Организация физических каналов

Для передачи быстродействующего объединенного канала управления (FACCH — Fast Associated Control Channel) и низкоскоростного выделенного канала управления (SACCH — Slow Associated Control Channel) применяются каналы трафика. Как уже было показано на рис.2.11 пакет трафика может использоваться и для передачи трафика, и для передачи кадров управления.

Для чего применяются однобитовые флажки, которые указывают тип информации?

Из 26 кадров 24 используются для трафика, один (12-й кадр) — как низкоскоростной выделенный канал управления (SACCH — Slow Associated Control Channel). Один (25-й) в настоящее время не задействован, но при полускоростном режиме он может использоваться для организации второго канала SACCH. Для передачи в 12-м кадре может работать 8 слотов.

Поскольку один канал SACCH при полноскоростном режиме занимает один слот с информационным полем 114 бит (см.рис.2.11), а время передачи 0,12 с, то скорость передачи по этому каналу 114/0,12=950 бит/с.

Слоты канала FACCH передаются со скоростью слота трафика. Остальные каналы управления передаются в мультикадре управления (рис.2.12), содержащем 51 кадр. Организация каналов управления в таком мультикадре показана на рис.2.15.

Каналы BCCH/CCCH могут использоваться всеми абонентами, находящимися в данной соте.

При передаче в направлении от сети к MS весь мультикадр разбивается на 5 групп по 10 кадров в каждой. Каждая группа начинается кадром канала FCCH, за которым следует SCH. Остальные 8 кадров разделяются на два блока по 4 кадра. Первая группа перового блока предназначена для передачи канала BCCH. Второй блок этой группы и остальные 8 блоков (всего 9 блоков), принадлежащие другим группам, предназначены для передачи кадров класса общего каналов управления — CCCH, а именно, входящих в него PCH и AGCH. Эти блоки называются блоками передачи каналов вызова. Таким образом, в рассматриваемом случае используются 4 кадра для передачи BCCH, 5 кадров для передачи FCCH, 5 кадров для SCH и 36 кадров (9 блоков вызова) для AGCH либо PCH.

Рис. 2.15.Организация мультикадра управления (а - е)

Линия от MS к сети используется только для передачи кадров канала RACH.

В табл.2.8 сведены итоговые сведения по организации логических каналов.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ РЕЧИ

Рис.2.16 показывает последовательность действий при преобразовании речи в радиоволны и обратном преобразовании.

Рис. 2.16.Последовательность действий при преобразовании речи в радиоволны и обратном преобразовании

Таблица 2.8. Организация каналов управления

Каналы управления CCH	Широковещательные каналы управления BCH	FCCH	от сети к MS	Каналы подстройки несущей частоты	Передается в речевом канале рис.2.11
SCH	от сети к MS	Канал временной синхронизации
BCCH	от сети к MS	Широковещательный канал управления	Передается в мультикадре управления рис.2.15 -a
Общие каналы управления CCCH	PCH	от сети к MS	Канал вызова
AGCH	от сети к MS	Канал предоставления доступа
RACH	от сети к MS	Канал с произвольным доступом	Передается в мультикадре управления рис.2.15 -б
Специализированные каналы управления DCCH	SDCCH/4	дуплекс	Автономный специализированный канал управления на 4 подканала	Передаются в мультикадре управления рис.2.15-в и рис.2.15-г
SDCCH/8	дуплекс	Автономный специализированный канал управления на 8 подканалов
Совмещенные каналы управления ACCH	FACCH	дуплекс	Быстродействующий объединенный канал управления
SACCH	дуплекс	Низкоскоростной выделенный канал управления

Примечание. Форматы, приведенные на рис.2.15-д и 2.15-е, применяются в случае небольшой загрузки каналов управления и не указаны в таблице

Речевое кодирование

На основании субъективных показателей качества речи и сложности реализации (которая связана со стоимостью, задержкой обработки и потребляемой мощностью) для GSM выбрано долговременное линейное предсказание с возбуждением регулярной импульсной последовательностью (RPE — LPC). В основе этого метода положен принцип предсказания, когда информация от предыдущих временных отсчетов используется, чтобы предсказать текущий временной отсчет. Коэффициенты линейной комбинации предыдущих временных отсчетов, плюс, закодированная форма остаточных, разность между предсказанным и фактическим временным отсчетом, представляют сигнал. Речь разделена на 20 временных отсчетов в миллисекунду, каждый из которых закодирован как 260 битов, что составляет полную скорость передачи информации 13 Кбит/с. Это так называемое кодирование речи на полной скорости (Full Rate). В настоящее время в системе GSM используются усовершенствованные кодеры GSM 06.10 и GSM 06.20. Основная блок-схема таких кодеров приведена на рис.2.17. Она отличается наличием двух устройств: медленного анализатора (синтезатора) и быстрого анализатора, улучшающих систему предсказания.

Рис. 2.17.Основная блок-схема кодеров GSM 06.10 и GSM 06.20

Некоторыми североамериканскими операторами GSM1900 был реализован алгоритм преобразования речи "усовершенствованная полная скорость" (EFR — Enhanced Full-Rate).Он обеспечивает улучшенное речевое качество, используя существующую скорость 13 Кбит/c [85, 70].