GSM移动通信系统无线信道的性能分析 第3页
公共控制信道(CCCH)：包括RACH、PCH、AGCH和CBCH，RACH足单向上行信道，其余均是单向下行信道。
专用控制信道(DCCH)：包括SDCCH、SACCH、FACCH。 ．
2.3.1广播信道
广播信道仅用在下行链路上，由BTS至MS。信道包括BCCH、FCCH和SCH。为了随
时都能发起通信请求，MS需要与BTS保持同步，而同步的完成就要依赖FCCH和SCH逻辑信道，它们全部是下行信道，均为点对多点的传播方式。
(1)频率校正信道(FCCH)：FCCH信道携带用于校正MS频率的消息，它的作用是使MS可以定位并解调出同一小区的其它信息。
(2)同步信道(SCH)：在FCCH解码后，MS接着要解出SCH信道消息，解码所得的信息给出了MS需要同步的所有消息及该小区的TDMA帧号(22bit)和基站识别码BSIC号(6bit)。
(3)广播控制信道(BCCH)：MS在空闲模式下为了有效的工作需要大量的网络信息，而这些信息都将在BCCH信道上来广播。信息包括小区的所有频点、邻小区的BCCH频点、LAI（LAC+MNC+MCC）、CCCH和CBCH信道的管理、控制和选择参数及小区的一些选项。所有这些消息被称为系统消息( SI)在BCCH信道上广播，在BCCH上系统消息有八种粪型，分别为：系统消息类型l、系统消息类型2、系统消息类型2bis、系统消息类型2ter、系统消息类型3、系统消息类型4、系统消息类型7、系统消息类型8。
2.3.2．公其控制信道
公共控制信道包括AGCH、PCH、CBCH和RACH，这些信道不是供一个MS专用的，而是面向这个小区内所有的移动台的。在下行方向上，由PCH、AGCH和CBCH来广播寻呼请求、专用信道的指配和短消息。在上行方向上由RACH倍道米传送专用信道的请求消息。
(1)寻呼信道(PCH)：当网络想与某- MS建立通信时，它就会根据MS所登记的LAC号向所有具有该LAC号的小区的PCH信道上进行寻呼，寻呼MS的标识为TMSI或IMSI。寻呼信道属于下行信道，点对多点传播方式。
(2)接入许可信道(AGCH)：当网络收到处于空闲模式下的MS发出的信道请求后，就根据该请求需要分配一专用信道，AGCH通过根据该指配的描述（所分信道的描述，和接入的参数），向所有的移动台进行广播。接入许可信道属于下行信道，点对多点传播方式。
(3)小区广播控制信道(CBCH)：它用于广播短消息和该小区一些公共的消息（如天气和交通情况），它通常占用SDCCH/8的第三个子信道，属于下行信道，点对多点传播。
(4)随机接入信道（RACH）：当MS想与网络建立连接时，它会通过RACH信道来发起接入请求，在PHASE1标淮中，请求消息包括3bit的建立原因（如呼叫请求、响应寻呼、位置更新请求及短消息请求等等）和5bit的参考随机数。属于上行信道，点对点传播方式。
2.3.3专用控制信道
包括SDCCH、SACCH、FACCH、TCH，这些信道被用于某一个具体的MS上。
(l)独立专用控制信道(SDCCH)：SDCCH是一种双向的专用信道，它主要用于传送建立连接的信令消息、位置更新消息、短消息、鉴权消息、加密命令及处理各种附加业务。
(2)慢速随路控制信道(SACCH)：SACCH是一伴随着TCH和SDCCH的专用信令信道。在上行链路上它主要传递无线测量报告和第一层报头消息（包括TA值和功率控制级别）；在下行链路上它主要传递系统消息type5、5bis、5ter、6及第一层报头消息。这些消息主要包括通信质量、LAI号、CELLID、邻小区的BCCH频点信号强度、NCC的限制、小区选项、TA值、功率控制级别等。
(3)快速随路控制信道(FACCH)：FACCH信道与业务信道TCH相关。FACCH用于在话音传输过程中给系统提供比慢速随路控制信道(SACCH)又高的多的速度来传送信令消息。它是通过借用20ms的话音突发脉冲序到来传送信令，这种情况被称为偷帧，如在系统执行越局切换时。由于话音泽码器会重复最后20ms的话音，所以这种中断不会被用户察觉的。
2.4 无线信道主要性能
无线信道是对移动通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻，为了形象地描述发送端与接收端之间的工作，人们想象两者之间有一个看不见的道路衔接，把这条衔接通路称为信道。
无线信道中的电波不是通过单一路径来传播的，而是由许多路径上的众多反射波合成的。由于时延扩展及不同路径来的反射波到达时间不同，相位不同，产生了多径衰落（即快衰落）。由地区位置的改变以及气象条件变化造成的，由阴影效应和气象原因引起的信号变化，称为慢衰落。无线信道中还会有多普勒效应。
综上所述，无线信道包括了电波的多径传播、时延扩展、衰落特性以及多普勒效应，在移动通信中，要充分考虑这些特性提出解决的方案。
第三章数据源的传输过程
3．1源数据的传输过程综述
由于GSM系统是一个全数字系统，话音和不同速率数据的传输都要进行数字化处理。为了将源数据转换为最终信号并通过无线电波发射出去，需经过几个连续的过程。相反，在接收端需要经过一系列的反过程来重现原始数据。下面我们主要针对话音的传输过程进行描述，它的工作顺序如罔2-10所示，这个过程对其它用户数据和信令也是一样的。
信源端的主要工作有：
1．信道编码
为了在数据传输期间对误码进行检错纠错，在数据流中增加了部分冗余比特。信道编码
的结果是一个比特流，对全速率话音编码来说，编码比特的长度是456bit。
2．交织
由于在通信过程中，差错的出现往往是成串的，为了使连续传输的数据具有最大不相关性而引入了交织的概念，它的目的是改善信道编码的性能，去除差错以及比特流中位置的相关性。交织以后；每个突发脉冲就形成了一个数据信息块。
3．加密
通过仅由MS和网络知道的加密方式来对信息块进行保护。
4．突发脉冲的形成
为了有助于接收信号的同步和均衡，往加密的信息块中增加了一些额外的信息，如训练
序列、保护间隔和尾比特等。
5．调制
将二进制的数字信息转变为合适频率的模拟信号，并以无线电波的形式发射出去。
3.2语音编码
由于GSM系统是一种全数字系统，话音和其它信号都要进行数字化处理，因此移动台首先要将语音信号转换成模拟电信号，以及其反变换，移动台再把这模拟电信号转换成13kbiUs的数字信号，用于无线传输。下面我们主要讲一下TCH全速率信道的编码过程。
目前GSM采用的编码方案是13kbit/s的RPE LlP（规则脓冲激励长期预测）编码，其目的是在不增加误码的情况下，以较小的速率优化频谱占用，达到与固定电话尽量相近的语音质量。
它首先将语音分成20ms为单位的语音块，再将每个块用8kHz抽样，每个块由此得到160个样本。每个样本再经过A率13bit(u率14bit)的量化，由丁l处理A率和u率的压缩率不同，因而将该量化值又分别加上了3个或2个的“0”bit，最后每个样本就得到了16bi的量化值。因而在数字化之后进入编码器之前，就得到了128kbiUs的数据流。但这一数据流的速率太高以至丁J无法在无线路径下传播，因而我们需要让它通过编码器来进行编码压缩。如果用全速率的编码器的话，每个语音块将被编码为260bit，最后形成了13kbit/s的源编码速率。此后将完成信道的编码。
在BTS侧能够恢复13kbit/s的源速率，但为了形成速率为16kbit/s的TRAU帧以便于在ABIS和ATER接口上传送，因而需再增加速率为3kbiUs的倍令，它可用于BTS控制远端TCU的工作，因而被称为带内信息。这3kbit/s将包括同步和控制比特（包括坏帧指示、编码器类型、DTX指示等）。总之，带内信息将能使TCC知道信息的种类（全速率语音、半速率语音、数据），以及采用何种适用的方法用于上行和T行的传输。
在TCU侧，为了适应PSTN网络64kbiUs的速率传输，因而它的码型速率转换板将完成将速率由13kbiUs转换为64kbiUs的工作。
3.3信道编码
信道编码用于改善传输质量，克服各种干扰因素对信号产生的不良影响，但它是以增加比特降低信息量为代价的。信道编码的基本原理是在原始数据卜-附加一些冗余比特信息，增加的这些比特是通过某种约定从原始数据中经计算产生的，接收端的解码过程利用这些冗余的比特来检测误码并尽
可能的纠正误码。如果收到的数据经过同样的计算所得的冗余比特同收到的不一
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