DMR 空中接口协议中文 - 图文-

1、ETSI TS102361-1V1.4.5(2007-12技术说明书电磁兼容性和无线频谱事务(ERM;数字移动无线电(DMR系统;第1部分:DMR空中接口(AI协议前言 (81范围 (82参考文献 (93定义,符号与缩写 (93.1定义 (93.2符号 (113.3缩写 (114概述 (164.1协议结构 (164.1.1空中接口物理层(第一层 (174.1.2空中接口数据链路层(第二层 (184.1.3空中接口呼叫控制层(CCL,第三层 (184.2数字移动无线电TDMA结构 (194.2.1突发和信道结构概述 (194.2.2突发和帧结构 (214.3帧同步 (224.4时序参考 (244

2、.4.1转信模式基站建立的时序关系 (244.4.2转信模式移动台建立的时序关系 (244.4.3直通模式时序关系 (244.5公共广播信道(CACH (254.6基本信道类型 (264.6.1带CACH的业务信道 (264.6.2带保护时间的业务信道 (264.6.3双向信道 (275第二层协议描述 (285.1第二层时序 (285.1.1信道时序关系 (285.1.1.1对准信道时序 (285.1.1.2偏移信道时序 (295.1.2话音时序 (305.1.2.1话音超帧 (305.1.2.2话音开始 (305.1.2.3话音结束 (315.1.3数据时序 (325.1.3.1单时隙数据时

3、序(single slot data timing (325.1.3.2双时隙数据时序(dual slot data timing (335.1.4通信时序(traffic timing (335.1.4.1基站时序 (335.1.4.2单频率基站时序 (355.1.4.3直通模式时序 (355.1.4.4时分双工时序 (355.1.4.5连续传输模式(Continuous transmission mode (365.1.5反向信道时序 (365.1.5.1内嵌下行反向信道 (375.1.5.2专用下行反向信道 (385.1.5.3独立上行反向信道 (385.1.5.4直通模式反向信道 (3

4、95.2信道接入 (405.2.1基本信道接入规则 (415.2.1.1信道活动类型 (415.2.1.2信道状态 (425.2.1.3时序主控(Timing master (425.2.1.4挂起时间消息和定时器 (425.2.1.5时隙1和时隙2依赖关系(slot1and2dependency (435.2.1.6发送许可标准(transmit admit criteria (435.2.1.7传输重试 (445.2.2信道接入流程 (445.2.2.1直通模式信道接入 (455.2.2.1.1移动台Out_of_Sync信道接入 (455.2.2.1.2移动台Out_of_Sync_Ch

5、annel_Monitored信道接入 (475.2.2.1.3移动台In_Sync_Unknown_System信道接入 (485.2.2.1.4移动台Not_in_Call信道接入 (495.2.2.1.5移动台Others_Call信道接入 (505.2.2.1.6移动台My_Call信道接入 (505.2.2.2转发模式信道接入 (505.2.2.2.1移动台Out_of_Sync信道接入 (505.2.2.2.2移动台Out_of_Sync_Channel_Monitored信道接入 (525.2.2.2.3移动台In_Sync_Unknown_System信道接入 (535.2.2

6、.2.4移动台TX_Wakeup_Message状态 (545.2.2.2.5移动台Not_In_Call信道接入 (555.2.2.2.6移动台Others_Call信道接入 (565.2.2.2.7移动台My_Call信道接入 (575.2.2.2.8移动台In_Session信道接入 (575.2.2.3非时间紧迫CSBK ACK/NACK信道接入 (576第二层突发格式 (586.1声码数据包 (596.2数据和控制 (606.3公共广播信道突发 (616.4反相信道 (626.4.1独立的上行反相信道突发 (626.4.2下行反相信道(RC突发 (637数字移动无线系统(DMR信号

7、(647.1链路控制信息结构 (647.1.1语音链路控制信息头 (657.1.2链路控制信息结束符 (667.1.3嵌入信号 (677.1.3.1下行(outbound通道 (687.1.3.2上行(inbound通道 (687.1.4公共广播信道中的短链路控制 (697.2控制信号块(CSBK信息结构 (707.2.1控制信号块(CSBK (707.3空闲信息 (717.4多块控制(MBC信息结构 (727.4.1多块控制(MBC (738数字移动无线系统(DMR包数据协议(PDP (758.1因特网协议 (758.2数据报分段和重组合 (768.2.1头块结构 (778.2.1.1无需确

8、认数据头 (788.2.1.2基于确认数据头 (798.2.1.3应答数据头 (798.2.1.4属性数据头 (808.2.1.5状态/预编码短数据头 (808.2.1.6原始短数据头 (818.2.1.7定义短数据头 (818.2.1.8UDT数据头 (828.2.2数据块结构 (828.2.2.1不需应答的数据包结构 (838.2.2.2基于应答的数据包结构 (858.2.2.3应答数据包结构 (878.2.2.4应答包的挂起时间 (888.2.2.5UDT最后数据块结构 (899第二层PDU描述 (909.1话音突发,普通数据突发和CACH突发使用的PDU (909.1.1同步(SYNC

9、PDU (909.1.2嵌入式信令(EMBPDU (919.1.3时隙类型(SLOTPDU (919.1.4TACT PDU (929.1.5反相信道(RCPDU (929.1.6完全连接控制(Full Link Control:FULL LCPDU (929.1.7短链接控制(Short Link Control:SHORT LCPDU (929.1.8控制信令块(Control Signalling Block:CSBKPDU (939.1.9伪随机填充位(Pseudo Random Fill Bit:PR FILLPDU (939.2数据相关PDU描述 (939.2.1需要确认的包头(C

10、_HEADPDU (939.2.23/4速率编码包数据(R_3_4_DATAPDU (949.2.33/4速率编码最后数据块(R_3_4_LDATAPDU (949.2.4需要确认的应达包头(C_RHEADPDU (949.2.5需要确认的应答包数据(C_DATAPDU (959.2.6无需确定的数据包头(U_HEADPDU (959.2.71/2速率编码包数据(R_1_2_DATAPDU (959.2.81/2速率编码最后数据块(R_1_2_LDATAPDU (969.2.9专有头(P_HEADPDU (969.2.10状态/预编码短数据包头(SP_HEADPDU (969.2.11原始短数

11、据包头(R_HEADPDU (979.2.12已定义的短数据包头(DD_HEADPDU (979.2.13统一的速据传输头(UDT_HEADPDU (989.2.14统一的数据传输最后一个数据块(UDT_LDATAPDU (989.2.151速率编码包数据(R_1_DATAPDU (989.2.161速率编码最后数据块(R_1_LDATAPDU (999.3第二层信息单元编码 (999.3.1色码(Colour Code:CC (999.3.2秘密指示器(PI (1009.3.3LC开始/结束(LCSS (1009.3.4EMB奇偶 (1009.3.5Feature set ID(FID (1

12、009.3.6数据类型 (1009.3.7时隙类型奇偶 (1019.3.8接入类型(AT (1019.3.9TDMA信道(TC (1019.3.10保护标记(PF (1019.3.11完全链接控制 (1029.3.12短链接控制操作码(SLCO (1029.3.13TACT奇偶 (1029.3.14RC奇偶 (1029.3.15组或个人(G/I (1029.3.16响应请求(A (1029.3.17数据包格式(DPF (1029.3.18SAP标示符(SAP (1039.3.19逻辑链接ID(LLID (1039.3.20完全消息标记(F (1039.3.21跟随的块(BF (1049.3.2

13、2附加字节计算(POC (1049.3.23再次同步标记(S (1049.3.24发送队列数(N(S (1049.3.25片断队列数(FSN (1059.3.26数据块序列数(DBSN (1059.3.27数据块CRC(CRC-9 (1069.3.28Class (1069.3.29Type (1069.3.30Status (1069.3.31最后块(LB (1069.3.32控制信令块操作码(CSBKO (1079.3.33附加的块(AB (1079.3.34源端口(SP (1079.3.35目的端口(DP (1079.3.36状态/预编码(S_P (1079.3.37选择性自动重复请求(

14、SARQ (1079.3.38定义的数据格式(DD (1089.3.39统一的数据传输格式(UDT Format (1089.3.40UDT附加的块(UAB (1099.3.41辅助标记(SF (1099.3.42附加的半个字节 (10910物理层 (11010.1参数 (11010.1.1频率范围 (11010.1.2射频载波带宽 (11010.1.3传输频率误差 (11010.1.4时基时钟漂移误差 (11010.2调制 (11110.2.1符号 (11110.2.24FSK产生 (11110.2.2.1偏移索引 (11110.2.2.2平方根升余弦滤波(Square root raise

15、d cosine filter (11110.2.2.34FSK调解器 (11210.2.3突发时序 (11210.2.3.1普通突发 (11310.2.3.2反相信道(RC突发 (11610.2.3.3合成锁定时间限制 (11710.2.3.4信号传输时的临时的频率约束 (118附录A(标准: (119附录B(标准 (120B.1Block Product Turbo Codes (121B.1.1BPTC(196,96 (121B.2可变长度BPTC (125B.2.1嵌入式信令的可变程度BPTC (125B.2.2反向信道BPTC可变长度 (126B.2.3CACH信令的可变长度BPTC

16、 (127B.2.4Rate3/4Trellis code (129B.2.5Rate1编码数据 (133B.3生成矩阵和多项式 (136B.3.1Golay(20,8 (136B.3.2二次方剩余式(16,7,6 (136B.3.3汉明码(17,12,3 (136B.3.4汉明码(13,9,3、汉明码(15,11,3、汉明码(16,11,4 (137B.3.5汉明码(7,4,3 (138B.3.6Reed-Solomon(12,9 (138B.3.78-位CRC计算 (140B.3.932位CRC计算 (141B.3.10CRC-9计算 (144B.3.115位的校验和计算 (145B.3.

17、12数据类型CRC掩码 (145B.4交织 (147B.4.1CACH交织 (147附录C (148C.1直通模式时序图 (148C.2反相信道时序 (148附录D(标准 (150D.1空嵌入式消息位定义 (150D.2空闲消息位定义 (150附录E(标准 (152附录F (166F.1第2层定时器 (166F.2第二层中的常量 (168附录G (169G.1高层MS状态和SDL描述 (169G.1.1MS第一层SDL (169G.1.2MS第2层SDL (171G.2高层BS状态和SDL描述 (173G.2.1BS双时隙SDL (174G.2.2BS单一时隙SDL (175附录H(标准 (1

18、77附录I (177附录J (178附录K (178历史 (179前言本技术规范由欧洲电信标准化协会无线及电磁兼容技术委员会发布。本文是数字移动无线电(DMR技术要求的第一部分,DMR技术要求一共分为四部分:第一部分:DMR空中接口协议第二部分:DMR话音、普通服务和设备第三部分:DMR数据协议第四部分:DMR集群协议1范围本文包含工作在现有获得许可的陆地移动服务频带的DMR系统的技术要求。该频带由CEPT/ERC/T/R25-08规定。本文描述可升级DMR系统的空中接口,该系统包括三级可能的产品:第一级产品:使用完整的天线,工作在直通模式(不使用基础设施通信的DMR 设备,有普通授权而没有个

19、体授权。第二级产品:工作在直通模式或使用基站来转发的DMR系统。第三级产品:使用控制器来自动控制通信的DMR集群系统。注解1:第二级和第三级产品包括同播或非同播系统注解2:这三级可能的产品只能独立工作而不能共同使用。本文详细说明空中接口,也说明了共享物理信道的频谱使用协议。特别地,为了使用现有的陆地移动服务频带而对频谱规划和管理带来最小的改变。因此,DMR协议预期用于陆地移动频带,物理信道偏移,以及其他频谱参数无须任何改变。2参考文献3定义,符号与缩写3.1定义本文中使用如下的定义。1:1模式:1个业务信道模式注解:1:1模式支持一路移动台与固定终端的双工通话或使用双频率基站时带有可选的上行反

20、向信道的一路单工通话。2:1模式:2个业务信道模式注解:2:1模式支持两路独立的通话,可以是移动台与固定终端的双工通话或者使用双频率基站的单工通话。逆向信道:直通模式时从目标到源的逻辑信道基站:用来获得DMR服务的固定终端设备搬运服务:接入点之间提供信息传输能力的无线电通信服务突发:物理信道里基本数量的比特注解1:存在不同比特数的三种不同突发。业务突发包含264比特,公共广播信道突发包含24比特,反向信道突发包含96比特。注解2:在突发开始和结束之间可以包含保护时间,用来作为功率(rampp up and ramp down。注解3:突发的详细定义参见4.2.1节。呼叫:移动台之间完整的相关业

21、务序列注解:业务可能是一或多个包含特定呼叫相关信息的突发控制面:DMR协议栈中专用于控制和数据服务的部分常规通信:非集群通信注解:这是一种任何无线单元(移动台不使用集群协议可以与一个或多个其他无线单元(移动台通信的通信技术,可以是直通模式或者使用任何附加设备(如基站。数字移动无线电:用来获得DMR服务的包含所有移动和/或者固定终端设备的物理集合。直通模式:移动台之间在网络控制之外可以通信的工作模式注解:这是一种任何无线单元(移动台不需要任何附加设备(如基站可以与一个或多个其他无线单元(移动台通信的通信技术。双工:信息可以在两个方向传输,并且两个方向是独立的工作模式注解:双工也称为全双工前向信道

22、:直通模式时从源到目标的逻辑信道帧:两个标记为1和2的连续的时隙主解:每帧长度为60ms。Golay码:一种称为golay的纠错编码Hamming码:一种称为Hamming的纠错编码上行:移动台到基站的传输逻辑信道:逻辑端点之间确切的数据通路注解:逻辑信道标记为1和2。逻辑信道可以由子信道组成,如SYNC,内嵌信令,等移动台:用来获得DMR服务的包含所有移动设备的物理集合。下行:从基站到移动台传输负载:信息区段的比特物理信道:突发信息比特调制的射频载波注解:射频载波可以是单频率或者是一对频率。DMR子系统的物理信道要求能够支持逻辑信道。礼貌协议(polite protocol:发送前先侦听的协

23、议注解:这是一种实现发送前先侦听功能的媒体接入协议,为了保证在发送前信道是空闲的。加密(privacy:加密变换注解:使用发送方和接收方共享的密钥对发送信息的任何变换协议数据单元:包含协议控制信息(信令和对等协议层实体之间可能交换的用户数据的信息单元射频信道:射频载波注解:这是射频频谱的特定部分。在DMR中,射频载波间隔为12.5kHz。物理信道可能是单频率或一对隔开的频率对。接收信号强度指示:接收机天线处接收到的信号的均方根值RS码:一种称为Reed-Solomon的纠错编码转信模式:移动台之间通过基站通信的工作模式注解:这是一种任何无线单元(移动台需要基站作为媒介来与一个或多个其他无线单元

24、(移动台通信的通信技术。反向信道:从目标到源的信令突发信令:通信网络中,关注于建立和控制连接以及管理的特殊信息交换单工:信息能在两个方向传输,但是不能同时在两个方向传输的工作模式超帧:在逻辑信道上标记为“A”到“F”的6个连续的业务突发。注解:超帧长度为360ms,只能用来传输话音业务。时隙:物理信道的基本时间单元注解:时隙长度为30ms,标记为1和2传输:传递包含信息或信令的突发的一段时间注解:传输可能是连续的,也就是多个突发传输没有ramp up,ramp down,也可能是不连续的,也就是单个突发传输有ramp up,ramp down时间。Trellis码:一种称为Trellis的用于

25、调制的纠错编码集群:网络控制的通信注解:这是一种所有的移动台在网络的控制之下,任何无线单元(移动台使用集群协议可以与一个或多个其他无线单元(移动台通信的通信技术。用户面:专用于用户语音服务的DMR协议栈的部分Vocoder socket:216比特的语音数据包3.2符号本文用到如下符号:dBm:用db表达的相对于1mW的绝对功率值dBp:用分贝表示的相对于一次突发中传输的平均功率的功率值Dibit:合在一起的代表4级符号的两个比特Eb:每位的能量Nible:合在一起的4比特No:每Hz的噪声Octet:合在一起的8比特,也称为字节Tribit:trellis码中合成一个符号的三个比特3.3缩写

26、本文中用到如下缩写:4FSK四进制频移键控AI空中接口ARP地址解释协议ARQ自动重发请求AT接入类型BER误比特率BPTC块Turbo码BS基站CACH公共广播信道CC色码CCL呼叫控制层C-plane控制面CR CRC位CRC循环冗余校验CS校验和CSBK控制信令块CSBKO控制信令块编码D_Sync普通数据突发同步DBSN数据块序列号DD定义数据格式DLL数据链路层DMR数字移动无线电DPF数据包格式DT普通数据突发数据类型区段EMB内嵌信令区段Enc_Dibit trellis编码器输出的2比特ERC欧洲无线电通信委员会ERM电磁兼容性和无线频谱事务FEC前向纠错FID特征码FLCO完

27、整链路控制码FSM有限状态机FSN片段序列号GF为了计算RS码奇偶校验的Galois域GF(2两个元素的Galois域Golay Golay码奇偶校验H Hamming码奇偶位HC头压缩H_Cx BPTC第x列的Hamming奇偶位H_Rx BPTC第x行的Hamming奇偶位HMSC高级消息序列图Hx BPTC第x行的Hamming奇偶位I信息位ID身份识别码IP网络协议LB最后的块LBT传输前先侦听LC链路控制LCSS链路控制开始/停止LLID逻辑链路IDLSB最低有效位LSO最低有效字节MAC媒体接入控制MBC多块控制包MFID制造商特征码MS移动台MSB最高有效位MSO最高有效字节N_

28、LC空链路控制位P公共广播信道包PA功率放大器PABX私人自动分支交换PC奇偶校验位PDP包数据协议PDU协议数据单元PF保护标志PI加密标志符PL物理层POC pad octet countPR FILL伪随机码填充位PSTN公共交换电话网QR二次残余码奇偶校验位R保留位R_Sync反向信道同步RC反向信道RF射频rms均方根RS Reed-Solomon码RSSI接收信号场强指示SAP服务接入点(网络提供服务的地方 SAPID服务接入点标志符SDL说明和描述语言SFID标准特征码SLCO短链路控制码SYNC同步TACT TDMA接入信道类型TC TDMA信道TCP传输控制协议TDD时分双工

29、TDMA时分多址Trellis_Dibit Trellis码输出的两个比特TX发射比特UDP用户数据报协议UDT统一数据传输U_plane用户面V_Sync TDMA话音突发同步VS话音数据位4概述本文描述了数字移动无线电系统(DMR,该系统采用双时隙时分多址技术(TDMA,射频载波带宽为12.5kHz(注解1。注解1:第一级产品的数字移动无线电系统采用上述技术的连续传输变体。本文描述了数字移动无线电系统空中接口的物理层和数据链路层。符合本文规范的无线设备(固定的,移动的或者便携式的在空中接口部分能够与其他厂商的设备共同使用。对语音传输,数据传输,控制信令的时隙格式,信息段定义和时序都作了说明

30、。在基本的时隙格式和比特定义说明之后给出了TDMA时序的概述。接下来是载荷和控制信息的定义。最后,详细说明了调制和时序约束。本文没有提供系统实现的规范和操作细节,这些包括但并不局限于中继、漫游、网络管理、声码器、安全、数据、子系统接口以及私人与公共交换电话网之间的数据。本文只描述与空中接口兼容的合适的接入必要条件。4.1协议结构本节提供一个模型来识别不同的功能和过程以及它们处于数字移动无线电系统协议栈中的层次。本节以及其他相关节的协议栈只指定接口,但这些协议栈并不限定任何实现细节。此处说明的数字移动无线电协议体系结构遵循普通的分层结构,这种结构被接受用来描述分层的通信体系结构。数字移动无线电标

31、准为以下的三层模型定义了协议,如图4.1。 协议栈的最底层是物理层,也就是第一层。数据链路层,也就是第二层,处理的是多用户共享物理层的问题。在数据链路层,协议栈被垂直地分为两个部分:用户面传输没有寻址能力的信息(比如话音,控制面传输信令信息,包括控制信息和数据,都具有寻址能力,如图4.1所示。注解1:记住控制面和用户面信息的不同要求是合适的。控制面信息只需要离散的物理链路来传输,尽管它需要连续的虚拟链路来支持这种服务。这种服务可以称为信令或包模式服务。应答可以要也可以不要。然而,用户面信息需要规则的物理链路从而支持固定延时服务。这种服务可以称为电路模式服务。注解2:图4.1中的数据链路层在空中

32、接口协议部分能够被进一步细分来区分媒体接入控制和逻辑链路控制功能。鉴于这两种任务独特的性质,在无线电空中接口协议中经常这样区分他们。本文中并没有作这样的区分。这样的区分有独特的实现方式。如果第二层中的用户平面只提供媒体接入控制服务,则实现方式更独特。呼叫控制层,也就是第三层,承载在控制面上,负责呼叫控制(寻址,设备等,提供数字移动无线电系统支持的服务,支持短数据和包数据服务。第二层的用户平面支持语音服务。控制层以及数字移动无线电系统提供的设备和服务在TS102361-2中有描述。DMR提供的短数据和包数据协议在TS102361-3中有描述。4.1.1空中接口物理层(第一层空中接口第一层应该是物

33、理层。应该能处理物理突发,接收或者发送的比特组合。本文第10章描述了物理层。空口第一层应该包括以下功能:调制与解调发射机和接收机切换射频特征比特和符号定义频率与符号同步突发的构建。(burst building4.1.2空中接口数据链路层(第二层空中接口第二层应该处理逻辑连接和向上层隐藏物理媒介。第5至9章描述了数据链路层。数据链路层主要功能如下:信道编码(前向纠错编码,循环冗余校验;交织,去交织和比特排序应答和重发机制媒体接入控制和信道管理帧,超帧构建和同步突发和参数定义链路寻址(源和/或者目标语音应用(语音数据和物理层的接口数据传输服务与通话控制层交换信令和/或者用户数据4.1.3空中接口

34、呼叫控制层(CCL,第三层空中接口第三层只适用于控制平面,应该是DMR在第二层功能之上提供的服务和设备的入口。呼叫控制层在TS102361-2有描述,应该嵌入有固有的服务。通话控制层提供如下功能:基站激活/deactivation;呼叫建立,维持与终结;单呼或组呼发送与接收;目标寻址(DMR用户或网关;支持固有的服务(紧急信令,pre-emption,late entry数据呼叫控制;通知信令;(announcement signalling4.2数字移动无线电TDMA结构4.2.1突发和信道结构概述本处描述的解决方案基于2时隙的时分多址(TDMA结构。无线电系统可利用的物理资源是无线电频谱的

35、频段。无线电频段划分为射频载波,每个载波在时间上划分为帧和时隙。一个DMR突发是指被数据流调制的一段射频载波。因此突发代表一个时隙的物理信道。DMR子系统的物理信道要求支持逻辑信道。逻辑信道是指两个或多个用户之间通信的路径。逻辑信道代表协议和无线子系统之间的接口。逻辑信道可以分为两类:业务信道传输语音或数据信息;控制信道传输信令;基站和移动台之间信息交换的一般时序图如图4.2所示,这里两个TDMA物理信道的时隙分别标为信道1和信道2。上行传输标为"MS TX",下行传输标为"BS TX"。这张图用来阐明一些信令特征和时序关系,并不代表详细的情况。 图4.

36、2所阐明的关键点包括:当基站正在发射时,下行信道是连续发射的,即使没有信息要发送。当移动台没有信息要发送时,上行信道的传输被停止。上行信道在突发之间有一段没有使用的保护时间,来保证功率放大器的(ramping 和传输延时。下行信道在突发之间有公共广播信道(CACH,用于业务信道管理(帧形成和接入和低速信令。在突发中心要有同步标志或者内嵌信令区段。将内嵌信令放在突发中心,允许正在发射的移动台有时间随意切换到下行信道和恢复反向信道信息。其他的要点总结如下,但不局限于此:上行突发和下行突发的中心在时间上要对准。上行的信道1和信道2的突发在时间上相对于下行的信道1和信道2的突发有30ms 的偏移。这样

37、的安排允许在下行公共广播信道(CACH中单一的信道标志区段使用相同的信道号来指示上行和下行信道。语音突发和数据突发采用不同的同步机制来允许接收方区分它们。上行和下行信道采用不同的同步机制来帮助接收方消除共道干扰。内嵌信令区段和一般的数据突发采用色码来提供一个区分重叠的基站的简单方法,用来检测共道干扰。注意:色码不用来寻址(单呼或组呼。信道1的同步突发的位置和信道2的同步突发的位置是相互独立的。上行信道的同步突发的位置和下行信道的同步突发的位置是相互独立的。语音传输采用6个突发长度(360ms的超帧,6个突发依次标记为"A"-"F"。每个超帧从突发A的语音

38、同步标志开始。数据和控制信息不采用超帧结构。这些突发可能包含同步标志也包含内嵌信令,比如反向信道,如果需要的话。4.2.2突发和帧结构一般的突发结构包括两个108bit的负载区段和一个48bit的同步或者信令区段,如图4.3所示。每个突发总长度为30ms,但是264bits数据只使用其中的27.5ms,使用216bits负载区段足够容纳60ms的压缩语音。 例如,对于采用20ms为一帧的声码器来说,一次语音突发传送三个72-bit语音帧(包括FEC外加48-bit同步码字,也就是使用264比特(27.5ms传输突发内容。注意:对于数据和控制信息,负载区段缩减为两个98比特的负载,留下20比特作

39、为另外的数据类型定义,如6.2节所述。每个突发的中心传输的是同步或者内嵌信令。这个区段放在中心位置是为了支持反向信道信令(参见5.1.5节。在上行信道上,余下的2.5ms用作保护时间,来保证功率放大器的传输延时,如图4.4所示。 在下行信道上,这个2.5ms用作公共广播信道(CACH,传输TDMA帧编号,信道接入识别码和低速信令,如图4.5所示。 4.3帧同步帧同步由一个特殊的比特序列来提供,用来标志一个TDMA突发的中心位置。接收方可以使用匹配滤波器来实现初始同步,用匹配相关器的输出来初始化符号恢复参数,补偿频率和偏移错误,确定突发中心位置。一旦接收方与信道同步,它通过检测同步标志来验证信道

40、是否存在,确定同步类型来识别突发的内容。多个突发标志用来:区分话音突发与数据/控制突发和反向信道突发区分上行信道和下行信道为了实现这个功能,定义了如下同步标志(详情参见9.1.1:基站发话音;基站发数据;移动台发话音;移动台发数据;移动台发独立反向信道。对于所有的双频率基站信道上行传输和所有的单频率信道传输,第一个突发应该包含同步标志,以使目标接收方能够检测到信号到达,实现比特同步,确定突发中心。接下来的突发包含同步或者内嵌信令,取决于突发类型和传输的内容。对于所有双频率基站信道下行传输,假设移动台在开始向它传输前已经与下行信道同步。因此,话音头没有必要包含同步标志。注解1:对于话音头与固定的

41、下行反向信道(RC在时间上占用同一位置的情况,由于不需要在话音头包含同步标志,因此话音下行传输不需要延迟。注解2:数据头和话音突发总是需要同步标志,因此如果数据头或者话音突发与内嵌下行反向信道(RC在时间上占用同一位置,下行传输必须延迟一个突发。对于数据和控制消息,内嵌的区段应该只是一个数据同步标志或者反向信令(参见5.1.5.1和5.1.5.2。对于话音呼叫,话音同步出现在每个话音超帧的第一个突发里。周期性地插入这些同步,除了能够标记超帧边界,还能让后来进入的(late entry接收方在传输开始后提取语音消息。超帧结构详细信息参见5.1.2.1节。图4.6说明了上行(移动台到基站TMDA信

42、道的最好情况和最坏情况下的同步周期。因为数据和控制消息在每次突发中包含帧同步区段,同步每60ms出现一次。在话音呼叫过程中,同步每360ms出现一次,360ms是一个语音超帧的长度。每个上行传输的第一个突发应该包含同步标志,以使目标能够检测和同步到传输。 图4.7说明下行(基站到移动台TDMA信道的最好情况和最坏情况下的同步周期。因为下行信道是连续工作的(keyed,TDMA信道总是包含某种类型的信令。另外,因为目标移动台能够接收两个TDMA时隙,目标移动台能从任何一个时隙里检测到同步。因为数据和控制消息在每个突发里包含帧同步区段,同步每30ms出现一次。在话音呼叫时,同步在每个信道里每360

43、ms出现一次,360ms是话音超帧的长度。图4.7说明话音的最坏情况同步时序,330ms,这发生在当两个话音呼叫有效并且他们的超帧相互偏移30ms。 基于这些假设,同步之间的时间间隔可以短至30ms,也可以长至330ms。4.4时序参考4.4.1转信模式基站建立的时序关系当借助于基站工作时,移动台应该与下行信道同步,并且完全基于下行时序建立上行时序。这样能保证所有移动台在同样的时序参考下工作。如果基站当前没有发射,想接入系统的移动台在同步和继续发送之前,应该异步地发送“基站激活”的信令到基站,然后等待下行信道建立(参见TS102361-25。4.4.2转信模式移动台建立的时序关系当借助于基站工

44、作时,基站也可以采用与移动台上行信道同步的方式发送它们的下行信道,这样可以避免基站激活程序。基站的这种行为也可以保证所有的移动台工作在同样的时序参考下。4.4.3直通模式时序关系在直通模式下,发射的移动台应该建立时序参考。任何要向源移动台发送反向信道(RC信令的移动台应该与前向信道同步,并且基于前向信道时序建立他们的反向信道时序。一旦源移动台停止发射,任何其他的想要发射的移动台应该先异步地发射信息,建立一个新的独立的时序参考。注意:反向信道(RC信令只应用于第二级和第三级产品。4.5公共广播信道(CACH正如上行信道在突发之间需要一段未使用的保护时间来满足功放的(ramping和传输延时,下行

45、信道在基站激活后应该连续发射,并且使用这一小段时间发送其他信令。公共广播信道定义为下行突发之间的,用来作为信道管理(成帧和接入和低速信令。使用公共广播信道的一个目的是用来指示上行信道的使用情况。因为双频率基站是全双工的,在接收的时候连续发射,应该向所有的侦听的移动台发送上行信道的状态信息(空闲或忙。当移动台想要发射数据消息的时候,在发射前应该等待直到上行信道被标记为空闲状态。图4.8展示了一个特定的公共广播信道突发和相应的上行突发之间的时序关系。每个公共广播信道突发指示延迟了一个时序的上行信道的状态,这允许接收方有时间来接收CACH,解码信息,决定采取何种动作和转到发射模式。在图示的例子中,在

46、下行信道2突发之前的CACH突发,指示了上行信道2的状态。注意:这个时序关系基于可以实际应用的最短时间周期。 使用公共广播信道的第二个目的是指示上行突发和下行突发的信道号码,如图4.9。每个公共广播信道突发指明接下来的下行突发和延迟一个时隙的上行突发的信道号码。在图示的例子中,公共广播信道突发指明上行信道2和下行信道2的位置。 使用CACH的第三个目的是传播低速信令,如7.1.4节所述。4.6基本信道类型4.6.1带CACH的业务信道带CACH的业务信道如图4.10所示。这种类型的信道应该用在双频率基站向移动台的下行传输中。这种信道由两个TDMA业务信道(信道1和2和用于信道编码,信道接入和低

47、速数据的CACH。只要基站被激活,这种信道就连续无间隙地发射。如果没有信道1和/或信道2没有信息要发射,基站应该发射空闲信息来填充突发(参见7.3节。如果CACH没有信息要发射,应该发送在TS102361-25中定义的短链路控制空消息。关于在CACH中传输短链路控制空消息请参见7.1.4节。注意:在移动台之间连续传输模式时也应该使用这种信道。 4.6.2带保护时间的业务信道带保护时间的业务信道如图4.11所示。这种类型的信道应该用在移动台向双频率基站的上行传输中。这种信道由两个被保护时间分隔开的TDMA业务信道(信道1和2组成,保护时间是为了满足功放的(ramping和传输延时。这种信道有三种

48、使用场合:使用场合1:两个信道都用作业务信道。使用场合2:一个单一信道(信道1用作业务信道。使用场合3:一个信道用作业务信道(信道2,同时另外一个用作独立反向信道突发(信道1。注意:第一种使用场合也应该用于通过单频率基站的通信,这里前向信道指移动台到基站,逆向信道(Backward指基站到移动台。 4.6.3双向信道双向信道如图4.12所示。这种类型的信道用于移动台之间的直通模式通信。这种信道由处于相同频率的有保护时间分隔的前向和反向TDMA信道组成。这种信道的三种使用场合如下:使用场合1:两个物理信道都用作全双工业务信道(前向和反向。使用场合2:一个单一的物理信道(前向用作业务信道。使用场合

49、3:一个用作业务信道(前向,另外一个用作短反向信道信令(反向。 5第二层协议描述以下章节描述第二层协议,定义DMR空中接口的数据链路层操作。从时序关系和信道接入规则两个方面来阐述第二层协议。5.1第二层时序5.1.1信道时序关系标明为“1”和“2”的信道代表的是有严格定义关系的逻辑信道。上行信道1和2突发与下行信道1和2突发在时间上有偏移。不同的呼叫类型和服务要求有特定的上行和下行信道时序关系,这引出一些逻辑信道的定义。话音和数据传输时需要上行信道和下行信道。上行信道和下行信道的时序关系可以是时间上对准的(对准信道也可以是非对准的(偏移信道,如本文5.1.1.1节和5.1.1.2节所述。如果基

50、站期望对准信道或偏移信道,移动台应该明白。对准信道时序和偏移信道时序的的上行和下行信道的逻辑信道关系应该遵照表5.1。 5.1.1.1对准信道时序对准信道时序通过给接收移动台在上行信道上提供反向传输机会来支持反向信道信令,而不会丢失任何下行业务。图5.1举例说明在逻辑信道1上的传输,逻辑信道1由上行信道2和下行信道1组成。因此当基站信道时序对准的时候,只提供在逻辑信道1上接收的移动台应该在下行信道1上接收,在上行信道2上发送。同样地,当基站信道时序对准的时候,只提供在逻辑信道2上接收的移动台应该在下行信道2上接收,在上行信道1上发送。 通过允许移动台在一个时隙里发送,在另外的时隙里接收转发的其

51、他移动台发送的信息,对准时序也支持移动台到移动台的双工通信。注意:移动台到移动台的时序要求适用于通过基站通信。5.1.1.2偏移信道时序通过允许移动台在一个时隙里发送,在另外的时隙里接收固定终端的发送,偏移时序支持移动台到固定终端的双工通信。图5.2的例子说明在逻辑信道1上的传输,逻辑信道1由上行信道1和下行信道1组成。因此当基站信道是偏移信道的时候,只提供在逻辑信道1上接收的移动台应该在下行信道1上接收,在上行信道1上发送。同样地,当基站信道是偏移信道的时候,只提供在逻辑信道2上接收的移动台应该在下行信道2上接收,在上行信道2上发送。 5.1.2话音时序5.1.2.1话音超帧话音帧应该用如图

52、5.3的6个突发,360ms的超帧来发送。完整的TDMA超帧以话音消息的持续时间为周期重复。超帧的突发用字母“A”到“F”来标记。突发A标志着超帧的开始,并且总是包含话音同步标志。突发B到F在同步标志的地方携带有内嵌信令。 5.1.2.2话音开始传统的系统中,语音传输的第一个突发A和转发的语音传输前面只需要一个语音链路控制头或者(加密标志PI头。在话音开始时只有一个链路控制头的信息序列如图5.4所示。话音消息以一个链路控制头突发开始,接着就是话音超帧。链路控制头的详细资料参见7.1节。 在集群系统中,话音也可以不使用任何前导头的来传输,如图5.5所示。在业务信道上的其他移动台能够基于集群控制信

53、令来确定源和目标群组/单元。注意1:不用传输前导头能够减少语音开始的延迟。然而,只有如果系统配置支持这种特性,移动台和基站才允许省略前导头。注意2:在集群系统里使用链路控制头是可选的。 对于传统的系统,在传输话音开始的时候应该发送链路控制头,可以发送加密标志(PI头,如图5.6所示。在这种情况下,链路控制头应该在加密标志头前面。 对于集群系统,可以在话音传输开始的时候发送加密标志头,来指明加密状态和初始化任何加密功能。消息序列如图5.7所示。为了支持late entry,额外的加密信息可能与话音消息进行交织。 5.1.2.3话音结束话音传输应该通过在紧跟话音超帧末尾发送带有数据同步而不是话音同

54、步的普通数据突发来结束。如图5.8所示。注意1:对于上行基站信道(双频率或单频率和直通模式,普通数据突发使用带有链路控制的结束符。对于所有其他情况,带有链路控制的话音结束可以用在普通数据突发中。 因为数据同步能够充分表明话音传输的结束,任何普通数据突发可以作为结束消息。注意2:是将数据突发还是同步作为结束标志由具体的实现来决定。5.1.3数据时序本文详细说明单时隙和双时隙数据传输模式。这两种模式的区别仅仅在于当传送信息的格式不变时所能提供给DMR栈中上层的比特速率。注意:使用哪种数据传输模式由系统实现决定。5.1.3.1单时隙数据时序(single slot data timing图5.9说明

55、一个单时隙上行数据传输的时序例子。单时隙数据传输开始于包含有地址和负载信息的一或两个数据头。数据头后面接着是一或多个数据块。传输的最后一个数据块终止整个数据消息传输。数据传输可能的完整描述将在TS102361-312中描述。图5.9说明移动台和基站之间需要一个数据头的数据交换情况。 图5.10说明两个移动台之间需要两个数据头的单时隙上行数据传输交换的情况。 单时隙数据传输模式适用于:直接信道;或者单频率转发器;或者有反向信道的1:1转发器系统;或者没有反向信道的1:1转发器系统;或者2:1转发器系统。5.1.3.2双时隙数据时序(dual slot data timing图5.11说明下行双时隙数据传输的时序例子。这个例子说明的是采用一个数据头作为传输开始。数据头之后接着的是一或多个数据块(本例中是12个。传输的最后一个数据块包含负载和CRC来检验整个数据消息是否被成功传送。注意:数据传输可能的完整描述将在TS102361-312中描述。 双时隙数据传输模式适用于:直接信道;或者没有反向信道的1:1转发器系统。5.1.4通信时序(traffic timing5.1.4.1基站时序下图说明转信通信的时序例子。转信延时取决于使用的逻辑信道种类(偏移信道或对准信道和基站处理信息的能力。注解:有些基站或系统实现可能会导致比下图例子中更长的时序