[科普中国]-控制信道

控制信道 (control channel)在多信道共用通信系统中，主要用于传送信令或同步数据，又记作CC。在模拟蜂窝系统中，主要由寻呼及接入信道组成。而在数字蜂窝系统中，主要由广播信道、公共控制信道和专用控制信道构成。1

简介控制信道（CC）的下行信道用于寻呼（Page），上行信道用于接入（Access）。控制信道还用来传递大量的其他数据。在每一个无线小区内，通常只有一个控制信道。所以，一个中心激励的基站应配备一套控制信道单元；一个顶点激励的基站（通常覆盖三个扇区小区）应配备三套控制信道单元。2

1、寻呼2

当移动用户被呼叫时，就在控制信道的下行信道发起呼叫移动台信号，所以将该信道称为寻呼信道（PC）。2

2、接入2

当移动用户主呼时，就在控制信道的上行信道发起主呼信号，所以将该信道称为接入信道（AC）。2

在控制信道中，不仅传递寻呼和接入信号，还传递大量的其他数据，如系统的常用报文、重试（重新试呼）信号等。2

分类控制信道用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成广播、公共及专用3种控制信道。3

广播信道广播信道(Broadcast Channels，BCH)仅作为下行信道使用，即BTS至移动台（MS）单向传输，可分为如下3种：3

(1)频率校正信道(Frequency Correction Channel，FCCH)。3

FCCH携带用于校正MS频率的消息，用作下行信道，采取一点对多点(BTS对多个MS)方式传播。3

FCCH的目的有两个：首先确认这是一个BCCH信道，其次保证手机的频率保持一致。FCCH信道只在下行BCCH载频的0时隙上传送。3

(2)同步信道(Synchronization Channel，SCH)。3

SCH携带MS的帧同步(TDMA帧号)和BTS的识别码(BSIC)的信息，用作下行信道，采用一点对多点方式传播。SCH信道只在下行BCCH载频的0时隙上传送。3

(3)广播控制信道(Broadcast Control Channel，BCCH)。3

BCCH广播每个BTS的通用信息(小区特定信息)，并只在下行BCCH载频的0时隙上传送。3

BCCH所载的参数主要有：3

> CCCH公共控制信道号码，以及CCCH是否与SDCCH独立专用控制信道相组合。3

> 为接入准许信息所预约的各CCCH上的区块(block)号码。3

> 向同样寻呼组的MS传送寻呼信息之间的TDMA复合帧号码。3

公共控制信道公共控制信道(Common Control Channels，CCCH)分为以下3种：3

(1)寻呼信道(Paging Channel，PCH)。3

PCH用于寻呼(搜索)Ms。PCH信道在下行BCCH载频的0时隙上传送。3

(2)随机接入信道(RandomAccess Channel，RACH)。3

MS通过此信道申请分配一个独立专用控制信道(SDCCH)，可作为对寻呼的响应或MS主叫/登记时的接入。RACH信道在上行BCCH载频的0时隙上传送。3

(3)允许接入信道(Access Grant Channel，AGCH)。3

AGCH用于为MS分配一个独立专用控制信道(SDCCH)。AGCH信道在下行BCCH载频的0时隙上传送。3

专用控制信道专用控制信道(Dedicated Control Channels，DCCH)分为以下4种：3

(1)独立专用控制信道(Standalone Dedicated Control Channel，SDCCH)。3

SDCCH用在分配TCH之前呼叫建立过程中传送系统信令，例如登记和鉴权在此信道上进行，空闲状态下的短信息和小区广播也在SDCCH上传送。在GSM系统中，SDCCH信道默认在BCCH载频的时隙2上传送。3

(2)小区广播信道(CeU Broadcast Channel，CBCH)。3

CBCH用于携载小区广播短信息业务信息(SMSCB)，它使用与SDCCH同样的物理信道，属于下行信道。3

(3)慢速随路控制信道(Slow Associated Control Channel，SACCH)。3

SACCH与一个TCH或一个SDCCH相关，是一个传送连续信息的连续数据信息，属于上行和下行信道，采用点对点方式传播。在上行方向，传送MS接收到的关于服务及邻近小区的信号强度的测试报告，这对实现MS参与切换功能是必要的。在下行方向，它用于MS的功率管理和时间调整。3

信道SACCH支持如下信息：3

> 用时间超前机制来补偿往返传播的速率。3

> MS发射功率控制。3

> 无线线路质量控制。3

> 在相邻基站上实现往返测量。3

（4）快速随路控制信道(Fast Associated Control Channel,FACCH)。3

FACCH被分配给专用信道，并允许通过不同类型的控制或信令，然而其速率很低，仅380bit/s，引入的时延达半秒的量级，所以不合适于快速变换的场合。当分配给的信道是TCH时，在紧急情况下，中止用户信息的发送，并收回空余容量，以便通过信令，因此产生了FACCH。3

FACCH工作于借用模式，在话音传输过程中如果突然需要比SACCH所能处理的速度高得多的速度传送信令信息，则借用20ms的话音（数据）来传送。这一般在切换时发生。3

设计方案控制信道的设计是载波聚合系统中需要着重考虑的方面之一。在控制信道设计中需要考虑实现的复杂度和与LTE系统的前、后向兼容性等因素，没计的优劣可能直接影响到载波聚合技术在LTE - Advanced系统中的应用。结合多家公司已经提出的设计模式，控制信道的设计方案包括独立控制信道设计和联合控制信道设计。4

独立控制信道设计每个载波上都有独立的控制信道与该载波上的数据信道相关联，且该载波上的数据信道对应的控制信道只存该载波上，信道中控制信息采用独立编码方式，只能控制对应载波上的数据流的传输。如图所示。4

联合控制信道设计联合控制信道横跨聚合后的全部频带，对所有载波的控制信息进行统一的联合编码，联合编码后的信息分布在所有的载波上传输，如图所示。4

比较以上两种控制信道设计方案，各有优缺点。独立控制信道和相应的数据传输在同一个载波上，每个控制信道上传输该载波上数据业务的控制信息，这种设计方案可以很好地兼容现有的设计方案，能够重复利用LTE的控制信道格式，对原有系统设计影响较小。它在充分利用现有资源的同时有良好的后向兼容性，并且控制开销与被控制的载波带宽成比例，可以节省一些不必要的开销。联合控制信道横跨整个聚合后的载波，其优点是系统信令开销小，但用户需要监控整个带宽上的控制信息，需要解析整个系统子带上的控制信息，确定其分配信息，这给用户带来了更大的开销和功率消耗，并且不利于系统的后向兼容。4

目前业界倾向于选择独立控制信道设汁方案，但最终确定需要综合考虑实现的复杂度、功率消耗、后向兼容性、资源优化等方面。4

本词条内容贡献者为:

孙锐 - 教授 - 合肥工业大学