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PDT空中接口协议剖析(二)

时间:2012-06-05 来源:网络 作者:秩名 点击:

在上一期的警用数字集群(PDT,Police Digital Trunking)空中接口协议剖析(上)中,介绍了PDT的技术指标、空中接口协议框架和物理信道特征,本期将着重介绍承载在PDT空中接口物理信道上逻辑信道的特征。

公共广播信道(CACH)

下行突发间的CACH并不属于信道1或2,而是两个信道之间的公共信道,用于:

(1) 指示上行信道的状态。

BS通过CACH广播上行信道的状态(空闲或繁忙)信息,给所有正在接收的MS。当MS需要发射时,将等到有一个上行信道状态变为空闲才开始发射(注:适用于常规方式)。

(2) 指出上行与下行突发的信道号

可用以指示上行和下行突发信道号。每个CACH突发定义了紧接着每个CACH的下行突发和延后一个时隙的上行突发的时隙编号。

(3) 低速信令

可以用来传送短 LC信令。

帧同步

帧同步(SYNC)由一个特殊的比特图案组成,它位于TDMA突发的中间位置 。接收机利用帧同步信号建立与所接收信道的同步。一旦接收机与一个信道建立了同步,就可以使用与SYNC匹配的同步图案检查当前信道是否还在工作,并利用不同的SYNC类型来识别突发的内容。PDA的同步图案,用于:

(1) 语音突发、数据/控制突发以及反向信令信道突发;

(2) 区分上行和下行信道,并定义了如下的SYNC图案:

· BS 发送的语音;

· BS 发送的数据;

· MS 发送的语音;

· MS 发送的数据;

· MS 发送的反向信道(RC)信令。

对于双频率(FDD)信道的下行发射和所有单频率(TDD)信道发射,第一个突发都包含了一个同步图案,让目标接收机检测当前信号,获得比特同步,并找到突发的中间位置。接下来的突发根据突发类型和内容既可以是SYNC也可以是嵌入信令。

对于语音SYNC图案在每个语音超帧(6个帧组成1个超帧)的第一个突发中出现,为了标志超帧的边界,周期的插入这些同步图案,允许迟后进入组呼的接收机在下行发射已经开始后能收到语音。

FDD与TDD

PDT协议在可用的工作模式上提供了相当强的灵活性。PDT的块结构允许系统在时域上将信道容量分为两个独立的逻辑序列,并用于不同的用途。

PDT协议不仅支持在频域上划分逻辑信道的双频FDD工作模式,还支持在时域上划分逻辑信道的单频TDD工作模式。

(1 )频分双工(FDD)

在频分双工(FDD)模式下,上行与下行无线信道是以载频来划分的,且收发载频间需有一定的间隔。因PDT采用了两时隙的TDMA复用,故一对上下行载频可提供两对上下行信道,用以支持两组半双工组(单)呼或一个全双工单呼(应改为两个全双工单呼)。

(2 )时分双工(TDD)

在单频时分双工(TDD)模式下,上、下行无线信道是以时隙来来划分的。PDT载频的两个时隙,可提供一对上下行信道,用以支持集群模式下的一组半双工单(组)呼。

单频TDD模式的优点是可使用零星的频率或频段。

基本信道类型

(1) 带CACH的业务信道

该信道类型适用于FDD的BS到MS的下行发射,亦适用于MS之间的连续发送模式。

(2) 带保护时间的业务信道

该信道类型适用于FDD的MS上行发射。亦适用于TDD的MS的上行发射。

(3) 双向信道

该信道类型适用于MS之间的直通模式(DMO,Direct Mode Operation)。信道工作于单个频率,利用保护时间分开(TDD),其中包括一个前向和一个反向TDMA业务信道,可提供半双工服务。

(4) 连续发射的直通模式

连续发送的直通模式只在PDT特殊的双时隙捆绑应用中用到。

PDT的随路信令和借用信道信令

PDT空口协议十分重视兼容常规模式,PDT在常规模式下无专用的控制信道,故在业务信道中插入了多种随路信令或在业务信道中借用时隙承载控制信令。

PDT的随路信令用于承载二层与三层协议数据单元(PDU),根据承载方式与信令内容不同可以划分为以下两种类型:

一、链路控制帧

(1) 全LC信令:

全LC(全链路控制)信令由72bit信令与24bitCRC组成,它承载在消息的头、尾帧(例如:一次DMO语音发射始于链路控制头帧,终于链路控制结束帧)或4个连续的时隙嵌入域中。全LC信令用于单呼或组呼的链路控制。

(2) 短LC信令:

短LC(短链路控制)信令由28bit信令与8bitCRC组成,它承载在4个连续的CACH中,用于激活更新承载在时隙1或2的呼叫类型与状态。

二、借用信道的CSBK和MBC

(1) 控制信令块(CSBK)

控制信令块(CSBK,Control Signaling Block)为在业务信道中占用一个时隙的信令块,CSBK由80bit信令与16bitCRC组成,在常规模式下用于传送单呼、组呼、数传等的二层与三层控制信令。

(2) 多块控制(MBC)消息

当CSBK承载所需的控制信息容量不够大时,需要借用多个时隙组成多块控制(MBC,Multi Block Control)消息。其基本格式建立在CSBK消息结构上,MBC消息包含一个MBC头、若干MBC中间块和一个MBC的最后块。

集群系统控制信道(TSCC)

PDT在集群模式下指定一个逻辑信道作为控制信道(TSCC,Trunk Station Control Channel),控制信道主要用于传送信令信息,亦可用来传送短数据。在控制信道中,二层与三层PDU承载在CSBK或MBC信令块中。系统通过控制信道对辖区内的MS进行鉴权、注册登记,呼叫处理、越区切换等工作。

MS使用标准规定的随机接入协议接入到PDT集群模式下的服务。系统资源由TSCC来管理分配,TSCC从一个逻辑信道池中指派一个业务信道给一个语音或分组数据呼叫,有些情况的PDT集群服务(例如短消息)只使用TSCC就可以完成业务。当有大量业务要使用控制信道资源时,协议允许在每个BS拥有多个控制信道。

结束语

PDT标准参考了欧洲数字集群(TETRA)与数字对讲机(DMR)相关技术。为了降低设备成本、加大覆盖区域、灵活利用频率资源以及兼容常规通信与模拟集群,新标准的空中接口更多的参考了DMR相关技术,故新标准在全双工通话、越区切换功能、调度功能等方面还需进一步完善。
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

本文标签: PDT, 警用数字集群

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