培训教材初稿GSM无线接口理论（推荐DOC69）

1、BSS培培训教材材初稿GSM 无线接接口理论论工作频段段的分配配一、我国国GSMM网络的的工作频频段我国陆地地蜂窝数数字移动动通信网网GSMM通信系系统采用用9000MHzz与18000MHHz频段段: GSSM9000MHHz频段段为：88909155(移动动台发,基站收收),99359600(基站站发,移动台台收); DCCS18800MMHz频频段为移动动台发,基站收收),11805518880(基站发发,移动台台收);GSM系系统上行频段段下行频段段带宽双工间隔隔双工信道道数GSM990089091559359600225545124GSM9900EE 888

2、099159259600235545174GSM11800017100177851805518880275595374GSM11900018500199101930019990260080299二、频道道间隔相邻两频频点间隔隔为为2200kkHz，每每个频点点采用时时分多址址（TDDMA）方方式，分分为8个时隙隙，既88个信道道（全速速率），如如GSMM采用半半速率话话音编码码后，每每个频点点可容纳纳16个半半速率信信道，可可使系统统容量扩扩大一倍倍，但其其代价必必然是导导致语音音质量的的降低。三、频道道配置绝对频点点号和频频道标称称中心频频率的关关系为：GSM9900MMHz频频段为: fl

3、l(n)=8990.22MHzz + (n-1)0.22MHzz (移动台台发,基站收收）； ffh(nn)=ffl(nn)+445MHHz (基站站发,移动台台收); n1，1244GSM118000MHzz频段为为： fl(n)=17110.22MHzz + (n-5122)0.22MHzz (移动台台发,基站收收）； fh(n)=fl(n)+95MMHz (基基站发,移动台台收）；n5112，8855其中：ffl(nn)为上上行信道道频率、fh(n)为为下行信信道频率率,n为绝绝对频点点号（AARFCCN）。注：1、在我我国GSSM9000使用用的频段段为：9059155MHzz 上行行

4、频率9509600MHzz 下行行频率频道号为为761244, 共共10MM带宽。中国移动动公司：90559009MHH（上行行），99509544MHzz（下行行），共共4M带宽宽，200个频道道，频道道号为776995。（目目前通过过中国移移动TAACS网网的压频频，为GGSM网网留出了了更大的的空间，因因而GSSM实际可可用频点点号要远远大于该该范围）中国联通通公司：90999115MHH（上行行），99549600MHzz（下行行），共共6M带宽宽，299个频道道，频道道号为9961124。2、目前前只有中中国移动动公司拥拥有GSSM18800网网络，拥拥有18800网网络的移移动分公

5、公司大多多申请110M的的带宽，频频道号为为51225662。四、干扰扰保护比比载波干扰扰比（CC/I）是是指接收收到的希希望信号号电平与与非希望望信号电电平的比比值，此此比值与与MS的瞬瞬时位置置有关。这是由由于地形形不规则则性基本本地散射射体的形形状、类类型及数数量不同同，以及及其他一一些因素素如天线线的类型型、方向向性及高高度，站站址的标标高及位位置，当当地的干干扰源数数目等造造成的。同频干扰扰保护比比：C/I9dBB。所谓谓C/II，是指指当不同同小区使使用相同同频率时时，另一一小区对对服务小小区产生生的干扰扰，它们们的比值值即C/I，GSMM规范中中一般要要求C/I HYPERLIN

6、K mhtml:file:/D:2006-01-17BSS培训教材初稿-GSM无线接口理论.mht!file:/D:2006-01-17CI 99dB；工程中中一般加加3dBB余量，即即要求CC/I12ddB邻频干扰扰保护比比：C/I-9ddB。 C/A是指指在频率率复用模模式下，邻邻近频道道会对服服务小区区使用的的频道进进行干扰扰，这两两个信号号间的比比值即CC/A。GSMM规范中中一般要要求C/A-9dBB，工程程中一般般加3ddB余量量，即要要求C/A-6dBB载波偏离离4000kHzz的干扰扰保护比比：C/I-411dB时分多址址技术（TDMA）多址技术术就是要要使众多多的客户户公用公

7、公共信道道所采用用的一种种技术，实实现多址址的方法法基本有有三种，频频分多址址（FDDMA）、时分多多址（TTDMAA）、码码分多址址（CDDMA）。我国模模拟移动动通信网网TACCS就是是采取的的FDMMA技术术。CDDMA是是以不同同的代码码序列实实现通信信的，它它可重复复使用所所有小区区的频谱谱，它是是目前是是最有效效的频率率复用技技术。GGSM的的多址方方式为时时分多址址TDMMA和频频分多址址FDMMA相结结合并采采用跳频频的方式式，载波波间隔为为2000K，每每个载波波有8个基本本的物理理信道。一个物物理信道道可以由由TDMMA的帧号、时时隙号和和跳频序序列号来来定义。它的一一个时

8、隙隙的长度度为0.5777ms,每个时时隙的间间隔包含含1566.255比特GSSM的调调制方式式为GMMSK，调调制速率率为2770.8833kkbitt/s。一、TDDMA信信道的概概念在GSMM中的信信道可分分为物理理信道和和逻辑信信道。一一个物理理信道就就是一个个时隙，通通常被定定义为给给定TDDMA帧帧上的固固定位置置上的时时隙（TTS）。而逻辑辑信道是是根据BBTS与与MS之间间传递的的消息种种类不同同而定义义的不同同逻辑信信道。这这些逻辑辑信道是是通过BBTS来来影射到到不同的的物理信信道上来来传送。逻辑信道道又可分分为业务务信道和和控制信信道.业务信道道：业务务信道用用于携载载

9、语音或或用户数数据，可可分为话话音业务务信道和和数据业业务信道道。话音业务务信道TCH/FS：全速率率语音信信道 13KKbitt/sTCH/HS: 半速速率语音音信道 5.6Kbbit/s数据业务务信道TCH/F9.6: 9.66kbiit/ss 全速速率数据据信道TCH/F4.8: 4.88kbiit/ss 全速速率数据据信道TCH/H4.8: 4.88kbiit/ss 半速速率数据据信道TCH/H2.4: =22.4kkbitt/s 半速率率数据信信道TCH/F2.4: 0时时,函数H(x)=0;当当XO,函函数H(x)=1；T是一个个定时器器,它的初初始值为为0,当某某小区被被移动台台

10、记录在在信号电电平最大大的六个个邻小区区时,则对应应该小区区的计数数器T开始计计时,当该小小区从移移动台信信号电平平最大的的六个邻邻小区表表中去除除时,相应的的定时器器T被复位位；CELLL_REESELLECTT_OFFFSEET为小小区重选选偏移量量,可人为为的来调调整C2值的大大小;TEMPPORAARY_OFFFSETT为临时时偏移量量；PENAALTYY_TIIME为为惩罚时时间, 从移动动台发现现某一小小区的信信号出现现后，定定时器TT开始置置位到定定时器TT的值到到达PEENALLTY_TIMME规定定的时间间之前将将按照TTEMPPORAARY_OFFFSETT所定义义的值给给

11、该小区区的C22算法一一个负偏偏置的修修正，这这种做法法是用来来防止当当移动台台在快速速移动时时来选择择一个微微蜂窝或或覆盖较较小的小小区作为为服务小小区的情情况。如如果在时时间超过过仍收到到该小区区的信号号，；反反之，若若时间超超过了PPENAALTYY_TIIME所所定义的的时间后后，将不不考虑临临时偏移移量。在在高速公公路等覆覆盖区可可使用惩惩罚时间间。在这里值值得注意意的是,仅当小小区重选选指示(CELLL_RRESEELECCTIOON_IINDIICATTIONN)激活活时C22算法这这几个参参数才起起作用,否则移移动台将将不考虑虑CELLL_RRESEELECCT_OOFFSSE

12、T、TEMMPORRARYY_OFFFSEET和PENNALTTY_TTIMEE的设置置情况，因因而此时时C2=C1。当发生以以下情况况时，将将触发小小区重选选移动台计计算某小小区（与与当前小小区属同同一个位位置区）的的C2值超超过移动动台当前前服务小小区的CC2值连连续5秒。移动台计计算某小小区（与与当前小小区不属属同一个个位置区区）的CC2值超超过移动动台当前前服务小小区的CC2值与与小区重重选滞后后值（CCELLL_SEELECCTIOON_HHYSTTEREESISS）之和和连续55秒当前服务务小区被被禁止MS监测测出下行行链路故故障服务小区区的C11值连续续5秒小于于0问题研究究：1

13、、小区区重选滞滞后值的的设置原原则：当当移动台台进行小小区重选选时，若若原小区区和目标标小区属属不同的的位置区区，则移移动台在在小区重重选之后后必须启启动一次次位置更更新过程程，由于于无线信信道的衰衰落特性性，通常常在相邻邻小区的的交界测测得的CC2值会会有较大大的波动动，从而而导致频频繁的小小区重选选和位置置更新，它它不但使使网络网网络的信信令流量量大大增增加导致致信令信信道的拥拥塞，并并且由于于移动台台在位置置更新过过程中无无法响应应网络对对它的寻寻呼，因因而使网网络接通通率降低低。为了了减小这这一问题题的影响响，GSSM设立立了小区区重选滞滞后这一一参数，要要求其邻邻小区（位位置区与与本

14、区不不同）信信号电平平必须比比服务小小区的信信号电平平大出重重选滞后后所规定定的值后后，才允允许触发发小区重重选。建建议当在在话务统统计报告告中发现现位置更更新较频频繁时，可可将该小小区的值值设为66dB或或8 ddB。但但如果这这两个小小区的无无线覆盖盖比较差差时，应应将该值值适当的的设小一一些。2、下行行信令故故障：下下行信令令故障准准则基于于下行信信令故障障计数器器DSCC，当MSS选择了了某小区区时，DDSC置置为990/BBS_PPA_MMFRMMS取取整，BBS_PPA_MMFRMMS为基基站传输输寻呼消消息给同同一寻呼呼组MSS之间的的51TTDMAA帧复帧帧数。因因此当MMS要

15、在在其寻呼呼子信道道上译码码时，若若成功则则DSCC加1，若失失败，则则DSCC减4，当DSSC为0时，则则断定出出现了下下行信令令故障。3、值得得注意的的时，每每次由参参数C22引起的的小区重重选至少少间隔115秒，这这是为了了避免移移动台频频繁的小小区重选选过程。当某小小区的话话务较闲闲时，可可适当提提高其CCELLL_REESELLECTT_OFFFSEET，来来增强该该小区吸吸引话务务量的能能力。但但作为两两个相邻邻的小区区，它们们的所定定义的重重选偏置置的差值值应尽量量要小于于20ddB，否否则将使使该服务务区边界界的信号号很不稳稳定。4、小区区接入限限制（CCELLL_BAAR_A

16、ACCEESS,CBAA）和小小区禁止止限制（CCELLL_BAAR_QQUALLIFYY,CBBQ） 对于于小区重重叠的地地区，根根据每个个小区容容量的大大小，业业务量的的大小及及小区功功能的差差异，网网络运营营商们都都希望移移动台在在小区选选择中优优先选择择某些小小区，即即设定小小区的优优先级。这一功功能可以以通过设设置参数数小区接接入限制制和小区区禁止限限制来实实现，见见下表：小区禁止止限制小区接入入禁止小区选择择优先级级小区重选选状态00正常正常01禁止禁止10低正常11低正常通常所有有小区的的优先级级都为正正常。但但在某些些情况下下，运营营者希望望移动台台优先进进入某种种类型的的小区

17、，如如微蜂窝窝和双频频网等，此此时我们们可将这这些小区区的优先先级设为为正常，而而将周围围其它小小区的优优先级设设为低。当移动动台在小小区选择择过程中中，只有有当没有有优先级级为正常常的合适适小区时时，才去去选择优优先级为为低的小小区。通通过设置置小区优优先级我我们可以以对一些些拥塞较较严重的的小区和和其相邻邻的小区区来进行行话务平平衡，即即将它们们的优先先级设为为低使它它的邻小小区将其其话务量量吸收过过去一部部分，这这也相当当于将其其实际的的覆盖范范围减小小，但这这种做法法不同于于将其功功率降低低，后者者可能会会引起网网络覆盖盖的盲点点和通话话质量的的下降。当小区接接入禁止止设为11且小区区

18、禁止限限制设为为0时，则则该小区区只允许许切换业业务，而而不允许许移动台台直接接接入，这这种做法法常被用用在微蜂蜂窝和双双频网的的覆盖环环境下。如在双双层覆盖盖的情况况下，用用底层网网络来吸吸引话务务量而用用上层网网络来保保证覆盖盖。当上上层小区区的覆盖盖区业务务量较大大时，为为了防止止拥塞可可使用该该做法来来移动台台禁止接接入该小小区而迫迫使它去去选择其其底层的的小区，仅仅支持移移动台的的切换业业务以防防止掉话话。但用小区区优先级级为手段段去做网网络优化化时，应应注意，它它只影响响小区选选择而对对小区重重选不起起作用，因因而要真真正达到到网络优优化的目目的必须须结合使使用小区区优先级级和C2

19、2算法。三、不连连续接收收模式DDRX和和寻呼信信道的定定义在空闲模模式下，若若移动台台选择了了某小区区后作为为服务小小区后，它它就可以以开始收收听该小小区的寻寻呼消息息了。但但为了降降低功耗耗，在GGSM规规范中引引入了不不连续接接收的机机制，每每个移动动用户（即即对应每每个IMMSI）都都属于一一个专门门的寻呼呼组，在在小区中中每个寻寻呼组都都分别与与一个寻寻呼子信信道相对对应，移移动台可可根据自自身IMMSI的的最后33位及该该位置区区寻呼信信道的配配置情况况来计算算出它所所属的寻寻呼组，进进而计算算出该寻寻呼组的的寻呼子子信道位位置。在在实际情情况下，移移动台在在空闲状状态下仅仅守侯在

20、在属于它它的寻呼呼子信道道上来收收听系统统播发的的寻呼消消息（在在此期间间它还可可用来监监测非服服务小区区的BCCCH载载波的接接收电平平），而而忽略其其它寻呼呼子信道道的内容容，甚至至在其它它寻呼子子信道期期间关闭闭移动台台某些硬硬件设备备的电源源以节约约移动台台的功率率开销，但但必须保保证在一一定的时时间内完完成必要要的测量量网络消消息的任任务。我们可以以根据CCCCHH信道的的配置类类型、BBS_AAG_BBLKSS_REES(在在51复帧帧中有几几个块用用于AGGCH块块)、BS_PA_MFRRMS(以多少少个511复帧作作为寻呼呼子信道道的一个个循环)来计算算出每个个小区寻寻呼子信信

21、道的个个数。当一个551复帧帧中CCCCH为为3时寻呼呼子信道道数为：（3- BSS_AGG_BLLKS_RESS）BS_PA_MFRRMS当一个551复帧帧中CCCCH为为9时寻呼呼子信道道数为：（9- BSS_AGG_BLLKS_RESS）BS_PA_MFRRMS问题研究究： 1、当当参数BBS_PPA_MMFRMMS越大大，小区区的寻呼呼子信道道也就越越多，相相应的属属于每个个寻呼子子信道的的用户数数也就越越小，但但系统总总体容量量并未增增加，因因为它是是以牺牲牲寻呼消消息在无无线信道道上的平平均时延延为代价价的。当当通过话话务统计计报告发发现重发发等待的的比率较较大时，应应适当提提高B

22、SS_PAA_MFFRMSS来划分分更多的的寻呼子子信道。如重发发的比率率较低，则则可将将将该参数数降低，以以减少寻寻呼时延延。 2、应应注意同同一位置置区的所所有小区区的寻呼呼子信道道容量应应尽量一一样，因因为同一一位置区区的任何何一个寻寻呼消息息必须同同时在该该位置区区的所有有小区发发送。 3、当当寻呼信信道周期期越长，在在该服务务区的手手机就越越省电，如如市区可可定义为为2即手机机在1002内帧帧收听一一次寻呼呼消息，郊郊区可定定义为44或6，当该该参数为为6时将比比2时省电电18%。在手手机完成成对系统统消息的的测量后后，就进进入休息息状态，仅仅在指定定的寻呼呼块内受受听寻呼呼消息并并

23、同时测测量邻小小区的BBCCHH的接收收电平，在在30秒左左右的时时间内又又将会去去收听系系统消息息，来判判断小区区重选的的进程。 44、在GSMM系统中中公共控控制信道道CCCCH信道道主要包包括AGGCH和和PCHH信道，它它的主要要作用是是用来发发送立即即指派消消息和寻寻呼消息息。CCCCH可以以由一个个物理信信道承担担，也可可以有多多个物理理信道共共同承担担，且CCCCHH可以与与SDCCCH信信道共用用一个物物理信道道。小区区中的公公共控制制信道采采用哪种种组合方方式，由由参数CCCCHH_COONF决决定。应应注意，小小区中的的CCCCH_CCONFF的设置置必须与与小区公公共控制

24、制信道的的实际配配置情况况一致。建议当当小区的的TRXX数为一一个时，CCCH的配置可采用一个基本物理信道且与SDCCH共用（此时有3个CCCH消息块）。在有时由由于一个个位置区区的寻呼呼业务量量特别大大，为了了防止仅仅用一个个物理时时隙发送送寻呼消消息不够够用，因因而GSSM规范范允许在在携带有有BCCCH信道道的载频频上，可可以多配配置几个个CCCCH信道道，但只只要求在在时隙00、2、4、6上使用用。5、当CCCCHH_COONF确确定以后后，参数数BS_AG_BLKKS_RRES实实际上就就是分配配AGCCH和PCHH在CCCCH上占占用的比比例。建建议在保保证AGGCH信信道上不不过

25、载的的情况下下，应尽尽可能缩缩小该参参数以缩缩短移动动台响应应寻呼的的时间。初始化过过程一、信道道申请初始化过过程就是是一个随随机接入入的过程程。当移移动台需需要同网网络建立立通信时时，就需需通过RRACHH信道来来向网络络发送一一个报文文以申请请接入。这个在在RACCH上发发送的报报文被称称做信道道申请（channel request）,它的有用信令消息只有8比特，其中有3比特用来提供接入网络原因的最少指示，在网络拥塞的情况下，系统可根据这这一粗略的指示来分别对待不同接入目的的信道申请（哪些类型的呼叫可接入网络、哪些类型的呼叫将被拒绝）并为它们选择分配最佳类型的信道，在这一指示中显然不足以传

26、送移动台想传送的所有信息，如申请信道的具体原因、用户身份及移动设备的特性，这些消息是在此后的SABM消息中发送的。另外5比特是移动台随机选择的鉴别符，它并不用来向网络提供信息，而是用来区分两个移动台在同一时隙内发送信息时被网络所识别，在网络此后向移动台发送的立即指派命令（含有所分配信道的信息中），会再将该鉴别符发给移动台，移动台通过此鉴别符和本身所发送的鉴别符相比较来判断是否是网络发送给自己的消息。问题研究究：系统统对RAACH的的控制功功能 1、值值得注意意的是网网络无法法知道移移动台何何时需要要通信，移移动台也也很可能能会同时时占用同同一个RRACHH时隙来来用于申申请接入入，这时时不可避

27、避免的要要发生碰碰撞现象象。后果果有两个个，一是是网络收收到在此此时隙上上的一个个突发脉脉冲的电电平，要要明显的的比另一一个高，这这样网络络就会处处理电平平较高的的这个随随机接入入请求。另一后后果是，网网络什么么也不能能正确的的接收到到。因而而随着业业务量的的增长，报报文因碰碰撞而丢丢失的几几率也就就越大，这这必将是是对网络络容量的的一个重重要的制制约因素素。在此GSSM引入入了两个个机制用用来控制制这种报报文丢失失情况，一一个是允允许重发发的最大大次数（maxretrans），另一个是重发之间的平均时间（TX-INTEGER）这两个参数是在BCCH的系统报告上广播的。当在移动台发起申请后如在

28、规定的时间内（定时器T3120）收不到网络的立即指派命令，则需进行报文的重发，但重发也要遵循一定的原则。因为如果两个移动台的发送碰撞，并在一段给定的时间后重发，则它们的申请仍会碰撞。因而为了避免这种现象，RACH上的重发必须在一段“随机”间隔后进行，这就需要由参数TX-INTEGER（取值范围：312,14,16,20,25,32, 50。根据小区的RACH和AGCH负载来设置）来决定在距上次发送之间的时隙间隔内随机选择发送信息的时隙（即在此规定的时隙间隔内随机选择一时隙进行重发，该参数越大，可供选择的时隙就越多，那么再次碰撞的几率就越小）。在经过最最大重发发次数后后，若仍仍得不到到系统的的立

29、即指指派命令令，移动动台则返返回到空空闲状态态下。在系统发发生轻微微拥塞的的情况，我我们就可可以利用用三种不不同的方方法来控控制三种种不同的的RACCH的业业务量负负载。第一种办办法是通通过减少少RACHH的重发发次数和和尽量使使重发间间隔较远远，这种种控制模模式只能能处理短短暂的业业务高峰峰或超载载的边缘缘。在存存在系统统干扰的的地方进进行RAACH重重发很重重要，即即使在干干扰不明明显的地地方，因因为MSS发出的的RACCH请求求也有可可能由于于无线信信号的多多径效应应而丢失失，建议议在业务务量很大大的微蜂蜂窝和出出现明显显拥塞的的小区，重重发次数数设为11，业务务量一般般的小区区可设为为

30、2或4，若重重发次数数设的过过大，在在一定程程度上将将浪费系系统的资资源。二是当目目前网络络无可指指派的信信道时，就就可以通通过发送送给移动动台一条条立即指指派拒绝绝（immmeddiatte aassiignmmentt reejecct）的的报文来来拒绝移移动台的的信道申申请，从从而在系系统规定定的时间间内（TT31222）禁禁止移动动台接入入网络，通通过这种种机制可可防止在在系统无无资源的的情况下下用户频频繁的发发送信道道请求的的消息来来无谓的的增大网网络RAACH和和PAGGCH信信道的负负荷（一一般T331222设为100s，SDCCCH信信道的业业务量很很大时可可设为330s），当

31、当信道的的业务量量较轻松松时该定定时器应应尽量的的小一些些，否则则这会大大大增加加系统的的业务时时间，这这将在用用户侧会会感觉网网络质量量的下降降。一种种比较常常见的情情况是，当当用户发发起呼叫叫后但有有时却会会很快的的返回到到空闲模模式下，当当用户重重新拨叫叫时会在在一段时时间内拨拨打不出出去，这这就是系系统启用用了立即即指派拒拒绝限时时所产生生的影响响。第三种办办法是利利用限制制用户接接入类别别来控制制网络的的拥塞，这这是最有有效但也也是一种种损害用用户权益益的办法法，因而而不建议议使用。在GSSM的机机制中，它它将其所所有的用用户分为为15个类类别（该该类别的的定义被被网络运运营商直直接

32、写在在了SIIM卡中中），分分别为CC0CC9与C111C115，其其中前110个级级别被随随机的平平均的分分配给普普通用户户，C110用于于紧急呼呼叫允许许。当必必须要用用此办法法来降低低业务量量时，可可随意由由BSCC来决定定任意一一种被禁禁止的用用户类别别如类别别1或2等，通通过这种种措施可可使业务务量统计计的降低低10%、20%等，除除了特殊殊情况如如需紧急急呼叫等等属于禁禁止类别别的移动动台不能能接入网网络，但但为公正正起见如如系统过过载持续续的时间间较长，BSC必须定期改变允许接入的类别集（这种处理必须要很小心，因为所有等待位置更新的移动台都要将在它们的类别被允许时试图接入，系统必

33、须要有处理这个业务高峰期的能力）。但为了避免在拥塞情况下阻塞特殊类别的用户，因而为非常重要的GSM用户定义了后5个级别，限制类别的消息可通过BCCH的系统消息来向小区内的用户来广播，该参数为notallowedaccessclasses（在任何情况下都不允许接入的用户级别）及accessclasscongestion(发生拥塞时允许接入的用户级别)。二、初始始信道的的分配当BTSS对移动动台的信信道申请请正确的的解码后后，它将将通过一一条信道道需求（channel required）的报文来发送给BSC，该报文包含重要的附加信息和由BTS对传输延时（TA）的估计（这一指示对启动定时提前控制很重

34、要）。如BSC收到此消息时，将为该次请求选择一条相应的空闲信道，并通过向BTS发送一条信道激活（channel active）的报文来将相应的地面资源（传输电路等）激活，BTS侧在准备好后将返回一条信道激活响应（channel active ack）的报文来答复BSC，如BSC收到BTS的激活响应后，将会在AGCH信道上发送一条立即指派（immediate assignment command）的报文,在该指示中包含有对已分配信道的描述、初始的时间提前量TA及初始的允许发射最大功率及移动台在随机接入时信道请求消息的消息字段、及BTS收到信道请求时的TDMA帧号和跳频表等消息。如BSC发现无可激

35、活的信道时，就会发送以上提到的一条立即分配拒绝消息来答复移动台，拒绝的原因有如MSC话务关闭、无线资源缺乏、TA值超出界限、信道激活无应答、BSC话务超载等。为了提高AGCH信道的效率，在GSM中引入了立即指派扩展（immediate assignment extended）的报文格式，在这种报文中有两个分配命令来对应两个移动台的信道请求，而在立即指派拒绝扩展的报文中，最多可携带有对四个移动用户的拒绝消息。当收到立立即指派派拒绝消消息后，对对应其最最后三次次信道请请求之一一（包括括重发消消息），移移动台将将停止TT31220的计计时，并并启动TT31222（在在它所指指定的时时间内，MS不许接

36、入网络），并返回空闲模式守侯在寻呼信道上，直到T3122逾时，移动台方可进行新的连接尝试。反之当移动台收到立即指派消息后，MS将收到的分配指令与自身发出的信道请求的所存储的消息字段及相比较看是否是分配给自己的，对应其最后三次信道请求之一（包括重发消息），移动台将停止T3120的计时，并切换到所分配的信道上，然后它使用包含信息字段的SABM（设置异步平衡模式），来建立主信令链路。问题研究究：值得得注意的的是，立立即指派派命令可可能出现现在511复帧的的任何CCCCHH消息块块内，这这就需要要MS在发发送信道道请求后后监视全全体CCCCH块块，即对对整个寻寻呼子信信道的消消息都要要进行解解码，来来

37、保证及及时获得得网络的的应答（在在处于空空闲模式式下时MMS仅收收听属于于它的寻寻呼子信信道的消消息，即即处于不不连续收收听状态态）。还应注意意的一种种情况是是，当系系统对移移动台的的信道申申请反应应较慢时时，以至至于不可可避免的的导致移移动台的的重发，由由于系统统无法知知道一条条信道申申请的报报文是否否是上一一次的重重发，所所以可能能再次甚甚至多次次的发送送给该移移动台立立即指派派命令的的报文来来给移动动台指派派信道。移动台台将使用用它所解解码的第第一条立立即指派派的报文文中所指指派的信信道，其其它的将将被当作作无效，但但规范规规定移动动台必须须接收对对最后三三条信道道申请的的报文的的网络应

38、应答。这这种情况况被称为为是重复复分配，当当网络的的重复分分配次数数较多时时且产生生了CCCCH信信道的拥拥塞，可可通过减减少移动动台的重重发次数数，或降降低T331011的时间间等办法法来解决决，该措措施可以以防止浪浪费系统统资源。三、初始始化报文文当MS收收到立即即指派命命令后，就就将它的的收发配配置调整整到指定定信道上上来，按按照BSSC指定定的TAA值和初初始化最最大发射射功率（为为BCCCH系统统广播消消息中的的参数mmsTxxPwrrMaxxCCHH所定义义的）开开始传输输信令。MS在所所分配上上的新的的SDCCCH/TCHH信道上上所做的的第一件件事情是是发送一一个SAABM帧帧

39、建立异异步平衡衡模式（服服务接入入点类别别SAPPI=00），用用于建立立证实模模式下的的信令消消息连路路层连接接。在GGSM规规范中SSABMM带有一一条信令令报文即即“初始化化报文”，该消消息中包包含着第第三层业业务请求求消息。在标准准HDLLC协议议中，SSABMM帧除了了携带链链路层所所必须的的消息外外并不含含有其它它消息，GSM与标准不一样的原因是因为这是为了对MS接收正确性的确认，当两个MS同时发送报文内容完全一样的信道请求时（这种概率在高负载时是存在的）此时BSS只会应答其中之一，而此时两个MS却都可响应到同一专用信道上，BTS在收到SABM帧后就会不经过任何修改向MS发一个内容

40、与初始化报文完全一样的UA帧（无序号证实），如MS收到的UA帧的信息与SABM帧发出的不一样，它就放弃这个信道，开始重新接入过程，只有核对一致的MS留在这个信道上。根据产生生信道申申请的原原因不同同，有四四种不同同的信令令报文可可用做初初始化报报文分别别是CMM的业务务请求（呼呼叫建立立、短信信息、附附加业务务管理等等）、位位置更新新请求（正正常位置置更新、周期性性位置更更新、IIMSII附着）、IMSSI分离离及寻呼呼响应。但所有有这些报报文都包包括移动动台的身身份、更更详细的的说明接接入的原原因及移移动台类类标cllasssmarrk(用用来指示示移动台台的一些些关键特特性如传传输功率率等

41、级、加密算算法、短短信息能能力及频频率容量量)。一旦BTTS收到到了一条条初始化化报文它它会同时时向BSSC发出出一条建建立指示示（esstabblissh iindiicattionn）的报报文。BBSC收收到建立立指示消消息后,就会向向MSCC发出三三层业务务请求消消息（ccompplette llayeer3 inffo.）的的报文，用用来申请请与MSSC建立立SCCCP层连连接,该消息息中带有有申请CCM业务务的原因因如移动动主叫、紧急呼呼叫、位位置更新新及短消消息业务务等；并并带有密密钥序列列号；带带有该MMS的一一些物理理消息如如发射功功率等级级、支持持加密算算法否、伪同步步的能力

42、力及短消消息的能能力等，并并有该MMS的识识别号。在MSSC收到到此消息息后，即即向BSSC发出出connnecctioon cconffirmmed消消息，若若无资源源则发出出SCCCP rrefuusedd消息，至至此接入入过程结结束，MMS与MSCC 之间间的信令令链路已已经建立立，MSSC已经经能够控控制RRR管理的的传输特特性，BBSS处处于监视视传输质质量和随随时准备备切换的的运行状状态。在在下面的的信令流流程中网网络就可可以根据据需要来来判断是是否触发发鉴权加加密过程程了。问题研究究：在立立即指派派的过程程中，BBSC还还要触发发一个TT31001的定定时器，该该定时器器在BSS

43、C向BTSS发送信信道激活活（chhannnel acttivee）的报报文启动动，在收收到BTTS发出出的建立立指示（establish indication）时，将该定时器复位。该定时器逾时一般是由于重复分配(double allocation)或上下行链路存在干扰的原因，通过经验值，系统平均有30%左右的信令资源会被MS所发送的第二次RACH信息所占用，因而该定时器越长，系统无效占用的时间也就越长。为了优化信令资源的使用，当通过OMC-R原始报告发现重复分配较多时，应适当减小该定时器，BSC发送信道激活和收到建立指示的最小时间间隔是600ms，最长的情况为1.8s,建议在信令资源较紧张且

44、重复分配现象较严重的地区将T3101设为3s.图示立即即指派过过程鉴权加密密过程GSM系系统一个个显著的的优点就就是它在在安全性性方面比比模拟系系统有了了显著的的改进，它它主要是是在以下下部分加加强了保保护：在在接入网网络方面面通过AAUC鉴鉴权中心心采取了了对客户户鉴权；在无线线路径上上采取了了对通信信信息的的保密；对移动动设备通通过EIIR设备备识别中中心采用用了设备备识别；对客户户身份识识别码IIMSII用临时时识别码码TMSSI保护护；SIIM卡用用PINN码保护护。鉴权加密密过程的的三参数数组客户的鉴鉴权加密密过程是是通过系系统提供供的客户户三参数数组来完完成的，客客户三参参数组的的

45、产生是是在GSSM系统统的AUUC鉴权权中心中中完成。每个客客户在GGSM网网中注册册登记时时，就被被分配一一个客户户电话号号码（MMSISSDN）和和客户身身份识别别码（IIMSII）。IMMSI通通过SIIM写卡卡机来写写入客户户的SIIM卡中中，同时时在写卡卡机中又又产生了了一个对对应此IIMSII的唯一一客户鉴鉴权键KKi，它它被分别别存储在在客户的的SIMM卡和AUUC中，这这是永久久性的信信息。在在AUCC中还有有个伪随随机码发发生器，用用于产生生一个不不可预测测的伪随随机数RRANDD。在GSSM规范范中还定定义了AA3、A8和A5算法法分别用用于鉴权权和加密密过程。在AUUC中

46、RANND和Ki经过过A3算法法（鉴权权算法）产产生了一一个响应应数SRRES同同时经过过A8算法法（加密密算法）产产生了一一个Kcc。因而而由该RRANDD、Kc、SERRS一起起组成了了该客户户的一个个三参数数组，传传送给HHLR并并存储在在该客户户的客户户资料库库中。一一般情况况下，AAUC一一次产生生5组三参参数传送送给HLLR，HLRR自动存存储。HHLR可可存储110组三三参数，当当MSC/VLRR向HLRR请求传传送三参参数组时时，HLLR又一一次性的的向MSSC/VVLR传传送5组三参参数组。MSCC/VLLR一组组一组的的使用，当当用到剩剩两组时时，就回回再向HHLR请请求传

47、送送三参数数组。在下面的的流程中中我们会会比较详详细的看看到参数数的传递递过程。鉴权过程程正如上一一节所讲讲到的，当当MSCC与BSSS的SCCCP层建建立起来来之后，就就可以来来决定是是否触发发鉴权加加密过程程。而判判断是否否进行鉴鉴权过程程的关键键在于查查看网络络一端所所存储的的上一次次业务处处理所使使用的该该移动台台的Kcc值是否否与本次次接入中中移动台台所存储储的Kcc值是否否一致，若若一致则则可越过过鉴权过过程直接接利用该该Kc值来来参与加加密过程程，若不不一致，则则需通过过鉴权过过程来算算出新的的Kc值。由于需需要保密密的缘故故，因而而移动台台不直接接通过无无线路径径来向网网络发送

48、送Kc值进进行验证证。所以以在这里里我们引引入了一一个Kcc的序列列号码的的概念，在在规范中中被称为为CKSSN（密密钥序列列号码），该该号码是是移动台台在上一一次接入入网络时时，由MMSC/VLRR提供的的，并通通过鉴权权请求报报文发送送给移动动台的，并并于计算算出的KKc一同同存储在在SIMM卡中，同同时也存存于MSSC/VVLR中中。当MMS初始始接入时时，通过过SABBM帧的的初始化化报文业业务请求求字段把把CKSSN的消消息一起起送到MMSC/VLRR中，MSSC/VVLR将将它与上上一次使使用的CCKSNN号进行行校验，如如果不一一致，则则在加密密之前要要进行鉴鉴权过程程，若CCK

49、SNN=0则则表示没没有分配配KC。 MMSC/VLRR会向移移动台发发送一条条鉴权请请求（AAuthhentticaatioon rrequuestt)的报报文来触触发鉴权权过程，这这是一条条DTAAP信令令消息。系统在在鉴权请请求消息息中包含含一个随随机数（RAND）和CKSN号码，RAND共128bit，SIM卡上的用户密钥Ki与这个随机数经GSM规范的A3算法，产生一个32bit的应答数SRES （与此同时MS还要将Ki和RAND再通过A8算法得出一64bit的Kc，并将它保存在SIM卡内，以后按系统指令决定是否激活加密传输），MS再通过一条鉴权响应（Authentication re

50、sponse）报文将SERS送回系统。因Ki值作为用户数据存在VLR或HLR中，在系统一侧也会进行与MS相同的A3和A8算法，产生一个SRES数和Kc存在VLR中，系统则会将这两个SRES值相比较，若相同则鉴权成功允许接入网络，之后MSC将继续触发加密过程；若不同则鉴权失败，系统会拒绝MS的继续接入。此时鉴权过程结束。一般在MMSC/VLRR和HLRR/AUUC都可可执行AA3和A8算法法，但MMSC/VLRR算起来来比较麻麻烦，而而HLRR/AUUC存有有Ki值算算起来简简单的多多而且可可以很好好的解决决保密性性和漫游游的的问问题，但但却增加加了HLLR至MSCC的信令令量，因因而每次次计算

51、，HLR/AUC都会将这三个结果值送到MSC/VLR中，即RAND，SRES和KC，以被选用。三、加密密过程当鉴权过过程结束束后，此此时MSSC会向向BSCC发一条条加密命命令（BBSSMMAP Cippherringg Moode Commmannd）的的消息，在在该消息息中包含含着密钥钥Kc，BSCC接着会会向MSS发出加加密命令令（RRR Ciipheerinng MModee Coommaand）来来通知MMS进入入加密模模式（这这时基站站也进入入解密的的模式下下），MSS收到该该指令后后就会转转入加密密模式的的发送与与接收，并并向系统统发出发发出加密密完成（RR Ciphering

52、Mode COMPLETE）消息，此时该报文已经是加密的了。是否采用加密由系统决定，产生加密码的算法称为A5算法，它是利用移动台和网络都同意的Kc（64比特）值和当前脉冲串的帧号码（22比特）进行计算的，以产生一个114比特的加密序列来和突发脉冲的114比特的信息位进行异或操作。网络在上行链路和下行链路使用两个相同的加密序列，对于每一个突发，一个序列用于移动台内的加密并作为BTS中的解密序列，一个序列用于BTS的加密并作为移动台的解密。TMSII重新分分配过程程在鉴权加加密过程程完毕之之后，系系统要向向MS发出出CM SERRVICCE AACCEEPT消消息或TTMSII 的重重新分配配命令

53、（TMSI reallocation command）的报文.当移动台台在定位位区内第第一次注注册时，就就会将一一个TMMSI分分配给移移动台，当当移动台台离开这这个定位位区时释释放这个个TMSSI。当当MS收到到TMSSI 的的重新分分配命令令时，它它将在存存储器内内存储收收到的TTMSII和LAII，并向向网络发发送TMMSI再再分配完完成（TTMSII reealllocaatioon ccompplette）的报报文。MMSC对对所收到到的位置置更新请请求（llocaatioon uupdaate reqquesst）的的答复即即位置更更新接受受（loocattionn uppdatt

54、e aacceept）的的报文可可以在TTMSII再分配配完成之之后发送送也可以以同TMMSI 的重新新分配命命令组合合在同一一个报文文中发送送。若在网络络中由移移动台提提供的TTMSII，无法法被系统统所识别别（如此此时数据据库发生生故障），则则移动台台需提供供其IMMSI。此时在在TMSSI再分分配程序序启动之之前应先先启动识识别程序序来向移移动台请请求提供供其IMMSI号号。识别程序序是通过过向移动动台发起起识别请请求（iidenntitty rrequuestt）消息息，在收收到该消消息后，移移动台发发起识别别响应（identity response）消息来向网络提供其IMSI号码。在

55、此程序完成之后，系统再根据其需要来进行鉴权加密和TMSI再分配过程。问题研究究：使用用TMSSI的目目的是为为了尽量量减少在在空中接接口上使使用IMMSI，TMSSI是由由LAII和临时时分给指指定用户户的一组组数字组组成（TTIC），大大多数无无线接入入是在MMS已经经注册的的LACC中进行行，因此此TICC就足以以对应一一个MSS，而LAAI是一一个隐含含值，只只有MSS在一个个新的定定位区的的一个小小区内必必须完成成位置更更新尝试试时时才才要使用用完整的的TMSSI。TMSSI是由由MSCC/VLLR管理理，当MMS首次次在一个个LACC中注册册时才分分配给它它，并在在离开该该LACC时

56、注销销，TMMSI的的注销是是自动的的，当MMS收到到新的TTMSII时自动动取代原原TMSSI 。TIC长长为4个字节节，而IIMSII由15个数数字组成成（可被被编码为为包括长长度指示示的9个字节节），在在允许TTIC单单独使用用时，TTIC长长度较短短可以节节约无线线信道的的频谱。尤其对对于寻呼呼消息，如如果使用用TICC，可以以用一条条消息最最多寻呼呼4个移动动台。位置更新新位置区的的概念为了确认认移动台台的位置置，每个个GSMM PLLMN 的覆盖盖区都被被分为许许多个位位置区，一一个位置置区可以以包含一一个或多多个小区区。网络络将存储储每个移移动台的的位置区区，并作作为将来来寻呼该

57、该移动台台的位置置信息。对移动动台的寻寻呼是通通过对移移动台所所在位置置区的所所有小区区中寻呼呼来实现现的，MMSC不不可能对对它所控控制区域域内的所所有小区区一起进进行寻呼呼，因为为MSCC往往无无法处理理这样大大的寻呼呼负荷。该位置置区的标标识LAAC码将将在每个个小区的的广播信信道上的的系统消消息中发发送。图示位置置区的登登记位置区的的大小在在系统中中是一个个相当关关键的因因素。在在做网络络规划时时，对位位置区的的划分相相当重要要，如果果位置区区的覆盖盖过小，则则移动台台发生的的位置更更新过程程将增多多，从而而增加了了系统中中的信令令流量。反之，若若位置区区的覆盖盖过大，在在它其中中登记

58、的的用户越越多，则则网络寻寻呼其中中任一个个移动台台时，同同一寻呼呼消息将将在该位位置区的的所有小小区中一一起发送送，这样样将导致致寻呼信信道的负负荷过重重，同时时也增加加了Abbis接接口上的的信令流流量。由此可见见，对位位置区的的优化相相当的重重要。在在划分过过程中，应应在保证证不会产产生寻呼呼负荷之之下尽量量保证位位置更新新次数最最小，因因为作为为网络运运营商，如如果系统统出现频频繁的位位置更新新只能导导致白白白的浪费费掉我们们可贵的的网络资资源，而而不会增增加任何何收入。二、正常常位置更更新流程程（越位位置区的的位置更更新）当移动台台由一个个位置区区移动到到另一个个位置区区时，必必须进

59、行行登记，也也就是说说一旦移移动台发发现其存存储器中中的LAAI与接接收到当当前小区区的LAAI号发发生了变变化，就就必须通通知网络络来更改改它所存存储的移移动台的的位置信信息。这这个过程程就被称称为位置置更新。我们首先先考虑处处于开机机空闲状状态下的的移动台台，当它它在同一一位置区区内移动动时，若若此时发发生了小小区重选选，当移移动台的的服务小小区发生生改变时时，移动动台并不不会把该该变化通通知网络络。也就就是说在在移动台台仅发生生了小区区重选而而没有进进行位置置更新时时，网络络并没有有参与此此处理过过程。而而在重选选前后的的两个小小区不属属于同一一个位置置区时，移移动台一一定要把把该位置置

60、区的变变化来通通知网络络，这在在移动通通信中，被被称为“强制登登记”。从网络对对位置更更新的标标识不同同来分，即即广义的的来分位位置更新新可分为为正常位位置更新新（即越越位置区区的位置置更新）、周期性性位置更更新（对对应T332122到时）和和IMSSI附着着（对应应用户开开机）。而具体体的来分分是根据据看该位位置更新新程序是是否属于于同一个个VLRR，是否否需要IIMSII号参与与，可分分为以下下几种位位置更新新。（一）、同一个个VLRR不同位位置区的的位置更更新（IINTRRA VVLR LOCCATIION UPDDATEE）这是最简简单的一一类位置置更新过过程，在在该过程程中不需需要移