转帖：TDMA中51复帧

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在GSM系统中，每个载频被定义为一个TDMA帧，相当于FDMA系统的一个频道。每帧包括8个时隙（TS0－7）。每个TDMA帧有一个TDMA帧号。
TDMA帧号是以3小时28分53秒760毫秒（2048X51X26X8BP或者说2048X51X26个TDMA帧）为周期循环编号的。每204851X26个TDMA帧为一个超高帧，每一个超高帧又可分为2048个超帧，一个超帧是51X26个TDMA帧的序列（6.12秒），每个超帧又是由复帧组成。复帧分为两种类型。

复帧结构主要分为 26帧业务复帧 和 51帧控制复帧 两类，26复帧是用于语音传输的，而51复帧是用于信令。

其中控制复帧又分为 非复合方式的 BCCH/CCCH 和 CCCH 的51帧控制复帧
以及 复合方式的 BCCH/CCCH/DCCH；

这里复合/非复合时针对信道的公共性和专用性来说的；
复合方式中的 DCCH 是专用信道，给“点对点”连接的用户使用的。

图中所示：
      F（FCCH）--- 移动台依此同步频率，它的突发脉冲序列为FB。
      S（SCH）--- 移动台依此读TDMA帧号和BSIC码，突发脉冲序列为SB。
      B（BCCH）--- 移动台依此读有关此小区的通用信息。突发脉冲序列为NB。
      I（IDEL）--- 空闲帧，不包括任何信息。突发脉冲序列为DB。
      C（CCCH）--- 移动台依此接受寻呼和接入，突发脉冲序列NB。
    即便没有寻呼或接入进行，BTS也总在C0上发射，用空位突发脉冲序列代之。
我们从帧的分级结构知道，51帧的复帧是用于携带BCH和CCCH，因此51帧的复帧中共有51个TS0，所携带的控制信道排列的序列如图3-13下面的序列。此序列在第51个TDMA帧上映射一个空闲帧之后开始重复下一个51帧的复帧。
            
图3－13 BCCH与CCCH在TS0上的复用
以上叙述了下行链路C0上的TS0的映射。对上行链路C0上映射的TS0是不包含上述各信道的，它只含有随机接入信道（RACH），用于移动台的接入，如图3－14所示，它给出了51个连续TDMA帧的TS0。
              
图3－14 TS0上RACH的复用
下行链路C0上的TS1用于映射专用控制信道。它是102个TDMA帧复用一次，三个空闲帧之后从D0开始，见图3－15所示。
               
图3－15 下行SDCCH和SACCH在TS1上的复用

    Dx（SDCCH）--- 此处移动台X是一个正在建立呼叫或更新位置或与GSM交换系统参数的移动台。Dx只在移动台X建立呼叫时使用，在移动台X转到TCH上开始通话或登记完释放后，Dx可用于其它MS。
    Ax（SACCH）--- 在传输建立阶段（也可能是切换时）必须交换控制信令，如功率调整等信息，移动台X的此类信令就是在该信道上传送。
   由于是专用信道，所以上行链路C0上的TSI也具有同样的结构，即意味着对一个移动台同时可双向连接，但时间上有个偏移，如图3-16所示。 Dx、Ax含义与下行链路的相同。
                  
图3－16 上行SDCCH和SACCH在TS1上的复用
某个小区仅一个载频时，就只有8个时隙，这时的TS0即可用作公共控制信道又可用作专用控制信道，映射方法如图3－17所示。102个TDMA帧重复一次，图中仅描述了102个TDMA帧的TS0上映射的信令信息。字符含意同上述某小区多个载频时的C0上的TS0和TS1映射字符含意。
                 
图3－17 仅有一个收发单元时控制信道在TS0上的映射
    ② 业务信道的映射
除映射控制信道以外的时隙均映射业务信道（TCH），映射方法如图3－18所示。图中仅给出了下行C0上的TS2映射构成。
            
图4－18 TCH的复用
     T（TCH）--- 编码话音或数据，用于通话。突发脉冲序列为NB。
     A（SACCH）--- 控制信号。用于移动台接受命令改变输出功率、了解应监视那些BTS的BCCH、向系统报告从周围BTS接收到的信号强度等，突发脉冲序列NB。
     I（IDEL）：空闲帧。通常对于分配到TS2的移动台，每个TDMA帧的每个TS2都包含此移动台的信息。只有空闲帧是个例外，它不包含任何信息。

      上行链路的结构与下行的一样的，唯一不同的是有一个时间的偏移，也就是说上下行的TS2是在不同时间出现，时间偏移约为3个时隙。
    用于携带TCH的复帧是26帧的，因此有26个TS2，第26TS2 时隙是空闲时隙，空闲时隙之后序列从头开始。

携带TCH的复帧相对携带控制信道的复帧要加一个滑动，因为携带TCH的复帧是26个TDMA帧重复一次，而携带控制信道的复帧要每51个TDMA帧重复一次，所以空闲帧在51复帧所有不同的控制信道上均有一个滑动。

移动台只有通过在其TCH复帧的空闲时隙才有时间来解译其邻小区BCCH标频的信息。实际上，在数据交换过程中移动台接收的末尾和发送开始这个时间间隔内（大约为1ms），它可用来测量本小区的接收电平和信号质量，但没有足够的时间来测量邻小区的电平；在移动台从发送的末尾和接收的开始这个时间间隔内（大约2ms），它不仅可以用来测量本小区的接收电平和信号质量，还可以来测量邻小区的电平，但还是没有时间来找到FCCH；在TCH的26复帧的结构中总有一个空闲帧，移动台就可以利用属于它的这个空闲时隙的长间隔内（大约6ms）来进行FCCH和SCH的解码，但在这个时隙内并不一定能找到邻小区的FCCH信道，这就是26和51两个数的算术特性介入的地方，因为这两个数没有公因子，两个周期随时间推移而循环移动，可使空闲时隙百分百能在11个循环内与FCCH对准。当SACCH伴随着SDCCH信道时，虽然它此时的周期也是51复帧，但是应注意分配给移动台的SDCCH信道只占这51复帧的1/8，因而它的空闲时隙很多，必定能和其邻小区同步上。