GSM原理介紹 PDF文件


GSM 原理介紹
一、GSM系統(tǒng)的組成、各子系統(tǒng)的功能
二、GSM關(guān)鍵技術(shù)
1. GSM 的工作頻段;
2. 2. GSM 網(wǎng)絡(luò)的頻率復用
3. TDMA 技術(shù);
4. TDMA 幀結(jié)構(gòu)、邏輯信道與物理信道的映射
5. 基站與移動臺之間的時間調(diào)整
6. 跳頻技術(shù);
7. 保密技術(shù)
三、GSM移動性管理
漫游管理
切換管理
四、呼叫流程舉例
五、GPRS 技術(shù)簡介
六、GSM系統(tǒng)掉話原因簡析
1 GSM 系統(tǒng)的組成
1.1 GSM 系統(tǒng)構(gòu)成
GSM 的典型系統(tǒng)組成如下圖所示。一個GSM 系統(tǒng)可由三個子系統(tǒng)組成，即
操作支持子系統(tǒng)(OSS)，基站子系統(tǒng)(BSS)和網(wǎng)路子系統(tǒng)(NSS)三部分組成。其中，
基站子系統(tǒng)BSS 是GSM 系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最直接的基本組成部分，它
通過無線接口直接與移動臺相連，負責無線發(fā)送接收和無線資源的管理。網(wǎng)路子
系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，它對GSM 移動用戶之間及移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶
之間通信起著交換、連接與管理的功能。主要負責完成呼叫處理、通信管理、移
動管理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計費記錄處理、
公共信道、信令處理和本地運行維護等�；�站子系統(tǒng)BSS 主要負責無線信息的
發(fā)送與接收及無線資源管理；同時，它與NSS 相連，實現(xiàn)移動用戶間或移動用
MS
BTS
BTS
BSC
BSS（基站子系統(tǒng)）
OMC
MSC/VLR
NMC
EIR
HLR/AUC
DPPS PCS SEMC
OSS（操作維護子系統(tǒng)）
PSTN
ISDN
PDN
NSS（網(wǎng)路子系統(tǒng)）
OSS：操作支持子系統(tǒng)BSS：基站子系統(tǒng)NSS：網(wǎng)路子系統(tǒng)
NMC：網(wǎng)路管理中心DPPS：數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)SEMC：安全性管理中心
PCS：用戶識別卡個人化中心OMC：操作維護中心MSC：移動業(yè)務(wù)交換中心
VLR：來訪用戶位置寄存器HLR：歸屬用戶位置寄存器AUC：鑒權(quán)中心
EIR：移動設(shè)備識別寄存器BSC：基站控制器BTS：基站收發(fā)信臺
PDN：公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSTN：公用電話網(wǎng)ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)
MS：移動臺
戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等；當然，也要與
操作支持子系統(tǒng)OSS 之間實現(xiàn)互通。
1.2 各子系統(tǒng)介紹
1.2.1 移動臺（MS）
移動臺是用戶直接使用，完成移動通信的設(shè)備。對于數(shù)字移動通信來講，已經(jīng)從
一定程度上具備了個人化的特點──即具有用戶私人信息的SIM 卡和通信的物
理實現(xiàn)設(shè)備的分離。SIM 卡上包含所有與用戶有關(guān)的無線接口一側(cè)的信息，也含
有鑒權(quán)和加密實現(xiàn)的信息。
1.2.2 基站子系統(tǒng)（BSS）
基站子系統(tǒng)包括基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）。
一、BSC 是基站子系統(tǒng)(BSS)的控制部分，主要有如下功能。
a.接口管理：支持與MSC 間A 接口，與BTS 間的Abis 接口及與OMC 間的
X.25
接口。
b.BTS－BSC 之間的地面信道管理
BSC 對BTS 間的無線信令鏈路，操作維護鏈路進行監(jiān)測、對無線業(yè)務(wù)信道
進行分配管理。
c.無線參數(shù)及無線資源管理
無線參數(shù)包括：BTS 載頻頻率、空中接口是否應(yīng)用了非連續(xù)接收、發(fā)射、
移動臺接入網(wǎng)最小電平設(shè)置、邏輯信道與物理信道的映射關(guān)系。
d.測量和統(tǒng)計
對無線鏈路的測量：處理移動臺和BTS 送上的測量報告，決定是否需調(diào)整
BTS 和移動臺功率，決定是否切換。
話務(wù)量統(tǒng)計：對業(yè)務(wù)信道的阻塞率，呼叫成功率，越區(qū)切換頻度等作出統(tǒng)計，
為系統(tǒng)擴容和小區(qū)分裂等提供憑據(jù)。
e.切換
根據(jù)小區(qū)功率電平，話音質(zhì)量及干擾情況，選擇切換的目的對象，對于小區(qū)
內(nèi)切換，同一BSC 控制的小區(qū)間切換，BSC 完全控制，而不同BSC 控制的
小區(qū)間切換則由MSC 完成。
f.支持呼叫控制
通過交換電路實現(xiàn)話路連接，還可提供主、被叫排隊機機制。
g.操作與維護
收集BSC 及BTS 告警，并傳至DMC，同時更新自身內(nèi)部資源表；配合OMC
實現(xiàn)對BSS 的軟件升級。
二、 站發(fā)信臺(BTS)
受控于基站控制器(BSC)，屬于基站子系統(tǒng)(BSS)的無線部分，服務(wù)于某小區(qū)的無
線收發(fā)信設(shè)備，實現(xiàn)BTS 與移動臺(MS)空中接口的功能。BTS 主要分為基帶單
元、載頻單元和控制單元三部分�；鶐�單元主要用于話音和數(shù)據(jù)速率適配以及信
道編碼等；載頻單元主要用于調(diào)制/解調(diào)與發(fā)射機/接收機間的耦合；控制單元則
用于BTS 的操作與維護。
1.2.3 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）
A、移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)
MSC 是整個網(wǎng)路的核心，完成或參與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)的全部功能，協(xié)調(diào)與控制
整個GSM 網(wǎng)絡(luò)中BSS.OSS 的各個功能實體。
首先，MSC 提供與BSC 的接口，A 接口提供GSM900/1800 的TDMA 方式，At
接口提供CDMA 的接入，提供內(nèi)部各功能實體的接口，實現(xiàn)各種相應(yīng)的管理功
能，提供與PSTN、ISDN、PSPDN、PLMN 的接口；其次，支持一系列業(yè)務(wù)─
─電信業(yè)務(wù)，承載業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)；最后，支持位置登記、越區(qū)切換和自動漫游
等其它網(wǎng)路功能。
B、 訪問用戶位置寄存器(VLR)
訪問用戶位置寄存器(VLR)是服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的，存儲著進入其控
制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關(guān)信息，為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的
必要條件。當某用戶進入VLR 控制區(qū)后，此VLR 將由該移動用戶的歸屬用戶位
置寄存器(HLR)獲取并存儲必要數(shù)據(jù)。而一旦此用戶離開后，將取消VLR 中此
用戶的數(shù)據(jù)。VLR 通常在每個MSC 中實現(xiàn)。
C、 歸屬用戶位置寄存器(HLR)
相對于VLR，歸屬用戶位置寄存器(HLR)是一個靜態(tài)數(shù)據(jù)庫（當然，也存儲部分
漫游移動用戶所在MSC 區(qū)域的有關(guān)動態(tài)數(shù)據(jù)，包括用戶識別號碼，訪問能力、
用戶類別和補充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，由它控制整個移動交換區(qū)域乃至整個PLMN）。
D、鑒權(quán)中心(AUC)
鑒權(quán)中心(AUC)存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和防止無線
接口中數(shù)據(jù)被竊。
E、 移動設(shè)備識別寄存器(EIR)
移動設(shè)備識別寄存器(EIR)存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼(IMEI)，通過
核查三種表格（白名單、灰名單、黑名單）使用得網(wǎng)絡(luò)具有防止無權(quán)用戶接入、
監(jiān)視故障設(shè)備的運行和保障網(wǎng)絡(luò)運行安全的功能。
1.2.4 操作支持子系統(tǒng)（OSS）
主要包括網(wǎng)路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中計費管理的數(shù)據(jù)
后處理系統(tǒng)(DPPS)、用戶識別卡個人化管理中心(PCS)等，
2 GSM 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 GSM 網(wǎng)絡(luò)的工作頻段
我國GSM 通信系統(tǒng)采用900MHz 和1800MHz 頻段。GSM900 頻段為：890 – 915MHz
（移動臺發(fā)，基站收），936-960MHz（基站發(fā)，移動臺收）；DCS1800 頻段為：
1710-1785MHz（移動臺發(fā)，基站收），1805-1880MHz（基站發(fā)，移動臺收）。
相鄰兩頻點間隔為200KHz，每個頻點采用時分多址（TDMA）方式，分為8 個時
隙，即8 個信道（全速率）。
絕對頻點號和頻道標稱中心頻率的關(guān)系為：
（1） GSM900MHz 頻段：
–上行（移動臺發(fā)）fl(n) = 890.2MHz + (n-1) X 0.2MHz
–下行（移動臺收）fh(n) = fl(n) + 45MHz； 1<= n <= 124
（2） GSM1800MHz頻段：
–上行（移動臺發(fā)）fl(n) = 1710.2MHz + (n-512) X 0.2MHz
–下行（移動臺收）fh(n) = fl(n) + 95MHz； 512<= n <= 885
2.2 GSM 網(wǎng)絡(luò)無線頻率的復用（Frequency Reuse）
頻率復用是指在GSM 系統(tǒng)中不同地理區(qū)域上的服務(wù)小區(qū)使用相同的載波頻率進
行覆蓋。這些區(qū)域必須隔開足夠的距離，以致所產(chǎn)生的同頻道及鄰頻道干擾的影
響可忽略不計。
在一個地理區(qū)域內(nèi)給每個小區(qū)（或叫蜂窩）分配一組無線信道。這些小區(qū)所分配
到的一組無線頻道與它的相鄰小區(qū)的無線頻道完全不一樣。如下圖所示，當兩個
小區(qū)相隔足夠遠（不會引起互相干擾），可以使用相同的載頻頻點，圖中有相同
號碼的小區(qū)有一組同樣的頻率。這樣，運營商可以在有限的頻段內(nèi)增加整個網(wǎng)絡(luò)
的容量。
2.3 GSM 的時分多址TDMA 技術(shù)
多址技術(shù)就是要使眾多的客戶公用公共信道所采用的一種技術(shù)，實現(xiàn)多址的方法
基本由三種，頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、馬分多址（CDMA）。
CDMA 是以不同的代碼序列實現(xiàn)通信的，它可重復使用所有小區(qū)的頻譜。在GSM
中，無線路徑上是采用時分多址TDMA。每一頻點（頻道或叫載頻TRX），可分
成8 個時隙，每一時隙為一個信道，因此，一個TRX 最多可又8 個移動客戶同
時使用。
2.4 時分多址（TDMA）幀結(jié)構(gòu)
（1） TDMA 信道概念
GSM 系統(tǒng)中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙（TS）。
邏輯信道是根據(jù)BTS 與MS 之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道。
這些邏輯信道被映射到物理信道上進行傳送。從BTS 到MS 的方向稱為下行鏈
路，相反的方向稱為上行鏈路。
GSM的每個載頻由8 個時隙構(gòu)成，即由8 個0.557ms 的時隙組成，幀周期4.615ms。
每個時隙中容納一個突發(fā)（Burst），如下圖所示。接收機只有在分配給它的時隙
時間段里接收和解碼所收的Burst，因此GSM 對同步和定時有嚴格的要求。
TDMA 信道上一個時隙中的信息格式稱為突發(fā)脈沖序列。共有五種類型：
（I）普通突發(fā)脈沖序列（NB）:
用于攜帶TCH 及除RACH、FCCH 及SCH 以外的控制信息。
“57 個加密比特”是客戶數(shù)據(jù)或話音，再加“1”個比特用作借用標志。借用標
志是表示此突發(fā)脈沖序列是否被FACCH 信令借用�！�26 個訓練比特”是一串已知
比特，用于供均衡器產(chǎn)生信道模型（一種消除時間色差的方法）。
“TB”尾比特總是‘000’幫助均衡器判斷起始位和終止位�！癎P”為保護間隔，
8.25 個比特（相當于大約30 微秒），是一個空白空間。使每載頻的8 個客戶，
在各自時隙發(fā)射時不相互重疊。
（II）頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB）：
攜帶FCCH 信息，用以校正移動臺的頻率，使之與基站同步。下圖中“固定比特”
全部是0，使調(diào)制器發(fā)送一個未調(diào)的載波�！癟B”和“GP”同普通突發(fā)脈沖序列
中的“TB”和“GP”。
（III）同步突發(fā)脈沖序列（SB）：
用于移動臺的時間同步，它包括一個易被檢測的長同步序列并攜帶有TDMA 幀號
和基站識別碼信息。這種突發(fā)脈沖序列的重復稱為SCH（同步信道）。
（IV）空閑突發(fā)脈沖序列（Dummy Burst）：
當系統(tǒng)沒有任何具體的消息要發(fā)送時就傳送這種突發(fā)脈沖序列。它的格式與普通
突發(fā)脈沖序列相同，其中加密比特改為具有一定比特模型的混合比特。
（V）接入突發(fā)脈沖序列（Access Burst）：
用于隨機接入，它有應(yīng)該較長的保護間隔，是為了適應(yīng)移動臺首次接入（或切換
到另一個BTS）后是不知道時間提前量而設(shè)置的。移動臺可能遠離BTS，這意味
著初始突發(fā)脈沖序列會遲一些到達BTS，由于第一個突發(fā)脈沖序列中沒有時間調(diào)
整，為了不使第一個突發(fā)脈沖序列于下一時隙中的突發(fā)脈沖序列重疊，此突發(fā)脈
沖序列必須短一些，如下圖。
（2） TDMA 幀
每一個TDMA 幀含8 個時隙，每幀長4.615ms，每個時隙含156.25 碼元，占
0.577ms。
TDMA 幀號是以3.5 小時（2715648 個TDMA 幀）為周期循環(huán)編號的。每2715648
個TDMA 幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048 個超幀，一個超幀持續(xù)
時間為6.12s，每個超幀又是由復幀組成。
復幀分為兩種類型：
26 幀的復幀---它包括26 個TDMA 幀，持續(xù)時長為120ms，51 個這樣的復幀組
成一個超幀。這種復幀用于攜帶TCH（和SACCH 加FACCH）.
51 幀的復幀---它包括51 個TDMA 幀，持續(xù)時長3063/13ms。26 個這樣的復幀
組成一個超幀。這種復幀用于攜帶BCH 和CCCH。
51 復幀用于GSM 的控制信道。
下行鏈路：通常在一個小區(qū)的0 號載頻的第0 時隙（TS0），如上圖所示，映射廣
播和公共控制信道（FCCH，SCH，BCCH，CCCH）
上行鏈路：映射的是隨機接入信道（RACH），用于移動臺的接入
SDCCH 一般映射在0 號載頻的TS1 上，主要用于傳送建立連接的信令消息、位置
更新消息、短消息、鑒權(quán)消息等。
2.5 基站與移動臺之間的時間調(diào)整
由于在空中接口采用了TDMA 技術(shù)，那么某一移動臺必須在指配給它的時隙內(nèi)
發(fā)送，而在其余時間又必須保持寂靜，否則它會干擾使用同樣載頻上不同時隙的
另一些移動客戶。
從下圖可見，收發(fā)之間間隔是3 個時隙。如某移動臺占用了時隙2（TS2），可它
在呼叫期間向遠離基站方向移動，因此從基站發(fā)出的信息，將會越來越遲地到達
移動臺。與此同時，將使該移動臺在TS2 發(fā)送的信息與基站在TS3 接收到的另
一個呼叫信息重疊起來。所以，在呼叫進行期間，必須監(jiān)視呼叫到達基站的時間，
并有系統(tǒng)向移動臺發(fā)送指令，隨著移動臺離開基站的距離，逐步指示移動臺提前
發(fā)送的時間，這就是時間的調(diào)整。在GSM 中被稱為時間提前量TA。
時間提前量是0 – 63 個比特之間的任意值。如0 個比特就表示不必要調(diào)整，表明
MS 和BTS 在一起。63 個比特是調(diào)整地最大量，也就是BTS 與MS 之間最長距
離。時間提前量值可由0-233us，該值會影響到無線覆蓋。GSM 小區(qū)的無線覆蓋
半徑可達到35km，這個限值是由于GSM 定時提前的編碼是在0 – 63 之間，GSM
系統(tǒng)基站最大覆蓋范圍是：
3.7us/bit * 63bit (3*108m/s) /2 = 35km
2.6 跳頻技術(shù)
采用調(diào)頻技術(shù)是為了確保通信的秘密性和抗干擾性，它首先被用于軍事通信，后
來在GSM 標準中也被采納。
跳頻的主要功能是：用于改善衰落，處于多徑環(huán)境中慢速移動的移動臺通過采用
跳頻技術(shù)，可以大大改善移動臺的通信質(zhì)量，跳頻相當于頻率分集。跳頻分為基
帶跳頻和射頻跳頻兩種。
基帶跳頻的原理是將話音信號隨著時間的變換使用不同頻率發(fā)射機發(fā)射，其原理
如下圖所示。
射頻跳頻是將話音信號用固定的發(fā)射機，由跳頻序列控制，采用不同頻率發(fā)射。
2.7 保密措施
GSM 系統(tǒng)在安全性方面采取了許多保護手段：接入網(wǎng)路方面采用了對客戶鑒權(quán)；
無線路徑上采用對通信信息加密；對移動設(shè)備采用設(shè)備識別；對客戶識別碼用臨
時識別碼保護；SIM 卡用PIN 碼保護。
客戶的鑒權(quán)與加密是通過系統(tǒng)提供的客戶三參數(shù)組來完成的。客戶三參數(shù)組的產(chǎn)
生是在GSM 系統(tǒng)的AUC（鑒權(quán)中心）中完成。
每個客戶在簽約（注冊登記）時，就被分配一個客戶號碼（客戶電話號碼）和客
戶識別碼（IMSI）。IMSI 通過寫卡機寫入客戶SIM 卡中，同時在寫卡機中產(chǎn)生
一個與此IMSI 對應(yīng)的唯一客戶鑒權(quán)鍵Ki，它被分別存儲在客戶SIM 卡和AUC
中。
鑒權(quán)的作用是保護網(wǎng)路，防止非法盜用。同時通過拒絕假冒合法客戶的“入侵”
而保護GSM 移動網(wǎng)路的客戶。
GSM 系統(tǒng)中的加密是指無線路徑上的加密，是指BTS 和MS 之間交換客戶信息
和客戶參數(shù)時不會被非法個人或團體所盜取或監(jiān)聽。
3.GSM 移動性管理
3.1 GSM位置區(qū)域的概念
3.1.1 公用陸地移動通信網(wǎng)區(qū)域（PLMN）
PLMN 區(qū)是指整個陸地移動通信網(wǎng)的地理區(qū)域。它是獨立于通信網(wǎng)中其它網(wǎng)路（如
ISDN、PSTN 網(wǎng)）的一個網(wǎng)路。通常指運營商的整個服務(wù)區(qū)，如中移動、中聯(lián)通
等。
3.1.2 MSC/VLR 區(qū)
指由一個移動業(yè)務(wù)交換中心所控制的所有小區(qū)共覆蓋的區(qū)域構(gòu)成的PLMN 網(wǎng)的一
部分。一個MSC 區(qū)可由若干位置區(qū)構(gòu)成。
3.1.3 位置區(qū)
指移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域，一個位置區(qū)可由若干個小區(qū)
（或基站區(qū)）組成。為了呼叫一個移動臺，可在一個位置區(qū)內(nèi)所有基站同時發(fā)起
呼叫。
3.1.4 小區(qū)
采用基站識別碼或全球小區(qū)識別碼進行標識的無線覆蓋區(qū)域。在使用全向天線結(jié)
構(gòu)時，小區(qū)即為基站區(qū)。在設(shè)計時，一個具體化的蜂房就是一個小區(qū)。
3.2 漫游管理
當MS 處于空閑模式時，怎樣確定其位置是很重要的。只有明確知道MS 當前
位置，才能在有對MS 的呼叫時迅速建立其與被叫MS 的連接。
移動用戶在移動性的情況下要求改變與小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的特點稱為漫游。而
在漫游其間改變位置區(qū)及位置區(qū)的確認過程則稱為位置更新。在相同位置區(qū)中的
移動不需通知MSC，而在不同位置區(qū)間的小區(qū)間移動則需通知MSC，位置更新主
要由以下幾種組成。
（1） 位置更新
MS 由BCCH 傳送的LAI 確定要更新后，通過SDCCH 與MSC/VLR 建立聯(lián)結(jié)，然后發(fā)
送請求，更新VLR 中數(shù)據(jù)，若此時LAI 屬于不同的MSC/VLR，則HLR 也要更新，
當系統(tǒng)確認更新后，MS 和BTS 釋放信道。
（2） MSI 分離
當MS 關(guān)機后，發(fā)送最后一次消息要求進行分離操作，MSC/VLR 接到后在VLR 中
的IMSI 上作分離標記。
（3） IMSI 附著
當MS 開機后，若此時MS 處于分離前相同的位置區(qū)，則將MSC/VLR 中VLR 的IMSI
作附送標記；若位置區(qū)已變，則要進行新的常規(guī)位置更新。
（4） 強迫登記
在IMSI 要求分離時(MS 關(guān)機)，若此時信令鏈路質(zhì)量不好，則系統(tǒng)會認為MS 仍
在原來位置，因此每隔30 分鐘要求MS 重發(fā)位置區(qū)信息，直到系統(tǒng)確認。
（5） 隱式分離
在規(guī)定時間內(nèi)未收到系統(tǒng)強迫登記后MS 的回應(yīng)信號，對VLR 中的IMSI 作分離標
記。
3.3 切換管理
在MS 通話階段中MS 小區(qū)的改變引起的系統(tǒng)相應(yīng)操作叫切換。切換的依據(jù)是由
MS 對周鄰BTS 信號強度的測量報告和BTS 對MS 發(fā)射信號強度及通話質(zhì)量決定的，
統(tǒng)一由BSC 評價后決定是否進行切換。
由相同BSC 控制的小區(qū)間的切換（舉例）：
⑤
MS
舊BTS
新BTS
BSC
⑥
②
①
⑤
②
③
④
相同BSC 控制小區(qū)間的切換
①BSC 預(yù)訂新的BTS 激活一個TCH。
②BSC 通過舊BTS 發(fā)送一個包括頻率及時隙及發(fā)射功率參數(shù)的信息至MS，此
信息在FACCH 上傳送。
③MS 在規(guī)定新頻率上發(fā)送一個切換接入突發(fā)脈沖（通過FACCH 發(fā)送）。
④新BTS 收到此突發(fā)脈沖后，將時間提前量信息通過FACCH 回送MS。
⑤MS 通過新BTS 向BSC 發(fā)送一切換成功信息。
⑥BSC 要求舊BTS 釋放TCH。
4.呼叫流程舉例
以下將舉兩個例子說明移動用戶建立呼叫的過程，分兩種情況用圖解說明。
（1） 動用戶呼叫固定用戶
②
⑤
MS
①
③
④
BTS BSC MSC/VLR 話機
④ ④
③
②
①
PSTN
圖8-1 移動用戶呼叫固定用戶
①MS 通過RACH 要求分配信令信道SDCCH。
②BSC 分配SDCCH 后，用AGCH 通知MS。
③MS 通過SDCCH 向MSC/VLR 發(fā)送呼叫建立請求。其后，所有建立呼叫前所
需偏偏均在其上傳送，包括鑒權(quán)、加密、設(shè)備識別、發(fā)送被叫號碼等等。
④MSC/VLR 要求BSC 分配一TCH 給MS 并轉(zhuǎn)至BTS，再由BTS 告知MS。
⑤MSC/VLR 傳送被叫號到PSTN，根據(jù)被叫號建立連結(jié)。
（2）固定用戶呼叫移動用戶
⑨
⑩
HLR ② GMSC
⑤
① 本地
交換機
①
話機
MSC/VLR
BSC
⑦
11
⑤
④
⑥
BTS
⑧
⑧
BTS MS
11
⑧
⑧
⑨
⑩
11
①固定用戶撥MSISDN 號碼，在本地交換機內(nèi)分析后，轉(zhuǎn)至GMSC。
②GMSC 分析MSISDN 以找出MS 登記所在HLR。
③HLR 釋放MSISDN 為IMSI，找出當前服務(wù)于MS 的MSC/VLR。
④HLR 從MSC/VLR 中要求MSRN。
⑤MSC/VLR 發(fā)MSRN 至HLR，由其轉(zhuǎn)至GMSC。
⑥GMSC 路由呼叫至MSC/VLR。
⑦MSC/VLR 知道MS 所在位置區(qū)，要求BSC 尋呼用戶。
⑧BSC 分配尋呼信息到BTS，由BTS 通過PCH 發(fā)送。
⑨MS 收到信息，要求分配SDCCH。
⑩BSC 用AGCH 分配給MS 一個SDCCH。
(11)SDCCH 用于建立呼叫，分配MS 一個TCH。
5. GPRS 技術(shù)簡介
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱。GPRS 是GSM
Phase2.1 規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容之一，能提供比現(xiàn)有GSM 網(wǎng)9.6kbit/s 更高的數(shù)據(jù)率。
GPRS 采用與GSM 相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標準、跳頻規(guī)則
以及相同的TDMA 幀結(jié)構(gòu)。因此，在GSM 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建GPRS 系統(tǒng)時，GSM 系
統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動，只需作軟件升級。
§構(gòu)成GPRS 系統(tǒng)的方法是：
(1) 在GSM 系統(tǒng)中引入3 個主要組件
GPRS 服務(wù)支持結(jié)點(SGSN, Serving GPRS Supporting Node)
GPRS 網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(GGSN, Gateway GPRS Support Node)
分組控制單元(PCU)
(2) 對GSM 的相關(guān)部件進行軟件升級
6. GSM 系統(tǒng)掉話分析
一、射頻部件及天饋線系統(tǒng)
ＢＴＳ的無線部分，其主要功能是將ＢＴＳ內(nèi)發(fā)出的ＴＤＭＡ幀基帶信號調(diào)
制到載頻上，并發(fā)射出去，以及從天線、收信前端電路接收高頻信號并解調(diào)出基
帶信號。這部分如果有問題，將直接影響到無線信號的接收和發(fā)射，也必將產(chǎn)生
上行或下行信號變差，以至產(chǎn)生掉話。下面分幾種情況分別說明：
１．射頻部件故障。發(fā)射部分的合路器、接收部分的低噪聲放大器以及雙工器，
還有最主要的載頻單元，這些硬件故障，將會導致系統(tǒng)的發(fā)射或接收性能極度惡
化，產(chǎn)生掉話。
２．天饋線系統(tǒng)故障。無線信號從ＢＴＳ發(fā)信機出來，經(jīng)過天線發(fā)射出去。一般
天饋線部分在外面風吹雨淋，如果密封不好，經(jīng)常會出現(xiàn)天饋線損傷、打折、進
水等現(xiàn)象，引起駐波比過高，這是產(chǎn)生掉話的另一個原因。
3．天線角度。天線角度包括兩種角度，方位角和俯仰角。這部分的調(diào)整在整個
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中占有極為重要的地位。它對于控制覆蓋、掉話以及話務(wù)調(diào)整均有
很大的影響。一般說來，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中最重要的是控制覆蓋，而控制覆蓋最有
效的方法便是調(diào)節(jié)天線的俯仰角和方位角。覆蓋范圍過大，將會引起同頻、鄰頻
干擾，產(chǎn)生掉話；覆蓋范圍過小，將會出現(xiàn)盲區(qū)，也會產(chǎn)生掉話。只有根據(jù)實際
情況，將天線的俯仰角和方位角調(diào)到最為理想的角度，便可實現(xiàn)良好的覆蓋，且
將掉話控制在最小的范圍里。
二、覆蓋問題
覆蓋是我們在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中需要重點考慮的因素，覆蓋不理想，將會對系統(tǒng)許
多方面造成不良影響�？刂聘采w是優(yōu)化中最為重要的。
１．在山區(qū)、郊區(qū)或市區(qū)的某些死角，由于地形原因或是其他原因，可能信號很
弱，也就是盲區(qū)，ＭＳ在這些地方肯定發(fā)生掉話。另外，在市區(qū)由于建筑物阻擋，
建筑物內(nèi)由于屏蔽作用，信號很弱，也會掉話。我們在建設(shè)時要充分考慮盲區(qū)的
覆蓋，盡量達到無縫覆蓋。在市區(qū)的建筑物內(nèi)，可以考慮采用微蜂窩、泄漏電纜
等方法來實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋。覆蓋良好，掉話也將隨之降低。另外，在天線位置很高，
俯仰角又不夠時，會出現(xiàn)影子服務(wù)區(qū)，手機很靠近基站時，可能會產(chǎn)生掉話。
２．同一小區(qū)覆蓋不平衡。由于功率不平衡、同一小區(qū)天線俯仰角和方位角不同，
都會造成同一小區(qū)覆蓋范圍的不一致，也會引起掉話。
三、切換對掉話的影響
對于移動通信系統(tǒng)來說，切換對系統(tǒng)運行質(zhì)量有較大的影響。切換失敗、乒
乓切換往往會引起掉話，切換成功率高的地區(qū)，一般說來掉話率都比較低，我們
要提高切換成功率，減少乒乓切換，這樣對降低掉話也很有好處。
1． 越區(qū)切換參數(shù)定義不合理
如上行電平切換門限（L-RXLEV-ULH）、下行電平切換門限（L-RXLEV-DLH）、切換
（ HO-MAGIN ） 以及切換功率控制參數(shù)如U-RXLEV-DLP 、U-RXLEV-ULP 、
L-RELDV-ULP、L-RQUAL-ULP 等定義不合理，致使越區(qū)切換失敗，產(chǎn)生掉話。
2． 忙時目標基站無切換信道
有些小區(qū)，由相鄰小區(qū)都很繁忙，造成忙時目標基站無切換信道或在拓樸關(guān)系中
漏定義切換條件（含BSC 間切換和越區(qū)切換）致使手機用戶在進行切換時無法占
用相鄰小區(qū)的空閑話音信道，則呼叫重建失敗導致掉話。
3． 允許的網(wǎng)絡(luò)色碼（NCC PERMITTED）參數(shù)設(shè)置不當
允許的網(wǎng)絡(luò)色碼參數(shù)定義了移動臺需測量的小區(qū)的NCC 碼的集合，為手機切換提
供可行的目標小區(qū)。如果該數(shù)據(jù)定義錯誤將引起越區(qū)切換不成功和小區(qū)重選失
敗，產(chǎn)生掉話。
4． 信號強度太弱當基站分擔話務(wù)量的切換時，有些切換請求會因切入小區(qū)的信
號強度太弱而失敗，有時即使切換成功，也會因信號強度太弱而掉話，因為我們
在BSC 中對手機用戶的接收信號強度有最低門限，當?shù)陀诖碎T限值時，手機無法
建立呼叫。
5． 網(wǎng)絡(luò)存在漏覆蓋或盲區(qū)
當移動臺進入網(wǎng)絡(luò)的漏覆蓋或盲區(qū)時，信號變得太弱而發(fā)出切換請求，切換不成
功引起掉話。

[ 本帖最后由 wangyuan072 于 2010-2-5 12:29 編輯 ]