第03章組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)

1、7-7-1 1數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信3-3-2 2數(shù)字移動(dòng)通信第3章組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)3-3-3 3要求與重點(diǎn)3-3-4 4本節(jié)課的問題n問題：n多用戶信道共用？n系統(tǒng)的移動(dòng)性管理？3-3-5 5奧運(yùn)鳥巢最多可以容納10萬人，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)所能提供的可用信道數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用戶數(shù)，這些用戶要如何共用有限的信道資源呢？3-3-6 63.5 多信道共用技術(shù) 多信道共用（中繼）：由網(wǎng)內(nèi)的大量用戶共享相對(duì)較小數(shù)量的無線信道 19世紀(jì)末由丹麥數(shù)學(xué)家愛爾蘭提出 現(xiàn)在用他的名字作為話務(wù)量強(qiáng)度的單位 共用的基本概念共用的基本概念 按需分配按需分配（1）當(dāng)用戶提出服務(wù)要求時(shí)，系統(tǒng)為其）當(dāng)用戶提出服務(wù)要求時(shí)，系統(tǒng)為其分分配配信道

2、信道（2）當(dāng)用戶不需要服務(wù)時(shí)，信道被）當(dāng)用戶不需要服務(wù)時(shí)，信道被釋放釋放3-3-7 73.5 多信道共用技術(shù) 問題的提出：M個(gè)用戶，n個(gè)信道 若無空閑信道，則新用戶被阻塞或需要排隊(duì)等待服務(wù) Mn不存在阻塞 Mn存在阻塞 思考：M與n是怎樣的關(guān)系才合理呢？3-3-8 83.5 多信道共用技術(shù)基本思路：根據(jù)用戶的統(tǒng)計(jì)特性來設(shè)計(jì)系統(tǒng)容根據(jù)用戶的統(tǒng)計(jì)特性來設(shè)計(jì)系統(tǒng)容量量使用使用固定數(shù)量固定數(shù)量的信道為大量的、隨機(jī)數(shù)量的用的信道為大量的、隨機(jī)數(shù)量的用戶提供服務(wù)。戶提供服務(wù)。在在信道數(shù)量信道數(shù)量和和呼叫阻塞概率呼叫阻塞概率之間進(jìn)行折衷。之間進(jìn)行折衷。3-3-9 93.5.1 話務(wù)量與呼損一、話務(wù)量的定義

3、度量話音通信中業(yè)務(wù)量的大小 單位時(shí)間內(nèi)的電話交換量 單位小時(shí)的呼叫小時(shí)或單位分鐘的呼叫分鐘0ACt請(qǐng)求速率（C）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的平均呼叫次數(shù)保持時(shí)間（t0） ：每次呼叫平均占用信道的時(shí)間3-3-10103.5.1話務(wù)量與呼損n 1 1、呼叫話務(wù)量、呼叫話務(wù)量 話務(wù)量是度量通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)量或繁忙程度的指標(biāo)。其性質(zhì)如同客流量，具有隨機(jī)性，只能用統(tǒng)計(jì)方法獲取。流入話務(wù)量：呼叫請(qǐng)求速率乘以平均占用信道時(shí)間完成話務(wù)量：呼叫成功速率乘以平均占用信道時(shí)間 其中，t0是每次通話的平均保持時(shí)間（小時(shí)/次），C單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)用戶的平均呼叫請(qǐng)求次數(shù)（次/小時(shí)）。兩者相乘而得到應(yīng)是一個(gè)無量綱的量，專門命名它的單位為“愛爾

4、蘭”（Erlang）。 0CtA00tCA 3-3-11 11一、話務(wù)量的定義舉例：設(shè)在100個(gè)信道上，平均每小時(shí)有2100次呼叫，平均每次呼叫時(shí)間為2分鐘，則這些信道上的呼叫話務(wù)量為思考：一個(gè)信道所能完成的最大話務(wù)量是多少？2100 270Erl60A3-3-1212 呼損率（B）：由于無信道可用而造成呼叫失敗的概率 為呼叫成功的話務(wù)量， 為一個(gè)小時(shí)內(nèi)呼叫成功的通話次數(shù)0 0AC t 二、呼損率A0C0CCAABAC呼損率反映了什么？3-3-1313 服務(wù)等級(jí)（GoS） 呼損率越小，成功呼叫概率越大，用戶越滿意。要想要想提高服務(wù)等級(jí)，提高服務(wù)等級(jí)，一是提高系統(tǒng)容量，二是減少用戶數(shù)（這不是希望

5、一是提高系統(tǒng)容量，二是減少用戶數(shù)（這不是希望的），三是采用合理的多信道共用方法，呼損率和話的），三是采用合理的多信道共用方法，呼損率和話務(wù)量是一對(duì)矛盾，務(wù)量是一對(duì)矛盾， 呼損率也稱為服務(wù)等級(jí)。 可用來衡量最忙情況下用戶進(jìn)入系統(tǒng)的能力。二、呼損率主要考慮兩個(gè)問題：主要考慮兩個(gè)問題：確定用戶在確定用戶在忙時(shí)接入系統(tǒng)忙時(shí)接入系統(tǒng)被阻塞的概率。被阻塞的概率。確定符合確定符合GoS所需要的所需要的最大話務(wù)量最大話務(wù)量。3-3-1414 愛爾蘭公式假設(shè)呼叫具有以下性質(zhì)：（1）每次呼叫相互獨(dú)立，互不相關(guān)；（2）每次呼叫在時(shí)間上都有相同的概率。0!nriniAnPGOSAi阻塞二、呼損率利用查表法或查圖法得到

6、總呼叫話利用查表法或查圖法得到總呼叫話務(wù)量務(wù)量A！3-3-1515 忙時(shí)話務(wù)量：一天中最忙的那個(gè)小時(shí)中每個(gè)用戶的平均話務(wù)量 一天中不同時(shí)段的話務(wù)量是有區(qū)別的 考慮通信系統(tǒng)的用戶數(shù)和信道數(shù)時(shí)，采用忙時(shí)平均話務(wù)量 忙時(shí)信道夠用，非忙時(shí)肯定不成問題。 集中系數(shù)（K） 忙時(shí)話務(wù)量與全日話務(wù)量之比 一般取7%15%三、每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量（Aa）3-3-1616 忙時(shí)話務(wù)量 C：每一用戶每天平均呼叫次數(shù) T：每次呼叫平均占用信道時(shí)間（單位為s） K：忙時(shí)集中系數(shù)3600aCTKA 三、每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量（Aa）問題系統(tǒng)到底能容納多少用戶數(shù)n還記得系統(tǒng)容量的定義嗎？一定頻段內(nèi)所能提供的信道數(shù)或用戶的最大數(shù)目

7、或系統(tǒng)輸入話務(wù)總量。上次課用一定頻段內(nèi)所能提供的信道數(shù)來表示系統(tǒng)容量，用符號(hào)C來表示。這次課用系統(tǒng)所能夠用戶的最大數(shù)目或系統(tǒng)輸入話務(wù)總量3-3-1717問題系統(tǒng)到底能容納多少用戶數(shù)n通過前面分析的幾個(gè)參數(shù)呼損率信道數(shù)每個(gè)用戶忙時(shí)的話務(wù)量n系統(tǒng)到底能容納多少用戶數(shù)呢？n求解的思路是什么呢？3-3-18183-3-19193.5.2 多信道共用的容量和信道利用率由呼損率B和信道數(shù)n，確定系統(tǒng)可支持的總呼叫話務(wù)量A系統(tǒng)所能容納的用戶數(shù)M每個(gè)信道所能容納的用戶數(shù) maAMA/aaA AMA nmnAn3-3-20203.5.2 多信道共用的容量和信道利用率 信道利用率：每個(gè)信道平均完成的話務(wù)量ABAn

8、n（1-）思考：思考： 不同的不同的信道分配方式信道分配方式，對(duì)信道利，對(duì)信道利用率有何影響？用率有何影響？3-3-21213.5.2 多信道共用的容量和信道利用率 舉例：當(dāng)呼損率為1%時(shí)，10個(gè)信道所支持的話務(wù)量與2組5個(gè)信道以及10組單個(gè)信道支持的話務(wù)量一樣嗎？ 10個(gè)信道所支持的話務(wù)量為4.46 Erlangs 2組5個(gè)信道可支持的話務(wù)量為21.36 = 2.72 Erlangs10組單個(gè)信道可支持的100.01 0.1 Erlangs 信道分組方式影響系統(tǒng)能支持的用戶數(shù)量動(dòng)態(tài)信道分配和信道借用策略能提高系統(tǒng)容量的原因3.5.2 多信道共用的容量和信道利用率n 舉例：某移動(dòng)通信系統(tǒng)一個(gè)無

9、線小區(qū)有10個(gè)信道，每天每個(gè)用戶平均呼叫次數(shù)為15次，每次占用信道平均時(shí)間為80s，呼損率要求10，忙時(shí)集中系數(shù)為0.1。問該無線小區(qū)能容納多少用戶？n （1）查表，A7.551 Erlangsn （2）每個(gè)用戶的忙時(shí)話務(wù)量0.033Erl/用戶n （3）系統(tǒng)能容納的用戶數(shù)3-3-2222228aAMA3-3-2323蜂窩移動(dòng)通信成功通信包括三個(gè)階段：呼叫建立消息傳輸釋放3.8 系統(tǒng)的移動(dòng)性管理3-3-2424通信網(wǎng)絡(luò)最基本的任務(wù)：建立始呼與被呼之間的連接 識(shí)別被呼用戶 定位用戶所在位置 建立網(wǎng)絡(luò)到用戶的路由連接 通話過程中維持連接 通話結(jié)束，拆除連接3.8 系統(tǒng)的移動(dòng)性管理在此過程中的有哪些

10、問題需要解決？3-3-2525 在移動(dòng)通信網(wǎng)中，建立一個(gè)呼叫連接需要解決三個(gè)問題 用戶所在的位置 用戶識(shí)別 用戶所需提供的服務(wù)3.8 系統(tǒng)的移動(dòng)性管理3-3-26263.8 系統(tǒng)的移動(dòng)性管理 基站如何找手機(jī)？ “動(dòng)中通”？3-3-2727一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 你在外面晃悠，家里希望有事的時(shí)候能夠找到你，所以你最好到了一個(gè)新的地方就給家里打電話，同樣，手機(jī)到了一個(gè)新地方也要報(bào)告給基站，這就是“正常位置更新”。問題：怎么劃分問題：怎么劃分“新地方新地方”？ 怎么知道到了怎么知道到了“新地方新地方”？3-3-2828一、位置更新怎樣劃分“新地方”？ 位置區(qū)的概念 位置區(qū)是隨著蜂窩通

11、信的發(fā)展而產(chǎn)生的，在模擬通信時(shí)代是沒什么位置區(qū)的概念的，一個(gè)MSC包打天下。如果要尋找一臺(tái)“大哥大”，那么就在該MSC下所有的基站下發(fā)尋呼消息來找該手機(jī)。問題：系統(tǒng)負(fù)荷大解決：劃分位置區(qū)，分片尋呼3-3-2929n 移動(dòng)通信網(wǎng) 若干服務(wù)區(qū) 若干MSC區(qū) 若干位置區(qū) 若干基站小區(qū)一、位置更新3-3-3030一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 手機(jī)通過偵聽廣播消息得知自己所在的位置區(qū)，如果位置區(qū)發(fā)生了變化，則主動(dòng)聯(lián)系無線網(wǎng)絡(luò)，上報(bào)自己所在的位置。終端主動(dòng)報(bào)告位置變更 問題：位置更新信息存哪兒？問題：位置更新信息存哪兒？3-3-3131一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 無線網(wǎng)絡(luò)收到手機(jī)發(fā)來

12、的位置變更消息后，就把它記載在數(shù)據(jù)庫中，這個(gè)數(shù)據(jù)庫稱為位置寄存器。 無線網(wǎng)絡(luò)收到對(duì)該手機(jī)的被叫請(qǐng)求后，就首先查找位置寄存器，確定手機(jī)當(dāng)前所處的位置區(qū)，再將被叫的請(qǐng)求發(fā)送到該位置區(qū)的基站，由這些基站對(duì)手機(jī)進(jìn)行尋呼。位置區(qū)下面管理多少個(gè)小區(qū)（基站）？3-3-3232一、位置更新兩個(gè)位置寄存器 -原籍位置寄存器（HLR） 訪問位置寄存器（VLR）原籍位置寄存器（HLR）：負(fù)責(zé)移動(dòng)臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理用戶參數(shù)信息：向用戶提供的服務(wù)，用戶的各種號(hào)碼，識(shí)別碼，用戶的保密參數(shù)；用戶位置信息：移動(dòng)漫游號(hào)碼，VLR地址，呼叫路由。3-3-3333 訪問位置寄存器（VLR）：存儲(chǔ)用戶位置信息的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，往往和MSC合并

13、在一個(gè)設(shè)備實(shí)體中 漫游用戶必須向與漫游地點(diǎn)MSC相關(guān)的VLR登記。向漫游用戶分配移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼，并通知該用戶的HLR。 已經(jīng)有了HLR還要VLR干什么呢？一、位置更新3-3-3434一、位置更新兩個(gè)位置寄存器 -原籍位置寄存器（HLR） 訪問位置寄存器（VLR） 用戶資料信息很多，在其它位置區(qū)時(shí)，如果每次呼叫都要去注冊(cè)地所在的HLR中把用戶資料弄過來，太麻煩，因此有了VLR，用戶由一個(gè)位置區(qū)進(jìn)入另外一個(gè)時(shí)，從HLR中下載新的數(shù)據(jù)到VLR中，并刪除前一個(gè)VLR的信息?？梢詫LR理解為HLR的本地緩存3-3-3535小區(qū)小區(qū)1小區(qū)小區(qū)3小區(qū)小區(qū)2小區(qū)小區(qū)4位置區(qū)位置區(qū)1位置區(qū)位置區(qū)2BSCBS

14、CMSCVLRMSCVLRHLR(1) MS(1) MS向向MSCMSC發(fā)送發(fā)送“位置更新請(qǐng)求位置更新請(qǐng)求”(1)(2)(2) MSC(2) MSC向客戶的向客戶的HLRHLR發(fā)送發(fā)送“位置更新請(qǐng)求位置更新請(qǐng)求”(3) HLR(3) HLR回送回送“位置更新接受位置更新接受”(3)(4)(4) MSC (4) MSC 對(duì)對(duì)VLRVLR中該客戶的中該客戶的IMSIIMSI作標(biāo)記，并向作標(biāo)記，并向MSMS回送回送“位置更新證實(shí)位置更新證實(shí)”(5)(5) HLR(5) HLR通知原來的通知原來的MSCMSC刪除刪除VLRVLR中有關(guān)該中有關(guān)該MSMS的客戶數(shù)據(jù)的客戶數(shù)據(jù) 3-3-3636一、位置更新

15、位置更新與“打電話報(bào)平安” 你在外面晃悠，就算地方?jīng)]有變，但是隔段時(shí)間也要給家里打電話，免得家里擔(dān)憂，同樣，手機(jī)也要周期性向系統(tǒng)匯報(bào)所在位置，這叫“周期性位置”。3-3-3737一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 位置變更消息還有個(gè)時(shí)效性問題。有時(shí)候你手機(jī)所處的位置區(qū)并沒有變更，但網(wǎng)絡(luò)也無法找到你，比如手機(jī)沒電、SIM卡被拔出。或者是手機(jī)位置發(fā)生了變化，但是網(wǎng)絡(luò)無法得知，比如進(jìn)入了無信號(hào)區(qū)。 因此要求手機(jī)每隔一段時(shí)間，都要向網(wǎng)絡(luò)匯報(bào)位置。3-3-3838一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 手機(jī)周期性向系統(tǒng)匯報(bào)所在位置。逾時(shí)未報(bào)的，就把它當(dāng)成了“網(wǎng)絡(luò)不可及”，直到收到它的下一次位置更新再

16、改變狀態(tài)。周期性更新（圖示為30分鐘后） 特殊事件：手機(jī)沒電，沒信號(hào)，下特殊事件：手機(jī)沒電，沒信號(hào)，下電池，關(guān)機(jī)電池，關(guān)機(jī)3-3-3939一、位置更新新問題：手機(jī)關(guān)機(jī)問題？ “周期性匯報(bào)”無法有效解決手機(jī)關(guān)機(jī)問題！ 解決思路：開關(guān)機(jī)的時(shí)候都通知網(wǎng)絡(luò)一聲。關(guān)機(jī)時(shí)，用戶向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送“分離處理請(qǐng)求”，這一信息存在VLR上（不發(fā)送給HLR）。開機(jī)時(shí)，如果通過接收系統(tǒng)消息發(fā)現(xiàn)開機(jī)時(shí)的位置區(qū)標(biāo)識(shí)已經(jīng)發(fā)生了改變，那么就執(zhí)行正常的位置更新，如果位置區(qū)沒有發(fā)生改變，就向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)“附著”消息，告訴網(wǎng)絡(luò)我又回來了，可以呼我了。思考：手機(jī)已關(guān)機(jī)和用戶不在服務(wù)區(qū)思考：手機(jī)已關(guān)機(jī)和用戶不在服務(wù)區(qū)系統(tǒng)位置更新過程系統(tǒng)位置

17、更新過程 移動(dòng)臺(tái)的位置登記移動(dòng)臺(tái)的位置登記 位置區(qū)改變后的位置更新位置區(qū)改變后的位置更新 在一特定時(shí)間內(nèi)，移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)生聯(lián)系時(shí)，在一特定時(shí)間內(nèi)，移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)生聯(lián)系時(shí)，移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)地、周期地與網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系，核對(duì)數(shù)移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)地、周期地與網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系，核對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)3-3-4040開機(jī)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)新的移動(dòng)用戶的國際用戶識(shí)別開機(jī)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)新的移動(dòng)用戶的國際用戶識(shí)別碼的數(shù)據(jù)做碼的數(shù)據(jù)做“附著附著”標(biāo)記，表明此用戶是激活用戶；標(biāo)記，表明此用戶是激活用戶；關(guān)機(jī)時(shí)，發(fā)送一個(gè)關(guān)機(jī)時(shí)，發(fā)送一個(gè)“分離分離”消息，并在國際用戶識(shí)消息，并在國際用戶識(shí)別碼上去掉別碼上去掉“附著附著”標(biāo)記，增加標(biāo)記，增加“分離

18、分離”標(biāo)記。標(biāo)記。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在特定時(shí)間內(nèi)沒有收到來自移動(dòng)臺(tái)任何信息當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在特定時(shí)間內(nèi)沒有收到來自移動(dòng)臺(tái)任何信息時(shí)，就啟動(dòng)周期位置更新措施。時(shí)，就啟動(dòng)周期位置更新措施。3-3-4141n 在實(shí)際系統(tǒng)中，位置登記區(qū)越大，位置更新的頻率越在實(shí)際系統(tǒng)中，位置登記區(qū)越大，位置更新的頻率越低，但每次呼叫尋呼的基站數(shù)目就越多，用于尋呼的低，但每次呼叫尋呼的基站數(shù)目就越多，用于尋呼的開銷非常大；開銷非常大；n 另一方面是：如果移動(dòng)臺(tái)每進(jìn)入一個(gè)小區(qū)就發(fā)送一次另一方面是：如果移動(dòng)臺(tái)每進(jìn)入一個(gè)小區(qū)就發(fā)送一次位置更新信息，則這時(shí)用戶位置更新的開銷非常大，位置更新信息，則這時(shí)用戶位置更新的開銷非常大，但尋呼的開銷很小。但尋

19、呼的開銷很小。 3-3-42423-3-4343若若A A客戶為北京固定網(wǎng)某客戶，客戶為北京固定網(wǎng)某客戶，B B客戶為上海數(shù)字移動(dòng)某客戶，客戶為上海數(shù)字移動(dòng)某客戶，B B客戶已漫游客戶已漫游到廣州，到廣州，A A客戶呼叫客戶呼叫B B客戶流程如下：客戶流程如下：（5 5）VLR VLR 把分配給被叫客戶的把分配給被叫客戶的MSRNMSRN號(hào)碼回送給號(hào)碼回送給HLRHLR，由，由HLRHLR發(fā)送給發(fā)送給GMSCGMSCMSCHLRVLR廣州廣州PSTN 公共電話交換網(wǎng)公共電話交換網(wǎng)MSC 移動(dòng)交換中心移動(dòng)交換中心HLR 原籍位置寄存器原籍位置寄存器VLR 訪問位置寄存器訪問位置寄存器GMSC北京

20、北京PSTN一、位置更新（1 1）A A客戶撥打客戶撥打B B客戶，撥客戶，撥MSISDN(0139H0HlH2H3ABCD)MSISDN(0139H0HlH2H3ABCD)號(hào)碼號(hào)碼（1）（2 2）本地交換機(jī)根據(jù)）本地交換機(jī)根據(jù)A A客戶所撥號(hào)碼客戶所撥號(hào)碼(139)(139)可以與可以與GSMGSM網(wǎng)的網(wǎng)的GMSCGMSC間建立鏈路，間建立鏈路，并將并將B B客戶號(hào)碼傳送給客戶號(hào)碼傳送給GMSCGMSC（2）（3 3）GMSCGMSC根據(jù)根據(jù)H0HlH2H3ABCDH0HlH2H3ABCD，向，向B B客戶的客戶的HLRHLR發(fā)發(fā)MSISDNMSISDN號(hào)碼，詢問號(hào)碼，詢問B B客戶客戶漫游

21、號(hào)碼漫游號(hào)碼(MSRN)(MSRN)（3）（4 4）HLRHLR將將B B客戶客戶MSISDNMSISDN號(hào)碼轉(zhuǎn)換為客戶識(shí)別碼號(hào)碼轉(zhuǎn)換為客戶識(shí)別碼(IMSI)(IMSI)，查詢，查詢B B客戶目前所客戶目前所在的業(yè)務(wù)區(qū)在的業(yè)務(wù)區(qū)MSCMSC，向該區(qū)，向該區(qū)VLRVLR發(fā)被叫的發(fā)被叫的IMSIIMSI，請(qǐng)求，請(qǐng)求VLRVLR分配給被叫客戶一個(gè)分配給被叫客戶一個(gè)漫游號(hào)碼漫游號(hào)碼MSRNMSRN（4）（5）（6 6）GMSCGMSC有了有了MSRNMSRN，就可以把入局呼叫接到，就可以把入局呼叫接到B B客戶所在的客戶所在的MSC (MSC (北京北京- -廣州廣州) )（6）（7 7）VLRVLR

22、查出被叫客戶的位置區(qū)識(shí)別碼查出被叫客戶的位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)(LAI)之后，之后，MSCMSC將尋呼消息發(fā)送給位將尋呼消息發(fā)送給位置區(qū)內(nèi)所有的置區(qū)內(nèi)所有的BTSBTS，由這些，由這些BTSBTS在整個(gè)位置區(qū)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行廣播尋呼在整個(gè)位置區(qū)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行廣播尋呼（8 8）守候的空閑）守候的空閑MSMS接收到此尋呼消息，識(shí)別出其接收到此尋呼消息，識(shí)別出其IMSIIMSI碼后，發(fā)送應(yīng)答響應(yīng)，碼后，發(fā)送應(yīng)答響應(yīng)，并建立通信連接，通信過程中采用并建立通信連接，通信過程中采用TMSITMSI號(hào)碼號(hào)碼上海上海3-3-4444二、越區(qū)切換越區(qū)切換 切換，是指將一個(gè)正處于呼叫建立狀態(tài)或者通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)換到

23、新的業(yè)務(wù)信道上的過程。3-3-4545二、越區(qū)切換越區(qū)切換與“空中接力” 足球比賽中的“空中接力”要考慮的因素是很多的，來球的方向、高度和力度等等，隊(duì)員在一瞬間要根據(jù)球場(chǎng)上瞬息萬變的形式作出準(zhǔn)確的判決。 同樣越區(qū)切換也是件麻煩事情，空中接力要求球不能落地，切換要求不能掉話，考慮的因素一樣復(fù)雜。 什么時(shí)候由誰確定進(jìn)行切換？如什么時(shí)候由誰確定進(jìn)行切換？如何切換？何切換？3-3-4646二、越區(qū)切換 n由誰決定是否切換？MS？ 切換的決定者不是MS本身，而是網(wǎng)絡(luò)。MS只有對(duì)本身信號(hào)質(zhì)量以及接收電平進(jìn)行測(cè)量并上報(bào)給網(wǎng)絡(luò)的權(quán)力，至于要不要進(jìn)行切換，那是網(wǎng)絡(luò)考慮的事情。nMS需要做點(diǎn)什么呢？3-3-474

24、7二、越區(qū)切換n越區(qū)切換控制策略：1. 移動(dòng)臺(tái)：選擇具有可用業(yè)務(wù)信道的最佳候選基站，并發(fā)送越區(qū)切換請(qǐng)求。2網(wǎng)絡(luò)控制：網(wǎng)絡(luò)要求所有基站都監(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)信號(hào)，并將結(jié)果報(bào)告網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)確定后通知基站與移動(dòng)臺(tái)3移動(dòng)臺(tái)輔助控制：網(wǎng)絡(luò)要求移動(dòng)臺(tái)監(jiān)測(cè)所有基站的信號(hào)，并將結(jié)果報(bào)告舊基站，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測(cè)試結(jié)果決定何時(shí)切換及切換至哪一個(gè)基站。3-3-4848二、越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)控制切換（NCHO）網(wǎng)絡(luò)決定何時(shí)進(jìn)行切換基站監(jiān)聽來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)的強(qiáng)度和質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)利用多個(gè)基站對(duì)所有連接的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)MSC決定何時(shí)進(jìn)行切換網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷較重，基站的資源有限，造成切換時(shí)間較長(zhǎng)。切換時(shí)間第1代模擬系統(tǒng)：10s3-3-4949二、越區(qū)切換移

25、動(dòng)臺(tái)輔助切換（MAHO）移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)周圍來自基站信號(hào)的能量將測(cè)量的數(shù)據(jù)通知當(dāng)前提供服務(wù)的BS。當(dāng)從其它基站接收到的信號(hào)比當(dāng)前服務(wù)基站的信號(hào)高出一定程度或持續(xù)一段時(shí)間時(shí)，開始進(jìn)行切換。使用MAHO降低了需要的切換時(shí)間切換的檢測(cè)由每個(gè)移動(dòng)臺(tái)完成。適用于切換頻繁的場(chǎng)合。 切換時(shí)間第2代數(shù)字系統(tǒng)：1-2s3-3-5050二、越區(qū)切換切換過程 發(fā)起：移動(dòng)臺(tái)和基站都可以根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱來決定是否需要進(jìn)行切換，并準(zhǔn)備進(jìn)入切換處理。 資源預(yù)留：預(yù)留分配切換所需要的資源（切換優(yōu)先于呼叫請(qǐng)求）。 執(zhí)行：進(jìn)行切換，移動(dòng)臺(tái)使用新分配的資源。 完成：舊資源被釋放。 3-3-5151二、越區(qū)切換什么時(shí)候需要切換？ 根據(jù)移動(dòng)臺(tái)

26、接收的平均信號(hào)強(qiáng)度，或信噪比（信干比）、誤比特率等參數(shù)來確定。 重要的切換參數(shù)切換的門限電平。3-3-5252二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（1）相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則1） 在任何時(shí)候都選擇具有最強(qiáng)接收信號(hào)的基站。 缺點(diǎn)：在原基站的信號(hào)強(qiáng)度仍滿足要求的情況下，會(huì)引發(fā)不必要的越區(qū)切換。3-3-5353二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（2）具有門限規(guī)定的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則2） 僅允許移動(dòng)用戶在當(dāng)前基站的信號(hào)低于門限，且新的基站強(qiáng)于本基站的信號(hào)情況下，才進(jìn)行越區(qū)切換。 門限選擇很重要？太高會(huì)怎么樣？太低呢？如果太高，則與準(zhǔn)則1相同，若太低，則可能會(huì)因鏈路質(zhì)量較差而導(dǎo)致通信中斷。3-3-5454二、越區(qū)切換

27、越區(qū)切換的準(zhǔn)則（3）具有滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則3） 僅允許移動(dòng)用戶在新的基站的信號(hào)強(qiáng)度比原基站信號(hào)強(qiáng)度強(qiáng)很多（即大于滯后余量）的情況下才進(jìn)行越區(qū)切換。 防止“乒乓效應(yīng)”。3-3-5555二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（4）具有門限規(guī)定和滯后余量的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則4） 僅允許移動(dòng)用戶在當(dāng)前基站的信號(hào)強(qiáng)度低于規(guī)定門限并且新基站的信號(hào)強(qiáng)度高于當(dāng)前基站一個(gè)給定滯后余量時(shí)進(jìn)行越區(qū)切換。3-3-5656二、越區(qū)切換越區(qū)切換與“空中接力” 如何切換？硬切換：先切斷與原有基站的聯(lián)系，再接入新的基站軟切換：當(dāng)徹底進(jìn)入某個(gè)基站的覆蓋區(qū)域后，才斷開與另一基站的聯(lián)系軟切換維持舊的連接，同時(shí)建立新的連接。移

28、動(dòng)在進(jìn)入新小區(qū)后仍然使用原來的信道。與硬切換不同，軟切換不是物理上的變化，新的基站在同一信道上對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制。移動(dòng)臺(tái)在切換過程中可以同時(shí)和多個(gè)基站進(jìn)行通信，并利用新舊連接的分集合并來改善通信質(zhì)量。當(dāng)與新基站建立可靠連接之后再中斷舊連接。二、越區(qū)切換3-3-5858 信令是與通信有關(guān)的一系列控制信號(hào) 作用：保證用戶信息有效且可靠地傳輸 意義：決定了一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供服務(wù)的能力和質(zhì)量 信令分兩種 接入信令：用戶到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)間的信令 網(wǎng)絡(luò)信令：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的信令 3.7 信令3-3-5959一、信令定義信令與“指揮控制系統(tǒng)” 貝爾發(fā)明了電話，史端喬發(fā)明了交換機(jī)，電話加交換機(jī)就可以組成一個(gè)通信網(wǎng)了，這樣的網(wǎng)絡(luò)能運(yùn)作起來么？ 光有物理設(shè)備還不夠，得發(fā)明一整套指揮系統(tǒng)來控制這些設(shè)備本身以及上面跑來跑去的比特流，才能完成正常的通信。通信系統(tǒng)的控制指令就稱為通信系統(tǒng)的控制指令就稱為信令信令，通信網(wǎng)的指揮與控制系統(tǒng)就是通信網(wǎng)的指揮與控制系統(tǒng)就是信令網(wǎng)信令網(wǎng)。3-3-6060二、信令分類按傳送的通道分：隨路信令和共路信令 所有車混著跑有專門的信令信道信令和話音在一個(gè)信道上傳送公車專用通道3-3-6161二、信令分類按功能分：線路信令、路由信令和管理信令 監(jiān)察員監(jiān)察員線路信令線路信令完成功能完成功能監(jiān)視車