¿Qué es la banda TCH?

(1) Estructura de la red del sistema GSM

La historia del GSM se remonta a 1982. En ese momento, los cuatro países nórdicos presentaron una propuesta a la CEPT (Conferencia Europea de Correos y Telecomunicaciones), solicitando la formulación de especificaciones comerciales europeas de telecomunicaciones públicas en la banda de frecuencia de 900 MHZ para establecer un sistema celular europeo unificado. Ese mismo año se creó el teléfono móvil dedicado del Grupo GSM. De 1982 a 1985, el foco de discusión fue si formular estándares para redes celulares analógicas o digitales. No fue hasta 1986 que se tomó la decisión de formular estándares para redes celulares digitales. Del 65438 al 0986, se compararon en París ocho sistemas de diferentes empresas y proyectos, incluidas pruebas de campo. En mayo de 1987, se seleccionó la solución TDMA de banda estrecha. Mientras tanto, 18 países firmaron un memorando de entendimiento y llegaron a un acuerdo para implementar las normas. El estándar GSM se promulgó en 1988 y también se conoce como estándar paneuropeo de comunicaciones celulares digitales. Actualmente, GSM incluye dos sistemas paralelos: GSM900 y DCS1800. Los dos sistemas funcionan de manera idéntica, diferenciándose principalmente en la frecuencia. En la propuesta GSM no se especifica el hardware, sólo se especifican detalladamente las funciones e interfaces para que diferentes productos puedan comunicarse entre sí. GSM recomienda un total de 12 sistemas.

El componente principal de 1. Sistema GSM

Los componentes principales del sistema de comunicación celular digital GSM se pueden dividir en estaciones móviles, subsistemas de estaciones base y subsistemas de red. El subsistema de estación base (BS para abreviar) consta de una estación transceptora base (BTS) y un controlador de estación base (BSC). El subsistema de red consta del Centro de conmutación móvil (MSC), el Centro de operación y mantenimiento (OMC), el Registro de ubicación local (HLR), el Registro de ubicación visitada (VLR), el Centro de autenticación (AUC) y el Registro de identificación de equipo (EIR).

2.Área GSM, número, dirección y logotipo

1) División regional

Según la ubicación geográfica, el sistema GSM se divide en área de servicio GSM, Área de servicio de red móvil terrestre pública (PLMN), área de control de conmutación móvil (área MSC), área de ubicación (LA), área de estación base y celda.

*Área de servicio GSM

Está formada por todos los países miembros de GSM conectados a la red. Mientras los usuarios móviles estén en el área de servicio, pueden obtener diversos servicios del sistema, incluido completar el roaming internacional.

*Área de servicio PLMN

La red móvil terrestre pública (GSM/PLMN) compuesta por el sistema GSM se encuentra a nivel de oficinas tándem nacionales o internacionales. Esta área es el área de servicio PLMN y puede interconectarse con la Red Pública de Telecomunicaciones Conmutada (PSTN), la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN) y la Red Pública de Datos (PDNN). En este sentido, existe un método de numeración y una planificación de enrutamiento comunes. Un área de servicio PLMN incluye múltiples áreas de servicio MSC e incluso puede extenderse a todo el país.

*Áreas de Negocio MSc

En este sentido, existe un método de numeración y un plan de enrutamiento común. El área controlada por el centro de conmutación móvil se denomina área de servicio MSC. Un área MSC puede constar de una o más áreas de ubicación.

*Área de ubicación

Cada servicio MSC se divide en varias áreas de ubicación (LA). Estas áreas de ubicación se componen de varias áreas de estaciones base y están conectadas a uno o varios controladores de estaciones base. (BSC). Cuando la estación móvil se mueve dentro del área de ubicación, no necesita actualizar la ubicación. Al localizar a un usuario móvil, todas las estaciones base en el área de ubicación pueden enviar señales de localización al mismo tiempo. En este sistema, el área de ubicación distingue diferentes áreas de ubicación en el área de servicio de MSC mediante un identificador de área de ubicación (LAI).

*Área de estación base

De manera general, se denomina área de estación base al área de varias celdas controladas por un controlador de estación base.

*Comunidad

Las células también se llaman áreas de células, y su forma ideal es un hexágono regular. Una celda contiene una estación base y cada estación base contiene varios conjuntos de receptores y transmisores. Su cobertura efectiva depende de factores como la potencia de transmisión y la altura de la antena, y generalmente es de varios kilómetros.

La estación base puede ubicarse en el centro de un hexágono regular y usar una antena omnidireccional, que se llama excitación central. También puede ubicarse en el vértice de un hexágono regular (establecida a intervalos) y usar una de 120 grados o 60; Antena direccional de grados, que se llama excitación de vértice. Si el volumen de tráfico en una celda aumenta drásticamente, el número de celdas se puede reducir (dividir en cuatro). Las nuevas células a menudo se denominan "células pequeñas" y en las redes celulares se denominan escisiones celulares.

2) Número de identificación

La red GSM es muy compleja e incluye sistemas de conmutación, subsistemas de estaciones base y estaciones móviles. Los usuarios móviles pueden realizar llamadas continuas a usuarios de la red telefónica local, usuarios de la Red Digital de Servicios Integrados y otros usuarios móviles, por lo que deben tener múltiples números de identificación.

1> Identidad de abonado móvil internacional (IMSI)

La identidad de abonado móvil internacional (IMSI) se utiliza para identificar a los usuarios en redes GSM/PLMN. Según las recomendaciones de GSM, IMSI La longitud máxima. es de 15 dígitos decimales.

MCC MSIN/NMSI Multinational Corporation

3 dígitos 1 o 2 dígitos 10-11 dígitos.

MCC-Código de país del teléfono móvil, 3 dígitos. Por ejemplo, el MCC de China es 460.

Número de red MNC-Mobile, hasta 2 dígitos. Red de comunicaciones móviles (PLMN) utilizada para identificar residencias.

MSIN - Identidad de Suscriptor Móvil. Se utiliza para identificar usuarios móviles en redes de comunicaciones móviles.

NMSI-Identidad Nacional de Suscriptor Móvil. Consiste en un número de red móvil y un código de identificación de abonado móvil.

2 & gtIdentidad temporal de usuario (TMSI)

Por razones de seguridad, utilizamos TMSI en lugar de IMSI cuando transmitimos códigos de identificación de usuario por aire, porque TMSI solo es válido localmente (es decir, Área MSC/VLR), su estructura de composición la selecciona el departamento de gestión, pero la longitud total no supera los 4 bytes.

3 & gtIdentidad internacional de equipo móvil (IMEI)

IMEI es un número único que se utiliza para identificar un dispositivo móvil. Utilizado para monitorear dispositivos móviles robados o no válidos, la composición del IMEI se muestra en la siguiente figura.

IMEI=TAC+FAC+SNR+SP (15 dígitos).

TAC FAC SNR SP

6 dígitos 2 dígitos 6 dígitos 1 dígito

TAC - Código de aprobación de tipo (TAC) Código de aprobación de tipo, dado por Designado por el Centro Europeo de Homologación de Tipo. Los dos primeros dígitos son el código del país. (Por ejemplo: Nokia, Ericsson, Motorola, los códigos de aprobación de varios tipos son diferentes. Al igual que Ericsson, GH388 y GF388 son diferentes, aunque solo hay una cubierta; pero siempre que sea el mismo modelo, los primeros seis códigos debe ser el mismo. Si no, puede ser falso)

FAC - Código de ensamblaje final (FAC) El código de ensamblaje final está codificado por el fabricante e indica el fabricante o la ubicación del ensamblaje final. Si es 40, es la fábrica de Motorola en el Reino Unido, 07 es la fábrica de Motorola en Alemania y si es 67, también está en Estados Unidos. Para Nokia, el FAC es 51. SNR - Número de serie (SNR) El número de serie identifica de forma independiente y única cada dispositivo móvil TAC y FAC, por lo que el SNR no puede ser el mismo para la misma marca y modelo.

SP: código de espera de respaldo, generalmente 0.

4 & gtEl número PSTN/ISDN (MSISDN) de la estación móvil

MSISDN se utiliza para marcar al sistema GSM desde la Red Pública de Telecomunicaciones Conmutada (PSTN) o la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN) El número se compone de la siguiente manera:

MSISDN=CC+NDC+SN (la longitud total no supera los 15 dígitos)

CC=código de país (como China 86 ), NDC = código de área nacional, SN = número de abonado.

5 & gtNúmero de roaming móvil (MSRN)

Cuando una estación móvil se desplaza al área de servicio de otro centro de conmutación móvil, el centro de conmutación móvil asignará un número de roaming temporal a la estación móvil utilizada para el enrutamiento. El formato del número de itinerancia es el mismo que el formato del número PSTN/ISDN de la estación móvil que se está visitando. Cuando una estación móvil abandona el área, tanto el Registro de Ubicación de Visitantes (VLR) como el Registro de Ubicación Local (HLR) deben eliminar el número de itinerancia para que pueda reasignarse a otras estaciones móviles.

El proceso de asignación de MSRN es el siguiente:

Los usuarios de telefonía local envían números MSISDN a GSMC y HLR a través de la red pública de telecomunicaciones conmutada. El HLR solicita al MSC/VLR visitado que asigne un número de itinerancia temporal y luego envía el número al HLR. Por un lado, el HLR envía parámetros relevantes de la estación móvil al MSC, tales como la Identidad de Abonado Móvil Internacional (IMSI), por otro lado, el HLR notifica al GMSC el número de itinerancia de la estación móvil; GMSC puede elegir la ruta para completar el usuario del teléfono local->GMSC->MSC ->La estación móvil continúa la tarea.

6 & gtIdentificador de área de ubicación

LAI se utiliza para actualizar la ubicación de los usuarios móviles. LAI=MCC+MNC+LAC .MCC=Código de país móvil, utilizado para identificar el país, igual que los tres dígitos en IMSI. MNC=número de red móvil, que identifica diferentes redes GSMPLMN y es el mismo que el MNC de IMSI.

LAC=número de área de ubicación, identifica el área de ubicación en la red GSMPLMN. La longitud máxima de LAC es de 16 bits y se pueden definir 65536 áreas de ubicación diferentes en un GSMPLMN.

7 & gtCell Global Identifier (CGI)

CGI se utiliza para identificar celdas en el área de ubicación. Agrega un identificador de área pequeña (CI) después del identificador de área de ubicación (LAI).

CGC=MCC+MNC+LAC+CI.

CI=Código de identificación de celda, utilizado para identificar celdas en el área de ubicación, con una longitud máxima de 16 bits.

8 & gtCódigo de identificación de estación base (BSIC)

Las estaciones móviles utilizan el BSIC para identificar diferentes estaciones base vecinas. El BSIC utiliza codificación de 6 bits.

(2) Clasificación de canales del sistema GSM

Los sistemas de comunicación celular necesitan transmitir diferentes tipos de información, incluida información comercial y diversa información de control, por lo que es necesario organizar la lógica correspondiente en el plano físico. canal canal. Algunos de estos canales lógicos se utilizan en la fase de conexión de la llamada, algunos se utilizan en el proceso de comunicación y otros se utilizan durante todo el tiempo que el sistema está en ejecución.

1. El canal de tráfico (TCH) transmite voz y datos.

Según las diferentes tarifas, los canales de servicio de voz se pueden dividir en canales de servicio de voz de tarifa completa (TCH/FS) y canales de servicio de voz de tarifa media (TCH/HS).

Del mismo modo, los canales de servicio de datos también se pueden dividir en canales de servicio de datos de tarifa completa (como TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4) y datos de tarifa media según a diferentes velocidades de datos canales de tráfico (como TCH/H4.8, TCH/H2.4) (los números 9.6, 4.8, 2.4 aquí representan la velocidad de datos en kb/s).

2. El canal de control (CCH) transmite diversa información de señalización.

Los canales de control se dividen en tres categorías:

1) La información de transmisión (BCH) es un canal de control unidireccional "de uno a múltiples puntos", que es utilizado por la base. Estación para transmitir a todas las estaciones móviles Información pública. El contenido transmitido es diversa información necesaria para que la estación móvil acceda a la red y establezca una llamada. Se divide en:

A. Canal de Corrección de Frecuencia (FCCH): envía información para que las estaciones móviles corrijan su frecuencia de operación;

B. Canal de Sincronización (SCH): envía información para estaciones móviles Información para sincronizar e identificar estaciones base;

c. Canal de control de transmisión (BCCH): transmite información general para que las estaciones móviles midan la intensidad de la señal e identifiquen identificadores de celdas.

2) El canal de control común (CCCH) es un canal de control bidireccional "uno a muchos" que se utiliza para transmitir señalización de control e información necesaria para la conexión del enlace durante la fase de conexión de la llamada. Se divide en:

A. Canal de localización (PCH): la estación base envía información para localizar a la estación móvil;

B. Canal de acceso aleatorio (RACH): la estación móvil. se aplica a la red Al acceder, la información de solicitud de acceso a la red se envía a la estación base;

C.AGCH: cuando comienza la conexión de llamada, la estación base envía señalización a la estación móvil para asignar un canal de control dedicado .

3) El canal de control dedicado (DCCH) es un canal de control bidireccional "punto a punto" utilizado para transmitir la información de control necesaria entre la estación móvil y la estación base durante la fase de conexión de la llamada y comunicación. Se divide en:

A. Canal de Control Dedicado Independiente (SDCCH): transmite señalización de conexión y asignación de canales entre estaciones móviles y estaciones base;

B. ): Alguna información específica, tal como ajuste de potencia, ajuste de trama y datos de medición, se transmite periódicamente entre la estación móvil y la estación base; el SACCH está dispuesto en el canal de tráfico y los canales de control relacionados para transmitirse a través de información de multiplexación. Sach/t se utiliza cuando se dispone en el canal de tráfico, y Sach/c se utiliza cuando se dispone en el canal de control. Sach/ se utiliza a menudo junto con SDCCH.

C. Canal de Control Auxiliar Rápido (FACCH): Transmite la misma información que el SDCCH. Cuando se utiliza, la información de servicio (4 cuadros) debe interrumpirse y debe insertarse FACCH. Sin embargo, este canal de control sólo debe usarse cuando no se asigna ningún SDCCH. El canal de control tiene una velocidad de transmisión rápida y ocupa 4 fotogramas a la vez, aproximadamente 18,5 ms.

Se puede observar que el sistema de comunicación GSM ha establecido varios canales de control especiales para transmitir diversas señales requeridas. Esto se hace no sólo porque la transmisión digital hace posible establecer múltiples canales lógicos, sino también para mejorar la función de control del sistema (por ejemplo, utilizando tecnología de traspaso asistido por estación móvil para aumentar la velocidad del traspaso transfronterizo mencionado más adelante). y también puede garantizar la calidad de las comunicaciones de voz. En los sistemas celulares analógicos, para poder transmitir información de control durante una llamada, se debe interrumpir la transmisión de información de voz (100 ms), así se llama. El sonido producirá un tic audible cuando el canal se interrumpa durante 100 milisegundos. Si estas interrupciones ocurren con demasiada frecuencia, la calidad de la voz se reducirá significativamente. Por lo tanto, los sistemas celulares analógicos deben limitar la capacidad de transmitir información de control durante una llamada. A diferencia de esto, el sistema celular GSM utiliza un canal de control dedicado para transmitir información de control. A excepción de FACCH, la información de voz no se interrumpe durante el proceso de comunicación, lo que garantiza la calidad de la transmisión de voz.

Entre ellos, FACCH también adopta el método de control "interrupción-ráfaga", pero solo se usa en ocasiones específicas, lleva poco tiempo (18,5 ms) y el impacto se reduce significativamente. Los sistemas celulares GSM también utilizan técnicas de procesamiento de información para estimar y compensar la voz eliminada debido a la inserción de FACCH.