GSM移动通信技术原理与应用——仿真软件模拟真实设备操作(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-08 16:53:48

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作者:中兴通讯NC教育管理中心编著

出版社:人民邮电出版社

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GSM移动通信技术原理与应用——仿真软件模拟真实设备操作

GSM移动通信技术原理与应用——仿真软件模拟真实设备操作试读:

前言

GSM移动通信系统已经成为了世界上应用最为广泛的2G系统,在中国更是有长足发展,截止到2009年5月中国GSM用户已经超过7亿户。为了更好地培养实用性技术类工程人员,中兴通讯研发了GSM仿真软件。为便于实用性技术类工程人员更好地理解GSM仿真软件,特编著此教材提供教学支持。

本书力求以仿真软件为基础,注重实用性,同时兼顾理论性、系统性和前瞻性,全面介绍了GSM移动通信系统,详细介绍了实际工程工作中的各种细节。全书共分3篇15章。第1篇为GSM技术入门,共分为5章。第1章为了解GSM基础,主要介绍GSM基础知识、系统结构、网络服务区、编号计划、各种业务以及后续发展;第2章为洞悉GSM语音处理过程,主要介绍了语音在GSM系统中的处理过程;第3章为关注GSM无线系统的关键技术,主要介绍了非连续发送、跳频、分集接收、功率控制以及时间提前量;第4章为理解GSM 无线信道和帧结构,主要介绍了GSM的频段划分、信道划分、帧结构以及信道映射;第5章为认识接口协议,主要介绍GSM系统的接口和协议。第2篇为仿真软件上手及硬件学习,共分为3章,第6章为仿真软件基础,主要介绍仿真软件的基本功能和基本使用方法;第7章为通过仿真软件了解ZXG10硬件之基站控制器篇,主要是以仿真软件为基础介绍ZXG10-BSC的硬件;第8章为通过仿真软件了解ZXG10硬件之基站篇,主要是通过仿真软件介绍ZXG10的基站硬件。第3篇为实战模拟开局,共分为7章。第9章为实战模拟开局配置管理介绍,主要通过仿真软件介绍什么是配置管理;第10章为实战数据配置之公共资源篇,主要是学习如何通过仿真软件模拟实际中的公共资源配置;第11章为实战数据配置之基站控制器篇,主要是通过仿真软件模拟实际中的基站控制器配置;第12章为实战数据配置之基站篇,主要是通过仿真软件模拟实际中的基站配置;第13章为实战数据配置之软件加载,主要是通过仿真软件模拟实际中的软件加载过程;第14章为实战数据配置之同步及模拟通话,主要是通过仿真软件模拟实际中的数据同步和通话过程;第15章为实战之故障检查方法,主要是通过仿真软件模拟十几种的故障检查和排除。

编者在编著本书的过程中,借鉴了大量的国内外相关技术文件、资料和教材,同时参考了大量中兴通讯的相关技术文件等资料。

由于编者水平有限,加之时间仓促,书中缺点和错误在所难免,恳请读者批评、指正。编者2009年5月于深圳第1篇GSM技术入门第1章 了解GSM基础1.1 GSM以及业务简介1.1.1 GSM

GSM系统是我们学习的重点,首先我们需要了解什么是GSM。GSM全称为全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications),俗称全球通。它起初是欧洲为工作于900MHz波段的通信系统所制定的标准,之后由于模拟通信系统的扩充能力有限,基于增加业务容量的需求而发展了该项技术,取得了全球性的成功。目前 GSM 已经成为当今最广泛认可的无线通信标准。GSM 系统包括 GSM-900(900MHz)、GSM-1800(1800MHz)及GSM-1900(1900MHz)等几个频段,而且这些频段只有GSM系统使用。同时GSM系统还采用了时分多址(TDMA)以及频分多址(FDMA)相结合的多址方式来提高频率的利用率。1.1.2 多址技术简介

多址技术是学习GSM的基石,它造就了GSM良好的频率利用率。具体来说,多址技术就是为了使众多客户能够共用无线通信信道,将无线信道划分成无数小段所采用的一种技术。目前数字无线多址技术有3种:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。1.1.2.1 FDMA

在频分多址系统中,把可以使用的总频段划分为若干占用较小带宽的频道,这些频道在频域上互不重叠,每个频道就是一个通信信道,分配给一个用户。

在接收设备中采用带通滤波器,它允许指定频道里的能量通过,而滤除其他频率的信号,从而限制邻近信道之间的相互干扰。FDMA通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号,任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转,因而必须占用4个频道才能实现双工通信。不过,移动台在通信时所占用的频道并不是固定指配的,它通常是在通信建立阶段由系统控制中心临时分配的;通信结束后,移动台将退出它占用的频道,这些频道又可以重新分配给别的用户使用。

这种方式的特点是技术成熟,易于与模拟系统兼容,对信号功率控制要求不严格,但是在系统设计中需要周密的频率规划,基站需要多部不同载波频率发射机同时工作,设备多且容易产生信道间的互调干扰。1.1.2.2 TDMA

时分多址系统,把时间分成周期性的帧,每一帧再分割成若干时隙,每一个时隙就是一个通信信道,指配给一个用户,然后根据一定的时隙分配原则,使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号。在满足定时和同步的条件下,基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。同时,基站发向各个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输,各移动台只要在指定的时隙内接收,就能从合路的信号中将发给它的信号区分出来。

与FDMA通信系统比较,TDMA通信系统的特点如下。(1)TDMA 系统的基站只需要一部发射机,可以避免像 FDMA 系统那样因多部不同频率的发射机同时工作而产生互调干扰。(2)频率规划简单。TDMA系统不存在频率分配问题,对时隙的管理和分配通常比对频率的管理与分配容易而且经济,便于动态分配信道。如果采用语音检测技术,实现有语音时分配时隙,无语音时不分配时隙,有利于提高系统容量。(3)移动台只在指定的时隙中接收基站发给它的信号,因而在一帧的其他时隙中,可以测量其他基站发射的信号强度,或检测网络系统发射的广播信息和控制信息,这对于加强通信网络的控制功能和保证移动台的越区切换都是有利的。(4)TDMA系统设备必须有精确的定时和同步,保证各移动台发送的信号不会在基站发生重叠或混淆,并且能准确地在指定的时隙中接收基站发给它的信号。因此,同步技术是TDMA系统正常工作的重要保证。

有些系统综合采用FDMA和TDMA技术,例如GSM数字蜂窝系统采用200 kHz FDMA信道,并将其再分割成8个时隙,用于TDMA传输。1.1.2.3 CDMA

在 CDMA 通信系统中,不同用户传输信息所用的信号用各自不同的编码序列来区分,或者说,靠信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察,多个CDMA信号是互相重叠的,接收机的相关器可以从多个CDMA信号中选出使用预定码型的信号,其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声或干扰,通常称之为多址干扰。

在CDMA蜂窝通信系统中,为了实现双工通信,正向传输和反向传输各使用一个频率,即通常所谓的频分双工。无论正向或反向,除去传输业务信息外,还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息,需要设置相应的信道,但是,CDMA通信系统既不分频道又不分时隙,无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。类似的信道属于逻辑信道。这些逻辑信道无论从频域或者时域来看都是相互重叠的,或者说它们均占用相同的频段和时间。

CDMA蜂窝移动通信系统与FDMA模拟蜂窝通信系统或TDMA数字蜂窝移动通信系统相比具有更大的系统容量、更高的语音质量以及抗干扰、保密等优点。1.1.3 GSM的发展史

了解GSM的发展过程,可以使我们对GSM技术有个宏观的了解,并看到GSM未来的发展。

1982年北欧国家向CEPT(欧洲邮电行政大会)提交了关于制定900MHz频段公共欧洲电信业务规范的建议书,同时建立一个移动特别小组(Group Special Mobile),简称“GSM”。1986年在巴黎,该小组对欧洲各国及公司提出的8个建议系统进行了现场试验。1987年GSM成员国就数字系统采用TDMA、规则脉冲激励线性预测编码作为语音编码方式和使用高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式达成一致意见。同年欧洲17个国家的运营商和管理者签署了谅解备忘录,同时成立了MOU组织,致力于GSM标准的发展。1990年MOU组织完成了GSM900的规范,同时一共产生了大约130项的全面建议书,该建议书经过分组成为一套12个系列。1991年在欧洲开通第一个GSM系统,同时MOU组织为该系统设计和注册了市场商标,将GSM更名为“全球移动通信系统”。从此移动通信进入第二代(即数字移动通信系统)。同年,移动特别小组还完成了制定 1 800MHz 频段的公共欧洲电信业务的规范,名为DCS1800系统。该系统与GSM900具有相同的基本功能特性,因而该规范只占GSM建议的很小一部分,仅将GSM900和DCS1800之间的差别加以描述,两者绝大部分是通用的,故两系统通称为GSM系统。1992年大多数欧洲GSM运营商开始商业运行。1994年GSM进入我国。我国于1995年加入MOU组织。截至2008年,我国GSM用户总计超过5亿户,其中中国联通用户超过1亿,中国移动用户超过4亿。1.1.4 GSM的特点

既然前面我们已经学习了什么是GSM、GSM使用的多址方式、GSM的发展过程,那么了解GSM的系统特点就是我们学习GSM系统的重要手段。通过学习GSM的特点可以了解GSM技术的优越性和发展方向,GSM系统具有以下特点。(1)频谱效率高。由于采用高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码等多种无线侧的传输技术,GSM系统具备高频谱效率。较高的频谱效率,使原来有限的空中无线资源得到了很有效的利用,从而可以提供比模拟移动通信多得多的系统容量。(2)容量大。GSM系统的容量效率比以往的模拟移动通信系统高3~5倍。(3)语音质量好。鉴于数字传输技术的特点以及 GSM 规范中有关空中接口和语音编码的定义,在门限值以上时,语音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关,同时GSM系统是一个重通话质量的系统,在做选择时优先考虑通话质量。(4)接口开放。GSM标准中所提供的开放性接口,不仅限于空中接口,还包括网络之间以及网络中各设备实体之间,例如A接口。开放的接口使得运营成本得到了有效控制。(5)安全性高。对移动台识别码加密,可使窃听者无法确定用户的移动台电话号码,对用户位置起到了保密作用。对移动用户的语音、信令数据和识别码进行加密,可使非法窃听者无法收听到通信的具体内容。(6)与其他网络互联。利用现有接口联通GSM系统与其他的通信网络。(7)漫游功能。GSM 引入了SIM 卡,将用户和终端设备分离,支持用户漫游功能,即用户卡可以放在不同的设备中发挥作用,同时加入了多种设备,可以支持设备和用户的跨地理区域移动。(8)提供多种业务。GSM业务种类繁多,可以提供三大类业务,即电信业务、承载业务和补充业务。(9)具有越区切换功能。在通话期间,为了保证通话在用户跨越区域的时候不掉话,移动台不断向所在工作区基站报告本区及相邻区无线环境的详细数据。当需要越区切换时,移动台主动向本区基站发出越区切换请求。1.1.5 GSM的主要业务1.1.5.1 基本电信业务

基本电信业务包括以下几种:

电话业务(普通的电话通信业务);

紧急呼叫业务(119、110等紧急的通话业务);

点对点短消息入呼叫业务(单个终端对单个终端的短消息呼入业务);

点对点短消息出呼叫业务(单个终端对单个终端的短消息呼出业务);

三类传真及交替语音业务(三类传真协议的传真业务);

自动三类传真业务(自动发送类三类传真协议的传真业务);

四类传真业务(四类传真协议的传真业务)。1.1.5.2 承载业务

承载业务包括以下几种:

数据CDA业务—异步双工电路型数据业务(0.3~9.6kbit/s);

数据CDS业务—同步双工电路型数据业务(1.2~9.6kbit/s);

PADAccessCA—异步PAD接入电路型业务(0.3~9.6kbit/s);

数据PDS业务—同步PDS接入电路型业务(2.4~9.6kbit/s)。

可交替语音/非限制、语音伴随数据。1.1.5.3 补充业务(1)呼叫前转类补充业务

呼叫前转类补充业务分以下4类。

① 无条件呼叫前转

无条件呼叫前转是指当移动用户的该补充业务被激活时,用户的所有入呼叫将被无条件前转到该用户所登记的第三方用户。第三方用户可以是移动网、公网、专网的用户,也可以是语音信箱等实体。

②遇忙呼叫前转

移动用户的该业务被激活后,该移动用户的入呼叫在用户忙时被前转到用户所登记的第三方用户。

③无应答呼叫前转

无应答是指被叫移动用户在移动台振铃后长时间不摘机应答。激活无应答呼叫前转业务的移动用户的入呼叫,在该移动用户无应答的情况下将呼叫前转到用户所登记的第三方用户。

④ 不可即呼叫前转

不可即呼叫前转是指该移动用户处于不可即状态(位于盲区等)时将该用户的入呼叫前转到第三方用户。(2)呼叫限制类补充业务

限制类补充业务分为呼出限制类和呼入限制类业务。呼出限制类补充业务是主叫发起的业务,呼入限制类补充业务是GMSC(Gate MSC)发起的业务。

① 呼出限制类补充业务

该业务使受服务用户可以限制在某个基本业务群(紧急呼叫除外)上的某种类别的出呼叫,包括以下3种:

所有的呼叫被禁止呼出;

限制国际呼叫呼出,此业务禁止主叫进行国际长途通信;

除归属PLMN国家的国际呼出禁止。当该用户在归属PLMN国家时,所有国际呼出被禁止;当该用户漫游出归属 PLMN 国家时,作为主叫该用户只能呼叫当前所在国家用户和归属国用户。

②呼入限制类补充业务

该业务激活时,该用户可以限制在某个基本业务群(紧急呼叫除外)上的某种类别的入呼叫。包括以下两种:

所有的呼叫被禁止呼入;

当漫游出归属PLMN国家时禁止呼入。(3)号码识别类补充业务

号码识别类补充业务分以下4类。

① 主叫号码显示(来电显示)

该业务属被叫发起类业务,如果用户预约了主叫号码显示业务,那么在收到入呼叫的同时会显示主叫号码。

②主叫号码显示限制

该业务是主叫发起类业务,主叫可以避免被叫用户显示主叫号码。

③被联号码显示

该业务为主叫发起类业务。移动用户作主叫时,被联用户是指由于被叫用户激活前转等补充业务而实际与主叫通信的已经不是主叫呼叫的用户,这时网络向移动用户提供被联号码。

④ 被联号码显示限制

此业务是指被联用户被前转呼叫时,不允许网络向主叫提供被联用户的号码。(4)呼叫完成类补充业务

呼叫等待和呼叫保持业务统称为呼叫完成类业务,这两种业务往往结合在一起使用。

① 呼叫等待

呼叫等待业务是指当入呼叫得不到信道时,通知受话用户并等待,受话用户可以决定是否应答,每次呼叫最多只能接收一个等待呼叫。

②呼叫保持

呼叫保持是指移动用户在已有一个激活呼叫时允许继续接入呼叫,网络提示用户有另一呼叫,用户可以将当前通话保留而接听另一呼叫,新呼叫建立后,新老呼叫能够交替通话和保留。(5)多方通信类补充业务

多方通信类业务能使一个用户把几路通信混合在一起,使每个人能听到其他人的讲话,这种通信只能应用于语音通信。每个用户都保持其原有的身份,可以各自挂断或暂时脱离群呼状态。(6)计费通知类补充业务

计费通知类补充业务包括计费通知(信息)和计费通知(计费)。

① 计费通知(信息)

计费通知(信息)是指网络为移动终端提供进行话费估算所需要的信息。

②计费通知(计费)

计费通知(计费)是指网络为移动用户提供进行基本业务通信的费用信息,而使移动终端能够显示业务通信发生的费用。(7)闭合用户群类补充业务

CUG(Closed User Group,闭合用户群)为一群用户提供进行内部通信的可能性,或按需要一个或多个用户可接至群外的可能。紧急呼叫不受影响。基本功能包括 CUG 用户接入PLMN或其他网络时其内部之间进行可控通信,并拒绝群组以外的入/出呼叫。(8)呼叫转移类补充业务

此业务必须与呼叫保持结合使用。具体是指当用户保持两个呼叫时,可让这两个用户进行通话,而自己可挂机退出通话。(9)移动智能业务

① 预付费业务

用户预先交纳通话费用,在使用中实时扣除话费,余额不足时,限制通话,并可随时查询余额,可随时续款,可设定日、月限额。

②移动虚拟专用网业务

利用电话网的资源向某些机关、企业集团提供一个逻辑上的专用网,以供这些机关、企业在该专网内开放业务。

③移动电话广告业务

是指利用移动网进行广告宣传,用户收听广告后,可以免费通话一定时长。

④ 亲密号码业务

一种根据被叫号码选择计费费率的用户业务。用户数据库记录用户经常联络的电话号码,当用户拨打这些号码时,将给予优惠费率,以此吸引用户,提高移动网络设备的使用率,增加运营收益。

⑤特殊费率业务

由于地域经济发展的不平衡,为鼓励边远地区、经济落后地区用户的电话消费,提高移动网络设备的使用率,对这些地区事先进行预约,用户在该地区发起或接收到呼叫时,在费率上给予优惠。

⑥ 话费即知业务

用户申请此业务,每次通话结束后,话费以短消息的形式发送至用户端,提高网络服务质量。此业务可以和其他智能业务配合使用。(10)位置业务

基于位置区的业务,是指当用户漫游到某地时根据用户所处的位置区发送不同的欢迎词或广告词。

① 基于位置区的欢迎词

当用户首次漫游到某地或某风景区时,系统发送欢迎词。考虑到本地用户漫游回来的情况,系统通过判断用户的本地用户属性而发送不同的欢迎词,另外根据用户是否为国际漫游属性,选择发送中文短消息或英文短消息。

②基于位置区的广告词

为更好地为运营商服务,并且考虑短消息收费等情况,同时基于小区业务的扩展,如为某个小区内商家提供广告业务,当用户漫游到该小区时立即发送相应短消息通知,同时对服务收费。这个功能有点像小区广播,但比它灵活,不需用户做任何设置。(11)短信业务

短消息业务分为点到点短消息业务和广播式短消息业务两种。移动交换中心涉及的短消息业务只有点到点的短消息业务。

点到点短消息业务(SMS)是为GSM PLMN的移动台和短消息实体(SME)之间通过业务中心(SC)传送长度有限的消息提供服务。业务中心(SC)能够存储和前转消息,是集存储、交互和中继功能于一体的短消息处理实体。而GSM PLMN的功能是支持业务中心与移动台之间的短消息传送。

点到点短消息业务定义了移动发起短消息(SM MO)和移动终止短消息(SM MT)两类业务。移动发起短消息是由移动台发送给业务中心的短消息,这些消息可能发送给别的移动台也可能发送给固定网的用户;而移动终止短消息是由业务中心转发给移动台的短消息,这些消息有可能来自移动台(移动发起短消息),也可能是来自话路、电报或传真。1.2 GSM的系统结构

系统结构是指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序,即各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。这里提到的GSM系统结构就是为了实现GSM所提供的功能而服务的设备集合,通过对它的学习,我们可以了解掌握 GSM 系统的基本构成和各部分设备或者部件的功能。1.2.1 GSM的系统结构

GSM系统的逻辑结构如图1-1所示,当然在事实上图中的设备都是实际存在的并且结构复杂。图1-1 GSM系统结构

图中各名称含义如下。

MS(Mobile Station):移动台

BSS(Base Station Subsystem):基站子系统

BTS(Base Transceiver Station):基站收发信台

BSC(Base Station Controller):基站控制器

IWF(Interworking Function):交互功能

EIR(Equipment Identity Register):设备识别寄存器

MSC(Mobile Switching Center):移动交换中心

NMS(Network Management System):操作维护子系统

NSS(Network Subsystem):移动交换系统

VLR(Visitor Location Register):拜访位置寄存器

HLR(HOME Location Register):归属位置寄存器

AUC(Authentication Center):鉴权中心

PSTN(Public Switched Telephone Network):公用电话网

ISDN(Integrated Services Digital Network):综合业务数字网

PDN(Public Data Networks):公用数据网

GSM数字移动通信系统主要由移动交换系统(NSS)、基站子系统(BSS)、操作维护子系统(NMS)和移动台MS(Mobile Station)构成。下面具体描述各部分的功能。1.2.2 移动交换子系统(NSS)

NSS 由移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、拜访位置寄存器(VLR)、设备识别寄存器(EIR)和鉴权中心(AUC)等功能实体构成,主要完成交换功能以及用户数据管理、移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。1.2.2.1 MSC

是 GMS 网络系统的核心部分,是对它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体,也是移动通信系统与其他公用通信系统网络之间的接口。由上所述可以知道,MSC提供交换功能,完成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等功能,还可以完成BSS与MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等,并提供面向系统其他功能实体和固定网的接口。作为网络的核心,MSC与网络其他部件协同工作,完成移动用户位置登记、越区切换和自动漫游、合法性检查及频道转换等功能。MSC处理用户呼叫所需的数据和后面介绍的3个数据库有关,它们是HLR、VLR、AUC,MSC会根据用户当前位置和状态信息更新数据库或是从上述3种数据库中提取信息。1.2.2.2 HLR

是一个静态数据库,用来存储本地用户的数据信息。一个 HLR 能控制若干个移动交换区域或者整个移动通信网,所有用户的重要静态数据都存储在HLR中。在GSM通信网中,通常设置若干个HLR,每个用户都必须在某个HLR中登记。登记的内容分为两类:一种是永久性的参数,如用户号码、移动设备识别码、接入的优先登记、预定的业务类型以及保密参数等;另一种是暂时性的、需要随时更新的参数,即用户当前所处位置的有关参数,即使用户漫游到HLR所服务的区域外,HLR也能登记用户目前所在地的位置信息。这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动用户时,均可以由该移动用户的原地位置寄存器获知他当时处在哪一个地区,进而建立起通信链路。1.2.2.3 VLR

是一种用于存储来访用户位置信息的数据库。一个VLR通常为一个MSC控制区服务而且和此MSC合设,也可以为几个相邻的MSC控制区服务。当移动用户漫游到新的MSC控制区后,必须向该地区的VLR申请登记。VLR要从该用户的HLR查询有关的参数,给该用户分配一个新的漫游号码,并通知其HLR修改用户的位置信息,准备为其他用户呼叫此移动用户时提供路由信息。如果移动用户由一个VLR服务区移动到另一个VLR服务区时,HLR在修改该用户的位置信息后,还要通知原来的VLR删除该用户的位置信息,因此VLR可以看作一个动态的数据库。由于VLR用于存储所有进入本交换机服务区域内用户的信息。VLR可以堪称是分布不同区域的HLR。VLR也存储两类信息:第一种是本交换区内登记的用户参数,该参数是从HLR中获得的;第二种是交换区位置区号。1.2.2.4 AUC

是一个受到严格保护的数据库,存储用户的鉴权信息和加密参数。在物理实体上,AUC一般与HLR合置在一起。它为鉴权和加密流程提供三参数组,以保证非授权的用户不能使用相应业务。三参数组包含的参数有:RAND(Random Number,随机数)、SRES(Sign Response,符号响应)、KC(Key Ciphering,加密密钥)。其中,SRES由RAND和Ki(鉴权密钥)通过A3算法计算得到,Kc由RAND和Ki通过A8算法计算得到,Ki是存储在HLR和用户SIM卡中。认证中心(AUC)的功能是认证各个SIM卡以连接到GSM核心网络(典型的如通话过程的情况)。一旦认证成功,即允许HLR管理SIM卡和以上所述服务,并生成一个加密密钥,用于加密随后的位于移动电话和GSM 核心网络间的所有无线通信(语音、SMS等)。1.2.2.5 EIR

也是一种数据库,存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。EIR 存储移动设备的国际移动设备识别码(IMEI),通过核查白色清单、黑色清单、灰色清单这3种表格,分别列出准许使用、出现故障需监视、失窃不准使用的移动设备识别号。运营部分可据此确定被盗移动台的位置并将其阻断,对故障移动台采取及时的防范措施。目前在我国没有采用EIR进行设备识别。1.2.3 基站子系统(BSS)

基站子系统包含 GSM 系统中用于完成无线通信部分的所有基础设施,它通过无线接口直接与MS实现通信连接,同时又连接到网络端的交换机,为MS和交换子系统提供传输通道。BSS又分为BSC和BTS两部分,从功能上说,BSC主要负责控制管理;BTS主要负责无线传输。同时BSS还包括16kbit/s RPE-LTP和64kbit/s A律PCM之间的码型转换。1.2.3.1 BSC

位于MSC与BTS之间,BSC控制一组基站,其任务是管理无线网络,即管理无线小区及其无线信道、无线设备的操作和维护、移动台的业务过程,并提供基站至 MSC之间的接口。将有关无线控制的功能尽量集中到 BSC 上来,以简化基站的设备。它的功能如下。(1)无线基站的监视与管理由BSC控制,同时通过在语音信道上的内部软件测试及环路测试来监控基站的工作。(2)无线资源的管理,BSC为每个小区配置业务及控制信道。为了能够准确地进行重新配置,BSC收集各种统计数据,比如损失呼叫的数量、成功与不成功的切换、各小区的业务量、无线环境等,特殊记录功能可以跟踪呼叫过程的所有事件,这些功能可检测网络故障和故障设备。(3)处理与移动台的连接,负责与移动台连接的建立和释放,给每一路语音分配一个逻辑信道。呼叫期间,BSC对连接进行监视,移动台及收发信机测量信号强度及语音质量,测量结果传回 BSC。由 BSC 决定移动台及收发信机的发射功率,其宗旨是既保证好的连接质量,又确保网络内的干扰降低到最小。(4)定位和切换。切换是由BSC控制的,定位功能不断地分析语音接续的质量,由此可做出是否切换的决定。切换可以分为BSC内切换、MSC内BSC间的切换、MSC之间的切换。一种特殊切换称为小区内切换,当BSC发现某连接的语音质量太低,而测量结果中又找不到更好的小区时,BSC就将连接切换到本小区内另外一个逻辑信道上,希望通话质量有所改善。切换同时可以用于平衡小区间的负载,如果一个小区内的话务量太高,而相邻小区话务量较低,信号质量也可以接收,则会将部分通话强行切换到其他小区上去。(5)寻呼管理,BSC负责分配从MSC来的寻呼消息。(6)码型变换功能,将无线传输的16kbit/s的数据转化成适合于64kbit/s的PCM线路传输的信号,这个转化过程并不是一个简单的填充过程,所以需要单独的硬件支持。(7)BSS的操作和维护。BSC负责整个BSS的操作与维护,如系统数据管理、软件安装、设备闭塞与解闭、告警处理、测试数据的采集以及收发信机的测试等。1.2.3.2 BTS

基站收发信台包括无线传输所需要的各种硬件和软件,如发射机、接收机、支持各种小区结构所需要的天线、连接基站控制器的接口电路以及收发信台本身所需要的监测和控制装置等。BTS完全由BSC控制,主要附着无线传输,完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。BTS硬件本身包括无线收发信机和天线,此外还有与无线接口相关的信号处理电路。信号处理电路将实现多址复用所需帧和时隙的形成和管理,以及为改善无线传输所需的信道编码和加密、解密等功能。1.2.4 移动台(MS)

移动台就是移动客户设备部分,它由移动终端和客户识别卡(SIM)两部分组成。

SIM卡是“身份卡”,它类似于现在所用的IC卡,因此也称作智能卡,存有认证客户身份所需的所有信息,并能执行一些与安全保密有关的重要信息,以防止非法客户进入网络。SIM 卡还存储与网络和客户有关的管理数据,只有插入 SIM 后移动终端才能接入网络,但SIM卡本身不是代金卡。任何一个移动用户只要拥有自己的用户识别卡,就可以使用终端设备。SIM卡是一张符合ISO标准的“智慧”卡,它包含与用户有关的被储存用户无线接口一侧的信息,其中也包括鉴权和加密信息。使用GSM标准的移动台都需要插入SIM卡,只有在处理异常的紧急呼叫时,可以在不用SIM卡的情况下操作移动台。SIM卡通过PIN码来保护存储在上面的信息安全。同时每个用户都拥有一个全球唯一的国际移动用户识别号IMSI,存储在SIM卡上。

移动设备是 GSM 系统的用户设备,可以是车载台、便携台或手持机。它可完成语音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。

通过上面的学习,我们可以把移动设备理解为加入了语音编解码能力的超小型BTS。每一个移动设备都有一个自己的识别码,即国际移动用户识别号IMEI,IMEI主要由型号许可代码以及和厂家有关的产品号构成,存储在移动设备上。1.2.5 操作维护子系统(NMS)

NMS 是 GSM 系统的操作维护部分,GSM 系统的所有功能单元都可以通过各自的网络连接到NMS,通过NMS可以实现对GSM网络各功能单元的监视、状态报告和故障诊断等功能。

NMS分为两部分:OMC-S(操作维护中心—系统部分)和OMC-R(操作维护中心—无线部分)。OMC-S用于NSS的操作和维护,OMC-R用于BSS的操作和维护,它一般是通过SUN工作站在BSS上的应用来实现。

以后要学习的数据配置等工作都是在NMS上完成的。1.3 GSM的网络服务区

GSM网络服务区是指所有GSM运营商提供的网络覆盖区域的总和,通过学习网络服务区知识以及划分方法,从而认识到GSM服务区域的等级及其作用。在物理上,GSM的服务区由若干个MSC服务区组成,而每个MSC服务区由若干个小区(Cell)组成。在逻辑上若干个小区归为一个位置区(LA),服务区划分如图1-2所示。图1-2 GSM网络服务区的划分1.3.1 GSM服务区

GSM服务区由联网的GSM全部成员国组成,移动用户只要在服务区内,就能得到系统的各种服务,包括国际漫游。1.3.2 PLMN业务区

由 GSM 系统构成的公用陆地移动网(GSM/PLMN)处于国际或国内汇接交换机的级别上,该区域为PLMN业务区,它可以与公用交换电信网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)和公用数据网(PDNN)互联。在该区域内,有共同的编号方法及路由规划。一个PLMN业务区包括多个MSC业务区,甚至可扩展至全国,也可能数个小国合用一个PLMN业务区。1.3.3 MSC服务区

一个PLMN服务区通常由多个MSC服务区构成。一个MSC服务区是指由该MSC所覆盖的服务区域,即是指和该MSC相连的所有BSC所控制的BTS的覆盖区域的总和。位于该区域的移动台均在该服务区的拜访寄存器(VLR)中进行登记,因此,在实际网络中,MSC总是和VLR集成在一起,在网络中形成一个节点。1.3.4 位置区(LA)

每个MSC/VLR服务区又被划分为若干个位置区。在一个位置区内,移动台可以自由地移动,而不需要进行位置更新,因此一个位置区是广播寻呼消息的寻呼区域。一个位置区只能属于某一个MSC/VLR,因此位置区的划分不能跨越MSC/VLR。利用位置区识别码(LAI),系统可以区别不同的位置区。1.3.5 小区(Cell)

一个位置区包括若干个小区,每个小区具有专门的识别码(CGI),它表示网络中的一个基本的无线覆盖区域。1.4 编号计划专题

在GSM系统中有各种各样的号码,那么这些号码的作用和编号规定是什么呢?1.4.1 移动用户的电话号码——MSISDN

MSISDN是GSM系统中MS作为被叫时,主叫用户所拨的号码。编号结构如图1-3所示。图1-3 GSM系统编号结构

其中国家码(CC)是用来代表国家的,我国的是86;

国内目的地码(NDC)是用来代表不同号段的,比如139等;

客户号码(SN)是用来代表不同用户的,一共有8位0123HHHHABCD,分为两个部分:HLR 号码和个人号码。HLR 号码01233为 HHHH用来识别不同 HLR,前3位国家统一分配,H为省内分配;个人号码ABCD是每个HLR中的用户号码。1.4.2 国际移动客户识别码IMSI

为了在无线路径和整个GSM网络中正确识别某个移动客户,必须为每个客户分配一个特定识别码,用于GSM网的所有信令,存储在SIM卡、HLR和VLR中,编号结构如图1-4所示。

其中移动国家码(MCC)用以代表国家,移动网号(MNC)用以代表不同运营商,移动客户识别码(MSIN)用以代表不同客户。图1-4 IMSI编号规则

移动国家码(MCC)为3位代表国家,我国是460;

移动网号(MNC)为2位代表运营商,移动是00,联通是01;

移动客户识别码为10位代表客户,分为HLR号码和个人号码两个部分,其中HLR号码和MSISDN一样,个人号码为6位,由运营商指配。1.4.3 移动漫游号码(MSRN)

被叫客户所归属的 HLR 知道该客户目前所处的 MSC/VLR 业务区,为了提供给 GMSC一个路由选择的临时号码,HLR请求被叫所在业务区的MSC/VLR给该被叫分配一个漫游号码(MSRN),并将此号码送到HLR,HLR收到后再发给GMSC,GMSC据此选择路由,将呼叫接至被叫客户目前正在访问的 MSC/VLR。路由一旦建立,此号码就可立即释放。这种查询、呼叫选择路由功能是No.7信令MAP的一个程序,在GMSC-HLR-MSC/VLR间的No.7信令网中传递。编号结构如图1-5所示。图1-5 MSRN编号规则

其中国家码(CC)以及国内目的码(NDC)和MSISDN的一样,SN为临时漫游号码,SN一共有7位,分为MSC号码和个人临时0123漫游号码两部分,MSC号码为4位MMMM用以代表不同的MSC,个人临时漫游号码为3位ABC,由MSC临时分配范围为000~499。1.4.4 临时移动客户识别码(TMSI)

为了对IMSI进行保密,MSC/VLR可给来访的移动客户分配一个唯一的TMSI号码。该号码是由MSC自行分配的4字节的BCD编码,仅在本MSC业务区内使用。注意:

TMSI可以在MS登记时由运营商写入SIM卡,用于正常呼叫和被寻呼的号码,但由于MS在不同的VLR中TMSI必须重新赋值,因此SIM卡的寿命将受到影响。1.4.5 切换号码(HON)

HON 是进行移动交换局间越局切换时,为选择路由,由目标 MSC(即切换到要转移的MSC)临时分配给移动客户的一个号码。此号码为MSRN号码的一部分。其编号结构与MSRN一样,只是最后3位的范围是500~999。1.4.6 国际移动台设备识别码(IMEI)

唯一的用以识别移动台设备的识别码,为一个15位的10进制号码,编号结构如图1-6所示。图1-6 IMEI编号规则

型号批准码(TAC),由欧洲型号认证中心分配;工厂装配码(FAC),由授权生产厂家自行编码;序号码(SNR),由授权生产厂家自行分配;备用码(SP),留着将来使用。1.4.7 漫游区域识别码(RSZI)

RSZI 主要识别移动用户的漫游区。它在某一PLMN内唯一地识别允许漫游的区域,由运营者自己设定,在VLR内存储,其结构如图1-7所示。图1-7 RSZI结构

图中的CC和NDC与MSISDN中的一样,ZC为漫游区域识别码,2字节构成。1.4.8 位置识别码(LAI)

位置识别码用于移动客户的位置更新,其结构为如图1-8所示。图1-8 LAI结构

其中MCC/MNC与IMSI中的一样,位置区号LAC为一个2字节BCD1234编码,表示为XXXX。在PLMN网络中可定义65 536个不同的位置1234区。其中XX由国家统一分配,XX由省内主管部门分配。1.4.9 全球小区识别码

CGI是用来识别一个位置区内的小区,它是在位置区识别码后加上一个2字节的小区识别码(CI),编码结构如图1-9所示。图1-9 CGI编码结构1.4.10 基站识别码(BSIC)

基站识别码BSIC是用以识别相邻基站的,是一个6 bit的编码,结构如图1-10所示。图1-10 BSIC 编码结构

基站识别码分为国家色码(NCC)和基站色码(BCC),其中国家色码(NCC),用以区分国界各侧的运营商(国内为区分不同的112112省),用XYY表示,X为运营商(1移动,0联通),YY分配见表1-1。

基站色码BCC用以识别基站,由运营商决定。12表1-1 Y、Y分配原则1.5 各种业务及相关流程1.5.1 移动用户状态

移动用户一般处于空闲、忙、关机3种状态。其中空闲是IMSI附着,关机为IMSI分离。

通常来说,IMSI附着又分以下3种情况。

MS第一次开机:在SIM卡中没有位置区识别码(LAI),MS向MSC发送“位置更新请求”消息,通知GSM系统这是一个该位置区的新用户。MSC根据该用户发送的IMSI向HLR发送“位置更新请求”,HLR记录发请求的MSC号以及相应的VLR号,并向MSC回送“位置更新接收”消息。至此MSC认为MS已被激活,在VLR中对该用户对应的IMSI作“附着”标记,再向MS发送“位置更新证实”消息,MS的SIM卡记录此位置区识别码。

MS不是第一次开机,而是关机后再开机的,MS接收到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI不一致,则MS立即向MSC发送“位置更新请求”,VLR要判断原有的LAI是否是自己服务区的位置:如判断为肯定,MSC只需要对该用户的SIM卡原来的LAI改成新的LAI即可;若为否定,MSC根据该用户IMSI中的信息,向HLR发送“位置更新请求”,HLR在数据库中记录发请求的MSC号,再回送“位置更新接收”,MSC再对用户的IMSI作“附着”标记,并向MS回送“位置更新证实”消息,MS将SIM卡原来的LAI改成新的LAI。MS再开机时,所接收到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI一致,此时VLR只对该用户作“附着”标记。

IMSI分离:MS切断电源后,MS向MSC发送分离处理请求,MSC接收后,通知VLR对该MS对应的IMSI作“分离”标记,此时HLR并没有得到该用户已脱离网络的通知。当该用户被寻呼后,HLR向拜访MSC/VLR要漫游号码(MSRN)时,VLR通知HLR该用户已关机。

忙:此时,给MS分配一个业务信道传送语音或数据,并在用户ISDN上标注用户“忙”。1.5.2 各种状态下的活动1.5.2.1 空闲状态下(1)小区的选择与重选

MS开机后,会试图与一个公用的GSM PLMN取得联系,它将选择一个合适的小区,并从中提取控制信道的参数和TA消息。这种选择过程称为小区选择。小区选择分为以下两种情况。

① 在MS无存储广播消息情况下的小区选择过程

如果MS没有存储广播消息,那么它首先要搜索所有的124个RF射频信道(如果是双模手机还要搜索374个GSM1800的信道),并在每个RF信道上读取接收的信号强度,计算出平均接收电平,整个测量过程持续3~5s,在这段时间内将至少分别从不同的RF射频信道上抽取5个测量样品,然后调谐到接收电平最大的载波上,识别此载波是否是为本MS提供服务的运营商提供的,若是即识别载波信号强度C1值是否大于1,该小区是否被禁止接入。如果都通过即驻留该小区。

如果前30个最强的RF射频信道都搜索后未找到合适的小区,MS将继续监测所有的RF射频信道的信号强度,此时MS不考虑网络识别问题,找到小区后直接驻留,此时仅可以进行紧急呼叫。

②MS有存储广播消息情况下的小区选择过程

如果MS在上次关机时储存了广播消息,它将首先搜索储存的广播载波,并驻留。如果MS不能驻留储存的广播消息的载波,则进行无储存的小区选择。

无线信道的质量是小区选择的重要因素。

GSM规范中定义了路径损耗准则C1。

C1 = (RxLev − ACCMIN)

其中:RxLev是MS从BTS接收的下行信号强度电平;

ACCMIN是系统允许MS接入本小区的最小信号强度电平。

C1体现了系统对MS接入需要的最小下行信号强度要求,并对MS造成的上行信号不足进行补偿。MS选择C1值最大的小区进行接入,在各种条件不发生重大变化的情况下,MS将驻留在所选小区。

小区重选就是MS在空闲模式(IDLE)下改变主服务小区的过程。MS选择小区后,在各种条件不发生重大变化的情况下,移动台将驻留在所选的小区中,同时开始测量邻近小区的BCCH载频的信号电平,记录其中信号电平最大的6个相邻小区,并从中提取出每个相邻小区的各类系统消息和控制信息。在满足一定的条件时MS将从当前驻留的小区转移到另一个小区。

现行的移动蜂窝技术将整个服务区分为若干个小的区域,用很多小功率发射机覆盖每个小区,以实现频率复用。另外,因为MS移动的特性,其主服务小区是在不停变化的,因此为了使MS在移动的过程中与网络保持联系,必须采用一定的重选机制保证MS在空闲模式下能够通过重选变更主服务小区,这也是业务平衡的需要。小区重选算法类似小区选择算法,采用C2准则。C2准则在考虑无线信道的质量的基础上,尽量使MS驻留在原小区。(2)位置更新

由于移动用户的移动性,移动用户的位置常处于变动状态。为了在处理呼叫、短消息、补充业务等业务时便于获取移动用户的位置信息,提高无线资源的有效利用率,要求移动用户在网络中进行位置信息登记和报告移动用户的激活状态—发起位置更新业务。位置更新分为3种:一般位置更新、周期性位置更新和IMSI附着。

① 一般位置更新

用户发生位置区改变时,MS主动发起位置更新操作,如果原LA(位置区)与新LA属于同一个MSC/VLR时,则可以简单地在VLR中修改;如果不属于同一个MSC/VLR时,新MSC/VLR就向HLR要求获得该MS的数据,HLR在送出新MSC/VLR所需信息的同时,通知原MSC/VLR进行位置删除,并在新的MSC/VLR中注册该MS,在HLR中登记MS的MSC号码/VLR号码。

一般位置更新可以分为相同VLR的位置更新和不同VLR的位置更新两种,它们的过程如图1-11所示。图1-11 一般位置更新过程

②周期性位置更新

MS关机时,有可能因为无线质量差或其他原因,GSM系统无法获知,而仍认为MS处于“附着”状态;或者MS开机但漫游到覆盖区以外的地区,即盲区,GSM系统也无法获知,仍认为MS处于“附着”状态。在这两种情况下,用户若作被叫,系统将不断地发出寻呼消息,无效占用无线资源。为解决这个问题,GSM系统采取了强制登记的措施,要求MS每过一定时间登记一次,这就是周期性位置更新。

但如果用户长时间无操作(由系统管理员灵活设定,一般为 24h),VLR 将自动删除该用户数据,并通知HLR。

③IMSI的附着与分离

当关机或SIM卡取出后,MS不能建立任何链接。如果MSC仍然对它进行正常的寻呼,必然浪费宝贵的资源。IMSI附着/分离过程的引入就是为了克服这种不必要的浪费。

用户开机时要发起位置更新操作,其当前所在的位置区将登记在用户所在的 MSC/VLR中,如果当前MSC/VLR中没有用户记录,则根据用户IMSI向HLR请求用户数据。HLR记录用户当前位置(记录当前的MSC/VLR号码),并将用户数据传送给MSC/VLR,MSC/VLR将用户状态置为“附着”。如果 MSC/VLR 中有用户数据,则不必向 HLR 要数据,只发起MSC/VLR内的位置更新操作,然后将用户状态置为“附着”。1.5.2.2 忙(专用)状态下(1)呼叫或者被呼

GSM通信可分为网内MS之间呼叫、网间MS呼叫、PSTN内的固定电话呼叫GSM的MS和GSM内MS呼叫PSTN内的固定电话。

移动用户出局呼叫

流程如图1-12所示。图1-12 移动用户出局呼叫流程

流程说明如下:

① MS请求随机接入信道;

②建立信令链接;

③鉴权、加密,呼叫建立;

④ 分配话务信道;

⑤与固定网(ISDN/PSTN)建立至被叫用户的通路,并向被叫用户振铃,向移动台回送呼叫接通证实信号;

⑥ 被叫用户取机应答。

移动用户接受固网用户呼叫

流程如图1-13所示。图1-13 移动用户接收固定网用户呼叫

流程说明如下:

① GMSC接收来自ISDN/PSTN的呼叫;

②GMSC向HLR询问被叫的MSC地址(即MSRN);

③HLR请求VLR分配MSRN;

④ GMSC根据MSRN,建立至被访MSC的通路;

⑤和⑥被访MSC从VLR获取用户数据;

⑥和⑧MSC通过BS向移动台发送寻呼消息;

⑦和⑩被叫移动用户的移动台发回寻呼响应消息,然后执行与前述的出局呼叫流程中的①、②、③、④ 相同的过程,直到移动台振铃,向主叫用户回送呼叫接通证实信号;移动用户取机应答,向固定网发送应答(连接)消息,最后进入通话阶段。

移动用户之间的呼叫

流程如图1-14所示。图1-14 移动用户之间的呼叫

流程说明如下:

① 主叫MS1拨叫MS2电话号码,通知MSC1;

②MSC1找到MS2所属的HLR,向HLR发送路由申请;

③HLR 查询 MS2 的当前位置信息,获得 MS2 服务于 MSC2/VLR2,HLR 向MSC2/VLR2请求路由信息;

④ MSC2/VLR2 分配路由信息,即漫游号码MSRN,将MSRN提交给HLR;

⑤HLR将MSRN送给主叫MSC1;

⑥ MSC1根据MSRN与MSC2之间进行呼叫建立;

⑦ MSC2/VLR2向被叫用户MS2发送寻呼消息;

⑧ MSC2/VLR2收到MS2用户可以接入消息;

⑨ MSC2与MSC1间呼叫建立;

⑩ MSC1向主叫MS1发送信号并接通,MS1与MS2可以通话。(2)切换

切换技术是 GSM 数字移动通信系统保证移动用户进行正常通信的一种重要手段。它既可能是由用户终端(MS)的移动所引起的,也有可能是频谱、容量或网络管理的需要。从近年移动通信的发展情况来看,随着用户数的猛增,小区的半径正变得越来越小,切换越来越频繁,同时还有分层网络以及双频网络之间的切换。因此,切换的作用正越来越重要,其对网络性能的影响也将越来越大。

① 切换的目的

切换的目的是保证通话中的MS越出当前小区时保持现有的通话不中断。一种是当通话中的MS越出管理它的小区的无线覆盖时,为了避免丢失一个正在进行中的通话;另一种是为了优化干扰电平,能够明显避开强干扰而触发的切换;还有由业务量引起的切换,当前小区异常拥挤,而邻近小区较空闲,因为在网络规划时总要保证一些重复覆盖,于是就将一些呼叫从拥挤小区切换到较空闲的小区,但是这种切换在小区规划时要仔细安排,它只是解决拥塞的临时手段,同时将增加邻近小区的干扰。

根据不同的切换目的,可以有多种切换判决方法。以保证通话为目的的切换,其依据是上行和下行的传输质量。在数字系统中,传输误码率就是质量指标,另外还包括无线路径上的传输损耗以及边缘地域的传播时延。当时延太大时,一次连接就会中断。上述参数的测量值是执行切换的判决基础,因此,MS和BTS要有规律地测量上行和下行传输质量和接收电平。MS把记录的结果以每秒两次的频率报告BTS。

另一判决方法是把当前小区中MS的上行传输质量与邻近小区进行比较。由于这个过程比较复杂,目前大多数是采用MS与邻近小区的路径损耗作为比较的依据。实际上,MS 仅测量下行传输情况,根据无线传播的互易定理,可以假定上下行的传输损耗是一致的。

由于拥塞引发的切换过程,需要依据每个BTS的当前负载进行判决,这个值只有MSC和BSC知道。这与前面两种切换过程大不相同。这个过程要求在给定的小区内,由于话务量原因,命令一定量的 MS 切换,而不明确指明是哪些 MS(通常是一些由于其他原因已经接近门限的MS),因此,这类切换还要结合其他判决方法和相应的测量。

为了有效地执行切换,要以尽可能高的频率进行测量。GSM系统中要求MS不仅报告当前业务小区,还要报告6个邻近小区的测量结果。

②参与切换的设备及作用

GSM系统中的MSC、BSC、BTS、MS均参与切换。其中MS的作用是测量无线子系统下行链路性能和从周围小区中接收的信号强度,并且以测量报告的形式发送给BTS。BTS监视每个被服务的MS上行接收电平和质量以及干扰电平,并且整合MS的测量报告,将结果送往BSC。BSC分析BTS发送的测量报告,做出切换的最初判决。MSC起交换作用,对从其他BSS和MSC发来的信息,测量结果的判决由MSC完成。

③切换的分类

不同的原因都会要求执行切换规程,不过所有的切换都是由BSC决定对一个给定MS的切换尝试。一旦作出决定,并且选择了新的小区,真正的切换必须在MS和管理新小区、原小区(新、原BTS)的设备之间协调进行。

根据两个主要准则,切换规程可分为以下两大类。

第一种准则与时间提前量有关,且仅仅影响MS和新BTS之间的无线接口规程的呼入部分。

同步切换:由于新旧小区是相同的,因而可由MS计算新的时间提前量(在切换命令中有是否是同步切换的指示)。

异步切换:在切换规程中,时间提前量必须由MS和BTS两者启

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