復幀

復幀

復幀是在GSM系統中,由26TDMA幀或51TDMA幀組成的幀。

26幀的用於承載業務信道TCH,51幀的用於承載控制信道CCH。

基本介紹

  • 中文名:復幀
  • 外文名:complex frame或multi frame 
  • 所屬:GSM
定義,幀,復幀傳輸用時,TDMA,時隙,載頻,復幀同步與失步,兩種復幀類型的比較,超幀,

定義

GSM系統中,由26TDMA幀或51TDMA幀組成的幀稱之為復幀,不同之處在於26幀的用於承載業務信道(TCH包括SACCH和FACCH),51幀的用於承載控制信道(CCH包括BCH和CCCH)。
TCH復幀是由26TDMA幀組成,24個TDMA幀用於業務,2個用於信令。
控制信道(CCH)是用於傳送信令信息和短的分組數據的信道。

一些書本上都給不同作用的幀定義了幀的名字,比如同步作用的幀叫同步幀,還有校正幀,SACCH幀等等。為什麼一個TDMA幀里已經包括了TS0-TS7的所有脈衝信息,即包括了所有信道上的信息,無論是邏輯層面的還是物理層面的,卻又被定義成特定作用的幀呢?比如一個26復幀就包括12個TCH幀加一個SACCH幀再加12個TCH幀和1個空閒幀。
首先TS0時隙(信道)上傳播的是BCCH、FCCH、SCH、CCH邏輯信道上的信息,每個邏輯信道對應不同的突發脈衝,而載頻每次同時只能在TS0上發生其中一種脈衝,所以一個循環產生的TDMA幀的TSO時隙脈衝會不同,對應的會有同步幀、校正幀等。
51幀和26幀作用於不同的場合,51幀作用於MS空閒和起呼場合,26幀作用於MS通話場合。MS會根據自己的狀態去選擇是51幀一處理還是26幀一處理。當MS空閒時會不停的接收處理51復幀,只要解碼出51復幀中每個TDMA幀的TS0信道上的脈衝訊息就可以了,而不會發生當只接收到26個幀時就解碼處理,那樣解碼出來的信息也是不準的,因為規範規定只有TS0時隙上發生的邏輯信道信息分布在51個幀上,只有完成接收處理完整的51復幀才可以解碼處理完整的TS0時隙上的完整信息。
同樣的,MS在通話時,占用在指定的時隙上,比如占用在TS5上,此時MS只會關注TS5上信息,此時MS就會選擇26復幀方式處理信息,相應的此時載頻傳送的TDMA幀對於MS來講就是語音幀了。當然SACCH信道信息也會通過TS5傳播,26個復幀中第12號幀的TS5上攜帶的會是相應的SACCH信道脈衝。
至於空閒幀,也是GSM規範規定的,26復幀中的最後一個TDMA幀時空閒幀,MS在通話時可以不用去處理空閒幀的信息,把這部分時間用於同步鄰區信息。當然MS在通話時同步鄰區時,肯定也是接收處理鄰區傳送的51復幀。其實如果此時有一個MS2屬於空閒狀態,它和MS同時收到了26復幀中的空閒幀,MS2不會認為它是空閒幀的,空閒幀只是相對除TS0和控制信道時隙是空閒的,空閒幀里同樣有TS0和控制信道的脈衝信息,而且也是51復幀的組成部分,MS2此時還是需要解碼相對於MS的空閒幀來組合51復幀。

復幀傳輸用時

一個51復幀=51幀,1個幀=8個時隙(TS)。
而一個載頻是什麼?一個載頻就是信號傳送的物理載體。復幀在載頻(也就是所謂的頻點)上通過波得形式傳輸。幀是時分多址的產物。一個幀分8個時隙,每個時隙的間隔為0.577MS,一個幀的傳輸時間=0.577*8=4.616MS,一個51復幀的傳輸時間為235MS。

TDMA

一個TDMA幀包含8個基本的時隙,每一個時隙就是一個基本的物理信道。
物理信道(PhysicalChannel)採用頻分和時分復用的組合,它由用於基站(BS)和移動台(MS)之間連線的時隙流構成。這些時隙在TDMA幀中的位置,從幀到幀是不變的。必須記住,TDMA幀是在無線鏈路上重複的“物理”幀。
每一個TDMA幀含8個時隙,共占60/13≈4.615ms。每個時隙含156.25個碼元,占15/26≈0.577ms。
多個TDMA幀構成復幀(Multiframe),其結構有兩種,分別含連貫的26個或51個TDMA幀。當不同的邏輯信道復用到一個物理信道時,需要使用這些復幀。

時隙

每個時隙都有編號,就像每個TDMA幀都有FN一樣,時隙編編號為TN,TN取值從0一直到N中的整數,第n號時隙TS(n)的時隙編號TN=FN*8+n,收發信機和MS會把TN經過模8後同樣整數倍的時隙組成一個TDMA幀。
復幀

載頻

一個載頻定義為1個TDMA幀;分為8個時隙,一個時隙即為一個物理信道。邏輯信道被一一映射到物理信道上,即為時隙上,而時隙是TDMA幀的其中一個時隙上。
載頻在不停的工作,在每個物理信道上發生脈衝數據,由於是時分,依次會在TS0--TS7上產生不同類型的邏輯脈衝,分別記作0,1,2,3,4,5,6,7;一個循環就產生一個TDMA幀。mscbsc 移動通信論壇擁有30萬通信專業人員,超過50萬份GSM/3G等通信技術資料,是國內領先專注於通信技術和通信人生活的社區。
規定載頻產生一個TDMA幀,即分別在TS0-TS7上發生一個脈衝信號累積的時間約4ms,也就是一個TDMA幀在時間域上約為4ms。 為了方便處理信號數據,一定數量的幀組成復幀,一般有26復幀和51復幀。51復幀用於處理BCCH,FCCH,SCH和CCCH,SDCCH,26復幀用於處理TCH和SACCH。

復幀同步與失步

復幀同步是指接收端每復幀的起止時間和傳送端一致,它是收發端各對應幀在時間上“對準”的保證,使接收端能正確分離出各路的信令碼。復幀同步是通過每一復幀中F0幀的TS16來實現的。復幀F0幀TS16的前4位傳送復幀同步碼0000,第6位傳送復幀失步告警碼A2,復幀同步時,A2為0,復幀失步時,A2為1;第5、7、8位三位碼,可供傳送其它信息用。目前均固定為1。

兩種復幀類型的比較

含26幀的複合幀其周期為120ms,用於業務信道及其隨路控制信道。其中24個突發序列用於業務,2個突發序列用於信令。
含51幀的複合幀其周期為3060/13≈235.385ms,專用於控制信道。
51幀和26幀作用於不同的場合,51幀作用於MS空閒和起呼場合,26幀作用於MS通話場合。MS會根據自己的狀態去選擇是51幀一處理還是26幀一處理。當MS空閒時會不停的接收處理51復幀,只要解碼出51復幀中每個TDMA幀的TS0信道上的脈衝訊息就可以了,而不會發生當只接收到26個幀時就解碼處理,那樣解碼出來的信息也是不準的,因為規範規定只有TS0時隙上發生的邏輯信道信息分布在51個幀上,只有完成接收處理完整的51復幀才可以解碼處理完整的TS0時隙上的完整信息。
26復幀用於業務信道處理TCH和SACCH。;51復幀用於控制信道,比如BCCCH、FCCH,SCH和CCCH,SDCCH

超幀

多個復幀又構成超幀,(Superframe)它是一個連貫的51×26TDMA幀,即一個超幀可以是包括51個26TDMA復幀,也可以是包括26個51TDMA復幀。超幀的周期均為1326個TDMA幀,即6.12秒。

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