运营商网络部新员工培训课程

1、gsm网络结构介绍其他其他mscbtshlr/aucsmcpstn isdnomcmsum接接口口msa-bis接口接口bsca接口接口msc/vlrbtsbtsgsm系统的节点功能 oss：操作支持子系统bss：基站子系统nss：网路子系统nmc：网路管理中心dpps：数据后处理系统semc：安全性管理中心pcs：用户识别卡个人化中心omc：操作维护中心msc：移动业务交换中心vlr：来访用户位置寄存器hlr：归属用户位置寄存器auc：鉴权中心eir：移动设备识别寄存器bsc：基站控制器bts：基站收发信台pdn：公用数据网pstn：公用电话网isdn：综合业务数字网ms：移动台图移动台移动

2、台(ms)的功能的功能 移动台由移动台由sim卡与机身设备组成。卡与机身设备组成。sim卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息。信息，也含有鉴权和加密实现的信息。 固化数据：固化数据：imsi、ki、安全算法、安全算法(a3、a8) 临时网络数据：临时网络数据：tmsi、lai、kc 业务相关数据：业务相关数据：pin(个人识别号个人识别号)、puk机身设备可以是手持机，车载台等。机身设备可以是手持机，车载台等。bsc的功能的功能接口管理接口管理bts-bsc之间的信道管理之间的信道管理操作与维护操作与维护支持呼叫控制支持呼

3、叫控制切换切换话务量统计话务量统计无线链路的测量无线链路的测量无线参数及无线资源管理无线参数及无线资源管理爱立信bsc的结构bts受控于受控于 bsc实现实现bts与与ms空中空中接口的功能。接口的功能。bts的功能的功能 bts的结构基站管理控制关系简化图 msc是整个网络的核心，协调、是整个网络的核心，协调、控制整个控制整个gsm网络中网络中bss、oss的各个功能实体。的各个功能实体。接口管理接口管理支持电信业务，承载业务和补支持电信业务，承载业务和补充业务充业务支持位置登记、越区切换和自动支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能。漫游等其它网络功能。msc的功能的功能 访问用户位

4、置寄存器访问用户位置寄存器(vlr)是服务于其控制区域内移动是服务于其控制区域内移动用户的用户的.它存储着进入其控制区域内它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息已登记的移动用户相关信息。是一个动态的数据库。是一个动态的数据库vlr的功能的功能 归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器(hlr)是是gsm系统的中央数据库，存储该系统的中央数据库，存储该hlr控制的所有存在的移动用户控制的所有存在的移动用户的相关信息。的相关信息。所有移动用户的重要数据都存储所有移动用户的重要数据都存储在在hlr中。包括用户识别号码，中。包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务访问能力、用户类别和补充业

5、务等数据，等数据，hlr也存储部分漫游移也存储部分漫游移动用户所在动用户所在msc区域的有关动态区域的有关动态数据。数据。hlr的功能的功能 auc的功能的功能鉴权中心鉴权中心(auc)存储着鉴权存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接用户接入系统和防止无线接口中数据被窃。口中数据被窃。auc属于属于hlr的一个功能的一个功能单元部分，专用于单元部分，专用于gsm系系统的安全性管理。统的安全性管理。bss侧主要接口侧主要接口a接口、接口、abis接口和接口和um接口。接口。其中，其中，a接口、接口、um接口为开放式接口。接口为开放式接口。msbtsbs

6、cmscum接口接口abis接口接口a接口接口无线接口概述接续管理（cm）无线资源管理（rr）移动和安全管理（mm）综合处理tch0 tch1 tch2 。sacch 。tch25 idl复帧复帧物理层物理层(l1)数据链路层数据链路层(l2)网络应用层网络应用层(l3)rachbcchagch/pchsdcchsacchtchfacch网络应用层信令层3信令 它包括各类消息和程序，对业务进行控制和管理，即把移动台和系统控制过程的特定信息按一定的协议分组安排到指定的逻辑信道上。 l3包括无线资源管理（rr，包括小区选择、重选，切换和功控等）、移动性管理（mm，用户的移动和漫游，用户身份的证实）

7、和接续管理（cm）3个子层，这就是um口上传递的主要消息内容。其中接续管理子层中包括三大部分，分别是：cc（呼叫控制业务，呼叫连接、释放等）、ss（补充业务）和sms（短消息业务）。a接口定义为网路子系统（接口定义为网路子系统（nss）与基站子）与基站子系统（系统（bss）之间的通信接口）之间的通信接口.其物理链接通过采用标准的其物理链接通过采用标准的2.048mb/s pcm数字传输链路来实现。数字传输链路来实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。理、移动性管理、接续管理等。传输话音和七号信令传输话音和七号信令a接口接口a

8、bis接口接口abis 接口定义为基站控制器接口定义为基站控制器(bsc)和基和基站收发信台站收发信台(bts)之间的通信接口之间的通信接口.物理链接通过采用标准的物理链接通过采用标准的2.048mb/s 数数字传输链路来实现。字传输链路来实现。采用采用lapd协议协议um接口接口um 接口接口(空中接口空中接口)定义为移动台与基站收定义为移动台与基站收发信台发信台(bts)之间的无线通信接口。之间的无线通信接口。其物理链接通过无线链路实现。其物理链接通过无线链路实现。传递的信息包括无线资源管理，移动性管传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。采用理和接续管理等。采用lapdm协议

9、协议gsm区域定义区域定义.服务区服务区 plmn区区msc区区.msc区区.位置区位置区.位置区位置区.基站区基站区.基站区基站区.小区小区小区小区. plmn区区基站与小区 基站：base station，简称bs 小区：cell 一般一个基站由1个或3个小区组成，一个小区使用一副双极化天线。 3小区基站的天线方位角一般为0、120、240（不同的地区标准有所不同；实际方位角根据不同的地理环境和覆盖要求来设置）。imsinot more than 15 digits3 digits2 digitsimsimccmncmsinnmsimcc：移动国家码，三个数字，如中国为：移动国家码，三个数

10、字，如中国为 460。mnc：移动网号，两个数字，如中国移动的：移动网号，两个数字，如中国移动的mnc为为00。msin：在某一：在某一plmn内内ms唯一的识别码唯一的识别码,编码格式为编码格式为:h1 h2 h3 sxxxxxxnmsi：在某一国家内：在某一国家内ms唯一识别码。唯一识别码。imsiimsi是是gsm系统分配给移动用户系统分配给移动用户(ms)的唯一的唯一的识别号。的识别号。采取采取e.212编码方式。编码方式。存储在存储在sim卡、卡、hlr和和vlr中，在无线接口及中，在无线接口及map接口上传送。接口上传送。 imsi分配原则：最多包含分配原则：最多包含15个数字个数

11、字(0-9)。例。例:460002289000168tmsitmsi是为了加强系统的保密性而在是为了加强系统的保密性而在vlr内分内分配的临时用户识别，在某一配的临时用户识别，在某一vlr区域内与区域内与imsi唯一对应。唯一对应。tmsi分配原则：分配原则：包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而定。其结构可由各运营部门根据当地情况而定。msisdncc： country code，国家码，如中国为，国家码，如中国为86。ndc：national destination code，国内接入号，如，国内接入号，如139、

12、130等等。等等。sn： subscriber numbermsisdn的一般格式为的一般格式为86-139-h0 h1 h2 h3 abcdccndcsnnational (significant)mobile numbermobile station internationalisdn numbermsisdnmsisdn是指主叫用户为呼叫是指主叫用户为呼叫gsm plmn中的中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网pstn号码号码采取采取e.164编码方式编码方式存储在存储在hlr和和vlr中，在中，在map接口上传送例：接口上传送例：1390

13、0188210在移动被叫或切换过程中由所在业务区在移动被叫或切换过程中由所在业务区的的msc/vlr临时分配，用于寻址临时分配，用于寻址vmsc用用采取采取e.164编码方式编码方式编码格式为编码格式为: 在在msc-number的后面增加的后面增加几个字节几个字节msrn编码格式为编码格式为cc+ndc+lspcc、ndc含义同含义同msisdn的规定的规定, lsp (locally significant part) 由运营者自己决定由运营者自己决定e.164编码方式编码方式目前在网上目前在网上msc与与vlr都是合一的，所以都是合一的，所以msc-number与与vlr-number基

14、本上都是一样基本上都是一样的的msc-number/vlr-number采取采取e.164编码方式编码方式编码格式为：编码格式为：cc+ndc+h1 h2 h3 0000，即为用户号为全零的，即为用户号为全零的msisdncc，ndc含义同含义同msisdn的规定。的规定。 hlr-numberlaimcc：mobile country code，移动国家码，中国为，移动国家码，中国为 460。mnc：mobile network code，移动网号，两个数字，移动网号，两个数字， 如中国移动的如中国移动的mnc为为00。lac：location area code，是，是2个字节长的十六进制

15、个字节长的十六进制bcd码码， 0000与与fffe不能使用。不能使用。 例例:460008c90在检测位置更新时，要使用位置区识别在检测位置更新时，要使用位置区识别lai，寻呼移，寻呼移动台是以动台是以lai为单位进行为单位进行location area identificationmccmnclaccgicgi是所有是所有gsm plmn中小区的唯一标识，中小区的唯一标识，是在位置区识别是在位置区识别lai的基础上再加上小区识别的基础上再加上小区识别ci构成的。构成的。编码格式为编码格式为lai+cici：cell identity, 是是2个字节长的十个字节长的十六进制六进制bcd码，可

16、由运营部门自定码，可由运营部门自定例：例：4600017a728fdbsicncc-plmn色码。用来唯一地识别相邻国家不同的色码。用来唯一地识别相邻国家不同的plmn。 相相邻国家要具体协调邻国家要具体协调ncc的配置。的配置。bcc-bts色码。用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、不同色码。用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、不同的的bts。(取值取值07)例：例：25用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站收发信台（收发信台（bts），特别用于区别在不同国家的边界地），特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频的相邻区采用相同载频

17、的相邻bts.基站识别色码基站识别色码bsicnccbccimeitac-型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。fac-最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码snr-序号码。这个数字的独立序号码唯一地识别每个序号码。这个数字的独立序号码唯一地识别每个tac和和fac的每个移的每个移动设备。动设备。sp-备用备用,为为0例：例：490547403767335imei唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备无效的移动设备,*#06#ime

18、i（15位数字）位数字）tacspfacsnr6个数字个数字2个数字个数字6个数字个数字1个数字个数字语音信号处理过程语音语音a/d8khz，13bit语音编码语音编码分段分段20ms13kbit/s信道编码信道编码交织交织突发脉冲突发脉冲加密加密22.8kbit/s调制调制33.8kbit/s发送发送语音信号处理过程 编码方式称为规则脉冲激励长期预测编码(rpe-ltp)，其处理过程是先进行8khz抽样，调整每20ms为一帧，每帧分为4个子帧，每个子帧长5ms，纯比特率为13kbit/s。语音编码语音编码语音信号处理过程块编码器块编码器激励激励编码器编码器50bit+3*2+4132bit7

19、8bit456bit信道编码信道编码1 2 3 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 455 456816.456210.450614.45419.449412.452715.455311.451513.453.b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b0,a4 b1,a5 b2,a6 b3,a7 c0,b4 c1,b5 c2,b6 c3,b7一次交织（块内）：一次交织（块内）：二次交织（块间）：二次交织（块间）：语音交织语音交织语音信号处理过程语音信号处理过程3571261573语音突发脉冲语音突发脉冲无线接入技术时间时间fdma频率频率tdma时间时间频率频率cdma

20、频频率率时间时间码码c1c1f1p0f1p0rrc/i=c/i=d(d/r)2=3kd频率复用距离频率复用距离r小区半径小区半径k频率复用模式频率复用模式频率复用指处在不同位置频率复用指处在不同位置(不同小区不同小区)上的上的用户可以同时使用相同频率的信道。可以用户可以同时使用相同频率的信道。可以极大地提高频谱效率。极大地提高频谱效率。但如果系统设计得不好，将产生严重的干但如果系统设计得不好，将产生严重的干扰。扰。(同频干扰、邻频干扰）同频干扰、邻频干扰）频率复用频率复用小区复用模式小区复用模式1234123412341k=41111213456711k=7a3a1a2b3b1b2c3c1c2

21、a3a1a2a3a1a2b3b1b2c3c1c2c3c1c2a3a1a2b3b1b2c3c1c2a3a1a2a3a1a2b3b1b2c3c1c2c3c1c2a3a1a2b3b1b2c3c1c2a3a1a2a3a1a2b3b1b2c3c1c2c3c1c2k=33x3小区复用模式小区复用模式gsm最基本的频率复用模式为最基本的频率复用模式为43频率复用频率复用“4”表示表示4个站点，个站点，“3”表示每个站点有表示每个站点有3个小个小区，由这区，由这12个小区组成一个小区群。同一小区个小区组成一个小区群。同一小区群中的不同小区，频率是不同的。群中的不同小区，频率是不同的。1892104653711

22、12r频率干扰 有用信号以外的信号叫做干扰信号 gsm系统中的干扰信号主要来自于空中接口的频率干扰 在gsm系统中，为提高系统容量，必须对频率进行复用。频率复用就是指同一频率被相距足够远的几个小区同时使用。同频复用小区之间的距离就叫复用距离。 复用距离与小区半径之比称作同频干扰因子。对于一定的频率资源，频率复用越紧密，网络容量越大，复用距离越小，干扰就越大。频率干扰分类 干扰主要指无线电台间的相互干扰，如邻频干扰、同频干扰、互调干扰等。 主要是系统内干扰，也有系统外干扰，常见的有cdma系统的带外泄漏干扰、上下行干扰器干扰、1800m电力微波干扰等频率干扰分类邻频干扰是指相邻的或邻近的频道之间

23、相互干扰。 f f1 12 2n n频率干扰分类 同频干扰相同频率信号间的干扰称为同频干扰。相同频率信号间的干扰称为同频干扰。互调干扰的形成 当两个或多个不同频率的信号输入到非线性器件上时，由于非线性器件非线性器件的作用，会产生许多谐波和组合频率分量，其中与所需接收信号频率f0相接近的组合频率分量会顺利的通过接收机而形成干扰，这就是互调干扰。 其中对通信影响最大的是三阶互调三阶互调。 2fa-fb2fb-fa2fa +fb 2fb+fa 干扰对用户的影响当网络存在干扰时，手机用户会感觉到以下现象： 通话时听不清对方的话音，背景噪音大。 拨出后听到“嘟、嘟、嘟”后就掉线（该声音类型与手机有关）。

24、 通话过程中经常有断续感，甚至掉话。频率干扰保护比保证接收机输入端有用信号与同波道干扰信号之比（简称载干比c/i）大于某一门限的最小距离。 对于gsm系统，要求：同频干扰保护比同频干扰保护比 c/i9db邻频干扰保护比邻频干扰保护比 c/i 6db定向天线、合理的基站设置、合理的频率规化可降低同频道干扰。定向天线、合理的基站设置、合理的频率规化可降低同频道干扰。抗干扰技术 跳频 上、下行功率控制 dtx 分集跳频频率频率f 0帧f 1f 2f 3f 4时间时间跳频跳频是指某次通话所使用载波频率在一定范围内，按某种规跳频是指某次通话所使用载波频率在一定范围内，按某种规律跳变。每个小区信道组的跳频

25、功能都能单独激活或关闭。律跳变。每个小区信道组的跳频功能都能单独激活或关闭。bn | fnbn-1 | fn-1b1 | f1burst跳频的作用跳频的作用平滑快衰落环境跳频的频率分集跳频的频率分集跳频的作用：跳频的作用：平滑、均化干扰b4b3b2b1f4f3f2f1f4f3f2f1跳频的干扰分集跳频的干扰分集dtx延长电池寿命延长电池寿命降低干扰降低干扰lva d : 语 音 激 活 检 测(voice activity detection)码变换器实现dtx: 不连续发射(discontinuous transmission )在语音间歇期关闭发射仅发射静音指示帧接收端码变换器产生舒适噪声

26、dtx功率控制功控是什么？功控是什么？为什么要功控？为什么要功控？功率控制：功率控制：根据需要调整基站与手机的发射功率。依据：依据：手机和基站上报的测量报告。目的：目的：在保证通话质量的情况下，降低发射功率，从而降低整网干扰、减少功耗。 功率控制l延长电池寿命l降低网络干扰l包括上行功控和下行功控l功率控制基于电平和质量lbsc、bts是判决者bcch载频不参加载频不参加功率控制功率控制时间时间信号信号电平电平目标电平值：目标电平值：e.g. -85 dbm功率控制功率控制功率控制分类 功率控制分为上行功率控制和下行功率控制，上下行控制独立进行。上行功控：上行功控：调整ms的输出功率，使bts

27、获得稳定接收信号强度，以减少对同邻频的干扰，降低移动台功耗。下行功控：下行功控：调整bts输出功率，使ms获得稳定接收信号强度，减少同邻频干扰，降低基站功耗。天线概念 基站天线是移动通信网络与用户手机终端空中无线联结的设备。 天线是能量置换设备，是无源器件，其主要作用是辐射或接收无线电波，辐射时将高频电流转换为电磁波，将电能转换电磁能；接收时将电磁波转换为高频电流，将磁能转换为电能。 天线的性能质量直接影响移动通信网络的覆盖和服务质量；不同的地理环境，不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线 表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。分集 分集接收中，在接收端从n

28、个不同的独立信号支路所获得的信号，可以通过不同形式的合并技术来获得分集增益。 分集接收有空间分集、极化分集等多种方式 分集接收一般有24db的增益，对增强上行覆盖有很大作用，3db增益即表示功率大了两倍。 基站的接收信号线接线如此复杂，目的就是为了取得这几db的增益空间分集空间分集获取增益原理空间分集获取增益原理 通常基站高度在通常基站高度在3060米时，天线的间距在米时，天线的间距在46米之间米之间天线天线 1接收的信号接收的信号天线天线2接收的信号接收的信号合成的接收信号得到增强合成的接收信号得到增强（粗线）（粗线）极化分集倾斜倾斜 (+/- 45)空间分集获取增益原理空间分集获取增益原理

29、ab天线 a接收信号天线 b接收信号合成的接收信号得到增强（粗线）定时提前（定时提前（ta）传播时延传播时延t传播时延传播时延tta这样下去不行，得让手机提前这样下去不行，得让手机提前一个一个ta值时间发给我！值时间发给我！ta的值域是063（0233微秒），它被gsm定时提前的编码063bit所限，使gsm最大覆盖距离为35km。gsm信道 时隙与帧结构 gsm信道概念 逻辑信道 逻辑信道组合时隙和帧结构频率频率200khzbp15/26ms隙缝隙缝时间时间时隙和帧结构0123204420452046204701234849504701242501242514950001457623tb3t

30、b3gp8.25tb：尾比特tb3tb3gp8.25gp：保护期tb3tb3gp8.25tb3tb3gp 68.2558信息比特26训练序列58信息比特固定比特142信息比特39扩展的训练序列64信息比特39同步序列41信息比特36常规突发序列（nb）频率校正突发序列（fb）同步突发序列（sb）接入突发序列（ab）1超高帧=2048超帧=2715648tdma帧（3小时28分53秒760毫秒）1超帧=1326tdma帧（6.12秒）1复帧=26tdma帧（120ms）1复帧=51tdma帧（3060/13ms）1tdma帧=8时隙（120/26=4.615ms）1时隙=156.25比特持续期（

31、15/26=0.577ms）（1比特持续期：48/13=3.68us）bcchccchsdcchtchsacch/tfacch8bit41同步同步bit36加密加密bit3bit68.25bit尾比特尾比特保护间隔数据 接入突发脉冲序列接入突发脉冲序列(ab)：用于：用于ms初始化接入初始化接入3bit142bit3bit8.25bit尾比特尾比特保护间隔数据 频率校正突发脉冲序列频率校正突发脉冲序列(fb)：用于：用于ms与与bts之间的频率同步之间的频率同步3bit39加密加密bit39加密加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特保护间隔数据数据64同步同步bit 同步突发脉冲序列同步

32、突发脉冲序列(sb)：用于：用于ms与与bts之间的定时同步之间的定时同步突发脉冲突发脉冲时隙和帧结构时隙和帧结构3bit57加密加密bit57加密加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特保护间隔数据数据26bit11训练序列偷帧标志 普通突发脉冲序列普通突发脉冲序列(nb)：用于携带业务信道和除：用于携带业务信道和除rach之外的控制信道上的信息之外的控制信道上的信息3bit142调制调制bit3bit8.25bit尾比特尾比特保护间隔 虚拟突发脉冲序列虚拟突发脉冲序列(db)：用于：用于bts在无信息下发的时隙发送填充帧在无信息下发的时隙发送填充帧工作频段信道间隔：信道间隔： 200k

33、hz1710178518051880双工距离双工距离 : 95 mhz890915935960双工距离双工距离 : 45 mhzgsm 900 :gsm 1800 :885900930955双工距离双工距离 : 45 mhze-gsm 900 :频道间隔 相邻两频道间隔为200khz。 每个频道采用时分多址接入（tdma）方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽200 khz/825 khz。 将来gsm采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道。gsm信道 gsm中的信道分为物理信道和逻辑信道，一个物理信道就为一个时隙（ts），而逻辑信道是根据bts与ms之间传递的

34、信息种类的不同而定义的不同逻辑信道，这些逻辑信道映射到物理信道上传送。 逻辑信道又分为两大类，业务信道和控制信道。 逻辑信道分类 gsm900 和和 gsm1800 的逻辑信道划分是一样的的逻辑信道划分是一样的广播控制信道广播控制信道(bcch)控制信道控制信道通用控制信道通用控制信道(ccch)话音信道话音信道 (tch)fcch schbcch(系统消息系统消息)tch/fagchrachsdcchfacchsacchtch/htch/9.6ftch/ 4.8f, htch/ 2.4f, hpch通用信道通用信道(cch)专用信道专用信道 (dch)逻辑信道逻辑信道逻辑信道分类fcchsc

35、hbcchpchagchbcchccch通用通用信道信道sdcchsacchfacchtch/ftch/hdcchtch专用专用信道信道下行逻辑信道下行逻辑信道逻辑信道分类rachccch通用通用信道信道sdcchsacchfacchtch/ftch/hdcchtch专用专用信道信道上行逻辑信道上行逻辑信道逻辑信道分类搜寻频率校正脉冲搜寻频率校正脉冲搜寻同步脉冲搜寻同步脉冲解读系统消息解读系统消息侦听寻呼消息侦听寻呼消息发送接入脉冲发送接入脉冲信令信道分配信令信道分配呼叫建立呼叫建立话音信道分配话音信道分配通话通话呼叫释放呼叫释放fcchschbcchpchrachagchsdcchsdcch

36、tchfacch开机状态开机状态空闲状态空闲状态专用模式专用模式空闲状态空闲状态逻辑信道作用举例逻辑信道作用举例逻辑信道组合 主主bcch逻辑信道组合独立独立sdcch逻辑信道组合tch信道信道公共控制信道配置pchrachagch下行下行ccch上行上行ccch如何决定小区总的如何决定小区总的ccch资源资源? 如何合理分配如何合理分配agch和和pch?无线接口管理移动台的两种宏状态： 空闲模式：移动台在侦听广播信道，此时它不占用任一信道。 专用模式：一条双向信道分配给需要通信的移动台，使它可以利用基础设施进行双向点对点通信。空闲模式事件（一） 网络选择 小区选择 小区重选 位置更新空闲模

37、式事件（二）plmn选择 网络选择是为了让ms接入一个可用的网络，然后通信。 进行网络选择的常见情况：手机开机、手机从盲区进入信号区 网络选择顺序： 1、本服务商网络 2、sim卡存储的网络列表 3、从信号强度-85dbm的网络随机选择 4、按信号强度大小递减顺序选择小区选择 当移动台开机后，它会试图与sim卡允许的gsm plmn取得联系，因此移动台将选择一个合适的小区，并从中提取控制信道的参数和其它系统信息，这种选择过程被称为“小区选择”。小区选择算法c1算法：路径损耗准则 c1=rxlev-accmin- max (cchpwr - p), 0) 单位：dbm 可以通过修改accmin参

38、数或调整信号覆盖来控制手机的小区选择。 修改指令：rlssc:cell=xxxx, accmin=102;小区选择过程 无bcch存储表的小区选择：对所有gsm频点搜索，调谐至合适的bcch载波 有bcch存储表的小区选择：根据上次关机时存储的bcch载波的消息，搜索已存储的bcch载波两种小区选择过程两种小区选择过程小区重选 当移动台选择某小区为当前服务小区后，在各种条件变化不大的情况下，移动台将驻留在所选的小区中，并根据服务小区的bcch系统消息所指示的小区重选邻小区频点配置表，开始监测该表中所有bcch载波的接收电平和同步消息，并记录下接收电平最高的6个邻小区，并从中提取每个邻小区的的各

39、类系统消息和控制消息，当满足一定条件时移动台将重新选择其中一个邻小区作为服务小区，这个过程被称为小区重选。重选算法c2算法： 当pt31时：c2=c1+crotoh(ptt)； 当pt31：c2=c1-cro；其中当x0时,函数h(x)=0;当xo,函数h(x)=1；思考如何控制手机的小区重选？什么时候会小区重选？ 移动台计算某小区（与当前小区属同一个位置区）的c2值超过移动台当前服务小区的c2值连续5秒。 移动台计算某小区（与当前小区不属同一个位置区）的c2值超过移动台当前服务小区的c2值与小区重选滞后值之和连续5秒 当前服务小区被禁止 ms监测出下行链路故障 服务小区的c1值连续5秒小于0

40、小区重选目的 小区重选的目的： 1、为了驻留到更好的小区 2、实现运营商的某些网络控制目的gsm系统移动性管理 由于ms的移动性，要求网络对此特性给以支持及管理。其最终目的就是确定ms当前位置及使ms与网络的联系达到最佳状态。根据ms当前状态的不同，可分为漫游管理及切换管理。 漫游可以看作是一个“大”的切换 位置更新 当ms处于空闲模式时，怎样确定其位置是很重要的。只有明确知道ms当前位置，才能在有对ms的呼叫时迅速建立其与被叫ms的连接。 移动用户在移动性的情况下要求改变与小区和网络联系的特点称为漫游。而在漫游其间改变位置区及位置区的确认过程则称为位置更新。在相同位置区中的移动不需通知msc

41、，而在不同位置区间的小区间移动则需通知msc。 位置更新过程由手机发起。位置更新常规位置更新：进入新的位置区或开机imsi分离：手机关机imsi附着：手机开机强迫登记（强制位置更新）：周期性执行，用于通知网络侧ms没有关机 隐式分离：长时间未向网络汇报位置强制位置更新 由手机周期性地执行，用于通知网络侧ms没有关机。 少数手机有时会进入休眠状态，未按网络要求进行周期性位置更新，也不对寻呼做响应。控制强制位置更新的参数 msc参数： btdm ，gtdm 修改指令：mgidi:btdm=120,gtdm=6; 小区参数：t3212 修改指令：rlsbc:cell=xxx,t3212=20;位置更

42、新流程bt sb scm sc m sc hannel a c tc hannel ac t a c ki m m a ss c m dc hannel r e qc ctm si r eallocation c m plocation u pdating a ccept(1)(3)(4)(5) sa bme st in d ( lo c u pd r e q )c r (c m p l3 inform ation)u a(6)(7)(8)(9)(10)(11)(13)c hannel r q d(2)c lear c om m and(14)c lear c om plete(15)loca

43、tion u pdating r eject(12)位置更新 ms开机，收lai-b 发“位置更新请求” 和 imsi 或tmsi-a 向ms的hlr发“位置更新请求”和本 msc/vlr号及ms的imsi(直接来自ms 或据tmsi-a，向pvlr查询得)no.7 信令map 向ms正访问的 msc/vlr 回送含该 ms数据的“位置更新接受”消息 记存ms目前正访问 的 msc/vlr的号码 在vlr中登记该ms数据，对其imsi作附着标记，分配tmsi 经bss向该ms回送 位置更新证实 消息 和重新分配的tmsi-b 。 比较lai-a和lai-b， 结果不同 改写sim卡，以 lai

44、-b替换 lai-a， tmsi-b替换tmsi-a ms sim卡 iimsi msisdn tmsi-a lai-a鉴权密钥ki 业务数据 hlr imsi msisdni漫游地vlr地址 业务数据rand/sres/kc至其它msc/vlr的信令通路ae、gcum pvlrms访问本位置区时曾登录的： imsi msisdn tmsi-a lai-a hlr通知ms原访问的 vlr (记pvlr)， 删除该ms的所有登录，即作imsi分离 由手机发起，分为常规位置更新和强制位置更新由手机发起，分为常规位置更新和强制位置更新 msc/vlr imsi msisdn msrn la i-b

45、业务数据业务数据 bss系统消息系统消息包含了空中接口上主要的无线网络参数，具体包括了网络识别参数、小区选择参数、系统控制参数和网络功能参数。通过接收系统消息，手机能够正确地接入和进行网络选择，充分利用网络提供的各种服务，与网络达到良好的配合。系统消息系统消息可以分为两部分：在bcch信道上发送的系统消息，主要包括系统消息1、2、2bis、2ter、3、4，用于手机空闲态；在sacch信道上发送的系统消息，主要包括系统消息5、5bis、5ter、6。为支持gprs，还有系统消息7和13，用于手机通话态。系统消息系统消息 bis主要描述了随机接入控制信息(rach) 和邻近小区的扩展频点分配表(

46、也是ba1表的一部分)，它是可选的，在bcch信道上发送。一般来说，因为系统消息2携带的频点分配表可以描述的频点个数是有限的，所以系统消息2bis就携带了ba1表中其它的与系统消息2同频段的频点信息。系统消息2消息内容sys info 2bis - - neighbor cell desc. (邻小区描述) - - rach control para. (rach信道控制参数)同系统消息1通话状态下的事件 寻呼 信道立即指配 切换 主叫 被叫 短消息释放呼叫重建无线链路控制功率控制模式改变测量报告邻近小区下行测量值服务小区下行测量值服务小区获取ms上行测量值测量报告测量报告(mr)有上行测量值

47、和下行测量值两部分内容：有上行测量值和下行测量值两部分内容： 上行：测量值由服务小区bts获取，包含：对ms上行的接收电平(ulrxlev)、接收质量(ulrxqal)、bs_power； 下行：测量值由ms获取并上报，包含对服务小区的下行接收电平(dlrxlev)、接收质量(dlrxqal)、对邻近小区的下行接收电平(ncellrxlev)、ms_power。同时包含时间提前量的测量值(ta)等。服务小区服务小区邻近小区邻近小区测量报告u测量报告的周期 测量报告在sacch上行方向发送给bts 1、ms在sdcch信道时，周期为470ms/次 2、ms在tch信道时，周期为480ms/次切换

48、 在ms通话阶段中ms小区的改变引起的系统相应操作叫切换。切换的依据是由ms对周邻bts信号强度的测量报告和bts对ms发射信号强度及通话质量决定的，统一由bsc评价后决定是否进行切换。 gsm的服务区域是由一个个连续的小区组成，为了能使用户在移动的通话过程中，从覆盖区域中得到持续的服务，同时为了使网络性能更优，gsm系统中采用了切换的技术来达到以上的目的。切换目的u切换目的在移动中保持通话的连续 提高网络服务质量降低掉话率降低拥塞率切换边界切换算法总体流程测量报告预处理惩罚处理，对惩罚小区削减优先权基本排序网络特征调整切换判决爱立信有二种切换算法类型： 爱立信1算法采用路径损耗和接收电平做为

49、排序的原则，比较复杂。 爱立信3算法只采用接收电平做为排序的准则，比较简单，目前现网都是采用这种算法进行基本排序。 控制切换的主要参数locating功能相关参数： 滤波参数 惩罚参数 层切换参数 邻区关系参数 小区内切换、紧急切换、同心圆切换、负荷分担切换等参数bsc内切换u信令流程ua msc/vlr imsi msisdn msrn lai-b 业务数据业务数据 ms sim卡 iimsi msisdni lai-a鉴权密钥ki 业务数据 msc/vlr imsi msisdn msrn lai-a 业务数据业务数据 bss bss bss bss ms sim卡 iimsi msisd

50、ni lai-b鉴权密钥ki 业务数据 在位置区lai-a的ms已 建立稳定连接,正通话中 ms 向邻 区移 动 ms对邻近基站 的功率、距离和 话音质量作测量， 将结果回送bts bts对测量结果作预 处理后,送bsc计算和 判定是否需要切换 若需要切换， 则向msc-a 发切换请求 请求msc-b建立 ms切换到msc-b 所需的无线通道, 并建立两msc间的 连接 msc-a向ms 发切换命令 ms完成到msc-b的 切换；发切换确认息， 经msc-b送msc-a 释放原 先占用 的资源切换切换移动主叫流程 随机接入 立即指配过程 鉴权 加密流程 类标查询（更新过程） tch指配流程 释

51、放流程 移动主叫流程（一）移动主叫流程（二） msc imsi msisdn msrn lai 业务数 据 ms拨被叫号，向基站请求随机 接入信道，与msc/vlr建 立信 令连接 采用no.7信令用户部分isdn/tup， 通过固定网(isdn/pstn)或移动网建立 至被叫用户的通路，并向被叫用户振铃 进入id鉴权程序，请求hlr提供 主叫ms的多套鉴权三元参数组 msc经基站向ms回送呼 叫证实信号 msc/vlr imsi msisdn msrn lai-b 业务数据 bss ms sim卡 imsi msisdn lai-b鉴权密钥ki 业务数据 hlr imsi msisdn漫游地

52、vlr地址 业务数据rand/sres/kc 任选一套三元参数 组中的rand送msisdn/pstn bss ms sim卡 iimsi msisdni lai鉴权密钥ki 业务数据 被叫摘机应答ceaaumumlapdmlapdm 向auc取其生成的rand/sres/kc 三元参数组多套，转送msc/vlr 用收到的rand 和sim卡的ki以 a3和a8算法算 出sres和kc， 并把sres发给 msc/vlr 指配业务信道 11 向ms发应答(连接)信号， 进入通话阶段移动主叫移动主叫移动被叫流程 寻呼流程寻呼流程 随机接入 立即指配过程 鉴权 加密流程 类标查询（更新过程） tc

53、h指配流程 释放流程 寻呼 用户做被叫时，msc通过寻呼通知被叫用户。 寻呼一般按lac进行，对lac内的所有小区下发寻呼消息， 手机在属于自己的寻呼子信道监听寻呼，听到寻呼自己的消息后作出回应。 寻呼容量限制设备容量的一个瓶颈之一。 gmsc imsi msisdn msrn lai 业务数 据 被叫ms回应寻呼消息， 与msc建立信令连接， 振铃 在每次呼叫的基础上， vlr为已 漫游登记的该被叫ms分配一个 msrn，并通知hlr no.7 信令map hlr向该该ms正访问 的vlr发“msrn请求” msc通过 位置区的 所有基站 向ms发送 寻呼消息 msc/vlr imsi ms

54、isdn msrn lai-b 业务数据 bss ms sim卡 imsi msisdn lai-b鉴权密钥ki 业务数据 hlr imsi msisdn漫游ms正访问的vlr的地址 业务数据rand/sres/kc 把vlr分配的msrn发给受理主 叫的网关移动交换中心gmsc 向被叫ms的 hlr询问该 ms正访问的 msc/vlr的 地址 受理主叫 发来的呼 叫信令， 分析被叫 号码 gmsc按获得的msrn选路由，建立与被叫 ms正访问的msc/vlr的连接通路 ms向主 叫送回铃 音，被叫 摘机通话 时即释放 msrnmtup(msrn)aceclapdm86138029286139

55、0220861394080000861394087689861394087689移动被叫移动被叫短消息 短消息可以通过sdcch也可以通过sacch发送，根据发送短消息与接收短消息的不同，其流程可分为两种，短消息主叫流程和被叫流程。gsm网络常见问题 掉话： 杂音 单通 脱网 无法拨通上下行链路平衡 手机接收信号强度bts发射功率合成分配器损耗跳线接头损耗馈线损耗跳线接头损耗基站天线增益路径损耗手机天线增益手机接收机灵敏度 基站接收信号强度手机发射机功率手机天线增益路径损耗基站天线增益跳线接头损耗馈线损耗跳线接头损耗合成分配器损耗bts接收机灵敏度上下行链路平衡基站覆盖 基站和移动台的双向通信

56、的覆盖范围由最弱信号链路决定，因此要保证上、下行平衡才能维持正常通信。 空中路径损耗的影响基站覆盖的最主要因素 因手机尺寸小，手机较小的发射功率是决定基站的覆盖范围的重要因素。 接收机的灵敏度一般只能保证到105dbm；gprs网络结构gsa-bisgbgignmapmapahost131.44.15.3gprs网络各接口网络各接口vgb sgsn与bss的接口 vgc ggsn和hlr的接口vgd sgsn与短信中心的接口 vgf sgsn与eir的接口vgi gprs与外网间的参考点vgn 同一plmn中gsn间的接口vgp不同plmn中gsn间的接口 vgr sgsn与hlr间的接口vg

57、s sgsn与msc/vlr间的接口vum 移动台与固定网络的空中接口gprs节点功能（1 1）gprsgprs业务支持节点（业务支持节点（sgsnsgsn） 通过帧中继与bts连接，对ms进行鉴权、移动性管理和路由选择，建立ms到ggsn的传输通道，接收bss传送来的ms分组数据，通过gprs骨干网传送给ggsn或反向工作，并进行计费和业务统计。（2 2）gprsgprs网关支持节点（网关支持节点（ggsnggsn） 起网关作用，与外部多种数据网相连。对于外部网络它就是一个路由器，也称为gprs路由器。ggsn接收ms发送的分组数据包并进行协议转换，把这些分组数据包传送到远端的tcp/ip或

58、x.25网络；或进行相反的操作。ggsn还具有地址分配和计费等功能。（3 3）分组控制单元（）分组控制单元（pcupcu） 位于bsc中，用于处理数据业务，将分组数据业务在bsc处从gsm话音业务中分离出来，在bts和sgsn间传送。pcu增加了分组功能，可控制无线链路，并允许多个用户占用同一无线资源。 pcu 配置（爱立信）gssrsethernet rpp (gb+gsl)rpp(gsl)rpp(gsl)pcucptrhetcbtsabisgb interface (from sgsn)rsl/omletcetcrpp硬件结构gb接口 gb接口把bss同sgsn连接起来，以进行信令信息和用

59、户数据的交换，gb接口能使多用户复用同一物理资源。 资源在用户活动时(当数据发送或接收时)分配给用户，而在活动结束时会马上被收回并重新分配。 gprs信令和用户数据在同一个传输平台上发送，不要求为信令分配专用的物理资源。 每用户的接入速率可以无限制的改变，从零数据到最大可能的链路速率(例如，el干线可用的比特率为1984kbit/s)。三种移动性管理状态 (1) 空闲状态空闲状态 在gprs空闲状态中，用户没有激活gprs移动性管理。 (2) 等待状态等待状态在等待状态下，用户可进行gprs移动性管理。 (3) 就绪状态就绪状态在就绪状态下，sgsn mm环境会对在相应的等待状态下的mm环境进

60、行扩充，它扩充了在蜂窝级的用户位置信息。 状态转移和功能 移动性管理三种状态转换gprs attach流程pdp 上下文 激活gprs小区重选 gprs小区重选算法公式 c2crh 其中crh为小区重选时滞路由区概念 ra是位置更新区的一个子集，在sgsn 路由区，ms移动时不需要更新sgsn。 一个sgsn能够控制处理多个路由区。 路由区的路由范围可以从一个城市的一部分到整个省份，甚至一个小国家。 一个ra可以由一个或多个小区组成。路由区更新路由区更新流程小区更新（一）小区更新（二）gprs业务信道类型（爱立信） gpsrs/edge的业务信道pdch分为2种类型： on-demand pd