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1DMRTDMA结构4.2.1突发和信道结构概述DMR采用2时隙的TDMA结构。频谱是无线系统中的物理资源。无线频谱被被划分成若干个射频载波，每个RF载频按时间分成帧和时隙。DMR突发是被数据流调制的一段RF载波。因此，突发代表了时隙中的物理信道。DMR子系统中的物理信道需要支持逻辑信道。逻辑信道定义为两方或多方通信时的逻辑通信路径。逻辑信道代表了协议和无线子系统间的接口。逻辑信道分为两类：业务信道，承载语音和数据信息控制信道，承载信令。图2给出了MS和BS间交换信息时的定时关系，两个TDMA物理信道的时隙标识为信道“1”和“2”。上行发送表示为“MSTX”，下行发送表示为“BSTX”。图4.2中的关键点有：当BS触发后，下行信道无论有无信息发送均进行发射，上行信道当MS没有信息发送时即停止发送。上行信道的突发之间存在保护间隔，这个保护间隔用作功率放大器的上升时间和传播时延。下行信道的突发之间有CACH信道，用于传送业务信道管理信息及低速信令。在突发的中间有同步信息或者是嵌入式信令，把嵌入式信令放在突发中间的好处是：正在发送的MS有足够的时间切换到下行信道并恢复反向信道信息。其他关键点有：下行和上行突发的中心对齐。上行信道的1、2突发和下行信道的1、2突发间偏移30ms，这样可以使上、下行使用相同的信道号，从而在下行CACH中采用同一个信道标识符域。语音和数据突发采用不同的同步图案，便于接收机进行分辨，另外，上下行信道也采用不2同的同步图案，以帮助接收机抗同道干扰。在嵌入式信令域和常规数据突发中有色码，以分辨重叠区域，检测同道干扰。色码不用于寻址。信道1和信道2中SYNC突发的位置是相互独立的，上下行信道中SYNC突发的位置也是相互独立的。语音采用超帧进行传输，超帧中有6个突发，用A～F标识，每个超帧以突发A中的语音同步图案为起始点。数据和控制信息没有超帧结构。这些突发中包含同步图案，根据需要也可以与反向信道一样承载嵌入式信令。4.2.2突发和帧结构常规突发的结构见图4.3，包括两个108比特的负载域和一个48比特的同步或信令域。每个突发的时长为30ms，其中27.5ms用于传输264比特的数据，这样，216比特的负载域足以传输60ms的压缩语音。例如，对于20ms的声码器帧，一个语音突发中可以承载3个72比特的声码器帧（包括FEC）以及一个48比特的同步字，也就是说，一个突发中可以传输264比特（27.5ms）的内容。注意：对于数据和控制信息，每个负载域只能承载98比特，剩余的20比特作为数据类型域，见6.2节。每个突发的中央有同步或嵌入式信令域，它们用于支持RC信令（见5.1.5）。在上行信道，剩余的2.5ms作为保护时间，见图4.4的上行帧结构。3在下行信道，剩余的2.5ms用作CACH，该信道可以传送TDMA帧号，信道接入指示器以及低速信令，见图4.5的下行帧结构。4.3帧同步帧同步由一个特殊的序列提供，标识了TDMA突发的中心位置。接收机采用匹配滤波器达到初始同步，即从匹配相关器的输出中得到码元恢复参数，根据该参数补偿频率和相位偏差并决定突发的中心。一旦接收机与信道取得同步，它将根据同步图案来检测是否存在同步、信道是否存在以及根据同步信号的类型来决定突发的内容。同步信号有多个图案，它们用于：区分语音突发和数据/控制突发以及RC突发区分下行和上行信道为达到以上目的，DMR定义了以下同步图案（具体见9.1.1）：BS发起的语音BS发起的数据MS发起的语音MS发起的数据MS发起的孤立RC对所有的双频BS信道上行发送及所有单频信道发送，第一个突发中必须包括同步图案，以便目标接收机能够检测到信号、达到比特同步并确定突发的中心。其后的突发可以根据突4发类型及上下文关系决定是传送同步图案还是嵌入式信令。对所有的双频BS信道下行发送，假设MS在接收发送给它的数据之前，已经和下行信道取得同步。因此，语音头中不要求包括同步图案。注意1：NothavingtoplacetheSYNCpatterninthevoiceheaderremovestheneedforthevoiceoutboundtransmissiontobedelayedforthecasewhereavoiceheadercoincideswiththeembeddedoutboundReverseChannelpositionwhichisfixed(seeclause5.1.5.1).注意2：在数据头和语音突发A中必须包括同步图案。因此，下行发送会延迟一个突发，否则的话数据头或语音突发A将与嵌入式下行RC位置发生冲突。对于数据和控制信息，嵌入式域中为数据SYNC图案，除了特殊情况如RC信令外。对于语音呼叫，语音SYNC图案在语音超帧的第一个突发中。除了用于标识超帧边界外，周期性的插入同步图案还有利于迟后进入的接收机接收到语音信息。超帧的具体结构见5.1.2.1。图4.6为上行TDMA信道中最佳和最坏的同步情况。因为数据和控制信息的每个突发中都有帧同步域，因此，帧同步信号每隔60ms出现一次。在语音呼叫中，SYNC每隔360ms（语音超帧的时长）出现一次，每个上行传输的第一个突发中必须包括SYNC，以便目标接收机能够检测并与传输同步。图4.7为下行TDMA信道中最佳和最坏的同步情况。下行信道为连续发送，两个TDMA信道中始终包括信令信息，目标MS能够接收两个TDMA时隙的信息，因此MS能够检测任一时隙中的SYNC。而数据和控制信息的每个突发中都有帧同步域，即每隔30ms有SYNC。图4.7给出了语音突发中SYNC定时的最坏情况，此时有两个活动的语音，它们的超帧间偏移了30ms，这时SYNC的间隔最短为30ms，最长为330ms。4.4定时参考4.4.1BS定时关系MS与BS联系时，MS必须与下行信道取得同步并根据下行定时调整自己的上行定时，这样才能保证所有的MS工作在相同的定时参考下。如果BS不在发送，而MS欲接入系统，则MS必须向BS发送一个“BS激活“信令并等待下行信道的建立，然后才能建立5同步、发送更多的信息。（见361－2[5]）4.4.2直接模式定时参考在直接模式下，发送MS负责建立定时参考。任何欲向源MS发送反向信道信令的MS必须与前向信道同步，且反向信道定时必须基于前向信道定时。一旦源MS停止发送，其它MS将采用异步的方式发送信息，并建立一个新的、独立的定时参考。注意：反向信道信令只适用于II和III类产品。4.5公共宣告信道（CACH）CACH为下行突发间的一段时间，用于信道管理（帧和接入）以及低速信令。CACH的一个作用是指出上行信道的使用情况。因为双频BS是全双工的，BS在发送的同时也在接收，因此，BS必须向所有守候的MS发送有关上行信道状态（空闲或繁忙）的信息。MS欲发送信息时，它必须等到上行信道标识为CS_Idle才能发送。图4.8给出了一个特定的CACH突发及对应的上行突发之间的定时关系。每个CACH突发指出了较之延时一个时隙的上行突发的状态，这样接收机有足够的时间来接收CACH，对信息解码、决定下一步的动作并切换到发送模式。图中在下行信道2前的CACH突发指出了上行信道2中突发的状态。注意：这种定时关系是基于最短时间间隔的。CACH的第二个作用是指出上行和下行突发的信道号，见图4.9。每个CACH突发定义了紧跟其后的下行突发的信道号以及较之延迟一个时隙的上行突发的信道号。图中，CACH突发指出了上行信道2和下行信道2的位置。CACH的第三个作用是承载低速信令，见7.1.4。64.6基本信道类型4.6.1带CACH的业务信道带CACH的业务信道见图4.10。这种信道类型用于从双频BS到MS的下行传输。信道包括两个TDMA业务信道（ch1和ch2）以及一个用于传输信道号、信道接入、低速数据的CACH。一旦BS被几乎，这种信道编连续发送，如果没有信息要发送，BS将使用空闲信息填充该信道。注意：这种信道类型也用于两个MS间的连续发送模式。4.6.2带保护时间的业务信道带保护时间的业务信道见图4.11。这种信道类型用于从MS到双频BS的上行传输。信道包括两个TDMA业务信道（ch1和ch2）中间为一段保护时间用于PA的上升及传播时延。这种信道类型有三个使用场合：场合1：两个信道都传输业务；场合2：单个信道（ch1）用于传输业务；场合3：一个信道用于传输业务（ch2），另一个用于短的孤立的反向信道突发（ch1）。注意：第一种情况也可用于单频BS，此时前向信道为MS到BS方向，反向信道为BS到MS方向。4.6.3双向信道双向信道见图4.12。这种信道类型用于MS间的直接模式通信。信道包括在同一频率上的前向和反向TDMA业务信道，两者之间用保护间隔隔开。这种类型的信道有三个使用场合：场合1：两个业务信道用于双工业务（前向和反向）；场合2：单个物理信道（前向）用于传输业务；场合3：一个信道用于传输业务（前向），另一个信道用于短的反向信道信令（反向）。75第二层协议5.1第二层定时5.1.1信道定时关系物理信道“1”和“2”有着严格的关系。上行物理信道1和2的突发与下行物理信道1和2的突发在时间上有偏移。不同呼叫类型和业务要求上行和下行信道间有不同的定时关系，从而定义了许多逻辑信道。语音和数据会话要求上行和下行信道，这些信道间可以在时间上对齐或者在时间上有一个偏移。MS必须知道BS希望采用哪种定时关系。5.1.1.1对齐信道定时对齐定时关系支持反向信道信令，它可以使MS在不丢失任何下行信息的同时，在上行信道发送RC信息。注意：此时上行和下行信道的信道号是不同的。对齐定时可以支持MS到MS的双工通信，此时MS在一个时隙上发送并在另一个时隙上接收其它MS发来的重复信息。注意：当通过BS进行通信时，采用MS到MS的定时关系。5.1.1.2偏移信道定时偏移定时支持MS到固定点的双工通信，此时MS在一个时隙上发送并在另一个时隙上接收固定点发来的重复信息。注意：此时上下行的物理信道号是相同的。585.1.2语音定时5.1.2.1语音超帧语音超帧中包括6个突发，占用360ms，见图5.3，完整的TDMA超帧在语音信息期间被重复。？？？超帧中的突发用字母A~F标识。突发A表示超帧的开始，其中含有SYNC图案，突发B到F中可以承载嵌入式信令。5.1.2.2语音的开始通常，在进行语音传输前，必须传输一个包含地址信息的LC头，语音开始阶段信息序列的安排见图5.4。语音信息以LC头突发开始，接下来传输语音超帧，LC头的详细介绍见7.1。在集群系统中，语音超帧前可能不需要LC头，见图5.5。业务信道中的其它MS从集群控制信令中提取源地址和目标地址。注意1：注意2：一般来讲，在语音传送前，必须发送一个LC头，也可以同时发送一个PI头，见图5.6。9此时，LC头位于PI头前。集群系统中的语音超帧前可以增加PI头，以指示私密状态以及初始化私密功能。此时信息的安排见图5.7。为支持迟后进入，在整个语音信息帧中交织了个人信息。5.1.2.3语音的终止语音的终止方法是在最后一个语音超帧后发送一个常规数据突发，这个数据突发的中央是数据SYNC而不是语音SYNC。见图5.8。注意：在上行（双频或单频BS）信道和直接模式中，常规数据突发是指带有LC的终止器，在其它情况下，常规数据突发中采用带有LC的语音终止。？？？？由于数据SYNC足以表示语音呼叫事件的终止，因此，任何常规数据突发都可以作为终止信息。5.1.3数据定时本文件定义了单时隙和双时隙数据发送模式。这两种模式的区别是提供给上层的比特率不同。5.1.3.1单时隙数据定时图5.9给出了单时隙上行数据传输时的定时。单时隙数据传输开始时，首先传输一个或两个数据头，这个数据头中包括地址信息和负载信息，紧跟其后为一个或多个数据块。最后一个数据块中包括负载和CRC信息，以确保所有的数据已成功发送。关于数据传输的完整介绍见TS102361-3[12]。图5.9给出了一个MS进行数据交换的事例，此时需要一