【正文】 ），而隙縫在時(shí)間上循環(huán)地發(fā)生，每次占15/（以TDMA角度觀察）。在給定的小區(qū)內(nèi)，所有隙縫的時(shí)間范圍是同時(shí)存在的。這些隙縫的時(shí)間間隔稱為時(shí)隙（Time Slot），而它的持續(xù)時(shí)間被用于作為時(shí)間單元，標(biāo)為BP，意為突發(fā)脈沖序列周期（Burst Period）。我們可用時(shí)間/頻率圖把隙縫畫(huà)為一個(gè)小矩形，其長(zhǎng)為15/26ms、寬為200KHz，如圖51所示。類似地，我們可把GSM所規(guī)定的200KHz帶寬稱為頻隙（Frequency Slot），相當(dāng)于GSM規(guī)范書(shū)中的無(wú)線頻道（Radio Frequency Channel），也稱射頻信道。時(shí)隙和突發(fā)脈沖序列兩術(shù)語(yǔ)，在使用中帶有某些不同的意思。例如突發(fā)脈沖序列，有時(shí)與時(shí)—頻“矩形”單元有關(guān)，有時(shí)與它的內(nèi)容有關(guān)。類同地，時(shí)隙含有其時(shí)間值的意思，或意味著在時(shí)間上循環(huán)地使用每八個(gè)隙縫中的一個(gè)隙縫。使用一個(gè)給定的信道就意味著在特定的時(shí)刻和特定的頻率，也就是說(shuō)在特定的隙縫中傳送突發(fā)脈沖序列。通常，一個(gè)信道的隙縫在時(shí)間上不是鄰接的。信道對(duì)于每個(gè)時(shí)隙具有給定的時(shí)間限界和時(shí)隙號(hào)碼TN（Time Slot Number），這些都是信道的要素。一個(gè)信道的時(shí)間限界是循環(huán)重復(fù)的。與時(shí)間限界類似，信道的頻率限界給出了屬于信道的各隙縫的頻率。它把頻率配置給各時(shí)隙，而信道帶有一個(gè)隙縫。對(duì)于固定的頻道，頻率對(duì)每個(gè)隙縫是相同的。對(duì)于跳頻信道的隙縫，可使用不同的頻率。幀（Frame）通常被表示為接連發(fā)生的i個(gè)時(shí)隙。在GSM系統(tǒng)中，目前采用全速率業(yè)務(wù)信道，i取為8。TDMA幀強(qiáng)調(diào)的是以時(shí)隙來(lái)分組而不是8BP。這個(gè)想法在處理基站執(zhí)行過(guò)程中是很自然的，它與基站執(zhí)行許多信道的實(shí)際情況相吻合。但是從移動(dòng)臺(tái)的角度看，8BP周期的提法更自然，因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)在同樣的一幀時(shí)間中僅處理一個(gè)信道，占用一個(gè)時(shí)隙，更有“突發(fā)”的函意。一個(gè)TDMA幀包含8個(gè)基本的物理信道。物理信道（Physical Channel）采用頻分和時(shí)分復(fù)用的組合，它由用于基站（BS）和移動(dòng)臺(tái)（MS）之間連接的時(shí)隙流構(gòu)成。這些時(shí)隙在TDMA幀中的位置，從幀到幀是不變的，參見(jiàn)圖57。圖57 時(shí)間和頻率中的隙縫邏輯信道（Logical Channel）是在一個(gè)物理信道中作時(shí)間復(fù)用的。不同邏輯信道用于BS和MS間傳送不同類型的信息，例如信令或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在GSM建議中。圖58示出了TDMA幀的完整結(jié)構(gòu)，還包括了時(shí)隙和突發(fā)脈沖序列。必須記住，TDMA幀是在無(wú)線鏈路上重復(fù)的“物理”幀。圖58 幀、時(shí)隙和突法脈沖序列每一個(gè)TDMA幀含8個(gè)時(shí)隙，共占60/13≈。，占15/26≈。多個(gè)TDMA幀構(gòu)成復(fù)幀（Multiframe），其結(jié)構(gòu)有兩種，分別含連貫的26個(gè)或51個(gè)TDMA幀。當(dāng)不同的邏輯信道復(fù)用到一個(gè)物理信道時(shí)，需要使用這些復(fù)幀。含26幀的復(fù)合幀其周期為120ms，用于業(yè)務(wù)信道及其隨路控制信道。其中24個(gè)突發(fā)序列用于業(yè)務(wù)，2個(gè)突發(fā)序列用于信令。含51幀的復(fù)合幀其周期為3060/13≈，專用于控制信道。多個(gè)復(fù)幀又構(gòu)成超幀（Super frame）它是一個(gè)連貫的5126TDMA幀，即一個(gè)超幀可以是包括51個(gè)26TDMA復(fù)幀，也可以是包括26個(gè)51TDMA復(fù)幀。超幀的周期均為1326個(gè)TDMA幀。多個(gè)超幀構(gòu)成超高幀（Hyper frame）。它包括2048個(gè)超幀，即3小時(shí)28分53秒760毫秒。用于加密的話音和數(shù)據(jù)，超高幀每一周期包含2715648個(gè)TDMA幀，這些TDMA幀按序編號(hào)，依次從0至2715647，幀號(hào)在同步信道中傳送。幀號(hào)在跳頻算法中也是必需的。 信道類型和組合無(wú)線子系統(tǒng)的物理信道支撐著邏輯信道。邏輯信道可分為業(yè)務(wù)信道（Traffic Channel）和控制信道（Control Channel）兩大類，其中后者也稱信令信道（Signalling Channel）。1. 業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道（TCH）載有編碼的話音或用戶數(shù)據(jù)，它有全速率業(yè)務(wù)信道（TCH/F）和半速率業(yè)務(wù)信道（TCH/H）之分。使用全速率信道所用時(shí)隙的一半，就可得到半速率信道。因此一個(gè)載頻可提供8個(gè)全速率或16個(gè)半速率業(yè)務(wù)信道（或兩者的組合）并包括各自所帶有的隨路控制信道。(1) 話音業(yè)務(wù)信道載有編碼話音的業(yè)務(wù)信道分為全速率話音業(yè)務(wù)信道（TCH/FS）和半速率話音業(yè)務(wù)信道（TCH/HS）， 。對(duì)于全速率話音編碼，話音幀長(zhǎng)20ms，每幀含260比特，提供的凈速率為13kbit/s。(2) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道在全速率或半速率信道上，通過(guò)不同的速率適配、信道編碼和交織。用于不同用戶數(shù)據(jù)速率的業(yè)務(wù)信道，具體有：l ，全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/）l ，全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/）l ，半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/）l ≤，全速率數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/）l ≤，半速率數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道還支撐具有凈速率為12kbit/s 的非限制的數(shù)字承載業(yè)務(wù)。在GSM系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)效率，還引入額外一類信道，即TCH/8，它的速率很低，僅用于信令和短消息傳輸。如果TCH/H可看作為T(mén)CH/F的一半，則TCH/8便可看作為T(mén)CH/F的八分之一。TCH/8應(yīng)歸于慢速隨路控制信道（SACCH）的范圍。2. 控制信道控制信道（CCH）用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。它主要有三種：廣播信道（BCCH）、公共控制信道（CCCH）和專用控制信道（DCCH）。(1) 廣播信道廣播信道僅作為下行信道使用，即BS至MS單向傳輸。它分為如下三種信道：① 頻率校正信道（FCCH）載有供移動(dòng)臺(tái)頻率校正用的信息。② 同步信道（SCH）載有供移動(dòng)臺(tái)幀同步和基站收發(fā)信臺(tái)識(shí)別的信息。實(shí)際上，該信道包含兩個(gè)編碼參數(shù)。基站識(shí)別碼（BSIC），它占有6個(gè)比特（信道編碼之前），其中3個(gè)比特為0～7范圍的PLMN色碼，另3個(gè)比特為0～7 范圍的基站色碼（BCC）。簡(jiǎn)化的TDMA幀號(hào)（RFN），它占有19個(gè)比特。③ 廣播控制信道（BCCH）通常，在每個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)中總有一個(gè)收發(fā)信機(jī)含有這個(gè)信道，以向移動(dòng)臺(tái)廣播系統(tǒng)信息。BCCH所載的參數(shù)主要有：CCCH（公共控制信道）號(hào)碼以及CCCH是否與SDCCH（獨(dú)立專用控制信道）相組合。為接入準(zhǔn)許信息所預(yù)約的各CCCH上的區(qū)塊（block）號(hào)碼。向同樣尋呼組的移動(dòng)臺(tái)傳送尋呼信息之間的51TDMA復(fù)合幀號(hào)碼。(2) 公共控制信道公共控制信道為系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)所共用，它分為下述三種信道：① 尋呼信道（PCH）這是一個(gè)下行信道，用于尋呼被叫的移動(dòng)臺(tái)。② 隨機(jī)接入信道（RACH）這是一個(gè)上行信道，用于移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出入網(wǎng)申請(qǐng)，即請(qǐng)求分配一個(gè)SDCCH。③ 準(zhǔn)予接入信道（AGCH）這是一個(gè)下行信道，用于基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)請(qǐng)求作出應(yīng)答，即分配一個(gè)SDCCH或直接分配一個(gè)TCH。 (3) 專用控制信道使用時(shí)由基站將其分給移動(dòng)臺(tái)，進(jìn)行移動(dòng)臺(tái)與基站之間的信號(hào)傳輸。它主要有如下幾種：① 獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）用于傳送信道分配等信號(hào)。它可分為獨(dú)立專用控制信道（SDCCH/8）與CCCH相組合的獨(dú)立專用控制信道（SDCCH/4）。② 慢速隨路控制信道（SACCH） 它與一條業(yè)務(wù)信道或一條SDCCH聯(lián)用，在傳送用戶信息期間帶傳某些特定信息，例如無(wú)線傳輸?shù)臏y(cè)量報(bào)告。該信道包含下述幾種：l TCH/F隨路控制信道（SACCH/TF）。l TCH/H隨路控制信道（SACCH/TH）。l SDCCH/4 隨路控制信道（SACCH/C4）。l SDCCH/8 隨路控制信道（SACCH/C8）。③ 快速隨路控制信道（FACCH） 與一條業(yè)務(wù)信道聯(lián)用，攜帶與SDCCH同樣的信號(hào)，但只在未分配SDCCH時(shí)才分配FACCH，通過(guò)從業(yè)務(wù)信道借取的幀來(lái)實(shí)現(xiàn)接續(xù)，傳送諸如“越區(qū)切換”等指令信息。FACCH可分為如下幾種：l TCH/F 隨路控制信道 （FACCH/F）。l TCH/H隨路控制信道 （FACCH/H）。 除了上述三類控制信道外，還有一種小區(qū)廣播控制信道（CBCH），它用于下行線，載有短消息業(yè)務(wù)小區(qū)廣播（SMSCB）信息，使用像SDCCH相同的物理信道。圖59歸納了上述邏輯信道的分類。圖59 邏輯信道類型3. 信道組合可能的信道組合有多種，例如：TCH/F+FACCH/F+SACCH/TFTCH/H+FACCH/H+SACH/TH 26—復(fù)幀F(xiàn)CCH+SCH+BCCH+CCCHFCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/C4BCCH+CCCHSDCCH/8+SACCH/C8 51—復(fù)幀其中CCCH=PCH+RACH+AGCH；上述組合的第3和第4種，嚴(yán)格地分配到小區(qū)配置的BCCH載頻的時(shí)隙0位置上。圖510和圖511示出了全速率情況下，支撐廣播、公共控制和業(yè)務(wù)信道的復(fù)幀格式。圖510 廣播和公共控制信道的復(fù)幀圖511 業(yè)務(wù)信道的復(fù)幀 系統(tǒng)消息 系統(tǒng)消息的作用在GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)消息的發(fā)送方式有兩種，一種是廣播消息，另一種是隨路消息。移動(dòng)臺(tái)在空閑模式下，與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的聯(lián)系是通過(guò)廣播的系統(tǒng)消息實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向移動(dòng)臺(tái)廣播系統(tǒng)消息，使得移動(dòng)臺(tái)知道自己所處的位置，以及能夠獲得的服務(wù)類型，在廣播的系統(tǒng)消息中的某些參數(shù)還控制了移動(dòng)臺(tái)的小區(qū)重選。移動(dòng)臺(tái)在進(jìn)行呼叫時(shí)，與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的聯(lián)系是通過(guò)隨路的系統(tǒng)消息實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的隨路系統(tǒng)消息中的某些內(nèi)容，控制了移動(dòng)臺(tái)的傳輸、功率控制與切換等行為。廣播的系統(tǒng)消息與隨路的系統(tǒng)消息是緊密聯(lián)系的。在廣播的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容可以與隨路的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容重復(fù)。隨路的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容可以與廣播的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容不一致，這主要是由于隨路的系統(tǒng)消息只影響一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的行為，而廣播的系統(tǒng)消息影響的是所有處于空閑模式下的移動(dòng)臺(tái)。 系統(tǒng)消息包含種類及內(nèi)容1. 系統(tǒng)消息1系統(tǒng)消息1為廣播消息。內(nèi)容：l 小區(qū)信道描述：為移動(dòng)臺(tái)跳頻提供頻點(diǎn)參考。l 隨機(jī)接入信道控制參數(shù)：控制移動(dòng)臺(tái)在初始接入時(shí)的行為。l 系統(tǒng)消息1的剩余字節(jié)：通知信道位置信息。2. 系統(tǒng)消息2系統(tǒng)消息2為廣播消息。內(nèi)容：l 鄰近小區(qū)描述：移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視鄰近小區(qū)載頻的頻點(diǎn)參考。l 網(wǎng)絡(luò)色碼允許：控制移動(dòng)臺(tái)測(cè)量報(bào)告的上報(bào)。l 隨機(jī)接入信道控制參數(shù)：控制移動(dòng)臺(tái)在初始接入時(shí)的行為。3. 系統(tǒng)消息2bis系統(tǒng)消息2bis為廣播消息。內(nèi)容：l 鄰近小區(qū)描述；移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視鄰近小區(qū)載頻的頻點(diǎn)參考。l 隨機(jī)接入信道控制參數(shù)：控制移動(dòng)臺(tái)在初始接入時(shí)的行為。l 系統(tǒng)消息2bis剩余字節(jié)：填充位，無(wú)有用信息。4. 系統(tǒng)消息2ter系統(tǒng)消息2ter 為廣播消息。內(nèi)容：l 附加多頻信息：要求的多頻測(cè)量報(bào)告數(shù)量。l 鄰近小區(qū)描述：移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視鄰近小區(qū)載頻的頻點(diǎn)參考。l 系統(tǒng)消息2ter 剩余字節(jié)：填充位，無(wú)有用信息。5. 系統(tǒng)消息3系統(tǒng)消息3為廣播消息。內(nèi)容：l 小區(qū)標(biāo)識(shí)：當(dāng)前小區(qū)的標(biāo)識(shí)。l 位置區(qū)標(biāo)識(shí)：當(dāng)前小區(qū)的位置區(qū)標(biāo)識(shí)。l 控制信道描述：小區(qū)的控制信道的描述信息。l 小區(qū)選項(xiàng)：小區(qū)選項(xiàng)信息。l 小區(qū)選擇參數(shù)：小區(qū)選擇參數(shù)信息。l 隨機(jī)接入信道控制信息：控制移動(dòng)臺(tái)在初始接入時(shí)的行為。l 系統(tǒng)消息3 剩余字節(jié)：小區(qū)重選參數(shù)信息與3類移動(dòng)臺(tái)控制信息。6. 系統(tǒng)消息4系統(tǒng)消息4為廣播消息。內(nèi)容：l 位置區(qū)標(biāo)識(shí)：當(dāng)前小區(qū)的位置區(qū)標(biāo)識(shí)。l 小區(qū)選擇參數(shù)：小區(qū)選擇參數(shù)信息。l 隨機(jī)接入信道控制信息。控制移動(dòng)臺(tái)在初始接入時(shí)的行為。l 小區(qū)廣播信道描述：小區(qū)的廣播短消息信道描述信息。l 小區(qū)廣播信道移動(dòng)分配信息：小區(qū)廣播短信道跳頻頻點(diǎn)信息。l 系統(tǒng)消息4剩余字節(jié)；小區(qū)重選參數(shù)信息。7. 系統(tǒng)消息5系統(tǒng)消息5為隨路消息。內(nèi)容：l 鄰近小區(qū)描述：移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視鄰近小區(qū)載頻的頻點(diǎn)參考。8. 系統(tǒng)消息5bis系統(tǒng)消息5bis為隨路消息。內(nèi)容：l 鄰近小區(qū)描述；移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視鄰近小區(qū)載頻的頻點(diǎn)參考。9. 系統(tǒng)消息5ter系統(tǒng)消息5ter 為隨路消息。內(nèi)容：l 附加多頻信息：要求的多頻測(cè)量報(bào)告數(shù)量。l 鄰近小區(qū)描述；移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視鄰近小區(qū)載頻的頻點(diǎn)參考。10. 系統(tǒng)消息6系統(tǒng)消息6為隨路消息。內(nèi)容：l 小區(qū)標(biāo)識(shí)；當(dāng)前小區(qū)的標(biāo)識(shí)。l 位置區(qū)標(biāo)識(shí)：當(dāng)前小區(qū)的位置區(qū)標(biāo)識(shí)。l 小區(qū)選項(xiàng)：小區(qū)選項(xiàng)信息。l 網(wǎng)絡(luò)色碼允許：控制移動(dòng)臺(tái)測(cè)量報(bào)告的上報(bào)。11. 系統(tǒng)消息7系統(tǒng)消息7為廣播消息。內(nèi)容：l 系統(tǒng)消息7剩余字節(jié)：小區(qū)重選參數(shù)信息。12. 系統(tǒng)消息8系統(tǒng)消息8為廣播消息。內(nèi)容：l 系統(tǒng)消息8剩余字節(jié)：小區(qū)重選參數(shù)信息。13. 系統(tǒng)消息9系統(tǒng)消息9為廣播消息。內(nèi)容：l 隨機(jī)接入信道控制信息：控制移動(dòng)臺(tái)在初始接入時(shí)的行為。l 系統(tǒng)消息9剩余字節(jié)：廣播信道參數(shù)信息。第6章 系統(tǒng)管理功能介紹 GSM系統(tǒng)的安全性管理l GSM系統(tǒng)主要有如下安全性措施l 訪問(wèn)AUC，進(jìn)行用戶鑒權(quán)l(xiāng) 無(wú)線通道加密l 移動(dòng)設(shè)備確認(rèn)l IMSI臨時(shí)身份－TMSI的使用在明確這些措施之前，有必要回顧一下表明用戶身份的SIM卡的內(nèi)容和鑒權(quán)中心(AUC)的內(nèi)容：l SIM卡中有如下內(nèi)容：固化數(shù)據(jù)，IMSI，Ki，安全算法臨時(shí)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)TMSI，LAI，Kc，被禁止的PLMN業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)l AUC有如下內(nèi)容：用于生成隨機(jī)數(shù)(RAND)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器鑒權(quán)鍵Ki各種安全算法以下對(duì)GSM安全措施詳細(xì)說(shuō)明(1) 訪問(wèn)AUC，進(jìn)用用戶鑒權(quán)AUC的基本功能是產(chǎn)生三參數(shù)組(RAND、SRES、Kc)，其中RAND由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，SRES由RAND和Ki由A3算法得出；Kc由RAND和Ki用A8算出。三參數(shù)組存于HLR中。對(duì)于某一已登記的MS，由其服務(wù)區(qū)的MSC/VLR從H