傳送用戶信息期間某些特定信息，在移動(dòng)臺(tái)和基站間周期性地傳輸一些信息。如特定信息，在移動(dòng)臺(tái)和基站間周期性地傳輸一些信息。如移動(dòng)臺(tái)要不斷地報(bào)告正在服務(wù)的基站和鄰近基站的移動(dòng)臺(tái)要不斷地報(bào)告正在服務(wù)的基站和鄰近基站的信號強(qiáng)信號強(qiáng)度度，以實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)臺(tái)輔助切換功能移動(dòng)臺(tái)輔助切換功能” ” 。它還用于基站對。它還用于基站對移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)臺(tái)的功率管理和時(shí)間調(diào)整。功率管理和時(shí)間調(diào)整。上行和下行信道，點(diǎn)對點(diǎn)上行和下行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方

13、式傳播。方式傳播。SACCH/TFSACCH/TF：與：與TCH/FTCH/F隨路的慢速隨路控制信道隨路的慢速隨路控制信道SACCH/THSACCH/TH：與：與TCH/HTCH/H隨路的慢速隨路控制信道隨路的慢速隨路控制信道SACCH/C4SACCH/C4：與：與SDCCH/4SDCCH/4隨路的慢速隨路控制信道隨路的慢速隨路控制信道SACCH/C8SACCH/C8：與：與SDCCH/8SDCCH/8隨路的慢速隨路控制信道隨路的慢速隨路控制信道快速輔助控制信道 快速輔助控制信道（快速輔助控制信道（FACCHFACCH）：傳輸與）：傳輸與SDCCHSDCCH相同的信息，相同的信息，只有在沒有分

14、配到只有在沒有分配到SDCCHSDCCH時(shí)才使用。使用時(shí)要中斷業(yè)務(wù)信時(shí)才使用。使用時(shí)要中斷業(yè)務(wù)信息，把息，把FACCHFACCH插入業(yè)務(wù)信道，每次占用時(shí)間很短，約插入業(yè)務(wù)信道，每次占用時(shí)間很短，約18.5ms18.5ms，不被用戶查覺。通過業(yè)務(wù)信道借取的幀來實(shí)現(xiàn)接，不被用戶查覺。通過業(yè)務(wù)信道借取的幀來實(shí)現(xiàn)接續(xù)，續(xù)，傳送如傳送如“越區(qū)切換越區(qū)切換”等指令。等指令。FACCHFACCH可分為以下幾種：可分為以下幾種： FACCH/FFACCH/F：全速率快速隨路控制信道：全速率快速隨路控制信道 FACCH/HFACCH/H：半速率快速隨路控制信道：半速率快速隨路控制信道FCCHSCHBCCHPCH

15、AGCHBCCHCCCH通用通用信道信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用專用信道信道下行邏輯信道下行邏輯信道邏輯信道分類RACHCCCH通用通用信道信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用專用信道信道上行邏輯信道上行邏輯信道邏輯信道分類邏輯信道分類搜尋頻率校正脈沖搜尋頻率校正脈沖搜尋同步脈沖搜尋同步脈沖解讀系統(tǒng)消息解讀系統(tǒng)消息偵聽尋呼消息偵聽尋呼消息發(fā)送接入脈沖發(fā)送接入脈沖信令信道分配信令信道分配呼叫建立呼叫建立話音信道分配話音信道分配通話通話呼叫釋放呼叫釋放FCCHSCHBCCHPCHRACHAGCHSDCCHSDCCHTC

16、H 關(guān)機(jī)狀態(tài)關(guān)機(jī)狀態(tài)空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式專用模式空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)邏輯信道作用舉例邏輯信道與物理信道的映射業(yè)務(wù)信道的組合方式：TCH/F+SACCH/TF（全速率TCH）26幀復(fù)幀控制信道的組合方式：51控制信道復(fù)合復(fù)幀51控制信道非復(fù)合復(fù)幀 51幀復(fù)幀邏輯信道組合TCH信道信道26業(yè)務(wù)信道復(fù)幀上行鏈路與下行鏈路的業(yè)務(wù)信道具有相同的組合方式，惟一的差別是有上行鏈路與下行鏈路的業(yè)務(wù)信道具有相同的組合方式，惟一的差別是有一個(gè)時(shí)間偏移，即相對于下行幀，上行幀在時(shí)間上推后一個(gè)時(shí)間偏移，即相對于下行幀，上行幀在時(shí)間上推后3個(gè)時(shí)隙。個(gè)時(shí)隙。51控制信道非復(fù)合幀BCH和和CCCH在在TS0上的映射上的映射SFBCSFCCSFCCSFCCISFCCBCCH+CCCH下行鏈路0 17 0 1227 0 1 27 0 1 27TDMA幀RACH在在TS0上的映射上的映射R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R RR R R R R RRACH 上行鏈路0 17 0 1227 0 1 27 0 1 27TDM