Розташування логічних каналів в фізичних каналах
Логічні канали розташовуються в фізичних каналах за допомогою однієї з семи комбінацій (таблиця 7.1). Кожна комбінація логічних каналів потребує одного фізичного каналу, ємністю одного частотно-часового інтервалу, що циклічно повторюється через кожні 4.615 мс. Кожний з восьми фізичних каналів, що знаходяться на тій самій несучій частоті, заповнюється однією з комбінацій, представлених в таблиці 7.1.
На рис. 7.14 пояснено значення спрощеного запису, який буде застосований для представлення комбінації логічних каналів, описаних в таблиці 7.1. Фізичний канал №3 в 26-цикловому мультициклі організується за допомогою 26 часових інтервалів №3, що знаходяться в 26 циклах TDMA даного мультициклу (верхня частина рисунку 7.14). В спрощеному записі видно тільки 26 циклів TDMA (нижня частина рисунку 7.14). Потрібно пам'ятати, що в нижній частині рисунку 7.14 показано не весь мультицикл, а тільки одного фізичного каналу, а отже тільки 1/8 частину мультициклу.
Комбінації логічних каналів описані в таблиці 7.1 і охарактеризовані нижче.
Рис.7.14 Утворення фізичного каналу в 26-рамковій суперрамці
1. КОМБІНАЦІЇ ЛОГІЧНИХ РОЗМОВНИХ КАНАЛІВ. Рис.7.15 представляє структуру описаного в п.7.1.2.4 26-циклового мультициклу, призначеного для передачі сигналів мови. Кожне поле відповідає і-тому часовому інтервалу в кожному з циклів TDMA. На рисунку показано фізичний канал тільки в одному напрямку, тоді як всі логічні канали, які зображені на цьому рисунку є двонапрямленими і організація фізичного каналу в другому напрямку ідентична.
- Комбінація І: TCH/FS+FACCH/FS+SACCH/FS (рис. 7.15а). Це комбінація призначена для передачі розмовних сигналів, які містяться в логічному розмовному каналі типу full-rate (TCH/FS). Двадцять чотири поля цього каналу, позначені літерами Т, призначені для трансмісії закодованих сигналів мови (логічний канал TCH/FS), поле S призначене для повільного допоміжного сигналізаційного каналу SACCH, а поле І не використовується. Цикл з рис. 7.15 повторюється 8,33 (120мс) рази на секунду, отже одному розмовному каналу відповідає 8,33помн*24=200полів/с. В кожному полі передасться один основний пакет. З алгоритму кодування мови випливає, що для передачі 20-мілісекундного циклу сигналу мови потрібно чотири пакети, отже ємність одного фізичного каналу (216.67 пакетів/с, з них для розмовних каналів TCH/FS - 200 пакетів мови/с) достатня для передачі в реальному часі сигналу мови разом з сигналізаційною інформацією, що міститься в каналі SACCH. Згідно поданого в п.7.1.3.1 опису швидкого допоміжного сигналізаційного каналу FACCH, цей канал має найвищий пріоритет і по потребі заміняє поля Т, передбачені для трансмісії розмовних пакетів з каналу TCH/FS.
-Комбінації II і III (рис. 7.15б). Вони призначені для передачі розмовних каналів тилу half-rate (TCH/HS). У випадку комбінації III парні поля на рис. 7.15б (позначені літерами «Т») призначені для першого розмовного каналу, а непарні поля (позначені літерами «t») призначені для другого розмовного каналу. Кожний з каналів має також свій повільний допоміжний сигналізаційний канал SACCH, позначений, відповідно, літерами «S» і «s» на рис. 7.156. Отже кожному з розмовних каналів припадає, в цьому випадку, 100 пакетів мови/с (тобто 100 полів/с). Комбінація II відрізняється від комбінації III тільки тим, що в комбінації використовується тільки через одне поле, тому що в фізичному каналі передається тільки один логічний канал TCНI/НS. Роль пакетів FACCН в трансмісії така сама як і в випадку комбінації І.
2. КОМБІНАЦІЇ ЛОГІЧНИХ СИГНАЛІЗАЦІЙНИХ КАНАЛІВ. Комбінації IV, V, VI, і VII в таблиці 7.1 містять виключно логічні сигналізаційні канали. Обговорюючи ці комбінації потрібно окремо описати напрямок «вниз» і напрямок «вверх», тому що сигналізаційні канали для окремих напрямків часто організовують по-іншому.
а) один канал типу ful-rate; b) два канали типу ful-rate.
Рис. 7.15 Організація фізичного каналу, призначеного для передачі логічних розмовних каналів
Таблиця 7.1 Розміщення логічних каналів в фізичних
| Номер комбінації | Організація логічних каналів | Примітки |
| І | TCH/FS + FACCH + SACCH/FS | основна комбінація для передачі сигналів мови |
| ІІ | TCH/HS(0,1) + FACCH/HS(0,1) + SACCH/HS(0,1) | необхідно використовувати кодування мови типу half-rate |
| ІІІ | TCH/HS(0) + FACCH/HS(0) + SACCH/HS(0) + TCH/HS(1) + FACCH/HS(1) + SACCH/HS(1) | |
| IV | FCCH + SCH + CCCH + BCCH + SDCCH/4 + SACCH/4 | для взаємодії з комбінацією VII |
| V | FCCH + SCH + CCCH + BCCH + SDCCH/4 + SACCH/4 | заміняє комбінації IV і VII |
| VI | CCCH + BCCH | розширює комбінацію IV |
| VII | SDCCH/8 + SACCH/8 | для взаємодії з комбінацією IV |
- Комбінація IV: FCCH+SCH+CCCH+BCCH представлена на рис. 7.16. В каналі «вниз» розташовані розсіюючі канали FCCH, SCH, ВССН та спільні сигналізаційні канали СССН, причому ці останні можуть бути довільною комбінацією викличних каналів РСН та каналів виділення лінії AGCH. Поля, які відповідають розсіюючим каналам завжди містять корисну інформацію. Поля СССН використовуються, звичайно, тільки частково в залежності від кількості викликів. Визивні канали РСН беруть участь в підготовчій фазі до встановлення з'єднання, що надходить, а канали AGCH у встановленні вихідних з'єднань від абонента системи GSM. Якщо не всі поля СССН використовуються, то в цих полях передаються замінні пакети. Комбінація IV передається завжди в нульовому інтервалі на одній з частот, що використовується даною базовою станцією. Ця частота використовується як спеціальна сигналізаційна частота для сусідніх комірок (англ. beacom frequency). На цій частоті, в нульовому часовому інтервалі, рухомі станції, які перебувають в сусідніх комірках проводять постійні вимірювання потужності сигналу. В комбінації IV, канал «вгору» призначений для передачі рухомою станцією несинхронізованих між собою випадкових вимог доступу до системи (канал RACH). Решта інтервалів в той час не використовується. Комбінація IV призначена для використання разом із, взаємодіючою з нею в іншому інтервалі, комбінацією VI, в якій знаходиться решта сигналізаційних каналів. Для прикладу процедуру, яка використовує комбінацію IV описано в п.7.1.3.3.
Комбінація IV використовується тоді, коли в комірці є кілька несучих частот. Такі комірки здатні обслуговувати відносно великі навантаження. В комірці, яка обслуговує невелике навантаження використовується комбінація V.
- Комбінація V: FCCH+SCH+CCCH+BCCH+SDCCH/4+SACCH/4 Представлена на рис. 7.17. Запис SDCCH/4 і SACCH/4 означає можливість використання в цій комбінації чотирьох різних спеціальних каналів DCCН з чотирма допоміжними каналами SACCН. Таким чином одержують чотири рівноправні сигналізаційні канали в одному фізичному каналі. Комбінація V передбачена для використання в малих базових станціях, які використовують одну або дві несучі частоти. Вона надає повний комплект потрібних сигналізаційних каналів: розсіюючі, спільні і спеціальні сигналізаційні канали. Комбінація V завжди передається в нульовому часовому інтервалі і взаємовиключається з комбінацією IV.
Рис. 7.16. Організація фізичного каналу пересилання IV комбінації логічних сигналізаційних каналів
Кожний з допоміжних каналів SACCН передається кожним другим мультициклом. Як видно, швидкість каналу SACCH невелика і становить тільки приблизно 2 пакети/с.
- Комбінація VI: СССН+ВССН. У випадку, коли базова станція використовує велику кількість несучих частот, що вказує на велике навантаження в сигналізаційних каналах, то кількість каналів СССН в комбінації IV може виявитись занадто малою. Комбінація VI збільшує кількість спільних сигналізаційних каналів СССН. На відміну від комбінації IV, розташованої завжди в нульовому часовому інтервалі, комбінація VI може знаходитися в інтервалах: другому, четвертому або шостому. Коли діє ця комбінація то канали FCCH і SCH вже не передаються.
- Комбінація VII: SDCCH/8+SACCH/8 показана на рис. 7.18. Вона призначена для взаємодії з комбінацією IV, в якій немає місця на передачу сигналізаційної інформації в фазі встановлення з'єднання (напр. реєстрація абонента або його ідентифікація). Для цієї мети служать описані в п.7.1.3.1 спеціальні логічні канали DCCH. Запис SDCCH/8 і SACCH/8 означає можливість використання в цій комбінації восьми різних каналів DCCII з вісьмома допоміжними каналами SACCH. В цей спосіб одержують вісім логічних сигналізаційних каналів в одному фізичному каналі.
Отже всі комбінації логічних каналів, які можна розміщувати в фізичних каналах системи GSM описані і представлені в таблиці 7.1.
На рис. 7.19 представлено два типи плану трансмісії для комірок, відповідно, з малим і великим навантаженням руху. В першому випадку (рис. 7.19а), базова станція використовує тільки один частотний канал. Часовий інтервал №0 в кожному з циклів TDMA зайнятий тоді комбінацією V сигналізаційних каналів. Решта інтервалів використовується комбінацією І розмовних каналів. Отже, в комірці можна проводити одночасно 7 телефонних розмов. На рис. 7.19б показано випадок, коли комірки призначені для обслуговування більшого навантаження, в яких базова станція працює на чотирьох частотах. В такій ситуації комбінація IV сигналізаційних каналів в нульовому інтервалі на першій частоті, так званій спеціальній сигналізаційній частоті (англ. beacom frequency), повинна мати ще і комбінацію VI сигналізаційних каналів в інтервалі №2 також на першій частоті. В інтервалі №1 розташована комбінація VI, в якій знаходяться спеціальні сигналізаційні канали. Решта часових інтервалів першої та інших частот призначені для комбінацій розмовних каналів, що дозволяє проводити одночасно 29 розмов.
В наступному пункті описано кілька прикладів системних процедур, що використовують логічні канали, які були описані в п.7.1.3.1 і 7.1.3.2.
7.1.3.3. Приклади процедур, що використовують логічні канали
Нижче описано три приклади системних процедур, в яких кілька разів проходить обмін сигналізаційними повідомленнями. Це відбувається за допомогою відповідних логічних каналів.
Ввімкнення рухомої станції в систему. Після ввімкнення рухома станція шукає спеціальну сигналізаційну частоту базової станції, тобто частоту на якій передаються логічні канали FCCH, SCH i BCCH. На відміну від iнших частот, на яких в даний час також може працювати базова станція, в кожному з восьми часових інтервалів на цій частоті базова станція циклічно передає пакети. Якщо один з інтервалів (тобто один з фізичних каналів) не використовується для встановлення зв'язку з рухомою станцією, тоді в ньому передаються замінні пакети (англ. dummy bursts). Потужність сигналу передачі базової станції на спеціальній сигналізаційній частоті звичайно більша, ніж потужність сигналу на інших частотах . Отже рухома станція обстежує смугу частот в пошуках частотного каналу з найбільшим рівнем потужності.
Віднайшовши такий канал рухома станція аналізує спектр сигналу, що передається в цьому каналі в пошуках виразної синусоїди. Така синусоїда відповідає каналу корекції частоти FCCH (частота на 67 кГц вища від середньої частоти смуги спеціального сигналізаційного каналу). Після виконання синхронізації несучої частоти, рухома станція розпізнає канал циклової синхронізації SCH, який займає сусідній інтервал після логічного каналу FCCH. З каналу SCH рухома станція зчитує номер циклу TDMA та тренувальний інтервал комірки. На цій підставі виконується процедура циклової синхронізації. Наступним етапом процедури включення рухомої станції в систему є ідентифікація спільного каналу ВССН і зчитування з нього інформації про комірку, в якій зараз знаходиться станція (номер зони викликів і код оператора). Всі ці кроки займають час рухомій станції від 2 до 5 секунд (а деколи до 20 секунд).
Другою частиною процедури ввімкнення рухомої станції в систему є процедура уточнення інформації про місце перебування рухомої станції. Описуємо її окремо тому, що ця процедура використовується також в багатьох інших ситуаціях.
- Уточнення інформації про положення рухомої станції.
Процедуру уточнення інформації про положення рухомої станції описано в таблиці 7.2. Відмічено тип сигналізаційного каналу, в якому передаються повідомлення, напрямок передачі сигналів та їх значення. Як видно, майже вся ця процедура відбувається в двонапрямленому виділеному сигналізаційному каналі SDCCH. Ця процедура стосується, найчастіше, регістру чужих станцій VLR, а також регістру власних станцій НLR, якщо станція змінює свою центральну зону.
- Встановлення з’єднання до рухомої станції.
Як останній приклад, в таблиці 7.3 показано всі кроки процедури встановлення з'єднання до рухомої станції. Ця процедура також використовує, перш за все, виділений сигналізаційний канал SDCCН (до моменту виділення розмовного каналу), а частково швидкий допоміжний сигналізаційний канал (після виділення розмовного каналу).
Рис. 7.17 Організація фізичного каналу, що призначений для V комбінації логічного сигнального каналу
Рис. 7.18 Організація фізичного каналу, що призначений для пересилання VII комбінації логічного сигнального каналу
a) мале навантаження, b) велике навантаження.
Рис. 7.19 Приклад плану передачі у випадку, коли комірка обслуговує різне навантаження
Радіоінтерфейс
Частотний план стандарту GSM
Стандарт GSM розроблений для створення коміркових мереж мобільного зв'язку в наступних діапазонах частот: 890-915 МГц - для передачі мобільними станціями (канал «вверх»); 935-960 МГц - для передачі базовими станціями (канал «вниз»). Кожна з частотних смуг, виділених для мереж GSM, розділяється на частотні канали, рознесення яких складає 200 кГц. Це дозволяє організувати 124 частотні канали (теоретично можна організувати 125 частотних каналів, проте на практиці по краях діапазонів організовуються захисні смуги по 100 кГц). Частоти, виділені для передачі повідомлень від мобільної станції на базову і в зворотному напрямку, групуються парами, організовуючи дуплексний канал з рознесенням 45 МГц. Кожна комірка системи базової станції характеризується фіксованим присвоєнням визначеної кількості пар частот. Ці пари частот зберігаються і при стрибках по частоті.
Частоти каналів «вверх» і «вниз» визначаються за формулами:
F(n)=890.2+0.2(n-1), МГц;
F(n)=890.2+0.2(n-1)+45, МГц,
де n = 1..124 - номер частотного каналу.
В табл.8.2. приведені номінали частот каналі для прийому (RX) і передачі (TX) базовими станціями і відповідні їм номери каналів.
Рис.8.11 Частотні канали в GSM
Таблиця 8.2 Частотні канали GSM 900
| Канал | Частота прийому | Частота передачі | Канал | Частота прийому | Частота передачі | ||
| Dec | Hex | МГц | МГц | Dec | Hex | МГц | МГц |
| 890.20 | 935.20 | 3F | 902.60 | 947.60 | |||
| 890.40 | 935.40 | 902.80 | 947.80 | ||||
| 890.60 | 935.60 | 903.00 | 948.00 | ||||
| 890.80 | 935.80 | 903.20 | 948.20 | ||||
| 891.00 | 936.00 | 903.40 | 948.40 | ||||
| 891.20 | 936.20 | 903.60 | 948.60 | ||||
| 891.40 | 936.40 | 903.80 | 948.80 | ||||
| 891.60 | 936.60 | 904.00 | 949.00 | ||||
| 891.80 | 936.80 | 904.20 | 949.20 | ||||
| 0A | 892.00 | 937.00 | 904.40 | 949.40 | |||
| 0B | 892.20 | 937.20 | 904.60 | 949.60 | |||
| 0C | 892.40 | 937.40 | 4A | 904.80 | 949.80 | ||
| 0D | 892.60 | 937.60 | 4B | 905.00 | 950.00 | ||
| 0E | 892.80 | 937.80 | 4C | 905.20 | 950.20 | ||
| 0F | 893.00 | 938.00 | 4D | 905.40 | 950.40 | ||
| 893.20 | 938.20 | 4E | 905.60 | 950.60 | |||
| 893.40 | 938.40 | 4F | 905.80 | 950.80 | |||
| 893.60 | 938.60 | 906.00 | 951.00 | ||||
| 893.80 | 938.80 | 906.20 | 951.20 | ||||
| 894.00 | 939.00 | 906.40 | 951.40 | ||||
| 894.20 | 939.20 | 906.60 | 951.60 | ||||
| 894.40 | 939.40 | 906.80 | 951.80 | ||||
| 894.60 | 939.60 | 907.00 | 952.00 | ||||
| 894.80 | 939.80 | 907.20 | 952.20 | ||||
| 895.00 | 940.00 | 907.40 | 952.40 | ||||
| 1A | 895.20 | 940.20 | 907.60 | 952.60 | |||
| 1B | 895.40 | 940.40 | 907.80 | 952.80 | |||
| 1C | 895.60 | 940.60 | 5A | 908.00 | 953.00 | ||
| 1D | 895.80 | 940.80 | 5B | 908.20 | 953.20 | ||
| 1E | 896.00 | 941.00 | 5C | 908.40 | 953.40 | ||
| 1F | 896.20 | 941.20 | 5D | 908.60 | 953.60 | ||
| 896.40 | 941.40 | 5E | 908.80 | 953.80 | |||
| 896.60 | 941.60 | 5F | 909.00 | 954.00 | |||
| 896.80 | 941.80 | 909.20 | 954.20 | ||||
| 897.00 | 942.00 | 909.40 | 954.40 | ||||
| 897.20 | 942.20 | 909.60 | 954.60 | ||||
| 897.40 | 942.40 | 909.80 | 954.80 | ||||
| 897.60 | 942.60 | 910.00 | 955.00 | ||||
| 897.80 | 942.80 | 910.20 | 955.20 | ||||
| 898.00 | 943.00 | 910.40 | 955.40 | ||||
| 898.20 | 943.20 | 910.60 | 955.60 | ||||
| 2A | 898.40 | 943.40 | 910.80 | 955.80 | |||
| 2B | 898.60 | 943.60 | 911.00 | 956.00 | |||
| 2C | 898.80 | 943.80 | 6A | 911.20 | 956.20 | ||
| 2D | 899.00 | 944.00 | 6B | 911.40 | 956.40 | ||
| 2E | 899.20 | 944.20 | 6C | 911.60 | 956.60 | ||
| 2F | 899.40 | 944.40 | 6D | 911.80 | 956.80 | ||
| 899.60 | 944.60 | 6E | 912.00 | 957.00 | |||
| 899.80 | 944.80 | 6F | 912.20 | 957.20 | |||
| 900.00 | 945.00 | 912.40 | 957.40 | ||||
| 900.20 | 945.20 | 912.60 | 957.60 | ||||
| 900.40 | 945.40 | 912.80 | 957.80 | ||||
| 900.60 | 945.60 | 913.00 | 958.00 | ||||
| 900.80 | 945.80 | 913.20 | 958.20 | ||||
| 901.00 | 946.00 | 913.40 | 958.40 | ||||
| 901.20 | 946.20 | 913.60 | 958.60 | ||||
| 901.40 | 946.40 | 913.80 | 958.80 | ||||
| 3A | 901.60 | 946.60 | 914.00 | 959.00 | |||
| 3B | 901.80 | 946.80 | 914.20 | 959.20 | |||
| 3C | 902.00 | 947.00 | 7A | 914.40 | 959.40 | ||
| 3D | 902.20 | 947.20 | 7B | 914.60 | 959.60 | ||
| 3E | 902.40 | 947.40 | 7C | 914.80 | 959.80 |
Виділення окремих частотних каналів для передачі і прийому – це частотне розділення каналів. В стандарті GSM поряд з частотним розділенням каналів використовується також множинний доступ з часовим розділенням каналів. Це досягається шляхом розбиття кожного частотного каналу на вісім часових інтервалів (тайм-слотів, фізичних каналів) тривалістю 576.9 мкс кожен. Таким чином відбувається часове ущільнення каналів, що дозволяє підвищити ємність мережі і є однією з основних переваг цифрових коміркових мереж над аналоговими.
Типи каналів в GSM
В системі GSM розрізняють фізичні і логічні канали. Канал, що використовується для перенесення інформації між мобільною і базовою станцією, називається фізичним каналом. Різні види інформації, що переносяться по фізичному каналу класифікуються як логічні канали. Логічні канали поділяються на дві категорії: канали управління і канали інформаційних потоків (рис. 8.12).
Рис.8.12 Канали радіоінтерфейсу
Канали управління
Канали управління містять сигналізаційну інформацію, що використовується мобільною станцією для виявлення базової станції, синхронізації її з базовою станцією, прийому інформації, яка необхідна для встановлення зв'язку. Є три категорії каналів управління: широкомовні канали, спільні канали управління і спеціальні канали управління.
1. Широкомовні канали. Всі широкомовні канали передаються по каналу «вниз». Вони містять інформацію, яка потрібна мобільним станціям в фазі встановлення з'єднання.
- Канал частотної корекці FCCH (англ. Frequency Correction CHannel) містить інформацію, яка використовується мобільною станцією для корекції частоти.
- Синхронізаційний канал SCH (англ. Synchronization Channel) містить ідентифікаційний код базової станції (BSIC), який використовується для правильного дешифрування інформації, і номер циклу TDMA для синхронізації по часу мобільної станції з цикловою структурою нової базової станції.
- Широкомовний канал управління ВССН (англ. Broadcast Control CHannel) використовується для передачі до мобільних станцій ідентифікаційної інформації: код зони викликів LAC, ідентифікатор оператора MNC, номери радіоканалів сусідніх комірок та інші параметри, які необхідні мобільним станціям для доступу до системи.
2. Спільні канали управління. Всі спільні канали управління передаються по принципу точка-точка.
- Пошуковий канал РСН (англ. Paging CHannel) використовується для пошуку шляху встановлення зв'язку з мобільною станцією. Базова станція передає інформацію про мобільну станцію, яку розшукує система з метою встановлення з'єднання.
- Канал випадкового доступу RACH (англ. Random Access CHannel) використовується мобільною станцією для запиту доступу до системи. По цьому каналу MS вимагає призначення їй виділеного сигналізаційного каналу.
- Канал надання доступу AGCH (англ. Access Grant CHannel) використовується для передачі мобільній станції інформації про те, який виділений сигналізаційний канал їй призначений.
3 Спеціальні канали управління. Всі спеціальні канали управління передаються по принципу точка-точка і є двонапрямленими. По цих каналах передається сигналізаційна інформація, необхідна для ідентифікації абонента, встановлення з'єднання і звітування.
- Окремий виділений спеціальний канал управління SDCCH (англ. Stand-alone Dedicated Control CHannel) переносить сигналізаційну інформацію під час встановлення виклику, тобто з моменту встановлення з'єднання до моменту виділення мобільній станції розмовного каналу.
- Повільний виділений спеціальний канал управління SACCH (англ. Slow Associated Control CHannel) виділяється разом з розмовним або окремим виділеним спеціальним каналом управління і містить результати вимірювання, які виконує мобільна станція. На основі цих звітів контролер базових станцій приймає рішення про зміну потужності, перемикання, визначає відстань між мобільною і базовою станцією, якість зв'язку.
- Швидкий виділений спеціальний канал управління FACCH (англ. Fast Associated Control CHannel) завжди зв'язаний з розмовним каналом і містить термінову сигналізаційну інформацію. Така інформація використовується, наприклад, при перемиканні між комірками і передається в звичайних пакетах, в яких біти-прапорці (SF) вказують на передачу сигналізаційної інформації.
8.2.2.2. Канали інформаційних потоків (розмовні канали)
Канали інформаційних потоків призначені для перенесення мовлення і даних. Вони можуть розміщуватись в довільному часовому інтервалі на будь-якій частоті за винятком нульового часового інтервалу ВССН-несучої.
- Повношвидкісні (англ. Full-rate) розмовні канали містять закодовану розмовну інформацію і дані. Інформація передається з швидкістю 33.8 кбіт/с.
- Напівшвидкісні (англ. Half-rate) розмовні канали використовуються для збільшення пропускної здатності. При роботі з напівшвидкісними каналами мобільна станція буде використовувати не кожен часовий інтервал, а через один. В результаті дві мобільні станції зможуть використовувати один і той фізичний канал, що призведе до подвоєння його пропускної здатності.
Структура радіоінтерфейсу
В стандарті GSM передача інформації по радіоінтерфейсу організується циклами (кадрами) TDMA, тривалість яких становить 4.615 ms. Кожен цикл складається з восьми часових інтервалів по 577 мкс, і кожен часовий інтервал відповідає своєму розмовному або сигналізаційному каналу.
Для ефективного розташування логічних каналів в фізичних, а також для процедури шифрування радіопередачі стандартом передбачено організацію циклів вищого рівня.
Наступним після TDMA циклу рівнем в ієрархічній структурі радіоінтерфейсу є мультицикл (англ. multiframe). Для організації каналів інформаційних потоків і каналів управління використовується два види мультициклів:
- Мультицикл каналів інформаційних потоків (тривалістю 120 ms) складається з 26 циклів TDMA. При цьому в 24 циклах передається розмовна інформація - це цикли 1-12 і 14-25, в циклі 13 передається інформація каналу SACCH, а цикл 26 залишається порожнім (зарезервований для передачі другого сегменту інформації каналу SACCH при напівшвидкісному кодуванні).
- Мультицикл каналів управління (тривалістю 235 ms) складається з 51 циклу TDMA.
Наступним рівнем організації циклів є т. зв. суперцикл (англ. superframe), тривалість якого становить 1326 циклів TDMA. Суперцикл містить або 26 циклів каналів управління, або 51 цикл каналів інформаційних потоків.
2048 суперциклів утворюють один гіперцикл, який має тривалість 3 години 28 хвилин 53 760 ms, або 2715648 циклів. Номер циклу в межах гіперциклу використовується в процесі шифрування інформації, що передається по радіоінтерфейсу.
Транскодер
В системі базової станції швидкість передачі як закодованої розмовної інформації, так і даних на різних ділянках є різною. На радіоінтерфейсі швидкість передачі даних становить приблизно 13 кбіт/с, розмовна інформація для повношвидкісного каналу також передається з швидкістю 13 кбіт/с (пропускна здатність часового інтервалу радіоінтерфейсу становить понад 33 кбіт/с, проте для захисту інформації додається багато надлишкової інформації). На А-інтерфейсі використовуються стандартні ІКМ-канали, по яких інформація передається з швидкістю 64 кбіт/с. В результаті виникає необхідність зміни швидкості передачі, а для розмовної інформації - ще і перетворення з GSM-формату в ІКМ-формат (кодування мовлення). Функції кодування мовлення і адаптацію швидкості виконує транскодер.
Транскодер взаємодіє з контролером базових станцій по A-ter інтерфейсу, а з центром комутації (MSC) - через А-інтерфейс. Оскільки швидкість передачі інформації на А і A-ter інтерфейсах є різна, то транскодер розміщує 4 канали 16 кбіт/с A-ter інтерфейсу в 1 ІКМ канал 64 кбіт/с. Канали А-інтерфейсу звичайно орендуються в телефонної мережі загального користування (ТМЗК), вони дорогі, і не завжди оператору доступна необхідна кількість каналів. В результаті більшість операторів віддають перевагу розміщенню транскодера поблизу центру комутації.
Рис.8.58 Варіанти розміщення транскодера
Слід відмітити, що незалежно від фізичного розташування транскодер завжди відноситься до системи базової станції і відокремлюється від системи комутації А-інтерфейсом.
Транскодер перетворює формат розмовної інформації і виконує адаптацію швидкості в обох напрямках. Для цього в його апаратне забезпечення включений комутатор субшвидкості (SubRate Switch), який працює з потоками, швидкість яких менша, ніж 64 кбіт/с.