GSM空中接口教材

1、 GSM空中接口过程分析 ESTS-G04 V 1.0内容摘要本教材内容主要在简单介绍GSM移动系统基本原理及网络构成的基础上，对GSM系统的无线接口原理进行详细深入的讲述；并结合实际，进一步分析GSM空中接口流程。主要包括四部分： 1， GSM网络结构和网络部件2， GSM网络中的信令链路及简要的信令流程 3，空中接口信道结构 4，空中接口信令流程及过程分析第一部分 GSM网络结构和网络部件一、 GSM网络结构1， 网络概述GSM系统由一系列功能单元组成。给出一个简单的网络结构图。图中的各个组成部件表示系统的每一功能单元。在实际的网络构成中，每一功能单元的出现比率不是图中所示的一次，可多次出

2、现。 各种网络部件的接口都采用标准接口，这样可以在一个网络中使用不同厂家的设备，比如可将Motorola的基站系统BSS与Ericsson的网络交换系统配合使用。 一般整个系统可分成几个部分： （1），移动台 MS（Mobile Station）如手机、传真机等用户实际所使用的设备。 （2），基站系统 BSS（Base Station System）为移动台MS和陆地交换设备提供无线连接的部分。 （3），网络交换系统（Network Switching System）由MSC及一些相关的数据库组成，完成电话交换及提供GSM系统与PSTN的连接功能等。 （4），操作与维护系统（Operation

3、 and Maintenance System） 使网络管理员能对网络进行集中操作与维护。基站系统网络交换系统操作与维护系统移动台PSTNNMCOMCMSCVLRECHLREIRAUCIWFXCDRBSCBTSSIMME接口 / 连接GSM系统网络构成二、网络部件1，移动台MS移动台是用户设备，它可以是车载型、便携型和手持型三种。它的物理设备和移动用户是完全独立的。包括两部分：移动设备ME(Mobile Equipment)和用户识别模块SIM(Subscriber Identify Module，一般也叫做SIM卡即智能卡)。 （1），ME移动设备ME是用户所使用的硬件设备，用来接入到系统，

4、每部移动设备都有一个唯一的对应于它的永久性识别号，该识别号称为国际移动设备识别号IMEI(International Mobile Equipment Identity)。 对于不同类型的移动台，其最大输出功率也不同。 移动台必须有一个特定的标志供网络识别，该标志称为级别标志(Classmark),移动台在发送初始化消息时发送此标志。 级别标志Classmark中包含以下信息： a,版本级别 指示该移动台是一期(Phase 1)或二期(Phase 2)的移动台。 b,最大发射功率 该移动台的最大发射功率，在切换及功率控制时会用到，用移动台功率级别号表示。 c,加密算法 指示移动台使用的是哪种加

5、密算法。目前在一期GSM中只有一种算法（A5），但二期(Phase 2)GSM规范规定了多种算法(A5/0-A5/7)。 d,频率范围 指示该移动台收发信号所能使用的频段。不是所有的移动台都支持扩展频段。 e,短消息功能指示该移动台是否可以接收短消息。移动设备M.E级别标志（classmark）包含信息：l 发射功率等级功率级功率输出120瓦特（已不用）28瓦特35瓦特42瓦特l 支持Phase1,Phase2或Phase2+规范l 加密l 频率l 短消息服务50.8瓦特（2），SIM卡SIM卡插入到移动设备中，用来识别移动用户的身份，存有一些该用户能获得什么服务信息及一些其他的信息。SIM卡

6、中存有移动用户身份识别号，称为国际移动用户识别号IMSI(International Mobile Subscriber Identity)。 如果移动设备内没有插SIM卡, 只能用来做紧急呼叫。将移动设备识别号与移动用户身份识别号分开后，系统就可以根据移动用户来计费，而不是根据移动设备来计费了。 SIM卡中包含的信息有：l 国际移动用户身份识别号IMSIIMSI(International Mobile Subscriber Identity)用来识别移动用户,仅在初始化时才在空中发送。l 临时移动用户身份识别号TMSITMSI(Temporary Mobile Subscriber Ide

7、ntity)用来临时性的识别移动用户,该号码会周期性的改变,防止有人从空中截获该号码后盗话。l 位置区识别号LAI(Location Area Identity)指示移动用户当前所在的位置区。l 用户身份鉴权密键Ki (Subscriber Authentication Key)在用户身份鉴权时使用。l MSISDN MSISDN(Mobile Station International Service Digital Network)是移动台的电话号码,含有国家码,国内码,及移动用户号码。SIM卡中的信息在SIM卡发行之后大多是不可读的(如Ki)或不可改的,(如IMSI)。另外有一些信息，如

8、LAI，会不停的改变，以反映移动台当前所在的位置。SIM卡以及系统高度的固有安全性，能有效的防止盗话。SIM卡是很难复制的，而且还可以给SIM卡加一个类似信用卡密码的个人密码，即PIN码(Personal Identity Number Password),防止有人盗用。SIM卡还存有一些其它信息，如计费信息，对这些信息用户可以直接通过手机按键功能查看。SIM卡另外还执行鉴权算法。SIM卡迷你型SIM卡全尺寸SIM卡SIM 卡(实际大小)2， 基站子系统（BSS）基站子系统包括：射频设备和控制设备。提供移动台和MSC之间的连接。主要包括：BTS、BSC、XCDR。（1），BTS（基站收发信台）

9、BTS是GSM网络中由于和移动台通信的部分。包含了射频部分（如天线等），为各个小区提供空中接口。（2），BSC（基站控制器）BSC直接与MSC相连。是BSS中的控制部分。BSC可以控制一个或多个BTS，在GSR3的版本中，一般max为40。此外，BSC也可不通过MSC进行INTERNAL的切换。（3），XCDR(编解码器) XCDR被用做编解来自与移动台的信号，使信号能够在陆地链路中有效的传输。由于它经常放在MSC一边，所以，常称为RXCDR。基站子系统XCDRBSCBTSBTSBTSBTSBSS3， 网络交换子系统（NSS）网络交换系统包含了GSM网络的主要交换功能。它同时也包括用户数据和移

10、动网管理所需的数据库。主要的功能是管理GSM网络和其余通信网络之间的通信。· 移动交换机MSC在GSM系统中，MSC能完成呼叫交换以及其他交换设备一样的功能（计费，操作和维护，中继接口等）。同时，MSC作为网关交换机GMSC提供PSTN和BSS之间的接口。· 归属位置寄存器HLRHLR是为用户单元提供参数的参考数据库。每一个用户单元唯一属于一个HLR，用户通过IMSI或者MSISDN接入到HLR中。HLR主要包括用户单元的IMSI、MSISDN、当前在VLR中的信息、补充业务信息、用户状态、鉴权键Ki、用户漫游识别号MSRN等。· 拜访位置寄存器VLRVLR包含当

11、前本区域所有用户单元的参数的数据库。它包含有从HLR拷贝来的有关这些用户单元的数据。如：用户状态、MSRN等；也包括LAI、TMSI等。· 鉴权中心AUCAUC是一个进程系统，它执行鉴权功能。AUC通常和HLR结合在一起，在鉴权是和用户单元中的SIM卡共同完成鉴权功能。· 网络互连功能IWFIWF提供GSM系统和多种格式的公用和私用数据网络的接口。它完成速率适配和协议转换功能。· 回音消除器EC由于系统的时延和二四线转换，系统不可避免有声学回声。EC的加入，可消除远端回声。网络交换子系统操作与维护系统网络交换系统VLRHLRAUCEIRRMSCECIWFBSSPS

12、TN4，操作维护子系统（OMS）操作和维护子系统可以对整个GSM网络进行远程控制。它包括两部分：· 网络管理中心NMCNMC是全网管理的最高层，每一个网络只有一个。目前，我国没有设此项。· 操作维护中心OMCOMC具有软件和数据库的管理、统计数据的收集、事件/告警的管理等功能。每一个网络可有多个OMC。目前，OMC有OMC-R和OMC-S两种。MOTOROLA只有OMC-R，用于对BSS系统的管理。操作维护子系统网络第二部分 GSM网络中的信令链路及简要的信号流程一、 GSM网络中的信令链路GSM网络中，陆地链路除传送话音和数据信息外，还传送大量的信令信息。信令在陆地链路上

13、传输，采用几种标准的信令接口方式：l 2MBPS中继l C7（或为NO.7.）信令协议l X.25分组交换协议l LAPD（Link access procedure “D”）协议我们可以通过对应的OSI（open system interface）来看，这些标准信令方式在OSI分层结构中处在的位置。OSIX.25LAPBMTP(C7)LAPDABIS2 Mbit/s 中继C7应用部分X.25应用部分4-7用户应用部分3网络层 2链路层1物理层OSI 分层结构1，2MBPS中继（30路PCM）对面图中加粗部分是指使用2MBPS中继的连接。2MBPS中继用在PSTN与MSC之间、MSC之间、MS

14、C与BSC之间以及BSC与BTS之间，传送话务和信令。这些链路也用在MSC和IWF之间。每条2.048 MBPS链路可提供30条64kbit/s通路用于传输话音、数据或信令信息。信令信息可能是指C7，LAPD或X.25格式的信息。这些2MBPS中继一般用作GSM系统中所有陆地接口的物理载体。2MBPS中继帧结构：TS0TS 1-15TS16TS 17-31TS作用0115161731帧同步/差错检测/信令/告警话务C7信令（也可用其它时隙来传C7信令）话务注：TSTimeslot时隙2MBPS中继2，X.25接口 使用了X.25协议的接口如图中加粗部分所示。OMC通过X.25消息包与所有它控制

15、和监视的网络实体通信。X.25连接一般就是2MBPS中继中的某一专用时隙。OMC到BSS的X.25连接可能是通过MSC“钉连”（软件设置的固定连接），也可能是采用完全独立的物理路由。X.25协议的帧结构：FLAG标志FRAME CHECKSEQUENCE帧校验序列INFORMATION信息CONTROL控制信息ADDRESS地址FLAG标志最后发送的比特 （LAPB帧） 最先发送的比特X.25协议3，NO.7协议系统 使用了C7的接口如对面图中加粗部分所示，这些接口用来传送主要网络实体之间以及系统与PSTN之间的信令和控制信息。不同GSM网络实体之间使用的七号信令应用部分也不尽相同：l 在MS

16、C与PSTN之间，MSC要完成电话呼叫信令功能，故使用TUP电话用户部分（Telephone User Part），MSC与ISDN之间则使用ISUP（ISDN用户部分，ISDN User Part）l MSC与BSS之间使用BSSMAP（基站系统管理应用部分Base Station System Management Application Part）。DTAP（直接传输应用部分Direct Transfer Application Part）用于在MSC和MS之间发送消息。MAP（移动应用部分Mobile Application Part）用于MSC、VLR、EIR和HLR之间。缩略语：B

17、SSAP Base Station System Application PartBSSMAPBase Station System Management Application PartDTAP Direct Transfer Application PartISUP ISDN User PartMAP Mobile Application PartSCCPSignaling Connection Control PartTUP Telephone User PartTCAP Transaction Capability Application PartMTP Level 3MTP Leve

18、l 2MTP Level 12 Mbit/s 中继SCCPTUP应用层7表示层6会话层5传输层4网络层3链路层2物理层1OSI 分层结构ISUPMAPTCAPBSSAP(DTAP+BSSMAP)SS7 分层结构4231NO.7.协议4，LAPD协议由于BSC和远程BTS之间2MBPS中继上传送的信令和控制信息的一些特殊特性，所以BSC与BTS之间需要一种不同的接口。GSM规范该接口采用LAPD协议，该协议的帧结构如下所示。对于该接口（称为“A bis”）GSM规范没有作严格规定，所以各厂家对A bis接口解释、理解也各不相同，也就是说不同生产厂家的BSC与BTS不能在一起工作。另外不同厂家对B

19、SC和BTS的功能划分也不相同，就算对该接口作了严格规范，不同厂家的BSC与BTS还是无法共同工作。FLAG标志FRAME CHECKSEQUENCE帧校验序列INFORMATION信息CONTROL控制信息ADRESS地址FLAG标志最后发送的比特 （LAPD帧） 最先发送的比特LAPD协议二、GSM网络陆地信令流程1， GSM BSS系统软件模块结构（1），RSS（无线子系统）部分LAYER1（层1）：l 下载固件l 是RSS部分和硬件的接口链路l 收集故障信息并汇报给FCPl 为CRM做立即分配提供数据库l 将layer2下行链路的信息翻译成DRI/DPR消息l 将上行DRI/DPR的消

20、息翻译成layer2的消息l 支持在一个消息上进行多寻呼、多个立即分配、多个立即分 配拒绝l 有能力获得非同步切换的时间值并送到DRI中去LAYER2(层2)：LAYER2是处于layer1和RSS Abis（layer3）之间的链路。Layer2执行数据链路层（OSI Layer2）的功能。在规范TS GSM 04.05和TS GSM 04.06中，对Layer2从layer3到layer1的功能进行了定义。这些功能是用来解释从层1和层3来的消息并对之作出反应。层3消息通过此转换成LAPDm帧并传送到Layer1去。LAYER2可直接处理最大为255Bytes的SMS消息；它也可证实SMS消

21、息及执行SMS消息的分割/组合等等。ABIS：BSS软件模块结构 ABIS接口可提供RSS和CP之间的接口和消息协议。所有在CP和RSS之间传送的消息都将通过RSS的ABIS接口，连到CP的RRSM和RCI上。主要的功能有：l 初始化RSS的ABISl 检查下行消息的正确性l 通过SWFM汇报、记录一些错误的状态l 将下行消息翻译为RSS内部消息l 将上行消息翻译为RSS-CP的接口消息l 处理点对点的短消息HO进程：l 控制手机的上行发射功率和TCU的下行发射功率l 计算并控制手机的时间提前量l 判断是否需切换l 监控空闲信道的干扰l 检查丢失的SACCH帧（2），呼叫进程（call pro

22、cessing）MTP L3/L2和SCCP预处理程序：l MTPL3用来维护MSC_BSS之间的信令链路l MTPL2用来负责对MTP的数据链路层的操作l SCCP预处理程序用来判断消息的类型（是DTAP or BSSMAP），并随后发送内部消息BSS软件模块结构SSM(SCCP State Machine)：SSM用来维持MSC接口的呼叫状态。SSM负责呼叫的初始化、维持、释放和在切换时主要控制。SSM同时负责BSS的呼叫跟踪。CLM（Connectionless Manager）CLM用来处理BSSMAP的面向无连接的信令进程。这些进程包括：阻断（blocking）、复位电路（reset

23、 cic）、全局复位（global reset）信令点不可达（sinalling point inaccessible）。面向无连接的处理器是一些对BSS进行操作以及维持与特定呼叫直接相关的操作的进程的组合。SM(Switch Manager)： SM的功能为：使由MSC分配给特定手机的固定链路和由CRM分配给手机的无线链路连接起来。RRSM(Radio Resource State Machine)：RRSM 用来维持空中接口的呼叫状态。RRSM负责呼叫初始化维持和释放无线信道。RCI(Radio Channel Interface)：MOTOROLA将CP进程分成两大块。所有在RSS和CP

24、之间的消息都通过RCI。RCI执行在RSS和CP功能之间消息的路由。RCI给每一条上行消息配上一个SCCP reference number，用来针对RSS维持一个精确的路由。RCI也负责处理来自于SCCP处理器的进程请求。BSS软件模块结构CRM(Cell Resource Manager)：CRM用来处理在一个BTS站中的无线资源的分配。当请求一个无线资源时，CRM判断哪些资源正在用、哪些正在loading、资源的受干扰情况以及请求无线资源的排队等等。CRM也负责intra_cell的切换、TCH/SDCCH的动态分配、分配SCCP reference number等。BSS软件模块结构2

25、，MS主叫呼叫建立中陆地信令流程（1），RSS接收到MS发的”channel request”消息后，向RRSM发送“channel required”消息。RRSM接收后，向CRM发”channel required received”消息。CRM如果有资源可分配，发”channel assigned”消息给RRSM。RRSM接收到后，发”channel activation”消息给RSS,RSS接收到后，发”channel activation acknowledge”消息给RRSM。接下来，RRSSM发”immediate assign command”给RSS，RSS将该消息发给MS（

26、在AGCH上），并开始分配专用控制信道，建立MS和BSS之间的信令链路。（2）信令链路建好后，MS发”CM service Request”消息给RSS(在SDCCH上)，RSS将该消息发给RRSM。RRSM一边发消息给RSS，要求对MS的接入功率进行控制；一边发”CM service Request”消息通过SSM和MTP给MSC（CR消息），请求接入服务。MSC接受后，发CC消息通过MTP给SSM，表示连接证实。（3），接下来，开始进行鉴权。MSC将鉴权请求通过MTP、SSM、RRSM、RSS给MS。MS响应后，将鉴权响应通过这些软件模块发给MSC。（4），鉴权成功后，开始进行加密。MSC

27、将加密命令通过MTP、SSM、RRSM、RSS给MS。MS加密后，将加密完成消息通过这些软件模块发给MSC。（5），接下来，MS发”set_up消息通过RSS、RRSM、SSM、MTP给MSC。在VLR将”complete call”消息发给MSC后，MSC发”call proceeding”消息通过RSS、RRSM、SSM、MTP给MS响应”set_up”消息。MS主叫陆地信令流程3，分配信道陆地信令流程（1），MSC将分配请求”assignment request”消息通过MTP发给SSM。SSM随后发”Audit”消息给SM，要求SM对自己进行功能检测，完成后回”Audit respon

28、se”给SSM。（2），SSM发”initiate assignment”初始化分配消息给RRSM。RRSM接收到该消息后，发”assignment resource request”给CRM，要求CRM给分配TCH。CRM同意分配后，发”assignment channel assigned”消息给RRSM。（3），RRSM发”Physical context request”消息给RSS，要求RSS对物理通道进行检查和分配；RSS分配后，回证实消息”physical context comfirm”给 RRSM。（4），随后，RRSM将激活该业务信道。发”channel activatio

29、n”消息给RSS，RSS激活业务信道后，回”channel activation acknowledge”消息给RRSM。（5），2、3、4作完后，将继续进行分配”assignment”消息的传送。RRSM发”assignment command”命令给RSS，并送给MS。RSS随后发”establish indication”建立指示给RRSM。MS分配完成后，发”assignment complete”消息通过RSS给RRSM。分配信道陆地信令流程（6），接下来，RRSM告诉CRM释放在用的SDCCH，CRM向RSS发送去激活消息和释放消息。RSS释放后，将释放证实直接发到RRSM，RRS

30、M再将释放消息发给CRM。CRM发”RF channel release”给RSS，RSS释放RF后，发”RF channel release acknowledge”消息给RRSM，RRSM将该消息再发给CRM。（7），在6处理过程中，RRSM会发”assignment successful”消息给SSM。SSM接收到后，发”connect request”消息给SM，SM回”switch response”消息给SSM，为后面建立连接打好基础。之后，SSM再发”assignment complete”消息通过MTP给MSC。（8），MSC接收到分配完成消息，没有问题后，会发”Alertin

31、g”消息给BSS各部分，通过之传送到MS。（9），当对方摘机后，MSC通过BSS向MS发”connect”消息，MS接收后，通过BSS向MSC回”connect ACK”消息。开始通话。分配信道陆地信令流程4，切换陆地信令流程（一）（对于源小区）（1），RSS经过判断，了解该MS满足切换门限后，向RRSM/RCI发”handover recognized”消息。RRSM接收到该消息后，向SSM发”handover recognized received”消息。随后，SSM通过MTP向MSC发”handover required”消息，MSC接收到后，向BSS发”handover command

32、”消息到SSM。（2），SSM向RRSM发送”initiate handover”消息。RRSM经过一定的处理后，通过RSS向MS发送”handover command”。（3），当MS与目标小区建立好新的信道后，MSC通过MTP向SSM发送”clear command”消息。SSM接收到后，向RRSM发”release radio channel”消息；RRSM经过处理后，向RSS发送”channel release”消息。同时，要求CRM去激活DCH；CRM完成后，发响应给RRSM。之后，CRM要求RSS释放控制信道;RSS释放后，发证实消息给RRSM。之后，完成RF信道的释放。（4），S

33、SM在接收到从RRSM发来的”radio channel released”消息后，发”clear command”命令给MSC。MSC接收并处理后，发”RLSD”给SSM要求释放SCCP层3，接受后SSM发”RLC”消息告诉MSC已经完成。切换信令流程（一）5，切换信令流程（二）（对于目的小区）（1），MSC向目标小区的CRM发”Handover request”（CR）消息。CRM接收后，向RRSM发”handover channel assigned”消息，表示有无线信道给切换手机，可以进行切换。（2），RRSM收到后，向RSS发送”channel activation”来激活无线信道，

34、RSS收到后，回”channel activation acknowledge”消息给RRSM。同时RRSM发”handover allocation”给SSM。（3），SSM接下来发”connection request”消息给SM，并接受从SM回的”Switch request”消息。SSM接受后，发”handover request acknowledge”消息给MSC。以便让MSC通过源小区通知MS进行切换。（4），RSS开始探测是否有MS要接入到该小区来。并发”handover Detection”消息通过RRSM、SSM和MTP到MSC。（5），当MS接入到该小区时，RSS发”Es

35、tablish Indication”给RRSM，与MS信道建立完成后，发”handover complete”消息给RRSM。RRSM收到后，发”handover successful”消息给SSM。SSM发”handover complete”消息给MSC。切换信令流程（二）第三部分 GSM空中接口 一、 空中接口分类GSM空中接口可分为物理信道和逻辑信道两种。物理信道是指传输信息的媒介，在陆地接口中就是指电缆。逻辑信道由物理信道上传输的信息组成。1， 物理信道 单个GSM RF载频可以支持8个移动用户同时通话。如对面图所示，每个通话的信道占用载频的八分之一的时间，这种技术称为时分复用。时

36、间被分成了多个时间段，每个时间段称为一个“时隙”，时隙按顺序排列，并编号为0到7。每这样的8个时隙序列称为一个“TDMA帧”。 每个移动电话通话都会占用一个时隙，直到通话结束或发生切换。根据信道类型TDMA帧被组建成了多种结构。在后面将会讲到空中接口的信息如何在帧与复帧中发送，以及相关的定时。与移动台之间收发信号的定时对于系统正常工作非常关键。移动台和基站都必须在适当的时间发射和接收信号，否则就会错过它应该所在的时隙，一个时隙里所传的信息也称为一个突发脉冲序列（Burst）。每个数据突发脉冲序列在TDMA帧中对应一个分配给它的时隙，能提供一个GSM物理信道，而一个物理信道可以用于传送MS和BT

37、S之间的多种逻辑信道。GSM空中物理信道2，GSM逻辑信道GSM空中接口有两种逻辑信道：业务信道（Traffic Channel）和控制信道（Control Channel）。（1），业务信道TCH（Traffic Channel）业务信道用于传送话音和数据信息。共有以下几种业务信道：l 全速率（Full rate）TCH/FS:话音 ( 业务信息13kbit/s , 全部信息 22.8kbit/s gross )TCH/EFR:话音 ( 业务信息12.2kbit/s , 全部信息 22.8kbit/s gross )TCH/F9.6:9.6kbit/s 数据TCH/F4.8:4.8kbit/

38、s 数据TCH/F2.4:2.4kbit/s 数据l 半速率（Half rate）TCH/HS:话音（业务信息6.5kbit/s，全部信息 11.4kbit/s）TCH/H4.84.8kbit/s 数据TCH/H2.4 2.4kbit/s 数据缩略语：TCH Traffic Channel业务信道TCH/FS Full rate speech channel全速率业务信道TCH/HS Half rate speech channel半速率业务信道TCH/9.6 Data channel 9.6kb/s9.6kb/s数据信道TCH/4.8 Data channel 4.8kb/s4.8kb/s数

39、据信道TCH/2.4 Data channel 2.4kb/s2.4kb/s数据信道 话音信道有两种不同的编码方法：全速率FR（Full Rate）增强型全速率EFR（Enhanced Full Rate）。在相同空中接口带宽的条件下，增强型全速率编码与全速率话音编码相比，能提供更好的话音质量。EFR采用了一种新的话音编码算法，能提供更好的话音质量，但是只有Phase 2+以上的移动台才支持EFR。逻辑信道分类TCHTraffic Channels(业务信道)Speech(话音)TCH/FSTCH/HSTCH/EFRNBData(数据)TCH/9.6TCH/2.4TCH/4.8NBTCHSAC

40、CHFACCH（2），控制信道 GSM控制信道包括：广播控制信道BCCH (Broadcast Control Channel);通用控制信道CCCH (Common Control Channel);专用控制信道DCCH (Dedicated Common Control Channel).BCCH类广播控制信道仅是下行信道(从基站到移动台),包括:iBCCH广播控制信道,用来发送网络相关的信息。该信道是连续发射的,供周围小区中的移动台测量其信号强度。iSCH（Synchronizing Channel）同步信道，用来发送帧同步信息。iFCCH（Frequency Control Chann

41、el）频率控制信道，发射载波同步信息。CCCH类通用控制信道类是双向的，即包括上行和下行两个方向：iRACH（Random Access Channel）随机接入信道是上行信道用于移动台接入系统。iPCH（Paging Channel）寻呼信道和AGCH（Access Granted Channel）接入允许信道都是下行的，AGCH用于给MS分配资源，如SDCCH。PCH用于系统寻呼移动台。PCH和AGCH从不同时使用。iCBCH（Cell Broadcast Channel）小区广播信道，用于向小区内所有的移动台广播信息，如话务信息等。DCCH类 专用控制信道在移动台呼叫建立或用户身份验证时

42、，唯一的分配给该移动台。DCCH包括：iSDCCH（Standalone Dedicated Control Channel）独立专用控制信道，用于移动台在呼叫建立或做用户身份验证时，向移动台发送或接收数据。i随路控制信道（Associated Control Channel），包括慢速随路控制信道SACCH（Slow Associated Control Channel）和快速随路控制信道FACCH（Fast Associated Control Channel）。SACCH用于无线链路功率测量及传送功率控制消息。FACCH用于传送“事件”型消息，如切换消息。FACCH和SACCH都工作在上

43、行和下行两个方向。控制信道FACCHSACCHBCCH同步信道SCHFCCHFBSBCCCHRACH-上行PCH/AGCH-下行CBCH-下行NBNBABCCHControl Channel(控制信道)DCCHNBSDCCHACCHBCCH仅为下行NB/DBNB/AB3，GSM控制信道详解 a，广播控制信道BCCH（Broadcast Control Channel）BTS在所有时间都发送广播控制信道，用来载送BCCH的无线载频称为BCCH载频，当移动台开机但没有通话时，会周期性的监视BCCH中的信息（至少每30秒） 广播控制信道BCCH中传送的信息有： i位置区识别号LAI （Locatio

44、n Area Identity） i移动台应监视的相邻小区列表 i本小区使用的频率列表 i小区识别号 i功率控制指示 i是否允许不间断发射DTX（Discontinuous Transmission） i接入控制（如紧急呼叫、呼叫阻断） i小区广播信道描述。 BCCH总是在所有的时刻以恒定功率发射，使所有可能会用到它的移动台能测量它的信号强度。当BCCH没有信息发送时就发送填充比特，或称为虚拟突发脉冲序列。l 频率校正信道FCCH（Frequency Control Channel）该信道在BCCH时隙频繁发送，使移动台能同步到基站的频率。FCCH只会在BCCH载频的时隙0发射，相当于时隙0的

45、标志，使移动台能识别到时隙0。l 同步信道SCH（Synchronizing Channel）SCH传送的信息使移动台能同步到TDMA帧结构，以及使移动台能知道时隙的定时。另外还包括以下信息： Ø 帧号 Ø 基站身份识别码BSIC（Base Site Identity Code） 移动台将会监视相邻小区中BCCH的信息，并存储信号最强的6个小区的信息。这些小区的SCH信息也被存了下来，以便移动台到了一个新小区时，可以快速的与之同步。广播控制信道(BCCH)CCH控制信道BCCH广播控制信道-仅为下行BCCH同步信道SCHFCCHb，通用控制信道CCCH（Common Con

46、trol Channel）通用控制信道用于在BTS和移动台之间传送控制信息，完成呼叫建立和呼叫寻呼功能 通用控制信道包括：l 随机接入信道RACH（Random Access Channel）移动台在发起呼叫或响应寻呼时须接入到系统，这时将使用到RACH信道。l 寻呼信道PCH（Paging Channel）用来寻呼MS。（可以通过IMSI、TMSI或IMEI来寻呼移动台）l 接入允许信道AGCH（Access Grant Control Channel）BTS在RACH上收到MS的接入消息后，通过AGCH给MS分配专用控制信道，MS再转到专用信道上继续呼叫处理。MS的呼叫处理可能是呼叫建立、

47、寻呼响应、位置更新或短消息业务。l 小区广播信道CBCH（Cell Broadcast Channel）该信道用来传送需要广播到小区中所有移动台的信息。CBCH用专用控制信道来发送信息，但被看作是通用信道，因为小区中所有的移动台都能收到它发送的消息。 激活的移动台必须频繁的监视BCCH和CCCH，CCCH和BCCH在相同载频上发送。名词缩写CCCH Common Control Channel 通用控制信道RACH Random Access Channel 随机接入信道PCH Paging Channel 寻呼信道AGCH Access Granted Channel 接入允许信道CBCH

48、Cell Broadcast Channel 小区广播信道通用控制信道(CCCH)CCH控制信道CCCH公共控制信道-双向RACH上行PCH/AGCH下行CBCH下行c，专用控制信道DCCH（Dedicated Control Channel） DCCH是RF载频中的一个时隙，该时隙用来传送8个独立专用控制信道SDCCH(Stand-alone Dedicated Control Channels)。一个SDCCH可以供一个MS做呼叫建立、鉴权、位置更新和点到点的短消息。 后面我们将会看到，在BCCH/CCCH时隙中也会有SDCCH，但这种配置只允许有4个SDCCH。随路控制信道ACCH（As

49、sociated Control Channel） ACCH可以和SDCCH或TCH用在一起，随SDCCH或TCH发送一些相关信息。l 慢速随路控制信道SACCH（Slow Associated Control Channel）在下行方向传送功率控制和定时信息，在上行方向传送RSSI和链路质量报告。l 快速随路控制信道FACCH（Fast Associated Control Channel）FACCH在TCH上发送。FACCH从TCH“偷”一个突发脉冲序列（Burst），插入自己的信息发送出去。FACCH用于传送用户鉴权和切换信息。不同的用户可以在不同的时隙共用同一个无线信道，多个控制信道可

50、以在不同时间共用一个无线信道的一个时隙，这样可以有效的传送控制信息而不会降低网络容量，所以我们需要把业务信道的时隙和控制信令的时隙很好的组织在一起。名词缩写：SDCCH Standalone Dedicated Control Channel 独立专用控制信道SACCH Slow Associated Control Channel 慢速随路控制信息FACCH Fast Associated Control Channel 快速随路控制信道专用控制信道DCCHCCH控制信道DCCH专用控制信道-双向SDCCHACCHFACCHSACCH二、GSM复帧结构1，信道组前面讲到的各种逻辑信道总是组合

51、在一起，成为信道组，共有四种最常见的组合组：l 全速率业务信道组-TCH8/FACCH+SACCHl 广播信道组-BCCH+CCCHl 专用信道组-SDCCH8+SACCH8l 组合信道组-BCCH+CCCH+SDCCH4+SACCH4半速率信道组(如果采用的话)和全速率信道组相似。l 半速率业务信道组-TCH16/FACCH+SACCH信道组与时隙以上所说的信道组通过一个选定的时隙在空中接口发送。有的信道组可以在任意时隙发送,但有的信道必须在特定时隙发送,以下这张表中是信道组与时隙的对应关系. 信道组时隙业务(Traffic)任意时隙广播(Broadcast)0,2,4,6,(必须先用0)*专用(Dedicated)