制御チャネル

無線通信において、制御チャネルは、データ ストリームを処理することによって他の構成無線を制御する中央チャネルです。制御チャネルは、トーク グループ内のユーザーを調整するさまざまなデータを送信するために、トランク無線システムのコンテキストで最もよく使用されます。

GSMネットワークでは、制御チャネルはブロードキャストチャネル（BCH）、共通制御チャネル（CCCH）、専用制御チャネル（DCCH）の3つのカテゴリに分類されます。^[1]

放送チャンネルのグループは、次の 3 つのチャンネルに分割されます。

1. ブロードキャスト制御チャネル (BCCH)
2. 周波数補正チャネル (FCCH)
3. 同期チャネル (SCH)

BCCH は、基地局(BTS) によって常時送信されます。BCCHの送信に使用される無線周波数(RF) キャリアは、BCCH キャリアと呼ばれます。移動局(MS) は、電源がオンになっていて通話中でないときに、BCCH で送信される情報を定期的に (少なくとも 30 秒ごとに) 監視します。

BCCH は次のものから構成されます:

a. ブロードキャスト制御チャネル (BCCH): 次の情報を伝送します。

• ロケーション エリア アイデンティティ(LAI)。
• MS によって監視される必要がある隣接セルのリスト。
• セルで使用される周波数のリスト。
• 細胞のアイデンティティ。
• 電源制御インジケーター。
• DTX は許可されます。
• アクセス制御（緊急通話、通話制限など）。
• CBCHの説明。

BCCH は常に一定の電力で送信され、それを使用することを希望するすべての MS は信号強度を測定します。BCCH キャリア トラフィックがない場合、継続性を確保するために「ダミー」バーストが送信されます。

b. 周波数補正チャネル (FCCH): これは BCCH タイムスロットで頻繁に送信され、モバイルが自身の周波数を送信基地サイトの周波数に同期できるようにします。FCCH は BCCH キャリア周波数のタイムスロット 0 でのみ送信できるため、モバイルがタイムスロット 0 を識別するためのフラグとして機能します。BTS によって送信される 148 個のゼロのシーケンスがあります。

c. 同期チャネル (SCH) SCH は、MS が TDMA フレーム構造に同期し、個々のタイムスロットのタイミングを知ることができるようにするための情報を伝送します。次のパラメータが送信されます。

• フレーム番号。
• ベースサイト識別コード (BSIC)。

MS は周囲のセルからの BCCH 情報を監視し、最適な 6 つのセルからの情報を保存します。これらのセルの SCH 情報も保存されるため、MS は新しいセルに入ったときにすぐに再同期できます。FCCH に従い、BTS の識別情報と位置情報が含まれます。

共通制御チャネル (CCCH) は、すべてのモバイルと BTS 間の制御情報の転送を担当します。これは、「通話発信」および「通話ページング」機能の実装に必要です。次のものから構成されます。

a. ランダム アクセス チャネル ( RACH ) モバイルがシステムにアクセスする必要があるときに使用します。これは、モバイルが通話を開始したり、ページに応答したりするときに発生します。

b. ページング チャネル (PCH) BTS が MS を呼び出すために使用します (ページングは​​ IMSI、TMSI、またはIMEIによって実行できます)。

c. アクセス許可制御チャネル (AGCH) BTS がランダム アクセス チャネルで受信したアクセス メッセージに応答して MS に専用制御チャネルを割り当てるために使用します。MS は、コール セットアップ、ページング メッセージへの応答、ロケーション エリア更新、またはショート メッセージ サービスのいずれかを実行するために専用チャネルに移動します。

d. セル ブロードキャスト チャネル (CBCH) このチャネルは、セル内のすべての MS にブロードキャストされるメッセージを送信するために使用されます。CBCH は専用の制御チャネルを使用してメッセージを送信しますが、セル内のすべてのモバイルがメッセージを受信できるため、共通チャネルと見なされます。

アクティブな MS は、BCCH と CCCH の両方を頻繁に監視する必要があります。CCCH は、BCCH とともに RF キャリアで送信されます。

DCCH は、8 つのスタンドアロン専用制御チャネル (SDCCH) を伝送するために使用される RF キャリア上の単一のタイムスロットです。コール セットアップ、認証、位置更新、およびポイントツーポイント SMS 用の単一の MS は、SDCCH を使用します。後で説明するように、SDCCH は BCCH/CCCH タイムスロット上にも存在しますが、この構成では 4 つの SDCCH のみが許可されます。

a. 低速関連制御チャネル (SACCH) は、ダウンリンク方向 (MS へ向かう) の電力制御とタイミング情報、アップリンク方向の受信信号強度インジケータ (RSSI)、およびリンク品質レポートを伝えます。

b. 高速関連制御チャネル (FACCH) FACCH は TCH の代わりに送信されます。FACCH は TCH バーストを「盗み」、独自の情報を挿入します。FACCH は、ユーザー認証、ハンドオーバー、および即時割り当てを実行するために使用されます。

c. スタンドアロン専用チャネル（SDCCH）

すべての制御チャネルはシステムの動作に必要ですが、会話データを伝送するために異なるタイムスロットを使用して異なるユーザーが無線チャネルを共有できるようにするのと同様に、制御チャネルは異なる時間に無線チャネルのタイムスロットを共有します。これにより、通話トラフィックに使用できる容量を無駄にすることなく、制御情報を効率的に渡すことができます。これを行うには、トラフィックに使用される時間スロットと制御シグナリングを伝送する時間スロットの間で整理する必要があります。DCCH は制御チャネルです。

前述のさまざまな論理チャネル タイプは、チャネルの組み合わせと呼ばれるグループにまとめられます。最も一般的な 4 つのチャネルの組み合わせを以下に示します。

1. フルレートトラフィックチャネルの組み合わせ – TCH8/FACCH + SACCH

2. ブロードキャスト チャネルの組み合わせ – BCCH + CCCH

3. 専用チャネルの組み合わせ – SDCCH8 + SACCH8

4. 複合チャネルの組み合わせ – BCCH+CCCH+SDCCH4+SACCH4

5. ハーフレートトラフィックチャネルの組み合わせ – TCH16/FACCH +

ハーフ レート チャネル コンビネーション (導入時) は、フル レート トラフィック コンビネーションと非常によく似たものになります。

• トランク無線システム