GSM無線基本原理

無線參數(shù)調(diào)整1998年4月郵電部第一研究所GSM900/1800蜂窩移動通信系統(tǒng)1982年歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ETSI)開始研究GSM規(guī)范1990年ETSI推出GSM規(guī)范階段I1994年ETSI推出GSM規(guī)范階段II，將DCS1800（又稱GSM1800）歸入其中1996年ETSI推出GSM規(guī)范階段II＋GSM規(guī)范雙頻組網(wǎng)系統(tǒng)消息2ter、5ter（移動臺）等級早送多頻段報告增強型語音編碼全速率語音編碼半速率語音編碼增強型語音編碼多時隙聯(lián)合應(yīng)用PhaseII+的主要特點01系列：系統(tǒng)概述02系列：業(yè)務(wù)03系列：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)功能04系列：無線接口信令05系列：無線接口物理層06系列：語音編碼07系列：移動臺終端適配功能08系列：A接口和Abis接口09系列：Interwork和MAP等11系列：測試12系列：網(wǎng)管GSM規(guī)范體系

GSM系統(tǒng)簡介GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)的功能電信業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)＋補充業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)＋補充業(yè)務(wù)GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)

業(yè)務(wù)分類GSMPLMN其它網(wǎng)絡(luò)終端網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備終端設(shè)備承載業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)是一種電信業(yè)務(wù)，它提供給用戶包括終端設(shè) 備功能在內(nèi)的各種必須功能，使之能與其他 用戶通信。電話業(yè)務(wù)緊急呼叫業(yè)務(wù)短消息業(yè)務(wù)移動被叫點對點短消息業(yè)務(wù)移動主叫點對點短消息業(yè)務(wù)廣播型短消息業(yè)務(wù)語音和三類傳真交替業(yè)務(wù)自動的三類傳真業(yè)務(wù)話音群呼叫業(yè)務(wù)話音廣播業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)是一種電信業(yè)務(wù)，它在某個接入點上提供 用戶所需的傳送相應(yīng)信號的能力。雙向異步數(shù)據(jù)電路（300～9600bps）雙向同步數(shù)據(jù)電路（1200～9600bps）異步分組數(shù)據(jù)接入電路（300～9600bps）雙向同步分組數(shù)據(jù)（2400～9600bps）交替語音和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)后接語音業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)補充業(yè)務(wù)用于補充或修飾基本業(yè)務(wù)，

以提供用戶完整的業(yè)務(wù)補充業(yè)務(wù)不能獨立存在例如：主叫號碼顯示、呼叫轉(zhuǎn)移等。網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信令結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)各部分功能GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)MSMSBSSBSSMSCMSCOMCHLRVLRAUCEIRPDNPSTNISDNUm接口A接口GCRNSSBTSBTSBSCAUmMSCMSCVLRVLRHLRAUCEIRBCEFGHDNSSBSS接口A接口：MSC與BSC間的接口Abis接口：BSC與BTS間的接口B接口：MSC與VLR間的接口C接口：MSC與HLR間的接口D接口：HLR與VLR間的接口E接口：MSC與MSC間的接口F接口：MSC與EIR間的接口G接口：VLR與VLR間的接口H接口：HLR與AUC間的接口I接口：MSC與GCR間的接口Um接口：BTS與MS間的接口網(wǎng)絡(luò)信令結(jié)構(gòu)CMMMRRLAPDmTDMARRBTSMLAPDmLAPDTDMAPCMRRBTSMLAPDPCMBSSMAPSCCPMTPBSSMAPSCCPMTPMMCMUmAbisAMSBTSBSCMSC歸屬位置登記處HLR用于儲存歸屬移動用戶信息，包括：國際移動用戶身份（IMSI）移動臺ISDN號碼（MSISDN）用于呼叫接續(xù)和計費的位置信息，如MS漫游號、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)信息補充業(yè)務(wù)能力信息，等等拜訪位置登記處VLR用于儲存其管轄區(qū)內(nèi)的移動用戶信息，包括：國際移動用戶身份（IMSI）移動臺ISDN號碼（MSISDN）MS漫游號臨時移動用戶身份（TMSI）用戶位置區(qū)等必要時，VLR需從HLR提取有關(guān)用戶信息鑒權(quán)中心AUC用于儲存相關(guān)HLR中所有用戶的加密鍵，包括：用于用戶身份鑒別的加密鍵（A3、A8算法）用于無線接口加密的加密鍵（A5算法）設(shè)備身份登記處EIR用于儲存移動臺設(shè)備身份（IMEI）移動業(yè)務(wù)交換中心MSC為其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動用戶提供交換和信令功能與普通交換機相比，MSC至少附加下列二個功能：移動用戶的位置登記過程切換過程移動業(yè)務(wù)交換中心MSCBTSBTSBSCMSC/VLRHLR/AUC/EIRMSC/VLRCFFCEGAUmB，H為內(nèi)部接口基站分系統(tǒng)BSS實現(xiàn)無線通信所需的各種功能，BSS由下列功能實體組成：一個基站控制器（BSC）一個或多個基站收發(fā)信臺（BTS）語音壓縮與速率適配單元（TRAU）操作維護中心OMC實現(xiàn)GSM系統(tǒng)的操作和維護，一般包括下列功能：PLMN的管理用戶管理終端管理計費統(tǒng)計，等安全管理操作與性能管理系統(tǒng)控制設(shè)備維護，等等關(guān)于回聲抵消器1-回聲的產(chǎn)生回聲主要源于2/4線轉(zhuǎn)換的不平衡回聲抵消器關(guān)于回聲抵消器2-理論延時20ms原語音語音壓縮后信道編碼后信道譯碼后語音解壓縮后20ms20ms20ms20ms20ms80msGSM網(wǎng)絡(luò)中的回聲抵消器位置：GSM系統(tǒng)與PSTN系統(tǒng)的接口服務(wù)對象：移動用戶可能的問題：硬件設(shè)備故障設(shè)置鑒權(quán)SIMVLRHLRKiA3A8SresKcRANDSres=?KcSresKcRANDKiA3A8加密SIMVLRKiA3A8SresKcRANDSresKcBTSSpeech,DataSpeech,DataA5MSA5Um位置更新過程（LOC）信道請求信道分配位置更新請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)加密模式命令加密模式完成位置更新接受TMSI重分完成拆鏈移動臺網(wǎng)絡(luò)移動主叫過程（MOC）信道請求信道分配CM業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)加密模式命令加密模式完成建立呼叫處理通話拆鏈移動臺網(wǎng)絡(luò)提醒連接移動被叫過程（MTC）信道請求信道分配尋呼響應(yīng)鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)加密模式命令加密模式完成建立呼叫證實通話拆鏈移動臺網(wǎng)絡(luò)提醒連接尋呼

BSS分系統(tǒng)簡介BSS分系統(tǒng)的功能實體BSS分系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)BSS分系統(tǒng)的接口BSS分系統(tǒng)的信令結(jié)構(gòu)BSS的功能實體基站控制器－BSC基站收發(fā)信機－BTS無線子系統(tǒng)操作維護中心－OMC_R碼變換器和速率適配單元－TRAUMSMSBSCBTSA接口Um接口BTSOMC_RTCBSS的一般結(jié)構(gòu)Abis

接口BSC的一般結(jié)構(gòu)和功能1BSC的一般結(jié)構(gòu)交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字中繼數(shù)字中繼處理器網(wǎng)絡(luò)A接口Abis接口BSC的一般結(jié)構(gòu)和功能2BSC的功能實現(xiàn)A接口物理層規(guī)定（PCM/E1）實現(xiàn)A接口No7號信令功能（SP）實現(xiàn)Abis接口物理層規(guī)定（PCM/E1）實現(xiàn)Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層（LAPD）實現(xiàn)A接口與Abis接口間業(yè)務(wù)信道交換功能實現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)層的功能實現(xiàn)無線資源管理（RR）實現(xiàn)BSS管理應(yīng)用部分的功能實現(xiàn)切換功能等等BSC的交換功能BSC的交換功能用于實現(xiàn)A接口與Abis接口間物理信道的交叉連接Abis上的業(yè)務(wù)信道速率為16K，BSC與TRAU之間的業(yè)務(wù)信道速率為16K，因此BSC需實現(xiàn)16K的子速率交換功能Abis接口的信道安排與BTS的無線信道具有固定的對應(yīng)關(guān)系，其分配由BSC控制；A接口信道由MSC分配，因此，BSC中必須有交換網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)它們之間的交叉連接TRAUTCMUXTRAUPCM/E1PCM/E1復(fù)用與反復(fù)用64K全速率交換矩陣Abis信道分配舉例CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7同步信息空閑時隙空閑時隙信令時隙OM信道空閑時隙時隙號TS0TS1TS2TS3TS4TS5～TS15TS16TS30TS31TS17～29載頻1載頻2BSC的交換功能的實現(xiàn)BSC的交換功能通常由下列模塊實現(xiàn)：數(shù)字中繼：用于實現(xiàn)A接口和Abis接口物理層上ITU的有關(guān)E1協(xié)議（G703、G704等等）交換電路模塊若交換電路采用64K全速率交換，則在交換網(wǎng)絡(luò)的前后需有復(fù)用與反復(fù)用設(shè)備BSC的交換時鐘GSM系統(tǒng)設(shè)備一般要求BSC的時鐘同步于MSC的時鐘，而BTS的時鐘同步于BSC的時鐘，因此必須注意在系統(tǒng)中傳輸網(wǎng)絡(luò)的時鐘問題BSC的信令功能1Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：D信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPDA接口No.7號信令低層協(xié)議：MTP、SCCPBSC的信令功能2A接口與Abis接口間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，如加密過程、信道指配過程等。BSC的信令功能3無線資源管理：無線資源分配無線資源釋放無線資源的性能管理，等等切換實現(xiàn)BSC內(nèi)的所有切換過程對于BSC間（或MSC間）的切換，產(chǎn)生切換候選小區(qū)表關(guān)于切換完成BTS的一般結(jié)構(gòu)和功能1BTS的功能模塊編碼與交織譯碼與反交織調(diào)制均衡解調(diào)加密解密天饋發(fā)信機收信機跳頻控制時鐘信令處理基站接口設(shè)備UmAbisBTS的一般結(jié)構(gòu)和功能2BTS的功能實現(xiàn)Abis接口物理層規(guī)定（PCM/E1）實現(xiàn)Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層（LAPD）實現(xiàn)BTS管理功能實現(xiàn)部分無線資源管理功能（RR）實現(xiàn)Um接口數(shù)據(jù)鏈路層（LAPDm）實現(xiàn)Um接口物理層規(guī)定（TDMA）實現(xiàn)跳頻功能實現(xiàn)信道加密、解密實現(xiàn)信道編譯碼、交織與反交織實現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)功能信道編碼GSM系統(tǒng)中采用由塊碼與卷積碼組成的結(jié)聯(lián)碼對無線信道實現(xiàn)前向的糾錯功能實現(xiàn)壞幀的檢測可用于話音質(zhì)量檢測可用于無線鏈路狀態(tài)的監(jiān)視區(qū)分不同小區(qū)的信道請求消息，等等交織與反交織將需在無線信道上傳送的數(shù)據(jù)流按一定的規(guī)則進行重新排序，以避免在無線信道上引入突發(fā)性的誤碼段，提高信道編碼的功效。實際上，交織與反交織是減小快衰落影響的有效手段。加密與解密實現(xiàn)GSM規(guī)定的有關(guān)A5算法，對用戶身份數(shù)據(jù)和用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供保密功能調(diào)制解調(diào)采用GSM規(guī)范規(guī)定的規(guī)一化帶寬為0.3的GMSK調(diào)制與解調(diào)信道均衡用于克服時延彌散tt發(fā)信機實現(xiàn)用戶基帶數(shù)據(jù)到射頻信號的轉(zhuǎn)換上變頻信號激勵功率放大功率控制收信機實現(xiàn)射頻信號到用戶基帶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換低噪聲放大下變頻信號激勵自動增益控制（AGC）信號場強提?。≧SSI）天饋系統(tǒng)實現(xiàn)射頻信號的合路與分路，控制帶外的雜散，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)定的扇區(qū)分布等。在需要時，實現(xiàn)上下行信號的雙工功能，抑制收發(fā)信干擾。跳頻跳頻的實現(xiàn)一般有基帶跳頻和射頻跳頻兩種收發(fā)信1基帶處理1收發(fā)信2基帶處理2收發(fā)信n基帶處理n交換網(wǎng)絡(luò)基帶跳頻BTS的信令Um接口數(shù)據(jù)鏈路層：Dm信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPDmAbis接口數(shù)據(jù)鏈路層：D信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPDAbis接口與Um接口間信令協(xié)議轉(zhuǎn)換無線信道管理BTS的其它功能信道測量：信號電平、信號質(zhì)量預(yù)處理切換功能TRAU幀形成、提取和管理BSS接口BSS與MSC之間的接口－A接口BSC與BTS之間的接口－Abis接口BTS與移動臺接口－Um接口A接口GSM規(guī)范08系列物理層：PCM/E1信令傳輸機制：No.7公共信令高層：BSSMAPAbis接口連接方式BSCBTSBTSBSCBTSBTSBSCBTSBTS星狀連接鏈狀連接環(huán)狀連接Abis接口信令協(xié)議GSM規(guī)范08系列物理層（PCM/E1）數(shù)據(jù)鏈路層（LAPD）第三層（BTSM）無線鏈路層管理消息專用信道管理消息公共信道管理消息TRX管理消息Um接口GSM規(guī)范04和05系列物理層：TDMA數(shù)據(jù)鏈路層：LAPDm網(wǎng)絡(luò)層：RR、MM、CM20472046210……1個超高幀＝2048個超幀012345671個幀＝8個時隙025241……050491……1個復(fù)幀＝26個幀1個復(fù)幀＝51個幀050491……025241……1個超幀＝50個復(fù)幀1個超幀＝26個復(fù)幀TDMA幀結(jié)構(gòu)FDMA、TDMA和CDMAFDMATDMACDMAfffttt

Um接口物理層介紹物理信道邏輯信道和物理信道與邏輯信道的映射系統(tǒng)消息無線測量功率控制切換算法

物理信道GSM系統(tǒng)頻段中國GSM系統(tǒng)實用頻段TDMA幀結(jié)構(gòu)信道容量突發(fā)

GSM900主頻段（P－GSM）：下行（基站發(fā)，移動站收）：935MHZ～960MHZ上行（移動站發(fā)，基站收）：890MHZ～915MHZGSM擴展頻段（G1）：下行（基站發(fā)，移動站收）：925MHZ～935MHZ上行（移動站發(fā)，基站收）：880MHZ～890MHZGSM1800頻段：下行（基站發(fā)，移動站收）：1805MHZ～1880MHZ上行（移動站發(fā)，基站收）：1710MHZ～1785MHZGSM系統(tǒng)頻段

GSM900主頻段（P－GSM）：下行：Fdl＝935＋0.2×N（MHZ）（1N124）上行：Ful＝Fdl－45（MHZ）GSM1800頻段：下行：Fdl＝1805.2＋0.2×（N－512）（512N885）上行：Ful＝Fdl－95（MHZ）N為絕對頻道號。絕對頻道號

GSM900主頻段（P－GSM）：下行（基站發(fā)，移動站收）：950MHZ～960MHZ上行（移動站發(fā)，基站收）：905MHZ～915MHZGSM擴展頻段（G1）：不歸GSM系統(tǒng)使用DCS1800頻段：下行（基站發(fā)，移動站收）：1805MHZ～1850MHZ上行（移動站發(fā)，基站收）：1710MHZ～1755MHZ目前國家無委已核準(zhǔn)中國電信申請的DCS1800頻段的低

10M頻段*中國的GSM實用頻段20472046210……1個超高幀＝2048個超幀012345671個幀＝8個時隙025241……050491……1個復(fù)幀＝26個幀1個復(fù)幀＝51個幀050491……025241……1個超幀＝50個復(fù)幀1個超幀＝26個復(fù)幀TDMA幀結(jié)構(gòu)每載頻占帶寬200KHZ，包含8個物理信道GSM900可容納124個載頻GSM1800可容納374個載頻信道容量頻率時間012345671個幀＝8個時隙012345671個幀＝8個時隙012345671個幀＝8個時隙012345671個幀＝8個時隙012345671個幀＝8個時隙012345671個幀＝8個時隙…信道容量（圖示）正常突發(fā)（NB）頻率突發(fā)（FB）同步突發(fā)（SB）接入突發(fā)（AB）填充突發(fā)（DB）

時隙長度為156.25比特，保護段8.25比特 尾比特：3比特，000尾比特信息比特訓(xùn)練序列信息比特尾比特尾比特全0碼尾比特尾比特信息比特擴展訓(xùn)練序列信息比特尾比特尾比特訓(xùn)練序列信息比特尾比特保護段尾比特填充比特尾比特突發(fā)邏輯信道及其與物理信道的映射邏輯信道信道組合業(yè)務(wù)信道－TCH

廣播控制信道－BCCH

頻率校正信道－FCCH

同步信道－SCH

準(zhǔn)予接入信道－AGCH

尋呼信道－PCH

隨機接入信道－RACH

小區(qū)廣播信道－CBCH

獨立專用控制信道－SDCCH

慢速隨路控制信道－SACCH

快速隨路控制信道－FACCH邏輯信道業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道按承載的業(yè)務(wù)可分為話音信道和數(shù)據(jù)信道話音信道可分為：全速率話音信道半速率話音信道數(shù)據(jù)信道可分為：9.6k全速率數(shù)據(jù)信道（TCH/F9.6）4.8k全速率數(shù)據(jù)信道（TCH/F4.8）4.8k半速率數(shù)據(jù)信（TCH/H4.8）2.4k半速率數(shù)據(jù)信道（TCH/H2.4）2.4k全速率數(shù)據(jù)信道（TCH/F2.4）廣播信道頻率校正信道僅由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，用于移動站的頻率校正同步信道僅由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，用于移動站的幀同步和識別基站。主要包括以下內(nèi)容：基站色碼BSIC幀號廣播控制信道僅由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，其內(nèi)容包括基站的各自信息公共控制信道尋呼信道僅由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，用于尋呼移動站準(zhǔn)予接入信道僅由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，用于給移動站分配SDCCH或者直接分配TCH隨機接入信道僅由移動站發(fā)送，用于向網(wǎng)絡(luò)申請信道專用控制信道獨立專用控制信道雙向信道，用于移動站和網(wǎng)絡(luò)之間信令的消息傳遞慢速隨路控制信道雙向信道，與SDCCH或TCH相隨，用于移動站和網(wǎng)絡(luò)之間功率控制、測量報告和短消息等信令的傳遞快速隨路控制信道雙向信道，與業(yè)務(wù)信道相隨，用于在業(yè)務(wù)信道上移動站和網(wǎng)絡(luò)的信令消息的傳遞小區(qū)廣播信道小區(qū)廣播信道（CBCH）單向，由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到移動站，用于網(wǎng)絡(luò)發(fā)送廣播短消息i)TCH/F+FACCH/F+SACCH/Fii)TCH/H(0,1)+FACCH/H(0,1)+SACCH/TH(0,1)iii)TCH/H(0,0)+FACCH/H(0,1)+SACCH/TH(0,1)+TCH/H(1,1)iv)FCCH+SCH+BCCH+CCCHv)FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/C4vi)BCCH+CCCHvii)SDCCH/8+SACCH/C8CCCH=PCH+RACH+AGCH信道組合FSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSCCCC信道映射1CCCCFSCCCCCCCCFSCCCCCCCCIFCCH＋SCH＋BCCH＋CCCHF：FCCHS：SCHB：BCCHI：IDLE信道映射1FSBFnFn+1Fn+2012345670123456701234567BBBFn+3Fn+4Fn+5CCCFn+3Fn+4Fn+5………IIBBBBCCCCIICCCCCCCCIICCCC信道映射2CCCCII

CCCCCCCCIICCCCCCCCIBCCH＋CCCHF：FCCHS：SCHB：BCCHI：IDLEFSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSD0D0D0D0信道映射3D1D1D1D1FSD2D2D2D2D3D3D3D3FSA0A0A0A0A1A1A1A1IFCCH＋SCH＋BCCH＋CCCH＋SDCCH/4＋SACCH/C4F:FCCHS:SCHB:BCCHD:SDCCHA:SACCHI:IDLEFSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSD0D0D0D0D1D1D1D1FSD2D2D2D2D3D3D3D3FSA2A2A2A2A3A3A3A3I信道映射4D0D0D0D0D1D1D1D1D2D2D2D2D3D3D3D3D4D4D4D4D5D5D5D5D6D6D6D6D7D7D7D7A0A0A0A0A1A1A1A1A2A2A2A2A3A3A3A3II

ISDCCH/8＋SACCH/C8D:SDCCHA:SACCHI:IDLED0D0D0D0D1D1D1D1D2D2D2D2D3D3D3D3D4D4D4D4D5D5D5D5D6D6D6D6D7D7D7D7A4A4A4A4A5A5A5A5A6A6A6A6A7A7A7A7II

I信道映射5TTTTTTTTTTTTA0TTTTTTTTTTTTITCH/F＋FACCH/F+SACCH/FTTTTTTTTTTTTA1TTTTTTTTTTTTITTTTTTTTTTTTA2TTTTTTTTTTTTITTTTTTTTTTTTA3TTTTTTTTTTTTIT:TCHA:SACCHI:IDLE系統(tǒng)消息系統(tǒng)消息的種類系統(tǒng)消息的發(fā)送時間與位置

系統(tǒng)消息1－跳頻時使用系統(tǒng)消息2，2bis，2ter－鄰小區(qū)描述

系統(tǒng)消息3－CGI，RACH控制參數(shù)等

系統(tǒng)消息4－CGI，CBCH有關(guān)參數(shù)等

系統(tǒng)消息5，5bis，5ter－鄰小區(qū)描述

系統(tǒng)消息6－CGI，允許的NCC等

系統(tǒng)消息7－小區(qū)重選參數(shù)系統(tǒng)消息8－小區(qū)重選參數(shù)系統(tǒng)消息的種類TC＝(FN/51)mod8系統(tǒng)消息的發(fā)送時間無線測量MS所做的測量MS在空閑模式下MS在連接模式下BTS所做的測量MS在空閑模式PLMN的選擇小區(qū)選擇通過測量得到合適小區(qū)，按信號強度降序排列選擇合適小區(qū)小區(qū)重選測量鄰小區(qū)BCCH信道電平根據(jù)C2進行小區(qū)重選位置登記或IMSI結(jié)合/分離合適小區(qū)為選擇的PLMN小區(qū)沒有被禁止小區(qū)不在“禁止漫游的位置區(qū)”表中小區(qū)的C1值應(yīng)大于0小區(qū)優(yōu)先級MS在選擇小區(qū)時，除了考慮合適小區(qū)外，還要考慮小區(qū)的優(yōu)先級MS在連接模式服務(wù)小區(qū)測量用于下行功率控制在下行服務(wù)質(zhì)量下降到一定程度時，導(dǎo)致切換鄰小區(qū)測量提供切換候選小區(qū)當(dāng)鄰小區(qū)的功率預(yù)算比服務(wù)小區(qū)小時，導(dǎo)致切換BTS的測量工作空閑信道干擾電平在分配信道時提供依據(jù)統(tǒng)計目的對MS的測量用于MS的功率控制當(dāng)上行接收質(zhì)量下降到一定程度時，導(dǎo)致切換功率控制MS的功率控制BTS的功率控制MS功率控制1MSBTSMS－TXPWR－MAX－CCH（BCCH）信道請求（RACH）…MS通過測量報告向網(wǎng)絡(luò)報告實際使用的功率連接模式空閑模式MSBTS測量報告（SACCH）…測量報告（SACCH）功率控制命令（SACCH頭）…測量報告（SACCH）MS采用MS－TXPWR－MAX－CCH接入系統(tǒng)MS功率控制2測量數(shù)據(jù)

RXLEV－UL：上行接收電平

RXQUAL－UL：上行接收質(zhì)量平均周期 以SACCH復(fù)幀為單位平均過程HreqaveHreqt門限比較 <L－RXLEV－UL－P：提高功率 >U－RXLEV－UL－P：降低功率 <L－RXQUAL－UL－P：提高功率 >U－RXQUAL－UL－P：降低功率調(diào)整過程調(diào)整步長：一般應(yīng)使提高功率的步長大一點，降低功率的步長小一點MS功率控制3BTS功率控制1靜態(tài)功率控制 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需要，BTS可以從額定功率向下，以2dB為步長，調(diào)整六個功率等級動態(tài)功率控制（選項） 在連接模式下，BTS可以從設(shè)計的最大發(fā)射功率向下，以2dB為步長，調(diào)整15個功率等級BTS功率控制2測量數(shù)據(jù)

RXLEV－DL：下行接收電平

RXQUAL－DL：下行接收質(zhì)量平均周期 以SACCH復(fù)幀為單位平均過程HreqaveHreqt門限比較 <L－RXLEV－DL－P：提高功率 >U－RXLEV－DL－P：降低功率 <L－RXQUAL－DL－P：提高功率 >U－RXQUAL－DL－P：降低功率調(diào)整過程調(diào)整步長：一般應(yīng)使提高功率的步長大一點，降低功率的步長小一點BTS功率控制3切換算法這里介紹的切換算法主要按照GSM規(guī)范05.08附錄中建議，個個生產(chǎn)廠商一般有不同的算法切換預(yù)處理算法 對MS和BTS的測量結(jié)果進行處理小區(qū)排列算法 進行候選小區(qū)排列判決算法 根據(jù)候選小區(qū)表，選擇一個小區(qū)進行切換預(yù)處理算法1MS的測量內(nèi)容MS使用的功率和時間提前量服務(wù)小區(qū)的下行信號電平和下行信號質(zhì)量最大六個鄰小區(qū)的序號、BSIC和下行信號電平BTS的測量內(nèi)容測量到的MS的到達時間連接中的MS的上行信號電平和上行信號質(zhì)量預(yù)處理算法2平均過程門限比較過程算法切換原因INTRA_HANDOVERRXQUALRXLEVDISTANCEPBGT預(yù)處理算法3PBGT－功率預(yù)算PBGT(n)=(Min(MS_TXPWR_MAX,P)－RXLEV_DL－PWR_C_D)－(Min(MS_TXPWR_MAX(n),P)－RXLEV_NCELL(n))MS_TXPWR_MAX:MS允許發(fā)射的最大功率P：MS能夠發(fā)射的最大功率PWR_C_D:小區(qū)允許的最大下行功率和實際使用的下行功率的差值MS_TXPWR_MAX(n):第n個鄰小區(qū)允許發(fā)射的最大功率預(yù)處理算法4切換參數(shù)不同的廠商有不同的算法，因此切換參數(shù)有很大不同。候選小區(qū)排列算法每個廠商有不同的排隊算法。一般考慮的因素有：功率預(yù)算切換優(yōu)先級一些限制因素判決算法根據(jù)候選小區(qū)排列表進行判決。

Um接口信令結(jié)構(gòu)介紹Um接口信令結(jié)構(gòu)位置更新過程移動主叫過程移動被叫過程切換過程Um接口信令結(jié)構(gòu)Um接口信令結(jié)構(gòu)Um接口第二層－LAPDmUm接口第三層－RRCMMMRRLAPDmTDMARRBTSMLAPDmLAPDTDMAPCMUmAbisMSBTSL3L2L1Um接口信令結(jié)構(gòu)第一層第三層

O&M層

O&M層第二層Um接口信令結(jié)構(gòu)（續(xù)）LAPDm作為空中接口的數(shù)據(jù)鏈路層，LAPDm用于保證消息在Um接口上的正確傳遞。LAPDm是D信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPD的變化形式，其區(qū)別在于幀定位和幀檢驗過程單位數(shù)據(jù) 不需要對端應(yīng)答， 如BCCH，測量報告，廣播短消息等多幀操作 需要對端應(yīng)答，有重發(fā)機制單位數(shù)據(jù)與多幀操作1單位數(shù)據(jù)與多幀操作2MSBTS多幀消息重發(fā)機制等待應(yīng)答重發(fā)等待應(yīng)答…重發(fā)N200次等待應(yīng)答超時后向第三層報告錯誤RR&BTSM無線鏈路層管理消息無線鏈路連接建立、釋放，第三層透明消息的傳輸和鏈路錯誤報告等專用信道管理消息信道激活、修改和釋放，測量報告，功率控制，無線鏈路失敗，切換等公共信道管理消息信道請求，廣播消息，尋呼消息，立即指配消息，過載消息等TRX管理消息無線資源指示，流量控制，錯誤報告等無線鏈路層管理消息1移動站建鏈MSBTSBSCSABMUAEST_IND移動站拆鏈MSBTSBSCDISCUAREL_IND第三層透明消息的傳輸MSBTSBSCIRRDATA_IND無線鏈路層管理消息2IRRDATA_REQ連接錯誤指示MSBTSBSCERROR_IND無線鏈路層管理消息3非正常情況若在Abis接口上，發(fā)現(xiàn)連接錯誤指示，表明此時的無線鏈路質(zhì)量相當(dāng)差，可能會引起信道的釋放信道激活MSBTSBSCCHAN_ACT專用信道管理消息1CHAN_ACT_ACK立即指配或指配命令切換檢測到MSBTSBSC切換檢測到切換接入物理信息模式修改MSBTSBSC專用信道管理消息2模式修改連接失敗MSBTSBSC連接失敗網(wǎng)絡(luò)收到連接失敗消息，會引起一個拆鏈的過程模式修改證實刪除指示MSBTSBSC公共信道管理消息刪除指示CCCH負(fù)載指示MSBTSBSCCCCH負(fù)載指示指示由于下行CCCH過載，一個立即指配消息被刪除指示在某個CCCH信道上負(fù)載超過了O&M設(shè)置的門限值無線資源指示MSBTSBSCTRX管理消息無線資源指示過載MSBTSBSC過載指示空閑信道干擾電平指示TRX處理器、下行CCCH或ACCH過載。在收到此消息后，BSC應(yīng)根據(jù)不同情況對這個TRX的流量進行控制位置更新過程包括：正常位置更新過程周期位置更新過程IMSIATTACH/DETACH位置更新信令流程位置更新過程正常和周期位置更新流程RR連接建立（MO）立即指配位置更新請求業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)鑒權(quán)加密模式命令加密模式完成加密模式設(shè)置位置更新接收TMSI重分配完成信道釋放RR連接釋放UmMSBSCBTSAbisRACH信道請求信道激活信道激活證實SABMDISC釋放指示信道釋放證實SACCH去活RF信道釋放Detach流程RR連接建立（MO）立即指配Detach業(yè)務(wù)請求信道釋放RR連接釋放UmMSBSCBTSAbisRACH信道請求信道激活信道激活證實SABMDISC釋放指示

RF信道釋放證實SACCH去活RF信道釋放早分配晚分配（OACSU）特別早分配移動主叫信令流程移動主叫過程移動主叫（早分配）RR連接建立（MO）立即指配

CM業(yè)務(wù)請求業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)鑒權(quán)加密模式命令加密模式完成加密模式設(shè)置指配命令指配完成提醒UmMSBSCBTSAbisRACH信道請求信道激活信道激活證實SABM連接連接證實建立呼叫處理呼叫初始化指配業(yè)務(wù)信道用戶提醒呼叫接收移動主叫（晚分配）RR連接建立（MO）立即指配

CM業(yè)務(wù)請求業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)鑒權(quán)加密模式命令加密模式完成加密模式設(shè)置指配命令指配完成提醒UmMSBSCBTSAbisRACH信道請求信道激活信道激活證實SABM連接連接證實建立呼叫處理呼叫初始化指配業(yè)務(wù)信道用戶提醒呼叫接收移動主叫（特別早分配）RR連接建立（MO）立即指配（TCH）

CM業(yè)務(wù)請求業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)鑒權(quán)加密模式命令加密模式完成加密模式設(shè)置MSBSCBTSRACH信道請求信道激活信道激活證實SABM建立呼叫處理呼叫初始化提醒UmAbis連接連接證實用戶提醒呼叫接收信道模式修改信道模式修改證實改變傳輸模式移動被叫（早分配）移動被叫（晚分配）移動被叫信令流程移動被叫過程RR連接建立（MO）立即指配尋呼響應(yīng)業(yè)務(wù)請求鑒權(quán)請求鑒權(quán)響應(yīng)鑒權(quán)加密模式命令加密模式完成加密模式設(shè)置UmMSBSCBTSAbisRACH信道請求信道激活信道激活證實SABM移動被叫（早分配）尋呼請求指配命令指配完成提醒連接連接證實呼叫處理呼叫初始化指配業(yè)務(wù)信道用