TS 102 361-1 DMR 空中接口协议.pdf

发布时间：2022-06-21 发布人：admin 分类：说明书资料大小：13.21M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) ETSI TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 技术说明书电磁兼容性和无线频谱事务(ERM)；数字移动无线电(DMR)系统；第 1 部分：DMR 空中接口(AI)协议第 1 页共 179 页

DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 4.2.1 4.2.2 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 3.1 3.2 3.3 4.1 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.1.1 4.1.2 4.1.3 前言.................................................................................................................................................................. 8 1 范围.......................................................................................................................................................... 8 2 参考文献.................................................................................................................................................. 9 3 定义，符号与缩写..................................................................................................................................9 定义.......................................................................................................................................... 9 符号........................................................................................................................................ 11 缩写........................................................................................................................................ 11 4 概述........................................................................................................................................................ 16 协议结构................................................................................................................................16 空中接口物理层(第一层).............................................................................................17 空中接口数据链路层（第二层）................................................................................18 空中接口呼叫控制层（CCL，第三层）....................................................................18 数字移动无线电 TDMA 结构.............................................................................................19 突发和信道结构概述....................................................................................................19 突发和帧结构................................................................................................................21 帧同步....................................................................................................................................22 时序参考................................................................................................................................24 转信模式基站建立的时序关系....................................................................................24 转信模式移动台建立的时序关系................................................................................24 直通模式时序关系........................................................................................................24 公共广播信道(CACH)..........................................................................................................25 基本信道类型........................................................................................................................26 带 CACH 的业务信道...................................................................................................26 带保护时间的业务信道................................................................................................26 双向信道........................................................................................................................27 5 第二层协议描述....................................................................................................................................28 第二层时序............................................................................................................................28 信道时序关系................................................................................................................28 5.1.1.1 对准信道时序........................................................................................................28 5.1.1.2 偏移信道时序........................................................................................................29 话音时序........................................................................................................................30 5.1.2.1 话音超帧................................................................................................................30 5.1.2.2 话音开始................................................................................................................30 5.1.2.3 话音结束................................................................................................................31 数据时序........................................................................................................................32 5.1.3.1 单时隙数据时序(single slot data timing)............................................................. 32 5.1.3.2 双时隙数据时序(dual slot data timing)................................................................33 通信时序（traffic timing）.......................................................................................... 33 5.1.4.1 基站时序................................................................................................................33 5.1.4.2 单频率基站时序....................................................................................................35 5.1.4.3 直通模式时序........................................................................................................35 5.1.4.4 时分双工时序........................................................................................................35 5.1.4.5 连续传输模式（Continuous transmission mode）....................................... 36 反向信道时序................................................................................................................36 4.6.1 4.6.2 4.6.3 5.1.3 5.1.4 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.5 第 2 页共 179 页

DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 5.2 5.2.1 5.2.2 5.1.5.1 内嵌下行反向信道................................................................................................37 5.1.5.2 专用下行反向信道................................................................................................38 5.1.5.3 独立上行反向信道................................................................................................38 5.1.5.4 直通模式反向信道................................................................................................39 信道接入................................................................................................................................40 基本信道接入规则........................................................................................................41 5.2.1.1 信道活动类型........................................................................................................41 5.2.1.2 信道状态................................................................................................................42 5.2.1.3 时序主控(Timing master)......................................................................................42 5.2.1.4 挂起时间消息和定时器........................................................................................42 5.2.1.5 时隙 1 和时隙 2 依赖关系(slot 1 and 2 dependency)..........................................43 5.2.1.6 发送许可标准(transmit admit criteria)................................................................. 43 5.2.1.7 传输重试................................................................................................................44 信道接入流程................................................................................................................44 5.2.2.1 直通模式信道接入................................................................................................45 5.2.2.1.1 移动台 Out_of_Sync 信道接入................................................................. 45 5.2.2.1.2 移动台 Out_of_Sync_Channel_Monitored 信道接入.............................. 47 5.2.2.1.3 移动台 In_Sync_Unknown_System 信道接入......................................... 48 5.2.2.1.4 移动台 Not_in_Call 信道接入...................................................................49 5.2.2.1.5 移动台 Others_Call 信道接入...................................................................50 5.2.2.1.6 移动台 My_Call 信道接入........................................................................ 50 5.2.2.2 转发模式信道接入................................................................................................50 5.2.2.2.1 移动台 Out_of_Sync 信道接入................................................................. 50 5.2.2.2.2 移动台 Out_of_Sync_Channel_Monitored 信道接入.............................. 52 5.2.2.2.3 移动台 In_Sync_Unknown_System 信道接入......................................... 53 5.2.2.2.4 移动台 TX_Wakeup_Message 状态..........................................................54 5.2.2.2.5 移动台 Not_In_Call 信道接入.................................................................. 55 5.2.2.2.6 移动台 Others_Call 信道接入...................................................................56 5.2.2.2.7 移动台 My_Call 信道接入........................................................................ 57 5.2.2.2.8 移动台 In_Session 信道接入.....................................................................57 5.2.2.3 非时间紧迫 CSBK ACK/NACK 信道接入......................................................... 57 6 第二层突发格式....................................................................................................................................58 声码数据包............................................................................................................................59 数据和控制............................................................................................................................60 公共广播信道突发................................................................................................................61 反相信道................................................................................................................................62 独立的上行反相信道突发............................................................................................62 下行反相信道（RC）突发.......................................................................................... 63 7 数字移动无线系统（DMR）信号.......................................................................................................64 链路控制信息结构................................................................................................................64 语音链路控制信息头....................................................................................................65 链路控制信息结束符....................................................................................................66 嵌入信号........................................................................................................................67 7.1.3.1 下行（outbound）通道........................................................................................ 68 7.1.3.2 上行（inbound）通道...........................................................................................68 7.1.1 7.1.2 7.1.3 6.4.1 6.4.2 6.1 6.2 6.3 6.4 7.1 第 3 页共 179 页

DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 7.1.4 7.2.1 7.4.1 8.2.1 8.2.2 8.1 8.2 7.2 7.3 7.4 公共广播信道中的短链路控制....................................................................................69 控制信号块（CSBK）信息结构......................................................................................... 70 控制信号块（CSBK）................................................................................................. 70 空闲信息................................................................................................................................71 多块控制(MBC)信息结构.................................................................................................... 72 多块控制(MBC)............................................................................................................ 73 8 数字移动无线系统（DMR）包数据协议(PDP)................................................................................ 75 因特网协议............................................................................................................................75 数据报分段和重组合............................................................................................................76 头块结构........................................................................................................................77 8.2.1.1 无需确认数据头....................................................................................................78 8.2.1.2 基于确认数据头....................................................................................................79 8.2.1.3 应答数据头............................................................................................................79 8.2.1.4 属性数据头............................................................................................................80 8.2.1.5 状态/预编码短数据头...........................................................................................80 8.2.1.6 原始短数据头........................................................................................................81 8.2.1.7 定义短数据头........................................................................................................81 8.2.1.8 UDT 数据头............................................................................................................82 数据块结构....................................................................................................................82 8.2.2.1 不需应答的数据包结构........................................................................................83 8.2.2.2 基于应答的数据包结构........................................................................................85 8.2.2.3 应答数据包结构....................................................................................................87 8.2.2.4 应答包的挂起时间................................................................................................88 8.2.2.5 UDT 最后数据块结构........................................................................................... 89 9 第二层 PDU 描述..................................................................................................................................90 话音突发，普通数据突发和 CACH 突发使用的 PDU..................................................... 90 同步（SYNC）PDU..................................................................................................... 90 嵌入式信令（EMB）PDU...........................................................................................91 时隙类型（SLOT）PDU..............................................................................................91 TACT PDU.....................................................................................................................92 反相信道(RC) PDU.......................................................................................................92 完全连接控制（Full Link Control: FULL LC）PDU..............................................92 短链接控制（Short Link Control:SHORT LC）PDU.................................................92 控制信令块（Control Signalling Block:CSBK）PDU............................................... 93 伪随机填充位（Pseudo Random Fill Bit:PR FILL）PDU......................................... 93 数据相关 PDU 描述..............................................................................................................93 需要确认的包头（C_HEAD）PDU............................................................................93 3/4 速率编码包数据（R_3_4_DATA）PDU.............................................................. 94 3/4 速率编码最后数据块（R_3_4_LDATA）PDU....................................................94 需要确认的应达包头（C_RHEAD）PDU.................................................................94 需要确认的应答包数据（C_DATA）PDU................................................................ 95 无需确定的数据包头（U_HEAD）PDU................................................................... 95 1/2 速率编码包数据（R_1_2_DATA）PDU.............................................................. 95 1/2 速率编码最后数据块（R_1_2_LDATA）PDU....................................................96 专有头（P_HEAD）PDU............................................................................................ 96 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8 9.2.9 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.1.4 9.1.5 9.1.6 9.1.7 9.1.8 9.1.9 9.1 9.2 第 4 页共 179 页

9.3 DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 9.2.10 状态/预编码短数据包头（SP_HEAD）PDU...........................................................96 9.2.11 原始短数据包头（R_HEAD）PDU............................................................................97 9.2.12 已定义的短数据包头（DD_HEAD）PDU................................................................ 97 9.2.13 统一的速据传输头（UDT_HEAD）PDU.................................................................. 98 9.2.14 统一的数据传输最后一个数据块（UDT_LDATA）PDU........................................ 98 1 速率编码包数据（R_1_DATA）PDU..................................................................... 98 9.2.15 9.2.16 1 速率编码最后数据块（R_1_LDATA）PDU...........................................................99 第二层信息单元编码............................................................................................................99 色码（Colour Code：CC）..........................................................................................99 9.3.1 秘密指示器（PI）...................................................................................................... 100 9.3.2 LC 开始/结束(LCSS).................................................................................................. 100 9.3.3 EMB 奇偶.................................................................................................................... 100 9.3.4 Feature set ID(FID)......................................................................................................100 9.3.5 数据类型......................................................................................................................100 9.3.6 时隙类型奇偶..............................................................................................................101 9.3.7 接入类型（AT）.........................................................................................................101 9.3.8 9.3.9 TDMA 信道（TC）....................................................................................................101 9.3.10 保护标记（PF）......................................................................................................... 101 9.3.11 完全链接控制..............................................................................................................102 9.3.12 短链接控制操作码（SLCO）................................................................................... 102 9.3.13 TACT 奇偶...................................................................................................................102 9.3.14 RC 奇偶........................................................................................................................102 9.3.15 组或个人（G/I）........................................................................................................ 102 9.3.16 响应请求（A）...........................................................................................................102 9.3.17 数据包格式（DPF）.................................................................................................. 102 9.3.18 SAP 标示符（SAP）.................................................................................................. 103 9.3.19 逻辑链接 ID(LLID).....................................................................................................103 9.3.20 完全消息标记（F）................................................................................................... 103 9.3.21 跟随的块（BF）.........................................................................................................104 9.3.22 附加字节计算（POC）..............................................................................................104 9.3.23 再次同步标记（S）................................................................................................... 104 9.3.24 发送队列数（N(S)）..................................................................................................104 9.3.25 片断队列数（FSN）.................................................................................................. 105 9.3.26 数据块序列数（DBSN）...........................................................................................105 9.3.27 数据块 CRC（CRC-9）............................................................................................. 106 Class............................................................................................................................. 106 9.3.28 9.3.29 Type.............................................................................................................................. 106 9.3.30 Status............................................................................................................................ 106 9.3.31 最后块（LB）.............................................................................................................106 9.3.32 控制信令块操作码（CSBKO）.............................................................................. 107 9.3.33 附加的块（AB）........................................................................................................ 107 9.3.34 源端口（SP）............................................................................................................. 107 9.3.35 目的端口（DP）.........................................................................................................107 9.3.36 状态/预编码（S_P）.................................................................................................. 107 9.3.37 选择性自动重复请求（SARQ）...............................................................................107 第 5 页共 179 页

DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 10 10.2 10.1 9.3.38 定义的数据格式（DD）............................................................................................108 9.3.39 统一的数据传输格式（UDT Format）.....................................................................108 9.3.40 UDT 附加的块（UAB）............................................................................................109 9.3.41 辅助标记（SF）......................................................................................................... 109 9.3.42 附加的半个字节..........................................................................................................109 物理层.......................................................................................................................................... 110 参数...................................................................................................................................... 110 10.1.1 频率范围......................................................................................................................110 10.1.2 射频载波带宽..............................................................................................................110 10.1.3 传输频率误差..............................................................................................................110 10.1.4 时基时钟漂移误差......................................................................................................110 调制...................................................................................................................................... 111 10.2.1 符号.............................................................................................................................. 111 10.2.2 4FSK 产生....................................................................................................................111 10.2.2.1 偏移索引............................................................................................................ 111 10.2.2.2 平方根升余弦滤波（Square root raised cosine filter）.................................. 111 10.2.2.3 4FSK 调解器.......................................................................................................112 10.2.3 突发时序......................................................................................................................112 10.2.3.1 普通突发............................................................................................................113 10.2.3.2 反相信道（RC）突发...................................................................................... 116 10.2.3.3 合成锁定时间限制............................................................................................117 10.2.3.4 信号传输时的临时的频率约束........................................................................118 附录 A(标准)：............................................................................................................................................119 附录 B(标准)................................................................................................................................................120 B.1 Block Product Turbo Codes........................................................................................................121 B.1.1BPTC(196,96)......................................................................................................................121 B.2 可变长度 BPTC............................................................................................................................ 125 B.2.1 嵌入式信令的可变程度 BPTC........................................................................................125 B.2.2 反向信道 BPTC 可变长度...............................................................................................126 B.2.3 CACH 信令的可变长度 BPTC.........................................................................................127 B.2.4 Rate 3/4 Trellis code........................................................................................................129 B.2.5 Rate 1 编码数据................................................................................................................133 B.3 生成矩阵和多项式...................................................................................................................... 136 B.3.1 Golay(20,8).........................................................................................................................136 B.3.2 二次方剩余式（16，7，6）...........................................................................................136 B.3.3 汉明码（17，12，3）...................................................................................................... 136 B.3.4 汉明码（13，9，3）、汉明码（15，11，3）、汉明码（16，11，4）.....................137 B.3.5 汉明码（7，4，3）.......................................................................................................... 138 B．3．6 Reed-Solomon(12,9).................................................................................................... 138 B.3.7 8-位 CRC 计算...................................................................................................................140 B.3.9 32 位 CRC 计算................................................................................................................. 141 B.3.10 CRC-9 计算......................................................................................................................144 B.3.11 5 位的校验和计算........................................................................................................... 145 B.3.12 数据类型 CRC 掩码....................................................................................................... 145 B.4 交织.............................................................................................................................................. 147 第 6 页共 179 页

DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) B.4.1 CACH 交织........................................................................................................................ 147 附录 C...........................................................................................................................................................148 C.1 直通模式时序图.......................................................................................................................... 148 C.2 反相信道时序.............................................................................................................................. 148 附录 D（标准）.......................................................................................................................................... 150 D.1 空嵌入式消息位定义..................................................................................................................150 D.2 空闲消息位定义........................................................................................................................... 150 附录 E（标准）...........................................................................................................................................152 附录 F........................................................................................................................................................... 166 F.1 第 2 层定时器.............................................................................................................................. 166 F.2 第二层中的常量........................................................................................................................... 168 附录 G.......................................................................................................................................................... 169 G.1 高层 MS 状态和 SDL 描述.........................................................................................................169 G.1.1 MS 第一层 SDL.................................................................................................................169 G.1.2 MS 第 2 层 SDL.................................................................................................................171 G.2 高层 BS 状态和 SDL 描述.......................................................................................................... 173 G.2.1 BS 双时隙 SDL................................................................................................................ 174 G.2.2 BS 单一时隙 SDL............................................................................................................. 175 附录 H （标准）...................................................................................................................................... 177 附录 I............................................................................................................................................................177 附录 J............................................................................................................................................................178 附录 K.......................................................................................................................................................... 178 历史.............................................................................................................................................................. 179 第 7 页共 179 页

DMR 空中接口（AI）协议 TS 102 361-1 V1.4.5(2007-12) 前言本技术规范由欧洲电信标准化协会无线及电磁兼容技术委员会发布。本文是数字移动无线电(DMR)技术要求的第一部分，DMR 技术要求一共分为四部分：第一部分：DMR 空中接口协议第二部分：DMR 话音、普通服务和设备第三部分：DMR 数据协议第四部分：DMR 集群协议 1 范围本文包含工作在现有获得许可的陆地移动服务频带的 DMR 系统的技术要求。该频带由 CEPT/ERC/T/R 25-08 规定。本文描述可升级 DMR 系统的空中接口，该系统包括三级可能的产品：第一级产品：使用完整的天线，工作在直通模式（不使用基础设施通信）的 DMR 设备，有普通授权而没有个体授权。第二级产品：工作在直通模式或使用基站来转发的 DMR 系统。第三级产品：使用控制器来自动控制通信的 DMR 集群系统。注解 1：第二级和第三级产品包括同播或非同播系统注解 2：这三级可能的产品只能独立工作而不能共同使用。本文详细说明空中接口，也说明了共享物理信道的频谱使用协议。特别地，为了使用现有的陆地移动服务频带而对频谱规划和管理带来最小的改变。因此，DMR 协议预期用于陆地移动频带，物理信道偏移，以及其他频谱参数无须任何改变。第 8 页共 179 页

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