Ký hiệu:
-----> Hướng đường lên MS-BS TD: Phân chia theo thời gian Hướng đường lên BS-MS FD: Phân chia theo tân sô
Các kênh logic được đặt trưng bởi thông tin truyền giữa BTS và MS. Các kênh lôgic này được đặt vào các kênh vật lý được xét ở trên. Có thể chia các kênh lơgic thành hai loại tổng quát: các kênh lưu lượng (TCH: Trafic Chanel) và các kênh báo hiệu điều khiển.
Các kênh lưu lượng là kênh mang thơng tin là tiếng nói hay dừ liệu. Kênh này gồm 2 loại được định nghĩa như sau:
- Kênh lưu lượng toàn tốc (TCH/F) - Kênh lưu lượng bán tốc (TCH/H)
Các kênh điều khiển báo hiệu được chia làm 3 nhóm: nhóm kênh điều khiển quảng bá, nhóm kênh điều khiển chung, nhóm kênh điều khiển riêng.
Nhóm kênh điều khiển quảng bá (Broadcast Control Channel-BCCH):
- Kênh hiệu chỉnh tần số (Frenquency Corection Channel-FCCH): mang thông tin hiệu chỉnh tần số cho các trạm MS. FCCH chỉ được sử dụng ở đường xuống.
- Kênh đồng bộ (Synchronization Channel-SCH): mang thông tin để đồng bộ khung cho trạm di động MS và nhận dạng BTS. SCH chỉ sử dụng cho đường xuống.
- Kênh điều khiển quảng bá (BCCH): phát quảng bá các thông tin chung về Cell. Các bản tin này gọi là các bản tin hệ thống. BCCH chỉ sử dụng cho đường xuống.
Nhóm kênh điều khiển chung (Common Control Channel-CCCH):
- Kênh tìm gọi (Paging Channel-PCH): kênh này được sử dụng cho đường xuống để tìm trạm di động khi thuê bao bị gọi.
- Kênh truy xuất ngẫu nhiên (Random Access Channel-RACH): kênh này được MS sử dụng để yêu cầu dành một kênh Stand Alone Dedicated Control Channel- SDCCH. Kênh này chỉ sử dụng hướng lên.
- Kênh cho phép truy xuất (Acces Grant Channel-AGCH): kênh này chỉ được sử dụng cho đường xuống để chỉ định một kênh SDCCH cho MS.
Nhóm kênh điều khiển dành riêng (Delicated Control Channel-DCCH):
- Kênh điều khiển dành riêng chuẩn (Standalone Delicated Control Channel- SDCCH): Kênh này chỉ được sử dụng dành riêng cho báo hiệu với một MS. SDCCH được sử dụng cho các thủ tục cập nhật và trong quá trình thiết lập cuộc gọi, trước khi ấn định kênh TCH. SDCCH được sử dụng cả đường lên và xuống.
- Kênh điều khiển kết họp chậm (Slow Assciated Control Channel-SACCH): kênh này liên kết với một TCH hay một SDCCH. Đây là một kênh số liệu liên tục để mang các thông tin liên tục như các bản báo các đo lường, định trước thời gian và điều khiển công suất. SACCH được sử dụng cả đường lên và xuống.
- Kênh điều khiển kết hợp nhanh (Fast Associated Control Channel-FACCH): kênh này liên kết với một TCH. FACCH làm việc ở chế độ lấy cắp bằng cách thay đổi lưu lượng tiếng hay số liệu bằng báo hiệu.
- Kênh quảng bá tế bào (Cell Broadcasting Channel-CBCH): kênh CBCH chỉ được sử dụng ở đường xuống để phát quảng bá các bản tin ngắn (SMSCB) cho các tế bào. CBCH sử dụng cùng kênh vật lý như kênh SDCCH.
3.2.4 Mã hoá kênh ở GSM
Mã hoá kênh là thêm vào 1 số bit dư để cho khoảng cách Hamming của bộ từ mã tăng lên. Khi đó đầu thu sẽ phát hiện được nhiều lỗi và sửa được nhiều lỗi hơn. Mục đích cuối cùng là giảm tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Rate) để nâng cao chất lượng. Như vậy sau khi mã hố kênh thì so bit truyền đi phải lớn hơn. Điều này có nghĩa là phải trả giá trong việc sử dụng băng thông đường truyền. Cái giá phải trả là gửi đi nhiều bit hơn số cần thiết cho thơng tin, nhưng lại được độ an tồn chống lỗi cao hơn.
Khoảng cách Hamming của bộ từ mã là khoảng cách Hamming của hai từ mã nhỏ nhất trong bộ từ mã.
3.2.5 Đan xen
Ở thông tin di động do các pha đinh sâu, lâu các lồi bít thường xảy ra từng cụm dài. Tuy nhiên mã hoá kênh đặc biệt là mã hoá xoắn chỉ hiệu quả nhất khi phát hiện và sửa lỗi ngẫu nhiên đơn lẻ và các cụm lỗi không quá dài. Để giải quyết với vấn đề này người ta chia khối bản tin cần gửi thành các cụm ngắn rồi ghép xen các cụm ngắn này với các cụm của các khối bản tin khác, nhờ vậy khi xảy ra cụm lỗi dài mỗi bản tin chỉ mất đi một cụm nhỏ, phần còn lại của bản tin vẫn cho phép các dạng mã hố kênh khơi phục lại được bản tin đứng sau khi đã sắp xếp lại các cụm của bản tin theo thứ tự như ở phía phát. Q trình nói trên được gọi là đan xen.
Chẳng hạn ta có bốn khối bản tin, ta chia mỗi khối thành bốn cụm và đánh số cho các cụm này từ 1 đến 4, sau đó ghép xen các cụm với nhau bằng cách ghép chung các cụm 1 vào một khối, các cụm 2 vào một khối....Giả sử đầu thu khối chứa các cụm 2 bị
mắc ỉỗi, sau khi sắp xếp lại các khối bản tin chỉ mất có cụm 2, các cụm 1, 3, 4 cịn lại sẽ có thể cho phép giải mã kênh khôi phục lại khối đúng.
3.2.6 Mật mã hoá
Một trong các ưu điểm lớn của hệ thống truyền dẫn số là dễ dàng bảo mật tín hiệu khỏi sự can thiệp của người thứ ba không được phép bằng cách mật mã hố tín hiệu số. Ở GSM phương pháp mật mã hố khơng phụ thuộc vào dạng số liệu được phát nhưng chỉ áp dụng cho các cụm bình thường.
Mục đích của mật mã hố là bảo mật tín hiệu trên đường truyền vơ tuyến. Khi MS và BTS giao tiếp thì giữa chúng có chung một mật mã. Mồi cuộc gọi khác nhau thì có mật mã khác nhau.
Trong GSM, để thực hiện mật mã, ở đầu phát tạo ra một chuỗi tín hiệu giả ngẫu nhiên để kết hợp với chuỗi tín hiệu cần truyền. Ở đầu thu muốn khơi phục lại tín hiệu thì máy thu phải biết chuồi ngẫu nhiên ở đầu thu, do vậy chuỗi ngẫu nhiên gọi là mật mã.
Mật mã hố tín hiệu đạt được bằng cổng (XOR) giữa chuỗi ngẫu nhiên với 114 bit của cụm bình thường, nghĩa là với tất cả các bít thơng tin ngoại trừ cờ lấy cắp. Đe giải mật mã người ta thực hiện thao tác hoặc loại trừ (XOR) giữa tín hiệu thu với chuỗi ngẫu nhiên-PN giống đầu phát.
Tín hiệu số 010010111001....
Chuỗi mật mã 00101 1001 1 10....
Tín hiệu đã mât mã hố 011001110111....