gsm網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)第一章

1、前言 GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述第一章 網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)元介紹1.GSM網(wǎng)絡(luò)模型及縮略術(shù)語2.MSC功能3.鑒權(quán)4.加密5.PLMN-MSC-BSC-LAC-CELL各層介紹6.編號(hào)系統(tǒng)介紹（ISDN等）及應(yīng)用7.呼叫實(shí)例各識(shí)別碼用途8.移動(dòng)臺(tái)的三種狀態(tài)9.GSM頻段及上下行概念第二章 信道描述和幀結(jié)構(gòu)1.TDMA概念2.信道分類及簡(jiǎn)介3.復(fù)幀結(jié)構(gòu)4.邏輯信道與物理信道映射關(guān)系5.五種突發(fā)脈沖,第三章 Traffic

2、 Case1.MS空閑模式的行為2.移動(dòng)臺(tái)的呼叫建立過程3.位置更新4.緊急呼叫5.各種類型切換6.短消息流程第四章 GSM信號(hào)處理原理1.時(shí)間色散2.時(shí)間提前3.語音編碼4.誤碼處理（信道編碼、交織、跳頻）第五章 無線基本概念1.小區(qū)類型2.干擾3.愛爾蘭B表4.天線波瓣5.頻率組網(wǎng)方式,GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述,前言,優(yōu)化簡(jiǎn)介,GSM網(wǎng)絡(luò)從1993年在我國(guó)商用,至今已有十多年的歷史.隨著我國(guó)移動(dòng)通訊的高速

3、發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn). 一方面由于移動(dòng)用戶的高速發(fā)展,GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大,另一方面,隨著競(jìng)爭(zhēng)的激烈和用戶越來越高的要求,如何使網(wǎng)絡(luò)到達(dá)最佳的運(yùn)行狀態(tài),如何提高通信質(zhì)量,成為網(wǎng)優(yōu)的首要任務(wù)1、加強(qiáng)GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，搞好運(yùn)行維護(hù)是提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵。一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)往往需要經(jīng)歷從最初的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程建設(shè)投入使用，到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的歷程，并形成良性循環(huán)。2、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是指對(duì)正式投入運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出

4、影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的原因并且通過參數(shù)調(diào)整和采取某些技術(shù)手段，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益，同時(shí)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)今后的維護(hù)及規(guī)劃建設(shè)提出合理建議。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要包括無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化兩個(gè)方面。,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo),網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要目的是:1.提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量主要包括高質(zhì)量的語音和其他業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,足夠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和無線接通率等.2.盡可能的減少運(yùn)營(yíng)成本主要包括提高設(shè)備的利用率,增加網(wǎng)絡(luò)容量,較少設(shè)備和線路的投資從

5、企業(yè)的角度看, 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要目的是: 1.創(chuàng)造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì) 2.降低成本對(duì)網(wǎng)絡(luò)不斷優(yōu)化后,用戶將感覺到: 1.掉話次數(shù)減少; 2.呼叫建立失敗次數(shù)減少; 3.通話質(zhì)量不斷改善; 4.網(wǎng)絡(luò)有較高的可用行和可靠行,一、無線網(wǎng)優(yōu)概述1、無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的范圍*無線環(huán)境的優(yōu)化 DT優(yōu)化（包括主覆蓋區(qū)域及各交通干道的覆蓋優(yōu)化） CQT（包括各主要話務(wù)區(qū)域內(nèi)的室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化）*BS

6、C無線環(huán)境統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的優(yōu)化 各種無線統(tǒng)計(jì)指標(biāo)優(yōu)化 與MSC相關(guān)的各種指標(biāo)的優(yōu)化2、無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本操作流程 *網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及管理 話務(wù)模式的預(yù)測(cè) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃及實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 頻率的規(guī)劃及管理 無線網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)置的規(guī)劃、試驗(yàn)及管理 *日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作 BSC的日常網(wǎng)優(yōu)操作 無線環(huán)境的優(yōu)化操作,GSM無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化流程,,,,系統(tǒng)需求分析

7、,,系統(tǒng)容量極限,,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整,系統(tǒng)增長(zhǎng),工程優(yōu)化調(diào)整,,工程實(shí)施,,頻率規(guī)劃與干擾預(yù)測(cè),,覆蓋預(yù)測(cè)與規(guī)劃,,勘察與站點(diǎn)初始布局,,容量規(guī)劃,,,,,,,,,,,無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)質(zhì)和過程,GSM系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的分類：從優(yōu)化調(diào)整的對(duì)象來看，可以劃分為工程參數(shù)優(yōu)化和無線資源參數(shù)優(yōu)化。工程參數(shù)優(yōu)化：通過工程設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，解決網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的問題，在系統(tǒng)建設(shè)初期實(shí)施為主；無線資源參數(shù)優(yōu)化：通過調(diào)整各種相關(guān)的無線資源參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)處于

8、良好的運(yùn)行狀態(tài)，在系統(tǒng)運(yùn)行初期和后期維護(hù)中實(shí)施。GSM系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)質(zhì)：GSM通信系統(tǒng)的特性，如移動(dòng)性、隨機(jī)性、不可知性等，決定其本身是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)。從大系統(tǒng)的角度來看，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化最終只能提供一組滿意解，而不是最優(yōu)解。所以，對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的意義在于維持GSM網(wǎng)絡(luò)處于較好的運(yùn)行狀態(tài)，而對(duì)優(yōu)化結(jié)果的評(píng)價(jià)是通過一系列網(wǎng)絡(luò)服務(wù)指標(biāo)來反映的。 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作主要過程有系統(tǒng)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、制定和實(shí)施優(yōu)化方案等 一: 在工作

9、中，我們監(jiān)測(cè)調(diào)查工作主要包括： 1．確認(rèn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)和范國(guó) 2．確定網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的對(duì)象和目標(biāo) 3．計(jì)數(shù)器觀測(cè)周期和統(tǒng)計(jì)報(bào)表 二: 數(shù)據(jù)采集 三: 數(shù)據(jù)分析和問題的定位 四: 優(yōu)化方案制定及優(yōu)化調(diào)整實(shí)施,無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一般流程,以下流程是對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的分解和細(xì)化：,GSM網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估指標(biāo),對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估需要從各個(gè)方面來考慮，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化首先要建立在對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估的基礎(chǔ)上。,無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整的相關(guān)參數(shù),

10、無線資源參數(shù)：無線資源參數(shù)一般是基于小區(qū)或局部區(qū)域設(shè)置的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)局部區(qū)域出現(xiàn)問題時(shí)，首先要排除設(shè)備故障問題，只有排除設(shè)備故障問題時(shí)，才考慮進(jìn)行無線參數(shù)調(diào)整。后面的無線資源參數(shù)優(yōu)化調(diào)整都是基于無設(shè)備問題的前提下作出的。工程參數(shù)：天線性能參數(shù)：天線的增益、極化方式、波束寬度；小區(qū)物理參數(shù)：天線的高度、天線下傾角度、方位角；頻率規(guī)劃參數(shù)：頻率復(fù)用方式調(diào)整、各小區(qū)的BCCH和TCH載波頻率；小區(qū)屬性：小區(qū)的BSC歸屬；,無線資源參

11、數(shù)的分類,GSM系統(tǒng)中無線資源參數(shù)種類很多，下圖只是按照一般的分類方法大概分類：,無線資源參數(shù)分類介紹,網(wǎng)絡(luò)識(shí)別參數(shù)：主要用于移動(dòng)臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)相互識(shí)別身份。系統(tǒng)控制參數(shù)：主要指涉及系統(tǒng)配置的參數(shù)，這些參數(shù)的取值將影響到系統(tǒng)各部分的業(yè)務(wù)承載量和信令流量。小區(qū)選擇參數(shù)：主要指與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行小區(qū)選擇、小區(qū)重選相關(guān)的參數(shù)；網(wǎng)絡(luò)功能參數(shù)：主要指與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種功能（如跳頻、DTX等）相關(guān)的參數(shù)；,無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本工具*OSS系統(tǒng)

12、的各種功能 話務(wù)統(tǒng)計(jì)功能 OSS軟件各種網(wǎng)優(yōu)輔助功能 各種輔助工具（話務(wù)分析工具、無線專家等） *無線環(huán)境測(cè)試及分析工具 mapinfo一、前臺(tái)測(cè)試儀表及軟件1、ERICSSON TEMS測(cè)試軟件，及、TEMS手機(jī)、掃頻儀用于室外的DT測(cè)試。 ATU、鼎力、華星等2、 測(cè)試手機(jī)有K790、T618等。3、室內(nèi)CQT點(diǎn)的撥打測(cè)試手機(jī)可用各種具有網(wǎng)絡(luò)測(cè)試功能的普通手機(jī)。二 、后臺(tái)

13、分析軟件 Sql/pl ODBC Batrana 等,第一章網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)元介紹,GSM網(wǎng)絡(luò)模型,,GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是由交換子系統(tǒng)（NSS）、無線基站子系統(tǒng)(BSS)和移動(dòng)臺(tái)（MS）三大部分組成：其中NSS與BSS間的接口為“A”接口，BSS與MS之間的接口為“Um”接口,,,,,網(wǎng)元介紹：,MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心Mobile services Switching CenterVLR:拜訪位置寄存器

14、 Visitor Location RegisterHLR: 歸屬位置寄存器 Home Location RegisterAUC:鑒權(quán)中心Authentication CenterEIR:設(shè)備識(shí)別寄存器 Equipment Identity RegisterBSC:基站控制器Base Station ControllerBTS:基站收發(fā)信站 Base Transceiver

15、 StationOMC:操作維護(hù)中心 Operation and Maintenance CenterNMC:網(wǎng)絡(luò)管理中心 Network Management CenterMS:移動(dòng)臺(tái) Mobile Station,(1):交換子系統(tǒng) 交換子系統(tǒng)（NSS）主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。NSS 由一系列功能實(shí)體所構(gòu)成，各功能實(shí)體介紹如下： MS

16、C：是GSM系統(tǒng)的核心，是對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它可完成網(wǎng)絡(luò)接口、公共信道信令系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)等功能，還可完成BSS、MSC之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動(dòng)性管理等。另外，為了建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，還應(yīng)能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查詢位置信息的功能。 VLR：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)MSC為了處理所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來話、去話呼

17、叫所需檢索的信息，例如客戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)域的識(shí)別，向客戶提供的服務(wù)等參數(shù)。 HLR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)管理部門用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)客戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)客戶的參數(shù)；二是有關(guān)客戶目前所處位置的信息，以便建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。 AUC：用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼RAND，符合響應(yīng)SRES，

18、密鑰Kc）的功能實(shí)體。 EIR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。 (2): 無線基站子系統(tǒng) BSS系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實(shí)體可分為基站控制器,（BSC）、碼型變換器(TC)和基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）。 BSC：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制的功能，它主要負(fù)責(zé)

19、無線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。 BTS：無線接口設(shè)備，它完全由BSC控制，主要負(fù)責(zé)無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。 TC:碼型變換器在實(shí)際應(yīng)用中一般是置于BSC和MSC之間，完成16kbit/s編碼和64kbit/s PCM之間的碼型轉(zhuǎn)換。(3):移動(dòng)臺(tái) 移動(dòng)臺(tái)就是移動(dòng)客戶設(shè)備部分，它由兩部分組成，移動(dòng)終端(MS)和客戶識(shí)別卡（S

20、IM）。 移動(dòng)終端就是“手機(jī)”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。 SIM卡就是“身份卡”，它類似于我們現(xiàn)在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認(rèn)證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。SIM卡還存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM后移動(dòng)終端才能接入進(jìn)網(wǎng)，但SIM卡本身不是代金卡。 (4): 操作維護(hù)子系統(tǒng) GSM系統(tǒng)還有個(gè)操作

21、維護(hù)子系統(tǒng)（OMC），它主要是對(duì)整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過它實(shí)現(xiàn)對(duì)GSM網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能。OMC與MSC之間的接口目前還未開放，因?yàn)镃CITT對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)管理的Q3接口標(biāo)準(zhǔn)化工作尚未完成。,AUC與HLR相連，是向HLR提供出于安全原因而使用的鑒權(quán)參數(shù)和密鑰。即三參數(shù)組。 EIR與MSC相連，對(duì)接入系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)的設(shè)備進(jìn)行識(shí)別。 下面講述系統(tǒng)的鑒權(quán)、加密和設(shè)備的

22、識(shí)別過程：*鑒權(quán)、加密及設(shè)備識(shí)別 1、下列情況需先經(jīng)過鑒權(quán) 1 )移動(dòng)臺(tái)呼出及呼入。 2)移動(dòng)臺(tái)位置登記、位置更新。 3)移動(dòng)臺(tái)補(bǔ)充業(yè)務(wù)的登記、使用、刪除。 2、鑒權(quán)過程,AUC HLR,GSM鑒權(quán)過程：1、用戶購(gòu)機(jī)入網(wǎng)時(shí)，電信部門將IMSI號(hào)和用戶鑒權(quán)鍵Ki一起分配給用戶。 同時(shí)，該用戶的IMSI和Ki存入AUC。2、在AUC鑒權(quán)中心按下步驟產(chǎn)生一個(gè)用于鑒權(quán)和加密的三參數(shù)組。

23、 1）產(chǎn)生一個(gè)不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)數(shù)RAND。2）以IMSI、Ki和RAND為輸入?yún)?shù)由兩個(gè)不同的算法電路（A8和A3） 計(jì)算出密鑰Kc和符號(hào)響應(yīng)SRES。3）將RAND、SRES、Kc組成一個(gè)三參數(shù)組送往HLR作為今后為該用戶 鑒權(quán)時(shí)使用。3、HLR自動(dòng)存儲(chǔ)1~10組每個(gè)用戶的三參數(shù)組，并在MSC/VLR需要時(shí)傳 給它。而在MSC/VLR中也為每個(gè)用戶存儲(chǔ)1~7組這樣的三參數(shù)組。

24、 這樣做的目的是減少M(fèi)SC/VLR與HLR、AUC之間信號(hào)傳送的頻次。4、在呼叫處理過程中，MSC向需被鑒權(quán)的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一組參數(shù)中的RAND 號(hào)碼，移動(dòng)臺(tái)據(jù)此再加上要身SIM卡內(nèi)存儲(chǔ)的IMSI和Ki作為A3鑒權(quán)運(yùn)算 電路的輸入信號(hào)，算出鑒權(quán)的符號(hào)響應(yīng)SRES并將其送回MSC/VLR。5、MSC將原參數(shù)組中由AUC算出的SRES與移動(dòng)臺(tái)返回的SRES比較，若相 同，則認(rèn)為合法，允許接入，否則為不合

25、法，拒絕為其服務(wù)。,,Kc,SRES,RAND,,,,Kc,SRES,RAND,加密算法Ａ8,鑒權(quán)算法Ａ3,,,結(jié)果,結(jié)果,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,數(shù)據(jù)庫(kù)IMSI和鑒權(quán),產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),,HLR,三參數(shù)組的產(chǎn)生過程,Authentication Triplet generation,Authentication Procedure,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,系統(tǒng)的鑒權(quán)過程,

26、3、 系統(tǒng)的加密過程： 1、鑒權(quán)程序中產(chǎn)生的密鑰KC隨RAND和SRES一起送 往MSC/VLR。 2、MSC/VLR啟動(dòng)加密進(jìn)程，發(fā)加密模式命令“M” （一個(gè)數(shù)據(jù)模型）經(jīng)基站發(fā)往移動(dòng)臺(tái)。 3、在移動(dòng)臺(tái)中對(duì)“M”進(jìn)行加密運(yùn)算（A5算法）， 其輸入?yún)?shù)為KC、M和TDMA當(dāng)前幀號(hào)。加密后的 信息送基站解密。 若解密成功

27、（“M”被還原出來），則從現(xiàn)在開始， 雙方交換的信息（話音、數(shù)據(jù)、信令）均需經(jīng)過加 密、解密步驟。,Speech Encryption,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,AUC,HLR,MSC/VLR,BTS,MS,系統(tǒng)的加密過程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,P,L,M,N,服,務(wù),區(qū),,M,S,C,\,V,L,R,服,務(wù),區(qū),,位,置,區(qū),,小,區(qū),,,,,,,

28、,,,圖3 GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)和其它PSTN、ISDN或PLMN網(wǎng)間的鏈路，將位于國(guó)際或國(guó)內(nèi)匯接交換機(jī)的級(jí)別上。 GSM/PLMN網(wǎng)的全部入局呼叫將選路入口至一個(gè)或多個(gè)入口MSC。MSC作為GSM/PLMN的入局匯接交換機(jī)，它具有為移動(dòng)終端的呼電詢問呼叫路由的功能。它能使系統(tǒng)為呼叫選路至它們的最終的目的地——被叫移動(dòng)臺(tái)。 在GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)中，全部至移動(dòng)終端的呼叫，都要選路至某一

29、個(gè)具有入口功能的MSC，該MSC稱為GMSC。 GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)的區(qū)是由一個(gè)或幾個(gè)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)構(gòu)成，能夠提供GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)與其它通信網(wǎng)絡(luò)間的鏈路，具有為呼叫查詢、選接呼叫路由的功能的MSC稱為入口MSC，簡(jiǎn)稱GMSC。MSC服務(wù)區(qū)表示由該MSC所覆蓋的服務(wù)區(qū)域，凡在該區(qū)的移動(dòng)臺(tái)均在該區(qū)的拜訪位置寄存器（VLR）登記。因此，MSC總與VLR構(gòu)成同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，寫作MSC/VLR。,每個(gè)MSC/VLR服務(wù)

30、區(qū)又被分成若干個(gè)位置區(qū)，位置區(qū)是MSC/VLR服務(wù)區(qū)的一個(gè)部分，在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)，移動(dòng)臺(tái)可以自由地移動(dòng)，不需做位置更新。一個(gè)位置區(qū)是廣播尋呼消息以便找到某移動(dòng)用戶的尋呼區(qū)域。一個(gè)位置區(qū)只能屬于某一個(gè)MSC/VLR。利用位置區(qū)識(shí)別碼（LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)別不同的位置區(qū)。 一個(gè)位置區(qū)又劃分為若干個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)具有專用的識(shí)別碼（CGI），它表示網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)基本的無線覆蓋區(qū)域。利用基站識(shí)別碼（BSIC），移動(dòng)臺(tái)本身能區(qū)分

31、使用同樣載頻的各個(gè)小區(qū)。,GSM網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)可以全球范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)漫游的“全球通”系統(tǒng)，所以GSM業(yè)務(wù)區(qū)的范圍可以覆蓋全球，它的業(yè)務(wù)區(qū)由全球的全部成員國(guó)的GSM/PLMN業(yè)務(wù)區(qū)構(gòu)成。一個(gè)國(guó)家可以有一個(gè)或多個(gè)的GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)可由多個(gè)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)構(gòu)成，每個(gè)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)又被分成若個(gè)位置區(qū)，每個(gè)位置區(qū)又劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)是一個(gè)特定的BTS覆蓋的區(qū)域。 GSM業(yè)務(wù)區(qū)：

32、由全球所有的成員國(guó)的GSM/PLMN業(yè)務(wù)區(qū)所構(gòu)成的覆蓋區(qū)域。移動(dòng)臺(tái)可以在整個(gè)覆蓋區(qū)域內(nèi)漫游。GSM/PLMN業(yè)務(wù)區(qū)：一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所運(yùn)營(yíng)的GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域。一個(gè)國(guó)家范圍內(nèi)可以一個(gè)或多個(gè)GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)。 MSC業(yè)務(wù)區(qū)：表示網(wǎng)絡(luò)中由一個(gè)MSC所覆蓋的服務(wù)區(qū)域，凡在該區(qū)的移動(dòng)臺(tái)均在該區(qū)的拜位置寄存器（VLR）登記。所以，MSC總與VLR構(gòu)成同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，寫作MSC/VLR。,位置區(qū)（LA）：位置區(qū)是

33、MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)的一部分。每一個(gè)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)分成幾個(gè)位置區(qū)，在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)，移動(dòng)臺(tái)可以自由地移動(dòng)，不需做位置更新。所以，一個(gè)位置區(qū)是廣播尋呼消息以便找到某移動(dòng)用戶的尋呼區(qū)域。一個(gè)位置區(qū)只能屬于一個(gè)MSC/VLR。利用位置區(qū)識(shí)別碼（LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)別不同的位置區(qū)。 LA區(qū)域的劃分要充分考慮MS進(jìn)行位置更新的頻率和小區(qū)BCCH載波上PCH的數(shù)據(jù)量這兩個(gè)方面的因素，盡量使MS移動(dòng)較為頻繁的地區(qū)劃在

34、同一LA區(qū)域內(nèi)。 小區(qū)（Cell）：它表示網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)BTS的無線覆蓋區(qū)域，一個(gè)位置區(qū)可劃分為若干個(gè)小區(qū)，一個(gè)小區(qū)是具有一個(gè)全球識(shí)別碼（CGI）的。同時(shí)，利用基站識(shí)別碼（BSIC），移動(dòng)臺(tái)本身能區(qū)分使用同樣的載頻的各個(gè)小區(qū)。,編號(hào)系統(tǒng) 1、移動(dòng)臺(tái)的國(guó)際身份號(hào)碼ISDN（MSISDN） 是在公用交換電話網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃中唯一地識(shí)別移動(dòng)電話的鑒約號(hào)碼。CCITT建議結(jié)構(gòu)為：

35、 MSISDN＝CC＋NDC＋SN CC＝國(guó)家碼即在國(guó)際長(zhǎng)途電話通信網(wǎng)中的號(hào)碼(86) NDC＝網(wǎng)絡(luò)接入號(hào)，移動(dòng)134-139.聯(lián)通130-133 SN＝用戶號(hào)碼 如13902223456－139便是NDC，前三位用于識(shí)別網(wǎng)號(hào)，后三位用于識(shí)別歸屬區(qū)，結(jié)構(gòu)是H1H2H3ABCD，其中HlH2H3為每個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的HLR號(hào)碼，ABCD為移動(dòng)客戶碼,2、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）

36、 是唯一地識(shí)別GSM PLMN網(wǎng)中某一用戶的信息，存儲(chǔ)在客戶識(shí)別模塊(SIM)、HLR、VLR中。 IMSI＝MCC＋MNC＋MSIN (460-00---) MCC：移動(dòng)網(wǎng)的國(guó)家號(hào)碼（與CC不同）我國(guó)為460 MNC：移動(dòng)網(wǎng)號(hào) 移動(dòng)為00 MSIN：移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào) ，最長(zhǎng)為15位。 3、移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN） 用于一次呼叫的路由選擇。

37、 MSRN＝CC＋NDC＋SN CC：國(guó)家號(hào) NDC：國(guó)內(nèi)目的地號(hào)碼(用于識(shí)別MSC/VLR） SN：用戶號(hào)，對(duì)應(yīng)于用戶的IMSI號(hào)碼,4、臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI） 用于保護(hù)IMSI碼，MSC／VLR可給來訪移動(dòng)客戶分配一個(gè)唯一的TMSI號(hào)碼，即為一個(gè)由MSC自行分配的4字節(jié)的BCD編碼該號(hào)只在本MSC區(qū)域有效，其結(jié)構(gòu)可由各電信部門選擇，長(zhǎng)度不超過4個(gè)字節(jié)。5、國(guó)際移動(dòng)臺(tái)

38、設(shè)備識(shí)別碼（IMEI） 是唯一用來識(shí)別移動(dòng)臺(tái)終端設(shè)備的號(hào)碼，稱作系列號(hào)。 IMEI＝TAC＋FAC＋SNR＋SP TAC＝型號(hào)論證碼 FAC＝最終裝配碼，用于識(shí)別制造廠家。 SNR＝序號(hào) SP＝備用6、位置區(qū)識(shí)別碼（LA） LAI代表MSC業(yè)務(wù)區(qū)的不同位置區(qū)，用于移動(dòng)用戶的位置更新。,LAI＝MCC＋MNC＋LAC MCC＝移動(dòng)國(guó)家號(hào)，

39、識(shí)別一個(gè)國(guó)家 MNC＝移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，識(shí)別國(guó)內(nèi)的GSM網(wǎng) LAC＝位置區(qū)號(hào)碼，識(shí)別一個(gè)GSM網(wǎng)中的位置區(qū)，最大可定義65536個(gè) 7、小區(qū)全球識(shí)別碼（CGI） 用于識(shí)別一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)，它是在位置區(qū)識(shí)別碼 (LAI)后加上一個(gè)小區(qū)識(shí)別碼(CI)。CI是一個(gè)2字節(jié)BCD編碼，由各MSC自定 CGI＝MCC＋MNC＋LAC＋CI 8、基站識(shí)別碼（BSIC）(6bit）

40、 BSIC＝NCC＋BCC NCC＝國(guó)家色碼，用于識(shí)別GSM移動(dòng)網(wǎng)(3bit) BCC＝基站色碼，用于識(shí)別基站(3bit)?:BCC=TSC訓(xùn)練序列碼,BSIC的作用：通知移動(dòng)臺(tái)本小區(qū)公共信令信道所采用的訓(xùn)練序列號(hào)。由于BSIC參與了隨機(jī)接入信道（RACH）的譯碼過程，因此它可以用來避免基站將移動(dòng)臺(tái)發(fā)往相鄰小區(qū)的RACH誤譯為本小區(qū)的接入信道。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)

41、表的規(guī)定，對(duì)鄰區(qū)BCCH載頻的電平進(jìn)行測(cè)量并報(bào)告給基站。同時(shí)在上行的測(cè)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(cè)量到的該載頻的BSIC。當(dāng)在某種特定的環(huán)境下，即某小區(qū)的鄰區(qū)中包含兩個(gè)或兩個(gè)以上的小區(qū)采用相同的BCCH載頻時(shí)，基站可以依靠BSIC來區(qū)分這些小區(qū)，從而避免錯(cuò)誤的切換，甚至切換失敗。移動(dòng)臺(tái)在連接模式下（通話過程中）必須測(cè)量鄰區(qū)的信號(hào)，并將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)。由于移動(dòng)臺(tái)每次發(fā)送的測(cè)量報(bào)告中只能包含六個(gè)鄰區(qū)的內(nèi)容，因此必須控制

42、移動(dòng)臺(tái)僅報(bào)告與當(dāng)前小區(qū)確實(shí)有切換關(guān)系的小區(qū)情況。BSIC中的高三位（即NCC）用于實(shí)現(xiàn)上述目的?？梢酝ㄟ^設(shè)置廣播參數(shù)"允許的NCC"，控制移動(dòng)臺(tái)只報(bào)告NCC在允許范圍內(nèi)的鄰區(qū)情況。在網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃時(shí)，小區(qū)的BSIC也是一個(gè)規(guī)劃的重點(diǎn)。,,各種號(hào)碼的應(yīng)用,,在呼叫過程中各種號(hào)碼的應(yīng)用如下圖所示：,下例是一個(gè)北京的固定電話用戶撥打廣州的一個(gè)移動(dòng)用戶的呼叫接續(xù)過程中各種識(shí)別碼的應(yīng)用過程。 1、主叫撥號(hào)。

43、北京市話用戶A撥打廣州GSM用戶B的MSISDN號(hào)碼，PSTN網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)分析MSISDN號(hào)碼，得知B用戶為移動(dòng)用戶，它把呼叫轉(zhuǎn)到GSM網(wǎng)絡(luò)上距它最近的一個(gè)具有入口功能的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心GMSC。 2、GMSC分析被叫號(hào)碼。GMSC分析該號(hào)碼為廣州位置寄存器HLR的用戶后將MSISDN號(hào)碼送至廣州HLR，要求查詢有關(guān)該被叫用戶目前所在的位置信息。 3、HLR申請(qǐng)漫游號(hào)碼MSRN。HLR把MSIS

44、DN號(hào)碼轉(zhuǎn)換成IMSI后查出用戶目前處于哪個(gè)MSC并將該IMSI發(fā)至該MSC，向該MSC申請(qǐng)分配一個(gè)漫游號(hào)碼。 4、選定漫游號(hào)碼MSRN。MSC收到IMSI后臨時(shí)給被叫用戶B分配一個(gè)漫游號(hào)碼并將此號(hào)碼送回HLR，再由HLR發(fā)給GMSC使用。,5、連接呼叫至被叫所在的MSC。GMSC收到MSRN后，用此號(hào)碼選擇一條出中繼路由至MSC。MSC將負(fù)責(zé)本次呼叫的建立和計(jì)費(fèi)功能。 6、令被叫所在位置區(qū)內(nèi)

45、的所有基站發(fā)尋呼信息。MSC發(fā)出尋呼命令到MS所在位置區(qū)內(nèi)的所有無線基站，再由基站向被叫用戶B發(fā)呼叫信號(hào)。 7、基站尋呼被叫用戶B?；臼盏綄ず裘詈螅瑢⒃搶ず粝ⅲê蠱S的IMSI）通過無線控制信道發(fā)射。MS接收到尋呼后向基站發(fā)回響應(yīng)信號(hào)。 8、呼叫連接。MS響應(yīng)信號(hào)經(jīng)BTS、BSC送回MSC，經(jīng)鑒權(quán)、設(shè)備識(shí)別后認(rèn)為合法，則令BSC給該MS分配一條TCH，接通MSC至BSC的路由，并向主叫

46、送回鈴音，向被叫振鈴。當(dāng)被叫摘機(jī)應(yīng)答，則系統(tǒng)開始計(jì)費(fèi)。,移動(dòng)臺(tái)的幾種狀態(tài),移動(dòng)通信系統(tǒng)和固定電話系統(tǒng)有一個(gè)很大的區(qū)別,就是移動(dòng)通信系統(tǒng)中的終端MS的位置是不斷進(jìn)行變化的,因此為了和系統(tǒng)保持聯(lián)系,MS就需要不停的和系統(tǒng)進(jìn)行信息交換1、移動(dòng)臺(tái)開機(jī)，空閑狀態(tài) 這種狀態(tài)下，系統(tǒng)可以成功地尋呼MS，MS被認(rèn)為在VLR中標(biāo)是“附著”。當(dāng)MS移動(dòng)時(shí)，能夠通過測(cè)試檢查，MS連接到接收性能最好的BCCH載波上，MS具有漫游功能，并能通知

47、網(wǎng)絡(luò)其位置區(qū)的變化，即位置更新。另外，MS還要進(jìn)行周期性登記。2、移動(dòng)臺(tái)關(guān)機(jī) 這種狀態(tài)下MS不能應(yīng)答尋呼消息，網(wǎng)絡(luò)不能達(dá)到MS。同時(shí)它也不能通知網(wǎng)絡(luò)其所處的位置區(qū)的變化。此時(shí)MS被認(rèn)為是“分離”狀態(tài)。3、移動(dòng)臺(tái)忙 在這時(shí)，網(wǎng)絡(luò)分配給MS一個(gè)業(yè)務(wù)信道傳送話音或數(shù)據(jù)，當(dāng)MS移動(dòng)時(shí)它必須有能力進(jìn)行定位和切換。,PLMN Selection,National RoamingWhen MS is out

48、of service, it can select and register on a PLMN of its home country other than its home PLMN. MS shall periodically attempt to obtain service on its home PLMN.,International RoamingWhen the mobile is abroad, it can se

49、lect any GSM operator in the foreign country with which the operator of the home network has a roaming agreement.Works in both automatic and manual selection modesMobile just selects the network with the best field str

50、ength level The Mobile camps on the network selected and stays in it as long as service (coverage) is available.,小區(qū)選擇和重選,小區(qū)的選擇和重選程序是為了保證Ms選擇一個(gè)最適合的小區(qū)且在該小區(qū)上能可靠解譯BCCH信道的下行鏈路數(shù)據(jù)，并在上行鏈路上具有較高的通信率。一旦MS選擇了某個(gè)小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)，就可以在該小區(qū)上與網(wǎng)絡(luò)

51、進(jìn)行通信。 當(dāng)MS選擇了某個(gè)小區(qū)后，它將調(diào)諧到該小區(qū)的BCCH信道上，來接收尋呼消息和BCCH信道廣播的系統(tǒng)消息，并可通過該小區(qū)的RACH信道來發(fā)出接入請(qǐng)求1. 小區(qū)選擇過程當(dāng)手機(jī)開機(jī)或從盲區(qū)進(jìn)入覆蓋區(qū)時(shí)，手機(jī)將尋找PLMN允許的所有頻點(diǎn)并選擇合適的小區(qū)駐留，這個(gè)過程被稱為“小區(qū)選擇”2.當(dāng)發(fā)生以下情況時(shí)，將觸發(fā)小區(qū)重選(若C2算法未激活，則C2＝C1) 1)移動(dòng)臺(tái)計(jì)算某小區(qū)(與當(dāng)前小區(qū)屬同一個(gè)位置區(qū))的C2值超過移動(dòng)臺(tái)當(dāng)

52、前服務(wù)小區(qū)的C2值連續(xù)5s； 2)移動(dòng)臺(tái)計(jì)算某小區(qū)(與當(dāng)前小區(qū)不屬同一個(gè)位置區(qū))的C1值超過移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前服務(wù)小區(qū)的C2值與小區(qū)重選滯后值之和連續(xù)5s。若在此前15s內(nèi)有小區(qū)重選則不立刻發(fā)生小區(qū)重選；3)當(dāng)前服務(wù)小區(qū)被禁止；4)Ms監(jiān)測(cè)出下行鏈路故障：5)服務(wù)小區(qū)的Cl值連續(xù)5s小于O：6)Ms隨機(jī)接入時(shí)，在最大重傳后接入嘗試仍不成功的情況下.,1、小區(qū)選擇 Two different strategies can b

53、e used during cell selectionStored list cell selectionWhen MS is powered off, it stores the last BA list in the SIMWhen power on, it only measures the BCCH carriers on the BA listThe cell with highest C1 value will

54、be selected, if it is not barred.If this selection is unsuccessful, then normal cell selection takes place.,1、小區(qū)選擇Normal cell selection performed when no BA list is availableThe MS searches all RF channels in its sup

55、ported frequency band/sTake measurement of the received RF signal strength and calculate the received average level for each.Tune to the carrier with the highest signal strengthDetermine whether this carrier is a BCCH

56、 carrier by searching for the frequency correction burst sent on the Frequency Correction Channel (FCCH).If it is a BCCH carrier, then read the Synchronization Channel (SCH) for the BSIC, and the BCCH for the system inf

57、ormation messages, e.g. the BA list Performs location updateIf at least the 30 strongest GSM 900 RF channels or 40 strongest GSM 1800 RF channels have been tried and no suitable cell was found, the MS will select anoth

58、er PLMN according to the PLMN selection procedure and search for suitable cells there.If the MS finds a cell that is part of the selected PLMN but not suitable, the MS will use the BA list obtained from that cell and su

59、bsequently only search BCCH carriers included in the list.,2、小區(qū)重選Basing on C1 or C2 criterionMS will perform cell reselection if any of the following criteria is satisfied:The serving cell becomes barredThe MS has un

60、successfully tried to access the network the allowed number of times, as defined by the maxNumberRetransmission (RET) parameter.Downlink signaling failure. i.e. unsuccessful paging message decoded.C1 value of the servi

61、ng cell falls below zero for 5 secThe value of C2 for a non-serving cell exceeds the value of C2 for the serving cell for a period of five seconds. If the new cell belongs to different location area, cell reselection hy

62、steresis parameter, cellReselectHysteresis (HYS) also applies.,C1 CriterionC1=RxLev – rxLevelAccessMin – max (msTxPowerMaxCCH - P, 0)P is the maximum power output of the MS power class.rxLevelAccessMin (RXP)= -110 ~

63、-47 dBm This parameter defines the minimum power level an MS has to receive before it is allowed to access the cell.msTxPowerMaxCCH (TXP)= 5

64、 ~ 43 dBm (GSM900) = 0 ~ 30 dBm(GSM1800) This parameter defines the maximum tran

65、smission power an MS may use when accessing a CCH in the cell.,Do you know? The cells with C1<0 will be never selected,C2 criterion C2 = C1 + cellReselectOffset - temporaryOffset x H(penaltyTime-T) when

66、 penaltyTime?640 sec or C2 = C1 - cellReselectOffset when penaltyTime=640 sec Where H(x)=1 when x>=0 H(x)=0 when x C2=C1,位置更新,移動(dòng)中的移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)位置區(qū)移動(dòng)至另一個(gè)位置區(qū)時(shí)，需要向系統(tǒng)登記其位

67、置的變化信息，這個(gè)過程稱為位置更新。第一次接入系統(tǒng)時(shí)向系統(tǒng)報(bào)告位置稱為位置登記。,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)位置更新的標(biāo)識(shí)不同，位置更新可分為三種：正常位置更新(即越位置區(qū)的位置更新)、周期性位置更新和IMSI附著(對(duì)應(yīng)用戶開機(jī)),GSM的頻率,GSM900 上行：890~915MHz；下行：935~960MHz； 共分為124對(duì)雙工載頻，載頻間隔為200KHZ。 頻道號(hào)：0-124（0作保護(hù)，不用） f =890+N*0.2

68、 移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收 f’= f ＋ 45MHz 基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收 每載頻共分8個(gè)時(shí)隙，即為8個(gè)信道每信道占用帶寬200/8=25kHz。 總信道數(shù)為124×8＝992個(gè)信道。 124個(gè)頻點(diǎn)中包含了移動(dòng)GSM(1-94),聯(lián)通(96-124)。GSM1800 上行： 1710-1785 MHz ；下行： 1805-1880 MHz 共分為374對(duì)雙工載頻，載頻間隔為200KHZ。 頻道