GSM移动通信系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上海徳立天通信技术有限公司,2002.1,GSM 移 动 通 信 系 统 原 理,培 训 讲 义,1,GSM 规 范,1982年欧洲电信标准化委员会（ETSI）开始研究GSM规范,1990年ETSI推出GSM规范Phase I,1991,年ETSI制定DCS1800技术规范,1994年ETSI推出GSM规范Phase II，将DCS1800归并,1996年ETSI推出GSM规范Phase II+,2,GSM规范的版本编号方式：V x.y.z,V：表示版本（Version）,x：,0：标准的设想,1：标准的原始草案,2：标准的最终草案,3：GSM specification phase 1,4：GSM specification phase 2,5：GSM specification phase 2+,6：Phase 2+ Release 1997,GSM规范版本号（一）,3,GSM规范版本号（二）,y：从0开始编号，每次增加表示文本中有技术性的修改、完善或更正等,z：从0开始编号，每次增加表示文本中有文字或表达方式的修改,4,GSM 规范系列（一）,0112（除10以外）共11个系列,01:,01.02 : General description of GSM system,01.04 : abbreviation,01.48 : Interworking between DECT and GSM,01.61 : GPRS加密算法的要求,02 : GSM service,03 : GSM network function & architecture,04 : Um interface (L2 & L3),05 : radio charateristics,5,GSM 规范系列（二）,06 : transcoder and rate adapter,07 : Mobile station,08 : A & Abis interface,09 : Interworking,11 : test specification,12 : Telecommunication Network Management,6,GSM,业务（一）,Telecommunication Service :,电信业务,Bearer service : 承载业务,Teleservice : 用户终端业务,Basic Service : 基本业务,Supplementary service : 补充业务,7,GSM业务（二）,8,承载业务,承载业务：它在某个接入点上提供用户所需的传送相应信号的能力。,双向异步数据电路（3009600,bps,）,双向同步数据电路（12009600,bps,）,异步分组数据接入电路（3009600,bps,）,双向同步分组数据（24009600,bps,）,交替语音和数据,数据后接语音业务,GPRS,业务,9,用户终端业务：,是一种电信业务，它提供给用户包括终端设备功能在内的各种必须功能，使之能与其他用户通信。,用户终端业务（一）,10,电话业务,紧急呼叫业务,数据通信,短消息业务,移动被叫点对点短消息业务,移动主叫点对点短消息业务,广播型短消息业务,语音和三类传真交替业务,自动三类传真业务,用户终端业务（二）,11,用于补充或修改基本业务，以提供用户完整的业务,补充业务不能独立存在,补充业务（一）,12,呼叫偏转（有被叫，实时前转）,呼叫前转（无条件、遇忙、无应答、不可及）,主叫号码识别,呼叫等待（被叫忙时，接收新业务）,呼叫保持（保持当前呼叫，发起新呼叫）,呼入呼出限制,其它,补充业务（二）,13,语音群呼叫（,VGCS）,话音广播业务（,VBS）,多用户特征（,MSP）,移动定位业务,增强型补充业务,14,GSM系统结构（一）,PSTN,OMC,OMC,NMC,OMS,SIM,ME,MS,BTS,BTS,BSC,A,Um,MSC,MSC,VLR,VLR,HLR,AUC,EIR,B,C,E,F,G,H,D,NSS,BSS,NSS,15,GSM系统结构（二）,16,系统接口,A,接口：,MSC,与,BSC,间的接口,Abis,接口：,BSC,与,BTS,间的接口,Um,接口：,BTS,与,MS,间的接口,C,接口：,MSC,与,HLR,间的接口,D,接口：,HLR,与,VLR,间的接口,E,接口：,MSC,与,MSC,间的接口,G,接口：,VLR,与,VLR,间的接口,17,各模块功能（一）,MS (Mobile Station)：,移动台，实现移动终端功能,BTS (Base Transceiver Station)：,基站收发信台，实现移动通信系统与,MS,之间的无线通信,BSC (Base Station Controller)：,基站控制器，实现无线系统到交换系统的集线功能、,无线资源管理,功能以及其它与无线相关的控制功能,MSC (Mobile service Switching center)：,移动业务交换中心，实现移动业务交换功能,OMC (Operation and Maintenance Center)：,操作维护中心，提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能,18,各模块功能（二）,HLR (Home Location Register)：,归属位置登记处。实际上是一个数据库，主要储存二类数据：,用户数据，主要包括：,用户的身份,IMSI (International Mobile Subscriber Identification),用户,ISDN,号码,VLR,地址,用户的位置信息,VLR (Visitor Location Register)：,拜访位置登记处。实际上是一个数据库，储存用户信息，主要包括：,MSRN (Mobile Station Roaming Number) :,移动台漫游号码,TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identification) :,临时移动用户身份,移动台登记的位置区（,LAC）,与补充业务有关的数据,有关用户数据在GSM03.08,中描述,19,各模块功能（三）,AUC (Authenticate Center) :,鉴权中心，用于对用户身份的鉴别,EIR (mobile station Equipment Identity Register) : 移动台设备身份登记处，用于储存及鉴别移动台的设备身份。,20,GSM900频谱分配,45MHz,双工间隔,基站,发射频率,基站,接收频率,2MHz,保护频带,960,905,890,880,872,950,935,925,917,915,GSM,TACS/GSM,EGSM,ETACS,21,DCS1800频谱分配,基站,发射频率,基站,接收频率,2MHz,保护频带,1880,1805,1785,90MHz,双工间隔,1710,DCS1800,22,GSM系统频段,GSM900主频段（P-GSM）,上行：890MHz,-915MHz（移动台发，基站收）,下行：935MHz-960MHz（基站发，移动台收）,GSM扩展频段（E-GSM）,上行：880MHz,-890MHz（移动台发，基站收）,下行：925MHz-935MHz（基站发，移动台收）,DCS1800频段,上行：1710MHz,-1785MHz（移动台发，基站收）,下行：1805MHz-1880MHz（基站发，移动台收）,23,GSM绝对频道号ARFCN,GSM900主频段（P-GSM）,上行：Fl=890 + 0.2,N（MHz） （1,N 124）,下行：Fu=Fl + 45（MHz）,GSM扩展频段（E-GSM）,上行： Fl=890 + 0.2,（,N-1024）（MHz）,下行： Fu=Fl + 45（MHz） （975,N 1023）,DCS1800频段,上行： Fl=1710.2 + 0.2,（,N-512）（MHz）,下行： Fu=Fl + 95（MHz） （512,N 885）,24,无线逻辑信道（一）,Um,接口上的信息由各种无线逻辑,信道承载,MS,MS,基站,Um,接口,无线逻辑信道类型：,控制信道,业务信道,上行方向：移动台到基站方向,下行方向：基站到移动台方向,25,无线逻辑信道（二）,控制信道,广播控制信道(,BCCH),公共控制信道(,CCCH),专用控制信道(,DCCH),频率校正信道(,FCCH),同步信道(,SCH),广播信道(,BCH),随机接入信道(,RACH),准许接入信道(,AGCH),寻呼信道(,PCH),独立专用控制信道(,SDCCH),快速随路控制信道(,FACCH),慢速随路控制信道(,SACCH),业务信道(,TCH),小区广播信道(,CBCH),26,无线逻辑信道（三）,频率校正信道（,FCCH，,下行信道，广播方式，每小区一个）,为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的频率一致，即移动台的接收频率与基站的发射频率一致，移动台的发射频率和基站的接收频率一致。在GSM系统中，由于一个基站要同时和若干移动台进行通信，因此采用主从同步方式，以基站的频率为基准，基站在频率校正信道上发送频率信息，移动台根据该信息调整自己的频率，保持自己的频率与基站同步。,27,无线逻辑信道（四）,同步信道（,SCH，,下行信道，广播方式，每小区一个）,由于Um,接口采用TDMA方式，为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的时间基准一致。基站在同步信道上发送定时信息，移动台根据该信息调整自己的时间基准，保持自己的时间基准与基站同步。,刚才最后一响，是北京时间一点整。,基站的时间基准,移动台A的时间基准,移动台B的时间基准,实际发送的是缩减帧号（RFN）,和基站识别号（BSIC）,28,无线逻辑信道（五）,广播信道（,BCCH，,下行信道，广播方式）,通过在广播信道上广播系统消息1-4，将必要的网络参数通知移动台。,随机接入信道（,RACH，,上行信道，多点对点方式,）,该信道又称争抢信道。移动台首先通过该信道申请接入网络。由于同时可能有多个移动台会通过该信道申请接入网络，因此可能会发生碰撞。在该信道传递的信息有以下三个：,1. 接入原因（主叫、被叫、位置更新等）,2. 随机参考值,3. 发送该消息的时刻（隐含）,29,无线逻辑信道（六）,准许接入信道（,AGCH，,下行信道，点对多点方式,）,网络通过该信道对移动台在RACH上提出的接入申请进行初步确认，若为正确认，则分配一个（独立专用控制）信道给移动台，以便进行进一步确认。在该信道传递的信息有以下两个：,1. 接入申请中的接入原因、随机参考值和该消息发送的时刻,2. 对独立专用控制信道的描述（该信道所在绝对载频号、时隙号、子信道号等）,30,无线逻辑信道（七）,寻呼信道（,PCH，,下行信道，点对多点方式）,该信道用于网络发送寻呼消息，以通知被叫移动台启动寻呼流程。在该信道传递的信息有以下三个：,1. 被寻呼的移动台身份识别号,2. 寻呼模式,3. 寻呼流程需要何种信道,31,无线逻辑信道（八）,独立专用控制信道（,SDCCH，,双向信道，点对点方式）,该信道主要用于在网络和移动台间传送用于呼叫接续所需要的信令。,快速随路控制信道（,FACCH，,双向信道，点对点方式）,该信道主要用于在通话过程中在网络和移动台间传送信令。该信道实际上是临时借用TCH信道。,32,无线逻辑信道（九）,慢速随路控制信道（,SACCH，,双向信道，点对点方式）,该信道主要用于传送一些辅助信息。该信道始终与SDCCH或TCH伴随在一起。,对于下行信道而言，主要传送：,功率控制命令,时间调整命令,必要的网络参数（通过系统消息如系统消息5和6，由于移动台在非空闲模式下无法接收系统消息，为使移动台及时了解网络参数的改变）。,对于上行信道而言，主要传送,测量报告（用于提供功率控制和切换所必须的信息）,实际使用的发射功率、,实际使用的时间调整量,33,无线逻辑信道（十）,业务信道（,TCH，,双向信道，点对点方式）,该信道主要在网络和移动台间传送业务（包括话音、数据等）。,34,无线逻辑信道（十一）,移动台使用信道的顺序,搜寻网络时，寻找,BCCH,空闲状态，监听,BCH,和,PCH,需要与网络通信时，在,RACH,上发送信道请求,监听,AGCH，,若收到确认信息，则,转入分配的,SDCCH+SACCH，,当与网络完成接续等信令后，则,转入网络分配的,TCH+FACCH+SACCH，,完成业务通信后，回到空闲状态,35,逻辑信道到物理信道的映射,所谓物理信道，是指一个时隙（约577,us，156.25,个比特）。,所谓逻辑信道，是指,GSM04.03,中描述的信道。,所谓逻辑信道到物理信道的映射，是指一个物理信道（时隙）要承载若干逻辑信道。只有一些特定的逻辑信道才能组合在一起（信道组合），在一个物理信道上承载。这些逻辑信道必须根据某种规则复用在一个物理信道上，这种规则是建立在,TDMA,帧结构上的。,36,2047,2046,2,1,0,1个超高帧2048个超帧,0,1,2,3,4,5,6,7,1个帧8个时隙,0,25,24,1,0,50,49,1,1个复帧26个帧,1个复帧51个帧,0,50,49,1,0,25,24,1,1个超帧51个复帧,1个超帧26个复帧,Um,接口物理信道帧结构,37,正 常 突 发（,NB）,频 率 突 发（,FB）,同 步 突 发（,SB）,接 入 突 发（,AB）,假 突 发（,DB,）,时隙长度为156.25比特，保护段8.25比特,尾比特：3比特，000,尾比特,信息比特,训练序列,信息比特,尾比特,尾比特,全0码,尾比特,尾比特,信息比特,扩展训练序列,信息比特,尾比特,尾比特,训练序列,信息比特,尾比特,保护段,尾比特,填充比特,尾比特,Burst type,38,正常突发,正 常 突 发（NB）,尾比特 信息比特 hl 训练序列 hu 信息比特 尾比特 保护段,3 + 57 +1 + 26 +1 + 57 + 3 + 8.25 =156.25,尾比特：0,0,0,训练序列：,TSC=0：0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,TSC=1: 0,0,1,0,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,0,1,1,0,1,1,1,TSC=2: 0,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,1,1,1,0,TSC=3: 0,1,0,0,0,1,1,1,1,0,1,1,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,1,1,1,0,TSC=4: 0,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,1,TSC=5: 0,1,0,0,1,1,1,0,1,01,1,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,1,0,1,0,TSC=6: 1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,0,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,TSC=7: 1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,信息比特：116个,39,信道组合,i) TCH/F + FACCH/F + SACCH/F,ii) 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 + CCCH,（只允许映射在时隙0，每小区只能有一个，含该信道组合的载频称C0载频，又称BCCH载频）,v) FCCH + SCH + BCCH + CCCH + SDCCH/4 + SACCH/C4,（只允许映射在时隙0，每小区只能有一个，含该信道组合的载频称C0载频，又称BCCH载频）,vi) BCCH + CCCH,vii) SDCCH/8 + SACCH/C8,CCCH = PCH + RACH + AGCH,信道组合iv和v只能二者选其一,CCCH = PCH + RACH + AGCH,信道组合iv和v只能二者选其一。,40,信道映射4（一）,F S B B B B C0 C0 C0C0 F S C1C1C1 C1 C2C2C2 C2 F S C3 C3C3 C3,C4 C4 C4C4 F S C5 C5C5 C5C6 C6C6 C6 F S C7C7 C7C7C8 C8C8 C8 I,FCCHSCHBCCHCCCH(下行),F：FCCH,S：SCH,B：BCCH,C: CCCH（PCH+AGCH）,I：IDLE,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 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,41,信道映射4（二）,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 R R R R R R R R,FCCHSCHBCCHCCCH(上行),R：RACH,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 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,42,信道映射5（一）,F S B B B B C0 C0 C0 C0 F S C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 F S D0 D0 D0 D0,D1 D1 D1 D1 F S D2 D2 D2 D2 D3 D3 D3 D3 F S A0 A0 A0 A0 A1 A1 A1 A1 I,FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4SACCH/C4（下行）,F:FCCH S:SCH B:BCCH C:CCCH(PCH+AGCH) D:SDCCH A:SACCH I:IDLE,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 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50,51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76,77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101,F S B B B B C0 C0 C0 C0 F S C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 F S D0 D0 D0 D0,D1 D1 D1 D1 F S D2 D2 D2 D2 D3 D3 D3 D3 F S A2 A2 A2 A2 A3 A3 A3 A3 I,43,信道映射5（二）,D3 D3 D3 D3 R R A2 A2 A2 A2 A3 A3 A3 A3 R R R R R R R R R R R R,R R R R R R R R R R R D0 D0 D0 D0 D1 D1 D1 D1 R R D2 D2 D2 D2,FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4SACCH/C4（上行）,D:SDCCH A:SACCH R:RACH,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 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50,51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76,77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101,D3 D3 D3 D3 R R A0 A0 A0 A0 A1 A1 A1 A1 R R R R R R R R R R R R,R R R R R R R R R R R D0 D0 D0 D0 D1 D1 D1 D1 R R D2 D2 D2 D2,44,信道映射1,T T T T T T T T T T T T A0 T T T T T T T T T T T T I,T T T T T T T T T T T T A1 T T T T T T T T T T T T I,T T T T T T T T T T T T A2 T T T T T T T T T T T T I,T T T T T T T T T T T T A3 T T T T T T T T T T T T I,T:TCH或FACCH A:SACCH I:IDLE,TCH/FFACCH/F+SACCH/F（上行、下行结构相同）,时隙0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51,52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77,78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100101102103,45,信道映射7（一）,D0 D0 D0 D0 D1 D1 D1 D1 D2 D2 D2 D2 D3 D3 D3 D3 D4 D4 D4 D4 D5 D5 D5 D5 D6 D6,D6 D6 D7 D7 D7 D7 A0 A0 A0 A0 A1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 A3 A3 A3 A3 I I I,SDCCH/8SACCH/C8（下行）,D:SDCCH A:SACCH I:IDLE,D0 D0 D0 D0 D1 D1 D1 D1 D2 D2 D2 D2 D3 D3 D3 D3 D4 D4 D4 D4 D5 D5 D5 D5 D6 D6,D6 D6 D7 D7 D7 D7 A4 A4 A4 A4 A5 A5 A5 A5 A6 A6 A6 A6 A7 A7 A7 A7 I I I,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 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50,51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76,77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101,46,信道映射7（二）,A5 A5 A5 A5 A6 A6 A6 A6 A7 A7 A7 A7 I I I D0 D0 D0 D0 D1 D1 D1 D1 D2 D2 D2,D2 D3 D3 D3 D3 D4 D4 D4 D4 D5 D5 D5 D5 D6 D6 D6 D6 D7 D7 D7 D7 A0 A0 A0 A0,SDCCH/8SACCH/C8（上行）,D:SDCCH A:SACCH I:IDLE,A1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 A3 A3 A3 A3 I I I D0 D0 D0 D0 D1 D1 D1 D1 D2 D2 D2,D2 D3 D3 D3 D3 D4 D4 D4 D4 D5 D5 D5 D5 D6 D6 D6 D6 D7 D7 D7 D7 A4 A4 A4 A4,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25,26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50,51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76,77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101,47,寻呼组（一）,信道组合4：有9个CCCH块,信道组合5：有3个CCCH块,CCCH_CONFIG,可用于准许接入的块 BS_AG_BLKS_RES 每51帧中的寻呼块数 可用于寻呼的块,信道组合4 C0,C1.C8 0 9 C0,C1.C8,1 8 C1,C2,.C8,2 7 C2,C3.C8,3 6 C3,C4,C5,C6,C7,C8,4 5 C4,C5,C6,C7,C8,5 4 C5,C6,C7,C8,6 3 C6,C7,C8,7 2 C7,C8,信道组合5 C0,C1,C2 0 3 C0,C1,C2,1 2 C1,C2,2 1 C2,48,寻呼组（二）,寻呼组的计算公式：,0,1,2,3,4,5,0,1,2,3,BS_CC_CHANS=1,信道组合5,BS_AG_BLKS_RES=1,BS_PA_MFRMS=3,51帧复帧,51帧复帧,51帧复帧,51帧复帧,51帧复帧,寻呼复帧,寻呼复帧,寻呼组,12-15 16-19 63-66 67-70 114-117 118-121 165-168 169-172 216-219 220-223,帧号,49,小区全球识别CGI,MCC,MNC,LAC,CI,LAI,CGI,MCC: Mobile Country Code,MNC: Mobile Network Code,LAC: Location Area Code,CI : Cell Identification,LAI: Location Identificatoin,CGI: Cell Global Identification,50,基站识别码BSIC,NCC,BCC,BSIC,NCC: Network Colour Code,BCC:Base station Colour Code,BSIC:Base Staion Identification Code,51,BSIC作用（一）,移动台收到SCH后，即认为已同步于该小区。但为了正确地译出下行公共信令信道上的信息，移动台还必须知道公共信令信道所采用的训练序列码（TSC）。按照GSM规范的规定，训练序列码有八种固定的格式，分别用序号07表示。每个小区的公共信令信道所采用的TSC序列号由该小区的BCC决定。因此：,BSIC的作用之一是通知移动台本小区公共信令信道所采用的训练序列号,。,52,BSIC作用（二）,由于BSIC参与了随机接入信道（RACH）的译码过程，因此它可以用来避免基站将移动台发往相邻小区的RACH误译为本小区的接入信道。,53,BSIC作用（三）,当移动台在连接模式下（通话过程中），它必须根据BCCH上有关邻区表的规定，对邻区BCCH载频的电平进行测量并报告给基站。同时在上行的测量报告中对每一个频率点，移动台必须给出它所测量到的该载频的BSIC。当在某种特定的环境下，即某小区的邻区中包含两个或两个以上的小区采用相同的BCCH载频时，基站可以依靠BSIC来区分这些小区，从而避免错误的切换，甚至切换失败。,54,BSIC作用（四）,移动台在连接模式下（通话过程中）必须测量邻区的信号，并将测量结果报告给网络。由于移动台每次发送的测量报告中只能包含六个邻区的内容，因此必须控制移动台仅报告与当前小区确实有切换关系的小区情况。BSIC中的高三位（即NCC）用于实现上述目的。网络运营者可以通过广播参数允许的NCC控制移动台只报告NCC在允许范围内的邻区情况。,55,BSIC选取示意图,C,B,A,E,D,D,F,56,PSTN MS,呼叫流程,MSC/VLR,BSS,MSRN IMSI,MSRN,MSISDN,HLR,GMSC,57,国际移动用户识别码(,IMSI),移动国家号码(,MCC):,中国为460.,移动网号,(,MNC):,移动,为,00，联通：01.,移动用户识别码(,MSIN):H1H2H3,国际移动用户识别号(IMSI),MCC,MNC,MSIN,国内移动用户识别码,国际移动用户识别码,58,临时移动用户识别码(TMSI),提高IMSI使用的安全性,本地分配的4字节的BSC编码,临时移动用户识别号(TMSI),59,移动用户漫游号码：,位长10位,VLR临时分配给用户的一个号码,与该MSC所属HLR有一定联系,在VLR中与IMSI一一对应,移动用户漫游号(MSRN),60,移动用户ISDN号码(MSISDN),移动用户ISDN号码(MSISDN),国家号码(CC):,中国为86,MAC：移动接入码 ，=139(8、7、6、5、0、1),移动用户号：H,0,H,1,H,2,H,3,ABCD,H,0,H,1,H,2,H,3：,HLR,识别码，由总部统一分配到本地网,；,H,0,=0,ABCD：,移动用户号，由HLR自行分配,CC,MAC,SN,国内有效移动用户ISDN,号码,国际移动用户ISDN,61,RFN,RFN：Reduce Frame Number，,缩减帧号,FN：0, 26,51,2048-1（2715647，,约3小时29分）,RFN,由,T1、T2、T3,组成,T1=FN/（26,51）,T2=FN mod 26,T3=FN mod 51,T3=(T3-1)/10,62,RxLevel & C/I,dBm,：P(,dBm,)=10lgP(,mW,),Rxlev,:0,信号强度小于-110,dBm,1,信号强度在-110,dBm,和-109,dBm,之间,2,信号强度在-109,dBm,和-108,dBm,之间,n,信号强度在(-111+,n),dBm,和(-110,dBm,+n),之间,63,信号强度大于-48,dBm,接收灵敏度：-104,dBm,/-102dBm,C/I：,载(波)干(扰)比，即载波的信号电平,(,dBm,),减去干扰的信号电平(,dBm,),按照,GSM,规范，,C/I9dB,63,TA,TA：Time Adjust，,时间调整量，是指移动台信号到达基站的实际时间和假设该移动台与基站距离为0时移动台信号到达基站的时间的差值。基站对移动台信号到达的时间始终进行监控，根据到达时间的变化在下行的,SACCH,发,TA,命令。,TA/2,TA/2,BTS发,MS收/发,BTS收,时间调整后BTS收,Short Burst,64,Power Control Level,Power control level：,功率控制等级,，,动态功率控制功能使用。,GSM 900,power control level output power(dBm),0-239,337,n39-(n-2)*2,187,19-315,GSM 1800,power control level output power(dBm),2936,3034,030,n30-n*2,142,15-280,65,BER/FER/Rxquality,BER：Bit Error Rate，,误比特率，在信道译码纠错前估计的数字,FER：Frame erase rate，,帧擦除率，又称误帧率，所谓擦除帧或误（坏）帧是指一个话音帧在经过译码纠错后，,CRC,校验错误。,Rxquality,：0-7,级，根据,BER,的范围而确定,0级,BER0.2%,1,级0.2%,BER0.4%,2,级0.4%,BER0.8%,3,级0.8%,BER1.6%,4,级1.6%,BER3.2%,5,级3.2%,BER6.4%,6,级6.4%,BER12.8%,7,级12.8%,BER,66,Full/Sub&DTX,DTX：,非连续发射，在没有话音时(,VAD,话音活性检测,)不发射功率，只是在固定间隔时间发送,SID,帧(静寂帧)，从而使接收端恢复背景噪声。采用该技术可以减少空中干扰，延长移动台的电池使用寿命。,Rxlevel,_Full,和,Rxquality,_Full,是根据邻区表(,BA,表,)中的载频数在每个载频的104,-4=100,帧中选取一定的帧进行测量和平均，并在下一个104帧中用测量报告上报。,如果,DTX,开启，,Rxlevel,_Full,和,Rxquality,_Full,的测量会将没有发射功率的帧也统计进来，因而会不准确,Rxlevel,_Sub,和,Rxquality,_Sub,则只测量肯定有发射功率的帧，即,SACCH,占用的帧和,SID,帧(52-59)。因此在,DTX,开启时，应看,Rxlevel,_Sub,和,Rxquality,_Sub,。,67,Rxquality&MOS,Rxquality,是话音质量的一种反映，一般而言，当R,xquality,大于3时，声音质量会明显恶化,MOS是对话音质量主观感受的评分，是对话音质量评定的标准，0-5,一般而言，R,xquality,和,MOS,在大多数情况下是基本一致的,但由于,Rxquality,是根据,BER,计算得到的，而,BER,是在译码前估计得到的，它没有考虑到纠错和切换对话音的影响，因此在一些情况下，,R,xquality,与,MOS,有较大的出入。,68,信道编码,信道编码的主要作用是抗干扰、抗衰落，进行检错和前向纠错,信道编码的输入是,LAPDm,的帧（其长度为23,x8=184,比特）或,TRAU,帧（话音或数据，其长度为260比特）。,循环码采用奇偶校验码或,Fire,码，具有检错功能和一定的纠错功能。,卷积码的速率为1/2，具有较强的纠错功能。,交织是抗衰落的重要手段，它能使连续发生的错误间隔开来，提高译码器的性能。,编码输入,循环编码,卷积编码,交织重排,编码输出,映射至突发中,69,TCH/F的信道编码,TRAU,帧的组成：50比特(,Ia,类,)+132比特(,Ib,类,)+78比特(,II,类）,只对,Ia,类比特进行,奇偶校验编码，增加了3个校验位，输出为53比特,在上一步53比特的基础上，加入,Ib,类比特，并,增加4比特的尾比特，输出为189比特,对上一步的189比特,进行,卷积编码，输出为378比特,在上一步的378比特的基础上，加入,II,类比特，输出为456比特,456比特进行交织重排，形成8组数据，每组57比特。,前四组映射至4个,NB,的前57个信息比特，后四组映射至4个,NB,的后57个信息比特,编码输入,循环编码,卷积编码,交织重排,编码输出,映射至突发中,70,TCH/F的信道编码,Ia类比特(50),Ib类比特(132),II类比特(78),Ia类比特(50),校验比特(3),Ia类比特(50),校验比特(3),Ib类比特(132),尾比特(4),卷积编码(378),II类比特(78),卷积编码输入(189),71,TCH/F的信道编码,卷积编码(378),II类比特(78),交织块1,交织块2,交织块3,交织块4,交织块5,交织块6,交织块7,交织块8,交织块1,交织块2,交织块3,交织块4,交织块5,交织块6,交织块7,交织块8,交织块1,交织块2,交织块3,交织块4,交织块5,交织块6,交织块7,交织块8,hl=0 hl=0 hl=0 hl=0 hu=0 hu=0 hu=0 hu=0,72,RPELTP：,规则脉冲激励长时线性预测编码,功能：13K RPELTP 64K PCM,帧长：20ms,速率：13Kb/s,MOS：3.6,复杂度：4.7MIPS,抗干扰能力：7dB，BER一类0.61%，二类8.3%,语音编解码功能FR,73,ACELP：代数码本激励,线性预测编码,功能：13K ACELP 64K PCM,帧长：20ms,速率：12.8Kb/s,MOS：4.0,复杂度：18.1MIPS,抗干扰能力：优于FR（BER很高时4，13， 一样）,语音编解码功能EFR,74,不连续接收 (DRX),P,P,P,P,P,P,P,P,BCCH,MS Being paged,MS in,Sleeping mode,MS in,listen mode,MS in,Sleep mode,BCCH Multiframe,(P=Paging Channel),75,移动台跳频工作过程,f,0,f,1,f,2,f,3,f,4,f,5,f,6,f,7,f,0,f,1,f,2,f,3,f,4,f,5,f,6,f,7,t,t,0 1 2 3 4 5 6,跳频图案：（5、4、7、0、6、3、1）,76,跳频参数,Mobile Allocation (MA),Mobile Allocation Indication Offset (MAIO),Hopping Sequence Number (HSN),HSN=0 Cyclic,HSN=1-63 Pseudo Random Hopping,ARFCN=Absolute Radio Frequency,Channel Number,77,Um,Abis,A,BTS,BSC,MSC,L1,L2,L3,MS,TDMA,LAPDm,RR,MM,CM,TDMA,PCM,LAPDm,LAPD,RR,BTSM,PCM,LAPD,RR,BTSM,PCM,BSSMAP,SCCP,MTP,PCM,BSSMAP,SCCP,MTP,MM,CM,MS,TDMA : Time Division Muple Access,LAPDm: Link Access Protocol for Dm Channel,RR : Radio Resource,MM : Mobility Management,CM : Connection Management,PCM : Pulse Code Modulation,LAPD : Link Access Protocol for D channel,BTSM : Base Transceiver Station Management,MTP : Message Transfer Part,SCCP : Signalling Connection & Control Part,BSSMAP: Base Station System Mobile Application Part,L1 : Layer 1,L2 : Layer 2,L3 : Layer 3,GSM系统信令结构,78,网络参数主要由FCCH、SCH、BCCH和SACCH提供。FCCH提供网络的频率信息，SCH提供网络的定时信息（缩减帧号）和BSIC。其他的所有网络参数均在BCCH和SACCH上通过系统消息提供。,系统消息1（,BCCH,上