3G移動通信概論朱廣強zgq@次課GSM主題知識講座第1頁引言移動通信理論知識-----------------》詳細商業(yè)移動通信系統(tǒng)僅僅考慮怎樣有效構(gòu)架一個通信系統(tǒng)是不夠，除了要考慮它有效性以外，還要考慮它商業(yè)應(yīng)用。7-2商業(yè)蜂窩通信系統(tǒng)需要在原有移動通信系統(tǒng)上添加許多東西，以進行復(fù)雜控制與管理和資源調(diào)度。次課GSM主題知識講座第2頁本章學(xué)習(xí)內(nèi)容GSM系統(tǒng)發(fā)展歷史背景功效實體劃分：分層管理，更有效率編號計劃：尋址、查找方便物理層設(shè)計：怎樣方便提供服務(wù)運作7-3次課GSM主題知識講座第3頁7-4這一節(jié)需要學(xué)習(xí)內(nèi)容GSM系統(tǒng)發(fā)展歷史背景？GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口？GSM編號計劃？次課GSM主題知識講座第4頁一、GSM發(fā)展歷史背景蜂窩系統(tǒng)概念和理論早在20世紀60年代就由美國貝爾試驗室提出來了，不過因為復(fù)雜控制系統(tǒng)，尤其是實現(xiàn)移動臺控制，直到70年代伴隨半導(dǎo)體技術(shù)成熟，大規(guī)模集成電路器件和微處理器技術(shù)發(fā)展以及表面貼裝工藝廣泛應(yīng)用，才為蜂窩移動通信實現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。直到1979年美國在芝加哥開通了第一個AMPS（先進移動電話業(yè)務(wù)）模擬蜂窩系統(tǒng)。7-5次課GSM主題知識講座第5頁一、GSM發(fā)展歷史背景1G模擬系統(tǒng)有4大缺點各系統(tǒng)間沒有公共接口，無法漫游極難開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)頻譜利用率低，無法適應(yīng)大容量需求安全保密性差，易被竊聽，易做“假機”7-6次課GSM主題知識講座第6頁一、GSM發(fā)展歷史背景2G數(shù)字系統(tǒng)4大目標(biāo)采取數(shù)字調(diào)制，提升頻譜效率處理漫游問題，實現(xiàn)“全球通”數(shù)字加密、鑒權(quán)，提升安全性SIM卡技術(shù)，實現(xiàn)終端機卡分離7-7次課GSM主題知識講座第7頁一、GSM發(fā)展歷史背景GSM歐洲電信管理部門（CEPT）主推，并最終成為國際標(biāo)準(zhǔn)第一個數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。（TDMA）IS-95由Qualcomm企業(yè)設(shè)計，由美國TIA推出第一個窄帶CDMA標(biāo)準(zhǔn)，也成為國際標(biāo)準(zhǔn)。（CDMA）7-8經(jīng)典2G系統(tǒng)次課GSM主題知識講座第8頁一、GSM發(fā)展歷史背景PDC日本推出國家標(biāo)準(zhǔn)，并在其本土成功應(yīng)用窄帶數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。（TDMA）D-AMPS美國TIA推出窄帶TDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，也稱IS-54規(guī)范。北美地域標(biāo)準(zhǔn)。（TDMA）7-9經(jīng)典2G系統(tǒng)次課GSM主題知識講座第9頁一、GSM發(fā)展歷史背景GSM含義（歐洲）移動通信尤其小組（GroupSpecialMobile），簡稱GSM全球移動通信系統(tǒng)（GlobalSystemforMobileCommunications

），簡稱GSM7-10次課GSM主題知識講座第10頁一、GSM發(fā)展歷史背景GSM系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范7-11編號內(nèi)容01概述02業(yè)務(wù)方面03網(wǎng)絡(luò)方面04MS-BS接口與協(xié)議05無線路徑上物理層06話音編碼規(guī)范07MS終端適配器08BS-MSC接口09網(wǎng)絡(luò)互通10業(yè)務(wù)互通11設(shè)備和型號認可規(guī)范12操作和維護次課GSM主題知識講座第11頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口7-12移動臺(MS)基站(BS)移動交換中心(MSC)

問題：有層次才有效率，對于GSM網(wǎng)絡(luò)而言，需要劃分出愈加細致功效實體。次課GSM主題知識講座第12頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要組成部分移動臺（MS：MobileStation）基站子系統(tǒng)（BSS：BaseStationSubsystem）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS：NetworkSwitchingSubsystem）7-13次課GSM主題知識講座第13頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口7-14次課GSM主題知識講座第14頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口1、移動臺（ＭＳ）移動用戶設(shè)備部分，分為移動終端和用戶識別卡

移動終端就是“機”，完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收等功效。ＳＩＭ卡就是“身份卡”，存有認證用戶身份所需要全部信息，并能執(zhí)行一些與保密安全相關(guān)主要信息，預(yù)防非法用戶接入網(wǎng)絡(luò)，ＳＩＭ卡還存有與網(wǎng)絡(luò)和用戶相關(guān)管理數(shù)據(jù)，只有插入ＳＩＭ卡后才能接入網(wǎng)絡(luò)。7-15次課GSM主題知識講座第15頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口ＳＩＭ卡產(chǎn)生初衷：將用戶信息從手機中分離開來

7-16次課GSM主題知識講座第16頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口7-17SIM卡作用

無線傳輸比固定傳輸更易被竊聽，假如不提供尤其保護辦法，很輕易被竊聽或被假冒一個注冊用戶。八十年代模擬系統(tǒng)令用戶深受其害。所以，GSM首先引入了SIM卡技術(shù)，它經(jīng)過鑒權(quán)來預(yù)防未授權(quán)接入，這么保護了網(wǎng)絡(luò)運行者和用戶不被假冒利益；經(jīng)過對傳輸加密能夠預(yù)防在無線信道上被竊聽，從而保護了用戶隱私。次課GSM主題知識講座第17頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口7-18SIM卡特點1.客戶與設(shè)備分離；2.通信安全可靠；3.成本低。SIM卡壽命SIM卡平均壽命約為4年左右。

次課GSM主題知識講座第18頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口7-19次課GSM主題知識講座第19頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口2、基站子系統(tǒng)考慮到無線資源有效管理，將基站收發(fā)信機業(yè)務(wù)承載功效和控制功效分離開來，基站收發(fā)信機（BTS）和基站控制器（BSC）各司其職。無線傳輸：負責(zé)“采樣-量化-編碼-交織-調(diào)制-解調(diào)-去交織……”這些經(jīng)典無線通信工作業(yè)務(wù)控制：眼光要更宏觀一些，要著眼于資源調(diào)度和管理以及BTS之間協(xié)調(diào)BTS和BSC共同組成了基站子系統(tǒng)（BSS：BaseStationSubsystem）7-20次課GSM主題知識講座第20頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口7-21次課GSM主題知識講座第21頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口（1）移動交換中心（MSC）首要任務(wù)是完成話音接續(xù)，即交換功效7-22作為網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵，配合其它功效實體完成移動性管理和正當(dāng)性檢驗配合ＢＳＣ完成跨ＢＳＣ切換提供面向系統(tǒng)其它功效實體和面向固定網(wǎng)接口功效次課GSM主題知識講座第22頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口（2）HLR與VLR為了方便用戶信息管理，需要有個數(shù)據(jù)庫存放用戶資料（如位置信息，業(yè)務(wù)信息等等），這么就有了存放器?？紤]到漫游，為了方便提取用戶信息，不過多占用系統(tǒng)資源，存放器又分為了原籍位置存放器（HLR）和訪問位置存放器（VLR）。當(dāng)用戶辦卡時，運行商把用戶資料輸入HLR；當(dāng)用戶漫游到別城市時，漫游地VLR把用戶資料從HLR復(fù)制過來，用戶就能夠繼續(xù)享受運行商服務(wù)了。7-23次課GSM主題知識講座第23頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口（3）EIR為了預(yù)防非法移動臺使用，需要有個數(shù)據(jù)庫來存放相關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)，完成對移動設(shè)備識別、監(jiān)視、閉鎖等功效，這就是設(shè)備識別存放器（EIR）。7-24次課GSM主題知識講座第24頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口（4）AuC為了方便安全性管理，確定用戶身份和對呼叫進行加密，這么就有了鑒權(quán)中心（AuC），因為是針對用戶，所以它是屬于HLR一個功效單元。7-25次課GSM主題知識講座第25頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口（5）OMC為了方便對整個ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)進行管理和監(jiān)控，又產(chǎn)生了操作維護中心（ＯＭＣ），經(jīng)過它實現(xiàn)對ＧＳＭ網(wǎng)內(nèi)各種部件功效監(jiān)視、狀態(tài)匯報、故障診療等功效。7-26

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

基站子系統(tǒng)

移動臺

操作維護中心次課GSM主題知識講座第26頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口為了各廠家設(shè)備能夠通用，ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中各組成部分連接都必須嚴格地符合接口標(biāo)準(zhǔn)，采取一樣分層協(xié)議。7-27次課GSM主題知識講座第27頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口這里需要提到是，ＧＳＭ規(guī)范中對Ａｂｉｓ接口協(xié)議并沒有作詳細要求，造成了不一樣廠家之間ＢＳＣ和ＢＴＳ不能混用。有趣“跑馬圈地”現(xiàn)象。全世界主流設(shè)備商在運行商一期、二期購置無線設(shè)備時采取策略是類似：低價搶地盤。目標(biāo)先追求最大市場份額。一旦圈地完成，一個地市采取了某個設(shè)備商ＢＳＣ和ＢＴＳ，其它廠家基站就再也無法插足其中。前期圈地成本能夠經(jīng)過后期升級、擴容、維保等長久收益來取得。7-28次課GSM主題知識講座第28頁二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口Abis接口非開放特征，妨礙了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。3GPP在制訂WCDMA標(biāo)按時就注意了對Abis接口開放。“無償搬遷”策略。華為和中興崛起后實施“無償搬遷”策略，即無償全網(wǎng)替換，不能從Abis接口入手分一杯羹，就直接一鍋端了?！盁o償搬遷”策略被多個新興設(shè)備商所采取。7-29次課GSM主題知識講座第29頁三、GSM編碼計劃管理一個龐大系統(tǒng)需要科學(xué)方法，而對這個系統(tǒng)中每一個元素都進行編號管理就是方法之一。GSM網(wǎng)絡(luò)是非常復(fù)雜，為了將一個呼叫接至某個移動用戶，需要調(diào)用對應(yīng)實體。所以，要正確尋址，編號計劃就非常主要。好編碼計劃要滿足：唯一性和便于檢索性。7-30次課GSM主題知識講座第30頁三、GSM編碼計劃移動臺國際ISDN號碼（MSISDN）簡單說就是：呼叫需要撥打號碼

7-31國家碼：國際長途用，中國是86國內(nèi)目碼：即網(wǎng)絡(luò)接入號，也就是手機號前3位用戶號碼：8位，前4位用于識別歸屬地，呼叫時能夠經(jīng)過它找到用戶所在HLR，調(diào)取用戶信息。次課GSM主題知識講座第31頁三、GSM編碼計劃國際用戶識別碼（IMSI）用于通信設(shè)備識別用戶，存在SIM卡、HLR和VLR中。

7-32移動國家號碼：3位移動網(wǎng)號：2位移動用戶識別碼：10位次課GSM主題知識講座第32頁三、GSM編碼計劃移動臺漫游號碼（MSRN）結(jié)構(gòu)與MSISDN一樣，不過該號碼是由用戶漫游地MSC/VLR暫時分配。MSISDN是用于指向其所在HLR，要實現(xiàn)通話，建立主叫與被叫注冊地所在MSC之間連接是不行，要建立到被叫所在地MSC之間連接，MSRN就是用來標(biāo)識用戶當(dāng)前所在MSC。

7-33次課GSM主題知識講座第33頁三、GSM編碼計劃被叫收費問題7-34因為不知道用戶所在地，需要去HLR查詢，需要VMSC向HLR回饋MSRN號，這就是當(dāng)年運行商向被叫收費邏輯。（基于成本而言）次課GSM主題知識講座第34頁三、GSM編碼計劃國際漫游收費問題7-35主叫支付被叫用戶不出國時主叫應(yīng)付費用。其余由被叫負擔(dān)。假如堅持全部費用都由主叫出，那么在技術(shù)體系上就應(yīng)該支持顯示被叫所在位置，由主叫確定打不打。次課GSM主題知識講座第35頁三、GSM編碼計劃暫時移動用戶識別碼（TMSI）為了便于用戶身份保密，在無線鏈路上傳遞時代替IMSI來標(biāo)識用戶，由VLR分配給在其覆蓋區(qū)內(nèi)漫游移動用戶標(biāo)識碼。

可用做位置更新、切換、呼叫、群戶等操作時用戶識別，并可在每次鑒權(quán)成功后被重新分配。只在當(dāng)?shù)豈SC/VLR內(nèi)有效。

7-36次課GSM主題知識講座第36頁三、GSM編碼計劃國際移動臺設(shè)備識別碼（IMEI）用于唯一識別某個移動臺設(shè)備。在國內(nèi)，因為沒有給移動臺鑒權(quán)用EIR，這個識別碼用極少。在用戶不用SIM卡作緊急呼叫時，IMEI能夠用作用戶識別碼。

7-37型號同意碼，由歐洲型號認證中心分配工廠裝配碼：由廠家編碼序號碼：由廠家分配備用次課GSM主題知識講座第37頁三、GSM編碼計劃位置區(qū)識別碼（LAI）用于識別不一樣位置區(qū)，用于移動用戶位置更新。

7-38移動國家號碼移動網(wǎng)號：2位位置區(qū)號碼次課GSM主題知識講座第38頁三、GSM編碼計劃全球小區(qū)識別碼（CGI）用于識別某個位置區(qū)下一個小區(qū)，用于移動用戶位置更新。

7-39移動國家號碼移動網(wǎng)號：2位位置區(qū)號碼小區(qū)識別代碼次課GSM主題知識講座第39頁三、GSM編碼計劃基站識別碼（BSIC）不是唯一，主要用于移動臺識別相鄰、采取相同載頻、不一樣基站收發(fā)信機。

7-40網(wǎng)絡(luò)色碼基站色碼次課GSM主題知識講座第40頁7-41小結(jié)GSM系統(tǒng)發(fā)展歷史？GSM網(wǎng)絡(luò)組成和接口？GSM編號計劃？次課GSM主題知識講座第41頁7-42作業(yè)P194.3次課GSM主題知識講座第42頁GSM空中接口物理層設(shè)計頻率資源是運行商最寶貴戰(zhàn)略資源。需要精打細算、加強管理，這一點在GSM空中物理層設(shè)計上表達得淋漓盡致。研究點信道：空中接口種種信道設(shè)計，就其本質(zhì)而言，都是為了提升頻譜資源利用效率（從管理學(xué)層面角度來了解設(shè)計方式）物理信道：空中接口參數(shù)、幀結(jié)構(gòu)邏輯信道：業(yè)務(wù)信道，控制信道7-43次課GSM主題知識講座第43頁GSM空中接口物理層設(shè)計GSM物理信道：TDMA幀分配給MS一個時隙，該時隙就稱為GSM物理信道。突發(fā)脈沖序列都在時隙上傳送，也就是在物理信道上傳送。GSM邏輯信道：當(dāng)同一個物理信道承載不一樣突發(fā)脈沖時，它就成了不一樣邏輯信道。比如，當(dāng)承載TCH脈沖時，它就是業(yè)務(wù)信道；當(dāng)承載BCCH脈沖時，它就是廣播信道；當(dāng)承載SCH脈沖時，它就是同時信道。7-44物理信道↓邏輯信道鐵路↓火車次課GSM主題知識講座第44頁7-45一、物理信道次課GSM主題知識講座第45頁7-46一、物理信道1、空中接口接入方式：TDMA/FDMA多址次課GSM主題知識講座第46頁7-47一、物理信道1、空中接口雙工方式：FDD上行890-915MHz下行935-960MHz信道間隔：200kHz有效信道總數(shù)為124對，每個信道分8個時隙，共992個物理信道。為何下行頻率比上行頻率高？手機號碼確定以后，專用頻點還是覆蓋頻段？次課GSM主題知識講座第47頁7-48一、物理信道1、空中接口當(dāng)前我國給聯(lián)通分配6MHz頻段，給移動分配19MHz頻段。上行鏈路：移動890MHz～909MHz，聯(lián)通909MHz～915MHz。下行鏈路：移動935MHz～954MHz，聯(lián)通954MHz～960MHz。聯(lián)通信號質(zhì)量不如移動？次課GSM主題知識講座第48頁7-49一、物理信道1、空中接口區(qū)群結(jié)構(gòu)：N=3、4、7調(diào)制方式高斯最小頻移鍵控（GMSK）高斯濾波器：BT=0.3頻譜利用率：1.35bps/Hz次課GSM主題知識講座第49頁7-50一、物理信道1、空中接口基站發(fā)射功率為每載波500W，平均每個時隙為500/8=62.5W。移動臺發(fā)射功率為0.8W，2W，5W，8W和20W五種。小區(qū)覆蓋半徑最大為35km，最小為500m。可采取3小區(qū)9扇區(qū)區(qū)群結(jié)構(gòu)。

次課GSM主題知識講座第50頁7-51一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)每個TDMA幀分0~7共8個時隙次課GSM主題知識講座第51頁7-52一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)TDMA幀→復(fù)幀→超幀→超高幀每個載頻定義為一個TDMA幀，每個幀包含8個時隙，這就有了幀號。復(fù)幀是針對TDMA幀中一個特定時隙來定義。兩個復(fù)幀結(jié)構(gòu)：26幀：普通用于TCH，以及跟隨其SACCH（幀12）和FACCH51幀：用于BCH和CCCH次課GSM主題知識講座第52頁7-53一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)TDMA幀→復(fù)幀→超幀→超高幀超幀：能夠容納51復(fù)幀和26復(fù)幀幀，所以為51×26=1326幀，6.12秒。

超高幀：連續(xù)2048個超幀，約3個多小時，每當(dāng)一個新超高幀開始，加密和跳頻算法也重新開始。次課GSM主題知識講座第53頁7-54一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)手機在微觀上看，不是全雙工模式，只有一套收發(fā)設(shè)備，所以在特定時隙只能收或發(fā)。為了防止手機這個問題，要求上行和下行有3個時隙偏移量。除非給手機添加一個雙工器，同時發(fā)射和接收，不過成本高。次課GSM主題知識講座第54頁7-55一、物理信道2、幀結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)上行傳輸所用幀號和下行傳輸所用幀號相同，但上行幀相對于下行幀，在時間上推后3個時隙。這么安排，允許移動臺在這3個時隙時間內(nèi)，進行幀調(diào)整以及對收發(fā)信機調(diào)諧和轉(zhuǎn)換。次課GSM主題知識講座第55頁一、物理信道刺刀在前，刺刀在后——準(zhǔn)確時間控制7-56在TDMA系統(tǒng)中，精準(zhǔn)控制手機發(fā)射時間是非常主要，一個手機必須在指配給它時間內(nèi)發(fā)射信號，而在其余時間內(nèi)保持寂靜。就如閱兵一樣，走快了走慢了都不行，前后都是刺刀呢。問題：假如手機使用4號時隙，距離基站幾公里甚至幾十公里范圍，那么抵達基站后會不會干擾到5號、甚至6號時隙？干擾到什么程度？干擾到了怎么辦？次課GSM主題知識講座第56頁一、物理信道刺刀在前，刺刀在后——準(zhǔn)確時間控制7-57假設(shè)手機離基站9km，基站至手機有一次延時，手機至基站又有一次延時，往返18km。單程延遲：9000m/(3*10m8/s)=30微秒，雙程延時：60微秒。因為一個比特占用時間為3.7微秒，60us/(3.7us/bit)=17bit，則造成了17bit延時。怎么辦？次課GSM主題知識講座第57頁一、物理信道刺刀在前，刺刀在后——準(zhǔn)確時間控制7-58為了消除路徑時延，引入時間提前量TA（TimeAdvance），指示手機提前發(fā)射。GSM中TA是以bit來計算，取值范圍為0-63bit，對應(yīng)覆蓋范圍為0-35km。假設(shè)手機離基站9km，基站至手機有一次延時，手機至基站又有一次延時，往返18km。單程延遲：9000m/(3*10m8/s)=30微秒，雙程延時：60微秒。因為一個比特占用時間為3.7微秒，60us/(3.7us/bit)=17bit，則造成了17bit延時。時延不停改變怎么辦？次課GSM主題知識講座第58頁一、物理信道刺刀在前，刺刀在后——準(zhǔn)確時間控制7-59在呼叫過程中，手機必須不停測量時延值然后傳送給基站，基站必須監(jiān)測呼叫抵達時間，并每隔0.5秒向移動臺發(fā)出一次指令，逐步指示移動臺應(yīng)提前發(fā)射時間。

問題：0.5秒才指示一次時間提前量，假如我坐在高鐵上，會不會因為速度太快而造成對其它時隙干擾？次課GSM主題知識講座第59頁一、物理信道刺刀在前，刺刀在后——準(zhǔn)確時間控制7-60要延遲1bit，需要移動554m距離，你在0.5秒能移動554m么？除非你坐是波音747。不然，最高速率413km/h磁懸浮也就119m/s。

問題：無線信道是有多徑效應(yīng)，TA測算可能存在誤差（經(jīng)過實地測算，最多可能到達3bit），怎么處理呢？次課GSM主題知識講座第60頁一、物理信道刺刀在前，刺刀在后——準(zhǔn)確時間控制7-61預(yù)留保護間隔，這么萬一有點差錯也能夠有個緩沖。好比閱兵式上為刺刀留10cm。保護間隔多長？后面章節(jié)突發(fā)脈沖會詳細講述。準(zhǔn)確時間控制：時間提前量+時間保護間隔次課GSM主題知識講座第61頁二、邏輯信道TDMA幀分配給MS一個時隙，該時隙稱為GSM物理信道。物理信道只是載體，邏輯信道決定了跑什么內(nèi)容。7-62業(yè)務(wù)信道（TCH）控制信道（CCH）次課GSM主題知識講座第62頁二、邏輯信道1、業(yè)務(wù)信道（TCH）7-63全速率：22.8kbps全速率：增強型，語音質(zhì)量更加好半速率：11.4kbps次課GSM主題知識講座第63頁二、邏輯信道7-642、控制信道（CCH）

凡是有資源地方就得有控制，要不然大家搶資源就會沒了規(guī)矩，亂了套，最終會降低資源使用效率。次課GSM主題知識講座第64頁二、邏輯信道7-652、控制信道（CCH）候車廳大喇叭——FCCHFCCH（頻率校正信道）：下發(fā)一個長達142位全0比特，以確保MS校正自己振蕩器頻率并鎖定到該BTS頻率。只有鎖定了該塊載頻，MS才能收聽到跟隨在FCCH之后同時信息SCH和BCCH。兩個目標(biāo)：1、提醒2、鎖頻：確保手機頻率與BTS一致次課GSM主題知識講座第65頁二、邏輯信道7-662、控制信道（CCH）現(xiàn)在是北京時間八點整——SCHSCH（同時信道）：報時。攜帶MS幀同時信息（TDMA幀號）和BTS識別碼，用作下行鏈路，在BCCH下行鏈路0號時隙發(fā)送。前者用于MS和BTS之間同時，后者用來識別基站。次課GSM主題知識講座第66頁二、邏輯信道7-672、控制信道（CCH）我地盤，我業(yè)務(wù)——BCCHBCCH（廣播控制信道）：廣播網(wǎng)絡(luò)信息，也稱系統(tǒng)信息。當(dāng)移動臺開機但沒有通話時，會周期性地監(jiān)視BCCH中信息。除了監(jiān)視移動臺所在小區(qū)BCCH外，還監(jiān)視相鄰小區(qū)BCCH信息，并存放最強6個，同時保留還有同時信息，方便切換后快速同時。次課GSM主題知識講座第67頁二、邏輯信道7-682、控制信道（CCH）我地盤，我業(yè)務(wù)——BCCHBCCH（廣播控制信道）：廣播信息包含：位置區(qū)識別碼，移動臺應(yīng)監(jiān)視相鄰小區(qū)列表，小區(qū)識別碼，本小區(qū)使用頻率列表，接入控制等等。次課GSM主題知識講座第68頁二、邏輯信道7-692、控制信道（CCH）想上車，請先買票——RACH/AGCHRACH/AGCH（隨機/允許接入信道）：MS經(jīng)過RACH信道申請分配一個獨立專用控制信道，可作為對尋呼響應(yīng)或者MS主叫/登記時接入；AGCH用于為MS分配一個獨立專用控制信道。次課GSM主題知識講座第69頁二、邏輯信道7-702、控制信道（CCH）廣播尋人——PCH/CBCHPCH/CBCH（尋呼信道/小區(qū)廣播信道）：PCH是在位置區(qū)范圍內(nèi)尋呼MS；CBCH是在小區(qū)范圍內(nèi)傳遞需要廣播到小區(qū)中全部移動臺信息。次課GSM主題知識講座第70頁二、邏輯信道7-712、控制信道（CCH）

列車導(dǎo)乘員——SDCCHSDCCH（獨立專用控制信道）：用在分配TCH之前在呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令，如登記和鑒權(quán)，空閑情況下短消息和小區(qū)廣播也在其上發(fā)送。傳送信令包含：位置更新、開關(guān)機、呼叫建立、短消息等等。次課GSM主題知識講座第71頁二、邏輯信道7-722、控制信道（CCH）

列車服務(wù)員——FACCH/SACCHFACCH/SACCH（快速/慢速輔助控制信道）：SACCH，上行方面?zhèn)鬟fMS接收當(dāng)前服務(wù)小區(qū)以及相鄰小區(qū)信號強度測試匯報，以及鏈路質(zhì)量匯報，下行方面，傳遞功率控制和定時信息。次課GSM主題知識講座第72頁二、邏輯信道7-732、控制信道（CCH）列車服務(wù)員——FACCH/SACCHFACCH/SACCH（快速/慢速輔助控制信道）：SACCH速率為383bit/s，要傳遞一個完整信息，延遲到達480ms，對于切換這種需要快速處理信息，是不夠用。這就有了FACCH（借用TCH幀來傳遞信息），無須等到TCH完成后在SACCH幀上傳遞信息。次課GSM主題知識講座第73頁7-74三、波形設(shè)計TDMA信道上一個時隙中信息格式稱為突發(fā)脈沖序列，共有4種類型常規(guī)突發(fā)NB：用于業(yè)務(wù)信道及除了RACH、SCH、FCCH控制信道上信息頻率校正突發(fā)FB：用于校正移動臺載波頻率同時突發(fā)SB：用于傳輸TDMA幀號和基站識別碼接入突發(fā)AB：用于移動用戶向基站提出入網(wǎng)申請次課GSM主題知識講座第74頁7-75三、波形設(shè)計常規(guī)突發(fā)脈沖序列尾比特：幫助識別起始位和中止位保護間隔：預(yù)防時隙交疊加密比特：語音信號經(jīng)過A5算法后填充進了加密比特中訓(xùn)練序列：有信息就要有訓(xùn)練序列，均衡用Flag：借用標(biāo)志，借用“1”即為快速輔助控制信道，“0為”TCH信道次課GSM主題知識講座第75頁7-76三、波形設(shè)計頻率校正突發(fā)脈沖序列尾比特：幫助識別起始位和中止位保護間隔：預(yù)防時隙交疊固定比特：全0次課GSM主題知識講座第76頁7-77三、波形設(shè)計同時突發(fā)脈沖序列尾比特：幫助識別起始位和中止位保護間隔：預(yù)防時隙交疊同時序列：作用類似于訓(xùn)練序列，但更長加密比特：25bit（19bit幀號+6bitBSIC號）消息字段編碼后得到78bit次課GSM主題知識講座第77頁7-78三、波形設(shè)計接入突發(fā)脈沖序列保護間隔更長，因為MS試圖接入到系統(tǒng)時還不知道發(fā)射定時，所以要增加保護帶，即：MS發(fā)送該突發(fā)脈沖時，BTS并不知道MS位置，所以來自MS消息定時也無法準(zhǔn)確計算。次課GSM主題知識講座第78頁7-79這一節(jié)需要學(xué)習(xí)內(nèi)容GSM空中接口物理層設(shè)計：物理信道（多址方式、雙工方式、TA提前量、突發(fā)脈沖、幀結(jié)構(gòu)），邏輯信道（業(yè)務(wù)信道，控制信道）次課GSM主題知識講座第79頁7-80作業(yè)P194.5次課GSM主題知識講座第80頁GSM系統(tǒng)運作GSM是怎樣運作？研究點:“從手機看GSM”：手機在干什么？13-81次課GSM主題知識講座第81頁GSM系統(tǒng)運作手機在干什么？開機狀態(tài)下，按照是否通話把移動臺分成兩種狀態(tài)模式

空閑模式：（待機狀態(tài)）

移動臺沒有和系統(tǒng)建立連接時狀態(tài)

專用模式：（通話狀態(tài)）

移動臺已經(jīng)工作在一條激活了全雙工信道上狀態(tài)13-82次課GSM主題知識講座第82頁1、空閑模式手機在干什么？空閑模式下手機：普通意義上講指是選擇運行商（無信號時兩個提醒：無網(wǎng)絡(luò)和僅限緊急呼叫），網(wǎng)絡(luò)選擇在出國漫游時是有用（可手動，可自動）。13-83次課GSM主題知識講座第83頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：

玩網(wǎng)游，先選擇一個服務(wù)器。打電話，請先選擇一個小區(qū)。

怎樣選擇？13-84次課GSM主題知識講座第84頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：小區(qū)選擇流程13-85次課GSM主題知識講座第85頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：小區(qū)選擇企業(yè)選擇指數(shù)C——小區(qū)選擇指數(shù)C1C=企業(yè)開出薪水-你心里薪水底線C1=MS接收電平-系統(tǒng)允許移動臺接收最小接收電平不過除了考慮收到薪水（下行），還要考慮付出住房公積金（上行）13-86次課GSM主題知識講座第86頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：小區(qū)選擇

除了考慮收到（下行），還要考慮付出（上行）C=企業(yè)開出薪水-你心里薪水底線-Max[(公積金最高限額-企業(yè)支付能力),0]C1=MS接收電平-系統(tǒng)允許移動臺接收最小接收電平-Max[(手機接入系統(tǒng)時可使用最大發(fā)射功率-手機本身最大輸出功率)，0]13-87次課GSM主題知識講座第87頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：1、小區(qū)變?yōu)榻範(fàn)顟B(tài)2、超出最大重傳次數(shù)M之后不能接入3、下行鏈路誤碼率太高4、C1<0連續(xù)超出5s5、另一小區(qū)C2>當(dāng)前小區(qū)C2超出5s6、另一位置區(qū)小區(qū)C2>(當(dāng)前小區(qū)C2+CRH)超出5s13-88次課GSM主題知識講座第88頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：小區(qū)重選跳槽指數(shù)——小區(qū)重選指數(shù)C2僅考慮功率（工資）：C2=C1

這是不是就夠了呢？

考慮企業(yè)評價，給個偏置，即運行商希望有小區(qū)能吸收更多話務(wù)，勉勵別小區(qū)MS重選到該小區(qū)來。這么就有：C2=C1+CRO，

其中CRO為小區(qū)重選偏置13-89次課GSM主題知識講座第89頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：小區(qū)重選跳槽指數(shù)——小區(qū)重選指數(shù)C2企業(yè)不希望員工頻繁跳槽，一樣運行商不希望手機做過多小區(qū)重選，怎么辦？設(shè)了參數(shù)PT（處罰時間），不到時間不給重選，企業(yè)簽協(xié)議，不到時間不給跳槽，即C2=C1+CRO-TO×H(PT-T)其中，TO為時間偏置，當(dāng)x<0時，函數(shù)H(x)=0，當(dāng)x>0時，函數(shù)H(x)=113-90次課GSM主題知識講座第90頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：小區(qū)重選跳槽指數(shù)——小區(qū)重選指數(shù)C2上面講都是正評價，要是運行商不希望有小區(qū)吸收更多話務(wù)，怎么辦？CRO前面符號要能變成負才行！有了限制條件：C2=C1+CRO-TO×H(PT-T);PT≠31其中，TO為時間偏置，當(dāng)x<0時，函數(shù)H(x)=0，當(dāng)x>0時，函數(shù)H(x)=1，當(dāng)PT=31時，CRO符號由正變負13-91次課GSM主題知識講座第91頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：問題：GSM系統(tǒng)PCH信道下發(fā)尋呼消息，用于尋找手機，對某個GSM手機來說，可能會收到非常多“尋機啟示”，但最少有99%上不是找自己，每個都要解碼出來，太浪費能量了，怎么辦呢？13-92次課GSM主題知識講座第92頁1、空閑模式手機在干什么？

空閑模式下手機：

不連續(xù)接收：

將手機劃分尋呼組，還沒輪到尋呼本組時，GSM處于待機狀態(tài)，對網(wǎng)絡(luò)呼叫直接忽略掉，當(dāng)尋呼到本組時，GSM手機開始對PCH信道消息進行解碼，查看是否是找自己。

問題：怎樣分組？按照國際用戶識別碼IMSI號進行分組13-93次課GSM主題知識講座第93頁2、專用模式手機在干什么？專用模式下手機：1、馬上指配：移動臺提出入網(wǎng)申請，網(wǎng)絡(luò)依據(jù)情況分配一條信道。比如被人尋呼了想接入網(wǎng)絡(luò)，作為主叫接入網(wǎng)絡(luò)，發(fā)短消息，上報位置消息等等。2、鑒權(quán)：驗證是不是自己人，山寨卡不行。3、傳輸管理：有多寬車走多寬路4、小區(qū)切換：Locating算法13-94次課GSM主題知識講座第94頁2、專用模式手機在干什么？