Очевидно, что использование радиоканалов в сети GSM отличается от использования в стационарной сети. Принцип использования каналов в системе GSM показан на рисунке.
В стационарной сети абонентские линии (абонентские каналы трафика) закреплены за телефонным аппаратом. Когда и известен номер абонента, то при исходящей или входящей связи не требуется выбор абонентской линии.
В сети GSM определены два типа каналов передачи: работающий на полной скорости (TCH/F — Tralfic Channel/Full) — 22,8 кбит/с и работающий на половинной скорости (TСН/Н — Traffic Channel/Hall) — 11,4 кбит/с.
В мобильной связи каналы трафика доступны любому абоненту. Поэтому в процессе установления соединения может быть выбран любой канал, к которому может быть подключена станция. Поскольку в свободном состоянии абонентская линия не имеет связи с каналами трафика, она нуждается в канале управления, например, для передачи сигнала «вызов» (setup), номера вызывающего абонента и т.п. Поэтому для передачи запроса сети на установление соединения применяется канал, направленный от MS к сети. Это канал произвольного доступа (RACH — Random Control Channel). Поскольку запрос на установление соединения передается только в начале соединения, и в дальнейшем выделяется канал для обмена управляющей информацией, то этот канал является общим для всех станций зоны местоположения.
| AGCH Access Grant Channel | Канал предоставления доступа |
| FACCH Fast Associated Control Channel | Быстродействующий совмещенный канал управления |
| FCCH Frequency Correction Channel | Канал подстройки частоты |
| PCH Paging Channel | Широковещательный канал коротких сообщений (канал вызова) |
| RACH Random Access Channel | Канал с произвольным доступом |
| SACCH Slow Associated Control Channel | Низкоскоростной совмещенный канал управления |
| SСН Synchronizing Channel | Канал синхронизации |
| SDCCH Stand-alone Defeated Control Channel | Автономный выделенный канал управления |
| TCH/F Traffic Channel/Full | Канал трафика работающий на полной скорости |
| TCH/H Traffic Channel/Half | Канал трафика, работающий на половинной скорости |
Для общего канала всегда нужна процедура доступа для избежания или разрешения конфликтов. В данном случае чаще всего применяется процедура случайного многостанционного доступа с временным разделением типа ALOHA (TDMA — Time Division Multiple Access). Принцип такого доступа основан на том, что все станции используют один канал связи, контролируя его работу, а передача осуществляется в случайные моменты времени, что уменьшает вероятность конфликтов.
В ответ на сигнал запроса на установление соединения выбирается автономный выделенный канал управления (SDCCH -— Stand-alone Dedicated Control Channel), по которому в дальнейшем передается служебная информация от MS в течение установления вызова прежде, чем будет найден канал трафика (ТСН).
Для входящей связи передача сигнала «занятие» к MS осуществляется по широковещательный каналу коротких сообщений (канал вызова) (РСН — Paging Channel), общему для всей соты. Этот канал передает сигнал «вызов» всем станциям зоны местоположения (LA). Получив такой сигнал, мобильная станция определяет свой номер и отвечает на широковещательный сигнал также как при исходящем вызове — сигналом запроса по каналу с произвольным доступом (RACH — Random Access Channel). Далее сигналы установления соединения проходят как и при исходящей связи.
Порядок обмена сигналами для входящего и исходящего соединений показан на рисунке ниже.
На рисунке показаны некоторые особенности передачи сигналов. Ниже даны соответствующие пояснения. Обозначенные слева коды сигналов будут рассмотрены далее.
При входящей связи BTS пункта назначения (работа других элементов сети на данном рисунке не показана) выполняет следующие действия:
- Передает широковещательный сигнал всем станциям в зоне обслуживания данного MSC. Сигнал передается по отдельному каналу управления — широковещательному каналу коротких сообщений (РСН — Paging Channel).
- После этого MS по каналу управления — канал с произвольным доступом (RACH — Random Access Channel) — посылает запрос на срочное назначение индивидуального канала управления на время обмена сигналами. Наиболее распространенным методом случайного (произвольного) доступа является ALOHA, принцип которого описан выше. BTS выбирает канал для обмена управляющими сигналами.
- BTS запрашивает данные аутентификации, которая осуществляется с помощью данных, полученных ранее при реализации процедуры аутентификации и защиты пользователя. В ответ на запрос MS передает накопленный в SIM-карте зашифрованный отклик (SRES — Signed Response), что позволяет BTS установить подлинность MS.
- Далее BTS передает запрос ключа шифрования.
- После получения ответного ключа шифрования (если ключ правильный) проводится процедура установления соединения.