Организация логических каналов

Мы имеем 124 радиоканала, которые в соответствии с планом распределения частот (3/9, 4/12 и т.д.) распределены между ПБС. Каждая из ПБС имеет n двухсторонних радиоканалов C₀, С₁....,C_n, каждый из которых содержит по 8 физических каналов. Используя эти физические каналы, необходимо организовать все требуемые логические каналы. При рассмотрении вопроса организации логических каналов определяющее значение имеют: объем передаваемой информации; требуемая скорость передачи; требуемое число каналов каждого типа, необходимое для обеспечения заданного качества обслуживания вызовов. В GSM при организации логических каналов, используется хорошо известный подход из техники ИКМ.

Рассмотрим сначала организацию логических каналов управления. Логические каналы обеспечения радиообмена и общие, как было отмечено ранее, являются односторонними. Логические каналы подстройки частоты (F), синхронизации (S), контрольный (B) и общие (C): поиска и разрешения доступа имеют направление передачи от ПБС к ПС, а общий канал параллельного доступа (R) - от ПС к ПБС. Индивидуальные же логические каналы управления: индивидуальный сигнальный (D), медленный ассоциированный (А) и быстрый ассоциированный (А¢) являются двухсторонними. При этом логические каналы управления F, S и B имеют конфигурацию точка - многоточие, и достаточно иметь по одному каналу данного типа в каждой из сот. Требуемое число логических каналов управления типа C, R, D, A зависит от нагрузки, создаваемой ПС в каждой из сот. В зависимости от нагрузки для организации логических каналов управления используются один или более физических каналов.

Остановимся на случае, когда используется два физических канала 0-й и 1-й радиоканала С₀. Нулевой физический канал в направлении передачи от ПБС к ПС предназначен для организации логических каналов F, S, B, C. В направлении передачи от ПС к ПБС в нем размещаются только логические каналы R. Для создания вышеперечисленных логических каналов организуется мультицикл, содержащий 51 цикл доступа (рис. 5.4). В целях обеспечения равномерной периодической передачи кодовых комбинаций подстройки частоты и синхронизации в направлении от ПБС к ПС, мультицикл разбивается на 5 групп циклов доступа по 10 в каждом. Каждая группа начинается с кодовых комбинаций логических каналов управления F и S, как это показано на рис. 5.5,а. Далее в первой группе размещаются по одному логическому каналу B и С, а в остальных группах по два логических канала С. Скорость передачи информации логических каналов В и С составляет 1,94 кбит/с (4 х 114 за 3060/13 мс). В последнем цикле доступа мультицикла 0-й физический канал направления передачи от ПБС к ПС не используется для передачи информации (I - Idle). Его длительность отводится ПС для реализации процедуры измерения уровня сигналов своей и смежных сот. В направлении передачи от ПС к ПБС мультицикл не разбивается на группы циклов доступа, а 0-й физический канал каждого цикла доступа мультицикла используется для организации логического канала R (рис. 5.5,б). Осталось осуществить размещение логических каналов управления D и А. Информация быстрого ассоциированного канала А¢, как отмечалось ранее, передается по пользовательским каналам. Логические каналы D и A являются двухсторонними, и для их организации используется 1-й физический канал радиоканала C₀. Для обеспечения требуемого качества обслуживания вызовов, в данном случае, достаточно в каждой соте иметь по 8 логических каналов D со скоростью передачи 1,94 кбит/с и такое же количество совмещенных с ними каналов А со скоростью передачи в два раза ниже. Учитывая это, для того чтобы получить по 8 логических каналов каждого типа необходимо два мультицикла по 51 циклу доступа в каждом. Порядок размещения логических каналов типа D и A в первом физическом канале радиоканала С₀ прямого и обратного направлений передачи представлен на рис.5.6. Как видно из рисунка, логические каналы прямого и обратного направлений передачи смещены относительно друг друга. Это необходимо для обеспечения более эффективного взаимодействия ПС и ПБС, т.е. ПС имеет возможность сформировать ответную информацию.

Перейдем теперь к рассмотрению организации пользовательских логических каналов (T). 0-й и 1-й физические каналы радиоканала C₀ уже заняты под логические каналы управления, и на этой частоте для организации пользовательских логических каналов остаются только физические каналы со 2-го по 7-й. При организации пользовательских логических каналов необходимо учитывать, что каждый из них должен иметь медленный ассоциированный логический канал А со скоростью передачи 950 бит/с, который используется, например, для регулировки мощности ПС в процессе обмена пользовательской информацией. Кроме того, ПС требуется выделить

время для реализации процедуры измерения уровня сигнала. Учитывая вышесказанное, при размещении пользовательских логических каналов организуется мультицикл содержащий 26 циклов доступа (рис. 5.4). Тринадцатый цикл доступа мультицикла каждого пользовательского физического канала используется для размещения логического канала управления А, а 26-й остается пустым. Остальные 24 цикла доступа мультицикла предназначены для размещения одного пользовательского логического канала со скоростью передачи 22,8 кбит/c (24 х 114 бит за 120 мс), как это показано на рис. 5.7. Структуры мультициклов прямого и обратного направлений передачи идентичны. Однако следует учитывать, что ПС не может одновременно осуществлять передачу и прием информации, поэтому циклы доступа прямого и обратного направлений передачи смещены во времени, как это показано на рис. 5.8.

Таким образом, 0-й и 1-й физические каналы радиоканала C₀ используются для организации логических каналов управления, а физические каналы со 2-го по 7-й для пользовательских логических каналов. Физические каналы радиоканалов C₁, C₂,...., C_n полностью используются для организации пользовательских логических каналов. Такой подход к организации логических каналов в GSM используется только тогда, когда ПБС выделяется n двухсторонних радиоканалов. Однако может иметь место случай, когда ПБС выделяется один двухсторонний радиоканал. При этом нет необходимости иметь для обеспечения заданного качества обслуживания вызовов такое же число логических каналов управления C, R, D, A. В этом случае для организации всех логических каналов используется только 0-й физический канал, как это показано на рис. 5.9.

При рассмотрении организации логических и физических каналов мы ввели понятия цикл доступа мультицикл содержащий 51 или 26 циклов доступа. Кроме того, отмечали, что для обеспечения закрытия информации используется номерация циклов доступа. Механизм организации номерации циклов доступа приведен на рис. 5.4. Цикл доступа с периодом повторения 4,615 мс образуется 8 физическими каналами с длительностью каждого в 0,577 мс. Для организации логических каналов управления организуются мультициклы по 51 циклу доступа с периодом следования 235, 384 мс, а для пользовательских каналов организуется мультицикл по 26 циклов доступа с периодом следования 120 мс. На базе мультициклов образуется суперцикл, который содержит либо 51 мультицикл с 26 циклами доступа, либо 26 мультициклов с 51 циклом доступа. Период следования суперцикла составляет 6,12 с. 2048 суперциклов составляют один гиперцикл с периодом следования 3ч 28м 53с 760 мс.

К О Н Т Р О Л Ь Н Ы Е В О П Р О С Ы

1. Какие логические каналы организуются на участке ПБС-ПС, и каково их назначение?

2. Какие форматы кодовых комбинаций используются для каждого из логических каналов?

3. За счет чего повышается эффективность линейного кодирования?

4. Поясните принцип организации логических каналов управления.

5. Поясните принцип организации пользовательских логических каналов.

6. Как осуществляется номерация циклов доступа, используемая при закрытии информации?