Hned na úvod předesílám, že pro ty z vás, které technologie GSM příliš nezajímá, je čtení tohoto článku zřejmě ztráta času a pro "modemáře" i peněz, takže zpátky na hlavní stránku a číst jiný článek J
Ale ti z vás, kteří se o technologii GSM zajímají, se už někdy určitě setkali s pojmem logický kanál nebo se zkratkami typu TCH, SACCH, RACH atd. Po přečtení tohoto článku byste měli mít představu o tom jak probíhá komunikace mezi vaším telefonem a sítí a co se tedy pod těmito zkratkami ukrývá. Pro snazší orientaci doporučuji přečíst i články Principy fungování sítě GSM a Zpracování signálu v GSM
Uživatelské informace (hovor, data) a pomocné informace (např. signalizace, synchronizace), které jsou zpracovávány (kódování řeči, kanálu, modulace atd.) v tzv. fyzické vrstvě (nejnižší vrstva) vrstvového modelu OSI (Open System Interconnection), o kterém většina z vás alespoň něco tuší, jsou dále přenášeny v základním frekvenčním pásmu tzv. logickými kanály, které jsou dále sdružovány (mapovány) do výsledného kanálu principem časového dělení (TDMA.)
V GSM rozlišujeme dva typy kanálů:
- Provozní kanály označované zkratkou TCH (Traffic Channels) používané pro přenos hovoru a dat
- Kontrolní či spíše řídící kanály označované jako CCH (Control channels) používané k řízení a údržbě sítě
Provozní kanály - TCH
Provozní kanály se dále dělí na:
- TCH/F
- TCH/H
Kanály TCH/F (Full-rate traffic channels) jsou definovány jako skupina 26 TDMA rámců nazývaná multirámec (znáte z obr. 2 v předchozím článku Zpracování signálu v GSM). V této multirámcové struktuře jsou TCH/F pro downlink a uplink odděleny 3 bursty. Díky této malé časové prodlevě nemusí mobilní stanice vysílat a přijímat ve stejném časovém okamžiku, což snižuje technologické nároky na vnitřní obvody.
Jednotlivé TDMA rámce mají v multirámci rozdílné funkce:
- 24 TDMA rámců je vyhrazeno pro provoz (hovor, data)
- 1 rámec je použit pro pomalý přidružený řídící kanál SACCH, viz dále
- poslední rámec je volný. Tento "zahálející" rámec umožňuje mobilní stanici provádět další funkce, např. měření signálu sousedních buněk
TCH/F je tedy určený k obousměrnému přenosu hovoru rychlostí 13 kbit/s a také k přenosu dat.
Kanály TCH/H (Half-rate Traffic Channels) zdvojnásobují kapacitu sítě, jsou také složeny z multirámce obsahujícího 26 TDMA rámců, ale jeho vnitřní struktura je odlišná. TCH/F je také obousměrný kanál přenášející řeč rychlostí 6,5 kbit/s i data.
Řídící kanály
Podle jejich funkce se dělí do čtyř základních skupin :
- rozhlasové (nebo snad přenosové) kanály označované zkratkou BCH -(Broadcast Channels)
- společné řídící kanály - CCCH (Common Control Channels)
- jednoúčelové řídící kanály - DCCH (Dedicated Control Channels)
- přidružené řídící kanály -
Rozhlasové kanály - BCH
Kanály BCH jsou jednosměrné, vysílané BTSkou a slouží k předávání údajů mobilním stanicím. Rozlišujeme tři typy těchto kanálů :
- rozhlasový řídící kanál - BCCH (Broadcast Control Channel) který předává mobilní stanici údaje potřebné ke správné identifikaci a přístupu do sítě, například údaje o okolních BTSkách atd.
- synchronizační kanál - SCH (Synchronization Channel) na kterém je vysílány údaje pro synchronizaci se sítí (rámcovou synchronizaci)
- frekvenčně-korekční kanál - FCCH (Frequency-Correction Channel) na kterém BTS vysílá sekvence nutné ke kmitočtové korekci mobilní stanice.
Společné řídící kanály - CCCH
CCCH kanály pomáhají při sestavování hovoru směrem od mobilní stanice do sítě.
Rozlišujeme tři druhy CCCH kanálů :
- pagingový kanál - PCH (Paging Channel) na kterém je mobilní stanici vysílána výzva oznamující příchozí hovor
- kanál náhodného přístupu - RACH (Random Access Channel) na kterém mobilní stanice žádá o přístup do sítě
- velký přístupový kanál - AGCH (Access Grant Channel) na kterém BTS informuje mobilní stanici který kanál má použít pro spojení
- buňkový rozhlasový kanál - CBCH (Cell Broadcast Channel) sloužící k vysílání SMS-CB ( máte na telefonu přepnuto Cell Broadcast na "On" ?) J
Jednoúčelové řídící kanály - DCCH
DCCH kanály slouží k výměně zpráv mezi mobilními stanicemi nebo mobilní stanicí a sítí, rozlišují se dva druhy těchto kanálů:
- samostatný jednoúčelový kanál - SDCCH (Standalone Dedicated Channel) používaný v obou směrech k signalizaci
- pomalý sdružený řídící kanál - SACCH (Slow Associated Control Channel ) je obousměrný kanál určený pro údržbu a kontrolu, např. se po něm přenášejí parametry rádiového kanálu určující kdy a kam dojde k handoveru atd.
Přidružené řídící kanály - ACCH
Sem patří tzv. kanál FACCH, který není samostatným kanálem, ale jen zvláštním využitím TCH kanálů, protože v určitých případech, kdy je nutné přenést signalizační informace po TCH, využívá buď jen část nebo celé TCH kanály. Na kanálech FACCH je stejná informace je na SDCCH.
Podtrženo, sečteno a zjednodušeno - telefonujete-li máte pro sebe vyhrazený provozní kanál TCH plus kanál SACCH, je-li váš telefon v pohotovostním režimu čeká a kontroluje kanál PCH jestli se na něm neobjeví výzva oznamující, že se s vámi chce někdo spojit (zatím jen "étericky" ;-)). Na následujícím obrázku jsou logické kanály znázorněny i s jejich směry.
Obr. 1 - logické kanály v GSM
