GSM移動(dòng)通信基本原理

1、1GSM基本原理武武 漢漢 郵郵 電電 科科 學(xué)學(xué) 研研 究究 院院武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司2主要內(nèi)容一、GSM系統(tǒng)概述二、GSM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能三、信道與編碼四、系統(tǒng)工作過程五、參數(shù)及調(diào)整六、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化31、歷史2、組網(wǎng)體制3、系統(tǒng)基本特點(diǎn)4、主要技術(shù)規(guī)范一. GSM 系統(tǒng)概述41、歷史日日期期 發(fā)發(fā) 展展 階階 段段 1979 歐洲發(fā)展蜂窩通信，并為此安排蜂窩通信工作頻段 1982 CEPT 成立“Groupe Special Mobile”（GSM） 1986 在法國巴黎建立 GSM 標(biāo)準(zhǔn)制定協(xié)調(diào)小組 1988 ETSI 全權(quán)負(fù)責(zé)管理 GSM 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的工

2、作 1990 頒布 GSM 第一階段的規(guī)范（GSM/Phase1） 1991 頒布 DCS1800 第一階段的規(guī)范（DCS/Phase1） GSM 委員會(huì)開始制定下一代無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 51、歷史62、組網(wǎng)體制 GSM采用小區(qū)制組網(wǎng)方式，每個(gè)覆蓋小區(qū)成正六邊形，其形狀像“蜂窩”，故稱蜂窩小區(qū)。其目的是頻率復(fù)用以提高容量。必須具備越區(qū)切換、位置管理等功能。CACBAB7CACBAB分為 3 扇區(qū)全向天線2、組網(wǎng)體制頻率復(fù)用頻率復(fù)用83、系統(tǒng)基本特點(diǎn) （1）GSM系統(tǒng)是一種典型的開放式結(jié)構(gòu)；（2）GSM系統(tǒng)由幾個(gè)分系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)之間都有定義明確的標(biāo)準(zhǔn)化方案；（3）GSM系統(tǒng)可以開放多種業(yè)務(wù)；（

3、4）頻率利用率高，具有靈活方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；（5）具有鑒權(quán)和加密功能；（6）具有較強(qiáng)的抗干擾能力。9（1）工作頻段4、技術(shù)規(guī)范 GSM900主頻段（PGSM）：上行：Ful8900.2N（MHz）（1 To 124）下行：FdlFul 45（MHz）上下行頻率間隔：45MHZ；帶寬：25MHz；GSM1800頻段：上行：Ful1710.20.2（N512）（512 To 885）下行： FdlFul 95（MHz）上下行頻率間隔：95MHz；帶寬：75MHz。10 （2）載頻間隔：200kHz (3) 通信方式：FDD雙工 （4）接入方式：TDMA （5）信道分配：每載頻8個(gè)時(shí)隙，包含8個(gè)全速信

4、道，16個(gè)半速信道； （6）每個(gè)時(shí)隙的信道速率：22.8kbit/s； （7）信道總速率：270kbit/s； （8）調(diào)制方式：GMSK,高斯濾波最小頻移鍵控； （9）話音編碼：規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測編碼RPE-LPC 13kbit/s;4、技術(shù)規(guī)范111、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2、組成與功能二. GSM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能12MSC BSC BTS BTSHLRVLREIRNSS PSTN IWF ECTRAU SIM ME NMC OMC OMCOMSBSSMSAUC1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)132、組成與功能基本組成基本組成: (1)網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)(NSS) (2)無線基站子系統(tǒng) (BSS)（3）移動(dòng)臺(tái)（MS）（4）操

5、作與維護(hù)分系統(tǒng)(OMS)14BSS 子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)p 基站控制器 BSC (Base Station Controller)p 基站收發(fā)信機(jī) BTS (Base Transceiver Station) p 無線操作維護(hù)中心 OMC-R p 碼變換器 TC (TransCoder)OMC-RTCBSCBTSBTSMSMSUM接口接口Abis接口接口A接口接口15BTS功能實(shí)現(xiàn)跳頻功能實(shí)現(xiàn)跳頻功能實(shí)現(xiàn)信道加密、解密功能實(shí)現(xiàn)信道加密、解密功能實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)信道信道編譯碼、交織與解交織功能編譯碼、交織與解交織功能實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)功能實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)功能實(shí)現(xiàn)各種接口實(shí)現(xiàn)各種接口16 In BTSGSM Networ

6、k Structure基基站站接接口口設(shè)設(shè)備備信信令令處處理理編碼與編碼與交織交織譯碼與譯碼與解交織解交織加密加密解密解密調(diào)制調(diào)制均衡均衡解調(diào)解調(diào)發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)天天 線線跳頻控制跳頻控制時(shí)鐘時(shí)鐘AbisUm17BSC功能GSM Network Structure實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)層的功能實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)層的功能實(shí)現(xiàn)無線資源管理（實(shí)現(xiàn)無線資源管理（RR）實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)BSS管理應(yīng)用部分的功能管理應(yīng)用部分的功能實(shí)現(xiàn)切換功能等實(shí)現(xiàn)切換功能等實(shí)現(xiàn)各種接口層信令實(shí)現(xiàn)各種接口層信令18BSC的一般結(jié)構(gòu)數(shù)字?jǐn)?shù)字中繼中繼交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)處理器網(wǎng)絡(luò)處理器網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)字中繼中繼A接口接口Abis接口接口19BSS 子系統(tǒng)

7、容量 BSC 最大容量最大容量基站基站 : 100 ; 扇區(qū)：扇區(qū)： 250 ; 載波載波 (RTFs) : 384 ;20OMCOMC: Operation Maintenance Center操作維護(hù)中心（Sun工作站）nOMC-R: Radio (無線部分）nOMC-S: Switch(交換部分） OMC具有軟件和數(shù)據(jù)庫的管理、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的收集、事件/告警的管理等功能。21MSCMSC: Mobile services Switching Center 移動(dòng)交換中心功能：為其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)用戶提供交換和信令功能并 提供與其他PLMN和PSTN的接口 與普通PSTN交換機(jī)相比，MSC至少附加

8、下列二個(gè)功能：n移動(dòng)用戶的位置登記過程n切換過程PSTN: Public Service Telecommunication Network (公共業(yè)務(wù)電信網(wǎng))22HLRHLR: Home Location Register(歸屬位置寄存器)用于儲(chǔ)存歸屬移動(dòng)用戶信息，包括： 國際移動(dòng)用戶身份（IMSI） 移動(dòng)臺(tái)ISDN號(hào)碼（MSISDN） 用于呼叫接續(xù)和計(jì)費(fèi)的位置信息，如MS漫游號(hào)、VLR地址和MSC地址等等 業(yè)務(wù)能力信息 業(yè)務(wù)限制信息 語音群業(yè)務(wù)信息 補(bǔ)充業(yè)務(wù)能力信息，等等23VLRVLR: Visited Location Register(拜訪位置寄存器)用于儲(chǔ)存其管轄區(qū)內(nèi)的移動(dòng)用戶信息

9、，包括： 國際移動(dòng)用戶身份（IMSI） 移動(dòng)臺(tái)ISDN號(hào)碼（MSISDN） MS漫游號(hào) 臨時(shí)移動(dòng)用戶身份（TMSI） 用戶位置區(qū)等24VLR 功能LA1LA2LA3LA4LA5LA6MSCVLRcell1cell2cell3cell4cell5cell6cell7cell8cell9cell11cell12LA:Location Area位置區(qū)25AUC : 鑒權(quán)SIMVLRHLRKiA3A8SRESKcRANDSRES=?KcSRESKcRANDKiA3A8AUC:Store the Ki (same to SIM Ki )GSM Network Structure26AUC : 鑒權(quán)27E

10、IR：移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別寄存器 EIR:Equipment Identity Register 包含了IMEI信息。所有的手機(jī)IMEI都存儲(chǔ)在EIR中，是手機(jī)的數(shù)據(jù)庫。 在GSM中有助于驗(yàn)證當(dāng)手機(jī)遺失時(shí)，運(yùn)營商可以禁止已經(jīng)報(bào)失手機(jī)的使用。 IMEI:International Mobile Equipment Identity 國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼28E1 鏈路傳輸媒質(zhì): 微波,光纖32 時(shí)隙每時(shí)隙傳輸 64kb/s傳輸速率:3264kb/s =2.048Mb/s 0時(shí)隙用于同步 16時(shí)隙用于信令292M 結(jié)構(gòu)CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6

11、CH7Synchronous InformationIdle TimeslotIdle TimeslotSignal TimeslotOM Channel Idle TimeslotTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS15TS16TS30TS31TS1729Carrier 1Carrier 2Each Voice Channel is Transported by 16kb/s 30PCM 鏈路31GPRSpGPRS:General Packet Radio Servicep通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS骨干骨干MSBSSPCUSGSNGGSN 數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)UmGbGiMS：Mobile Sta

12、tion 移動(dòng)終端移動(dòng)終端PCU：Packet Control Unit 分組控制單元分組控制單元SGSN：Serving GPRS Supporting Node GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)GGSN：Gateway GPRS Supporting Node GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)321、TDMA 信道 (Um 接口)2、TDMA 幀結(jié)構(gòu)3、時(shí)隙結(jié)構(gòu)與突發(fā)4、編碼（話音、業(yè)務(wù)、信令）5、關(guān)鍵技術(shù)( Hopping ,TA)三. 信道與編碼33GSM的FDMA/TDMA結(jié)構(gòu)時(shí)間時(shí)間頻率頻率f5f4f3f2f0f1TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7TS0

13、 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7TDMA幀幀34物理信道ft200KHz200KHz上行上行下行下行這就是一個(gè)物理信道這就是一個(gè)物理信道每個(gè)載波每個(gè)載波8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為一個(gè)物理信道。個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為一個(gè)物理信道。35時(shí)隙與TDMA幀0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRAME 1TD

14、MA FRAME 2時(shí)隙時(shí)隙突發(fā)序列（突發(fā)序列（BURST）36TDMA邏輯信道37TCHTraffic ChannelsSpeechDataTCH/FSTCH/HSTCH/9.6TCH/2.4TCH/9.6TCHSACCHFACCH話音/數(shù)據(jù)信道38GSM Network StructureCcHControl ChannelACCHSDCCHFACCHSACCHSCHBCCHRACHPCH/AGCHCBCHBCCHNBNBNBFBNBABSBNB/ABNB/DB控制信道39BCCH廣播系統(tǒng)消息p 位置區(qū)識(shí)別號(hào)（LAI）p 移動(dòng)臺(tái)需監(jiān)視的鄰小區(qū)列表p 本小區(qū)使用的頻率列表p 小區(qū)識(shí)別號(hào)p 功

15、率控制指示p DTX允許指示p 接入控制（例：緊急呼叫，呼叫禁止）p CBCH描述40TDMA幀結(jié)構(gòu)26-Frame 復(fù)幀復(fù)幀204720462045012 504901 4847232524 01 . 252401 24504801 480 111111151-Frame復(fù)幀復(fù)幀1超高幀超高幀 = 2048 超幀超幀 =2715648 TDMA幀（幀（3h 28mn 53s 760ms）4.615msTDMA frame120ms1超幀超幀 = 1326 TDMA幀（幀（ 6.12s）235.38ms業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道控制信道控制信道41GSM復(fù)幀業(yè)務(wù)信道TRAFFIC CHANNELS120

16、TDMA Multiframes0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2526-TDMA Multiframes42GSM復(fù)幀控制信道CONTROL CHANNELS120TDMA Multiframes0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 5051-TDMA Mu

17、ltiframes43TCH 復(fù)幀252015121050TTTTTTSACCHIDLE252015121050TTTTTTSACCHIDLE上行上行下行下行T = TCH44BCCH/CCCH 復(fù)幀0 F S B B B B C C C C F S C C C C C C C C F S C C C C C C C C F S C C C C C C C C F S C C C C C C C C I10203040500 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R

18、 R R R R R R R R102030405045GSM 突發(fā) 時(shí)隙中的信息比特串0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRAME 1TDMA FRAME 2訓(xùn)練比特（用于收均衡）訓(xùn)練比特（用于收均衡）偷幀指示偷幀指示TAIL BITSTAIL BITSGUARD PERIDGUARD PERID信息信息信息信息46GSM 突發(fā)類型 空閑突發(fā)空閑突發(fā) (DB)TDMA FRAME 10 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRAME 2訓(xùn)練比特訓(xùn)練比特26TBTBGP加密比特加密比特57加密比特加密比特573311常規(guī)突發(fā)

19、常規(guī)突發(fā) (NB)8.25訓(xùn)練比特訓(xùn)練比特26TBTBGP加密比特加密比特57加密比特加密比特573311156.25 Bits8.2547GSM 突發(fā)類型TDMA FRAME 10 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRAME 2TBTBGP固定比特固定比特14233頻率校正突發(fā)頻率校正突發(fā) (FB)8.25訓(xùn)練比特訓(xùn)練比特64TBTBGP加密比特加密比特39加密比特加密比特3933同步突發(fā)同步突發(fā) (SB)156.25 Bits8.2548GSM 突發(fā)類型TDMA FRAME 10 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRA

20、ME 2訓(xùn)練比特訓(xùn)練比特41TBTBGP加密比特加密比特3683接入突發(fā)接入突發(fā) (AB)156.25 Bits68.25546 s49話音編碼 PCM 調(diào)制: 話音頻率:3003400Hz 抽樣頻率: 8KHz(at least 6.8KHz) 精度:8bit (256 level) PCM 速率:8KHz*8bit=64Kbit/s RPE-LTP(規(guī)則脈沖激勵(lì)長期預(yù)測）編碼 13kbit/s=260bit/20ms50語音信道編碼50 bitsClass 1aClass 1aClass 1a132 bitsClass 278 bits378 bits卷積編碼（卷積編碼（Converlut

21、ional Coder）501323478校驗(yàn)比特校驗(yàn)比特 尾比特尾比特456 bits260 bits51TC 及信道帶寬pTC:TransCoder (變碼器)pPSTN交換中都以64kb/s為一個(gè)信道進(jìn)行處理pRPE-LTP編碼:規(guī)則脈沖激勵(lì)長期預(yù)測編碼OMC-RTCBSCBTSBTSMSMSAbis接口接口13Kb/s RPE-LTP編碼編碼16Kb/s16Kb/s64Kb/s PCM編碼編碼A接口接口Um接口接口After TC, Channel is Transported(Switch) by 64kb/s 52控制信道編碼卷積編碼（卷積編碼（Converlutional Cod

22、er）1844校驗(yàn)比特校驗(yàn)比特 尾比特尾比特456 bits184法爾編碼（法爾編碼（Fire Coder）80456184 bits53語音信道交織（對(duì)角交織）block 6 even bits block 5 odd bits block 5 even bits block 4 odd bits Shared by blocks 4 & 51234567Speech BlocksShared by blocks 5 & 657 bits even57 bits even57 bits even57 bits even57 bits odd57 bits odd57 bits

23、 odd57 bits odd20ms Data54語音對(duì)角交織Speech Blocks4561234567123456701234567012345670FRAME 1FRAME 2FRAME 3Bursts55控制信道交織（矩形交織）456114 bits odd114 bits odd114 bits odd114 bits oddControl Blocks1234567123456701234567012345670FRAME 1FRAME 2FRAME 3Bursts56收發(fā)時(shí)隙偏差與定時(shí)提前MS：在通信過程中也分為八個(gè)時(shí)隙，但只有一個(gè)時(shí)隙發(fā)只有一個(gè)時(shí)隙發(fā)送送TCH（FACCH）

24、或SACCH突發(fā)脈沖序列，其它時(shí)間只是接收或測量其它BCCH。BTS：在通信過程中分為八個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙順次接收每個(gè)時(shí)隙順次接收由不同MS發(fā)出的TCH（FACCH）或SACCH突發(fā)脈沖序列構(gòu)成的復(fù)幀。57收發(fā)時(shí)隙偏差與定時(shí)提前移動(dòng)臺(tái)收移動(dòng)臺(tái)收3 TS OFFSET0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRAME NTDMA FRAME N移動(dòng)臺(tái)發(fā)移動(dòng)臺(tái)發(fā)TIME ADVANCE3 TS OFFSETTDMA FRAME N0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 7TDMA FRAME N移動(dòng)臺(tái)收移動(dòng)臺(tái)收移動(dòng)臺(tái)發(fā)移動(dòng)臺(tái)發(fā)58跳頻手機(jī)側(cè)手機(jī)側(cè)上行上

25、行基站側(cè)基站側(cè)下行下行ft200KHz200KHz一個(gè)跳頻序列循環(huán)一個(gè)跳頻序列循環(huán)：發(fā)送突發(fā)脈沖：發(fā)送突發(fā)脈沖至少至少三個(gè)三個(gè)頻率范圍內(nèi)跳動(dòng)才能獲得增益頻率范圍內(nèi)跳動(dòng)才能獲得增益59跳頻p 基站實(shí)現(xiàn)跳頻方式分為兩種n 射頻跳頻：多載波板對(duì)應(yīng)多頻點(diǎn)n 基帶跳頻：單載波板實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)n 兩種跳頻只是實(shí)現(xiàn)過程形式有所區(qū)別，實(shí)現(xiàn)后的結(jié)果是一致的，都符合GSM規(guī)范n 對(duì)于MS而言，基站兩種跳頻方式?jīng)]有區(qū)別，也不能識(shí)別。60射頻跳頻實(shí)現(xiàn)方式f1f4f2f3合路到天饋系統(tǒng)每個(gè)載波板只能生成并對(duì)應(yīng)一個(gè)頻點(diǎn)每個(gè)載波板只能生成并對(duì)應(yīng)一個(gè)頻點(diǎn)不同頻點(diǎn)通過選路電路進(jìn)行控制不同頻點(diǎn)通過選路電路進(jìn)行控制控制點(diǎn)控制點(diǎn)61基帶

26、跳頻實(shí)現(xiàn)方式f1f4f2f3根據(jù)不同時(shí)刻需要產(chǎn)生不同頻點(diǎn)根據(jù)不同時(shí)刻需要產(chǎn)生不同頻點(diǎn)定時(shí)控制單元定時(shí)控制單元一個(gè)載波板一個(gè)載波板基帶跳頻的實(shí)現(xiàn)與收發(fā)信機(jī)（載波板）的數(shù)量無關(guān)，每個(gè)收發(fā)信機(jī)可以在很寬的頻帶上進(jìn)行跳頻 。它對(duì)寬帶頻率合成器要求很高 。62四、系統(tǒng)工作過程p主叫呼出p被叫呼入p位置更新p內(nèi)部切換(Intra-BSS Handover)p外部切換(Inter-BSS Handover)63MSBSC信道激活證實(shí)信道激活加密命令信道要求Complete Layer 3 Info.鑒權(quán)請(qǐng)求呼叫進(jìn)程啟動(dòng)加密模式完成SABM(CM 業(yè)務(wù)請(qǐng)求)立即指配命令建立指示BTS信道請(qǐng)求UA(CM 業(yè)務(wù)請(qǐng)

27、求)加密模式命令立即指配(SDCCH+SACCH)MSC鑒權(quán)響應(yīng)呼叫建立加密模式命令加密模式完成主叫流程之一主叫流程之一64MSBSCBTSMSC指配請(qǐng)求信道激活確認(rèn)指配命令建立指示指配完成指配完成去活 SACCH釋放請(qǐng)求釋放請(qǐng)求確認(rèn)RF 信道釋放RF 信道釋放確認(rèn)振鈴連接連接確認(rèn)SABMUA信道激活(TCH+SACCH)主叫流程之二主叫流程之二65MSBSCBTSMSC信道釋放釋放完成釋放清除命令RF 信道釋放拆線完成去活 SACCHRF 釋放確認(rèn)釋放指示UA拆線清除完成主叫流程之三主叫流程之三66MSBSCBTSMSC信道激活確認(rèn)信道激活加密命令信道要求Complete Layer 3 I

28、nfo.鑒權(quán)請(qǐng)求呼叫確認(rèn)加密模式完成SABM(尋呼響應(yīng))立即指配命令建立指示信道請(qǐng)求UA(尋呼響應(yīng))加密模式命令立即指配 鑒權(quán)響應(yīng)呼叫建立加密模式命令加密模式完成尋呼命令尋呼請(qǐng)求尋呼被叫流程之一被叫流程之一67MSBSCBTSMSC指配信道請(qǐng)求信道激活確認(rèn)指配命令建立指示指配完成指配完成去活 SACCH釋放請(qǐng)求釋放確認(rèn)RF 信道釋放RF 信道釋放確認(rèn)振鈴連接連接確認(rèn)SABMUA信道激活被叫流程之二被叫流程之二68MSBSCBTSMSC信道釋放釋放完成釋放清除命令RF 信道釋放拆線完成去活 SACCHRF 釋放確認(rèn)釋放指示UA拆線清除完成被叫流程之三被叫流程之三69MSBSC信道激活確認(rèn)信道激活

29、加密命令信道要求Complete Layer 3 Info.鑒權(quán)請(qǐng)求TMSI 重分配完成加密模式完成SABM(位置更新請(qǐng)求)立即指配命令建立指示BTS信道請(qǐng)求UA(位置更新確認(rèn))加密模式命令立即指配 MSC鑒權(quán)響應(yīng)位置更新允許加密模式命令加密模式完成位置更新流程之一位置更新流程之一70MSBSCBTSMSC信道釋放清除命令RF 信道釋放DISC去活 SACCHRF 信道釋放釋放指示UA清除完成位置更新流程之二位置更新流程之二71MSBSCBTS1BTS2信道激活信道激活確認(rèn)測量結(jié)果報(bào)告切換命令測量報(bào)告切換接入切換完成SABMUA切換完成切換執(zhí)行 (to MSC)物理信息(同步過程)建立指示切換

30、檢測到內(nèi)部切換流程內(nèi)部切換流程72MSMSCBSS1BSS2切換請(qǐng)求切換要求切換請(qǐng)求確認(rèn)切換命令切換接入切換完成SABMUA切換完成清除完成物理信息(同步過程)切換檢測到清除命令外部切換流程外部切換流程73pBTS 公共參數(shù) (RLT, LAI, Cell ID, BSIC)p小區(qū)參數(shù)(DTX,T3212,EnHop)p小區(qū)選擇與重選參數(shù)p切換類型與參數(shù)五、參數(shù)及調(diào)整74BTS 公共參數(shù)p小區(qū)全球識(shí)別碼 ( CELLGLID ) p基站識(shí)別碼 ( BSIC )p鏈路超時(shí) ( RDLNKTO ) pBCCH頻率表 ( BCCHFREQ ) 75CGI小區(qū)全球識(shí)別碼CILACMNCLAICGIMC

31、C CGI的格式為：MCCMNCLACCI。MCC（Mobile Country Code）：三個(gè)十進(jìn)制數(shù)組成，取值范圍為十進(jìn)制的000 999。MNC（Mobile Network Code）：二個(gè)十進(jìn)制數(shù)，取值范圍為十進(jìn)制的0099。76CGI小區(qū)全球識(shí)別碼p LAC (Location Area Code):范圍為065535。p CI（Cell Identity）：范圍為065535。p MCC不可改變。460（China）p MNC不可改變。00 (CMCC) 01(UNICOM)p 位置區(qū)碼的設(shè)置必須嚴(yán)格按照中國電信的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，切忌在網(wǎng)絡(luò)中（全國范圍）出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的位置區(qū)

32、采用相同的位置區(qū)碼。p CI取值應(yīng)注意在同一個(gè)位置區(qū)不允許有兩個(gè)或兩個(gè)以上的小區(qū)使用相同的CI。 77MSC/VLR與LA的關(guān)系VLRLocation AreaMSCVLRMSCMSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)域業(yè)務(wù)區(qū)域78BSIC基站識(shí)別碼若在某個(gè)物理位置上，移動(dòng)臺(tái)能同時(shí)收到兩個(gè)小區(qū)的BCCH載頻，且它們的頻道號(hào)相同，則移動(dòng)臺(tái)以BSIC來區(qū)分它們。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在連接模式下（通話過程中），它必須根據(jù)BCCH上有關(guān)鄰區(qū)表的規(guī)定，對(duì)鄰區(qū)BCCH載頻的電平進(jìn)行測量并報(bào)告給基站。同時(shí)在上行的測量報(bào)告中對(duì)每一個(gè)頻率點(diǎn)，移動(dòng)臺(tái)必須給出它所測量到的該載頻的BSIC?；究梢砸揽緽SIC來區(qū)分這些小區(qū)，從而避免錯(cuò)誤的切換，甚

33、至切換失敗。 79BSIC基站識(shí)別碼 圖中小區(qū)A、B、C、D、E和F的BCCH載頻具有相同的絕對(duì)頻道號(hào)，其它小區(qū)則采用不同的頻道號(hào)作為BCCH載頻。一般要求小區(qū)A、B、C、D、E和F采用不同的BSIC。 CBAFED80BTS無線鏈路超時(shí)pGSM規(guī)范規(guī)定，基站中需有一S，該計(jì)數(shù)器在通話開始時(shí)被賦予一個(gè)初值，即參數(shù)“無線鏈路超時(shí)”的值。若每次基站在應(yīng)該收到SACCH的時(shí)刻無法譯出一個(gè)正確的SACCH消息時(shí)，S減1。反之，基站每接收到一正確的SACCH消息時(shí)，S加2，但S不可以超過參數(shù)無線鏈路超時(shí)的值。當(dāng)S計(jì)到0時(shí)，基站報(bào)告無線鏈路故障。 81BTS無線鏈路超時(shí)p當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在通信過程中話音（或數(shù)據(jù)）

34、質(zhì)量惡化到不可接受，且無法通過射頻功率控制或切換來改善時(shí)（即所謂的無線鏈路故障），基站或者啟動(dòng)呼叫重建，或者強(qiáng)行拆鏈。由于強(qiáng)行拆鏈實(shí)際上引入一次“掉話”的過程，因此必須保證只有在通信質(zhì)量確實(shí)已無法接受（通常的用戶已不得不掛機(jī)）時(shí)，基站才認(rèn)為無線鏈路故障。82BCCH頻率表( BCCHFREQ ) p 每個(gè)小區(qū)有兩個(gè)BA List表，可以相同或不同。p BA(BCCH):在BCCH上通過系統(tǒng)信息消息類型2(System Information message type)發(fā)送，用于移動(dòng)臺(tái)的選擇和重選。它包括PLMN在某個(gè)物理區(qū)域中使用的BCCH載波，最多64個(gè)頻點(diǎn)，當(dāng)BA(SACCH)中定義的頻點(diǎn)

35、是BA(BCCH)中定義的頻點(diǎn)的子集時(shí)，BA(BCCH)最多可定義64個(gè)鄰小區(qū)。83BCCH頻率表( BCCHFREQ )p BA(SACCH):在SACCH上通過系統(tǒng)信息類型5(system information message type 5)發(fā)送的BA，它向移動(dòng)臺(tái)指示，哪個(gè)BCCH載波用于切換監(jiān)測，最多64個(gè)頻點(diǎn)，最多32個(gè)鄰小區(qū)。p 當(dāng)某個(gè)小區(qū)存在于另一個(gè)小區(qū)的BA(BCCH)，但不存在于BA(SACCH)時(shí)，這個(gè)小區(qū)將不參與切換判斷，因而只支持服務(wù)區(qū)的呼叫，不接受到另一切換。84小區(qū)參數(shù)pDTX (不連續(xù)發(fā)射)pT3212 (周期位置更新定時(shí)器)pEnHop (跳頻狀態(tài))pEC (緊

36、急呼叫允許) 85DTX (不連續(xù)發(fā)射)p 不連續(xù)發(fā)射:指網(wǎng)絡(luò)在與手機(jī)的通話過程中，話音間歇期間，網(wǎng)絡(luò)不傳送信號(hào)的過程。p 好處：無線信道的干擾得到有效的降低，從而使網(wǎng)絡(luò)的平均通話質(zhì)量得到改善；同時(shí)，DTX的應(yīng)用可以減少基站和移動(dòng)臺(tái)的處理器負(fù)載和功耗。因此在可能的情況下，建議在網(wǎng)上采用下行DTX。p DTX: True和False86 NO DTX0 1 2 25 26 2728 29 51 5253 5455 56 5758 59 77 78 7980 81 103 4 TCH MultiframesSID 幀幀 DTX87p 位置更新:當(dāng)MS改變所處位置區(qū)LA時(shí)通知網(wǎng)絡(luò)的過程。p GSM系

37、統(tǒng)中發(fā)生位置更新的原因主要有兩類，一種是移動(dòng)臺(tái)發(fā)現(xiàn)其所在的位置區(qū)發(fā)生變化（LAC不同）；另一種是網(wǎng)絡(luò)規(guī)定移動(dòng)臺(tái)周期地進(jìn)行位置更新。周期位置更新的頻度是由網(wǎng)絡(luò)控制的，周期長度由參數(shù)T3212確定。 T3212 (周期位置更新定時(shí)器)88p T3212以十進(jìn)制數(shù)表示，取值范圍0255，單位為6分鐘（1/10小時(shí)），如T32121，表示0.1小時(shí)；T3212255，表示25小時(shí)30分。p 周期位置更新是網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)用戶保持緊密聯(lián)系的一種重要手段，因此周期時(shí)間越短，網(wǎng)絡(luò)的總體服務(wù)性能越好。但頻繁的周期更新有兩個(gè)負(fù)作用：T3212 (周期位置更新定時(shí)器)89p 一方面則使移動(dòng)臺(tái)的功耗增大，使系統(tǒng)中移動(dòng)臺(tái)的

38、平均待機(jī)時(shí)間大大縮短。因此T3212的設(shè)置需權(quán)衡網(wǎng)絡(luò)各方面的資源利用情況而定。p 另一方面是網(wǎng)絡(luò)的信令流量大大增加，對(duì)無線資源的利用率降低，在嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接影響系統(tǒng)中各個(gè)實(shí)體的處理能力（包括MSC、BSC和BTS）。T3212 (周期位置更新定時(shí)器)90EnHop (跳頻狀態(tài))pHopping: 跳頻，在控制和通話過程中，一個(gè)基站和移動(dòng)臺(tái)同步改變通信頻點(diǎn)，以減少外部頻率干擾。p根據(jù)GSM規(guī)范，規(guī)定GSM無線設(shè)備應(yīng)支持跳頻功能。理論分析表明，跳頻可以改善空間的頻譜環(huán)境，提高全網(wǎng)的通信質(zhì)量。 pON和OFF:在TCH和SDCCH信道是否使用跳頻。91EC (緊急呼叫允許)p 一般情況下，GSM網(wǎng)絡(luò)中

39、任何移動(dòng)臺(tái)必須含有一合法有效的用戶識(shí)別模塊卡（SIM）才能獲得網(wǎng)絡(luò)的各種業(yè)務(wù)支持。但對(duì)沒有SIM卡的移動(dòng)臺(tái)或有SIM卡但其接入等級(jí)（C0C9中的一種）被當(dāng)前小區(qū)關(guān)閉（即根據(jù)當(dāng)前小區(qū)的系統(tǒng)消息，它不可以啟動(dòng)接入程序）的移動(dòng)臺(tái)， 營 運(yùn) 者 有 權(quán) 決 定 是 否 允 許 移 動(dòng) 臺(tái) 進(jìn) 行 緊急呼叫 （Emergency Call，EC），如匪警等。92pGSM規(guī)范中的緊急呼叫電話號(hào)碼定義為112112，與中國的電話號(hào)碼分配不同，因此除非采取特殊處理，目前中國電信下屬的GSM系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)GSM規(guī)范規(guī)定的緊急呼叫功能。但考慮到國際漫游用戶的習(xí)慣，可以在網(wǎng)絡(luò)中將112接至錄音電話，以告知用戶各種特服

40、號(hào)碼。EC (緊急呼叫允許)93小區(qū)選擇與重選GSM OptimizationpMS 工作狀態(tài)pC1與C2值p小區(qū)重選與位置更新94MS 工作狀態(tài)p三種狀態(tài): 關(guān)機(jī)、開機(jī)但空閑、通信狀態(tài)pMS在空閑模式（Idle Mode）下執(zhí)行的任務(wù)分成三個(gè)過程（PROCESS）：nPLMN選擇n小區(qū)選擇和重選n位置更新 pC1 決定小區(qū)選擇pC2 決定小區(qū)重選Cell and Call Procedure95C1與C2值Cell and Call ProcedurepC1算法： C1=A-MAX(B,0)p 其中： A = RXLEV-ACCMINp B = CCHPWR-PnRXLEV:手機(jī)接收電平（下

41、行）nACCMIN:手機(jī)接入系統(tǒng)最小接收電平nCCHPWR:手機(jī)接入系統(tǒng)的最大發(fā)射功率nP:手機(jī)最大發(fā)射功率(手機(jī)功率級(jí)別）96C1與C2值pPHASE1手機(jī)：C1pPHASE2手機(jī)：C2pC2=C1+CRO-TO*H(PT-T) PT=/=31pC2=C1-CRO PT= =31nCRO:小區(qū)重選偏置(Cell Reselection Offset)nH:小區(qū)重選滯后 (不同LAC的Cell )nTO: 臨時(shí)偏置(Temporary Offset)nPT:懲罰時(shí)間(Penalty Time)手機(jī)服務(wù)小區(qū)的選擇按照C2值的大小進(jìn)行排序97小區(qū)重選與位置更新p 當(dāng)MS進(jìn)行小區(qū)重選時(shí)，如果原小區(qū)和

42、目標(biāo)小區(qū)屬于不同位置區(qū)（LAC），則移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)重選后必須啟動(dòng)一次位置更新。p 目標(biāo)小區(qū)C2原小區(qū)C2，且維持5s以上才進(jìn)行小區(qū)重選p 兩次由C2引起小區(qū)重選必須間隔15s以上p C2(X)0102六.網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化p優(yōu)化方法與流程p參數(shù)優(yōu)化pOMC統(tǒng)計(jì)分析p路測（參數(shù)、指標(biāo)）103優(yōu)化方法 統(tǒng)計(jì)參數(shù) 小區(qū)參數(shù) 優(yōu)化方法 高掉話小區(qū) SDCCH 高擁塞小區(qū) TCH 高擁塞小區(qū)104告警處理流程BTS 硬件故障 BSC 告警維修工單YN傳輸 BSC XCDROMCR統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 全網(wǎng)或分區(qū)性能CSSR、HOSR、DCRTCH 擁塞/話務(wù)量SDCCH擁塞/話務(wù)量TOTAL CALL105日常優(yōu)化流程優(yōu)化目標(biāo)

43、優(yōu)化計(jì)劃與系統(tǒng)信息收集修改數(shù)據(jù)庫RF 優(yōu)化硬件故障參照標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到目標(biāo)優(yōu)化報(bào)告統(tǒng)計(jì)指標(biāo)對(duì)照路測對(duì)比YN106高掉話小區(qū)硬件故障查配置數(shù)據(jù)OMCR 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)覆蓋干擾切換：質(zhì)量干擾TALEV PBGT無法確定修改參數(shù)開 TRACECALL加站擴(kuò)容調(diào)天線改頻鄰區(qū)關(guān)系切換門限切換優(yōu)先級(jí)Loss of ul & dl SACCH（link_fail & radio_link_timeout)C1 C2 & HO_thresholdMissing_reportMAX_DISTANCEHandover_recognized_period & Bssmap_t7 (inter_bss_ho)高掉話小區(qū)處理107RF RF 優(yōu)化優(yōu)化 Site location 站點(diǎn)分布的合理性 (overlap 、hole 、overshooting 、umbrella cell) Antenna 查高度、方向、DOWNTITLT （判斷依據(jù)： CTP分析、路測） RF plan 查同、鄰頻干擾（判斷依據(jù)： GI、NetPlan） Neighbor 鄰區(qū)關(guān)