GSM原理與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化培訓(xùn)

GSM原理與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化培訓(xùn)第一頁，共183頁。GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

GSM無線接口理論GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM主要過程及參數(shù)優(yōu)化第二頁，共183頁。

第一部分GSM無線接口理論

一、時分多址（TDMA）

GSM中：上行頻率：890－－915MHZ

下行頻率：935－－960MHZ

共分為124對雙工載頻，載頻間隔為200KHZ。每載頻共分8個時隙，即為8個信道?？傂诺罃?shù)為124×8＝992個信道。

124個頻點中包含了聯(lián)通，郵電GSM和TACS。第三頁，共183頁。關(guān)于“下行鏈路”和“上行鏈路”的概念

手機基站上行鏈路下行鏈路第四頁，共183頁。4/12頻率分組方法3/9頻率分組方法MRP頻率分組方法1/3頻率分組方法無線頻率的分組方案第五頁，共183頁。小區(qū)頻率分組4/12第六頁，共183頁。D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同頻小區(qū)第七頁，共183頁。第八頁，共183頁。第九頁，共183頁。第十頁，共183頁。

在頻率資源較緊的地方可采用多頻復(fù)用模式：

如在系統(tǒng)中如果有50頻率可用，則在進行頻率分組時不進行規(guī)則的分配，而采用不等的方式進行分配：如12/12/10/10/6規(guī)律來進行頻率分配。其規(guī)律由理論及網(wǎng)絡(luò)實際干擾的情況來分析得出的。第十一頁，共183頁。MRP頻率分組（4/12）表A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D394939290898887868584838281807978777675747372717069686766656463626160595857565554535251504948

47464544434241403938

37363534333231302928

2726252423222120

1918171615141312

11109876

54321

第十二頁，共183頁。二、GSM信號處理（一）GSM中的技術(shù)難點

1、時間色散

2、時間提前

3、話音編碼壓縮話音數(shù)據(jù)的比特速率

4、誤碼處理采用信道編碼、交織、跳頻等技術(shù)。第十三頁，共183頁。1、時間色散010101010101010101第十四頁，共183頁。

在接收端，由于射頻信號的反射作用，接收機接收到的信號是多種多樣的，其中有的反射信號來自遠離接收天線的物體，比直射的信號經(jīng)過的路程長很多，因而形成相鄰符號間的相互干擾。這種現(xiàn)象稱為時間色散。如圖所示：基站發(fā)射101010的數(shù)字序列，一路是直射至移動臺，一路經(jīng)物體反射至移動臺，可見反射信號比直射信號經(jīng)過路程長。在GSM系統(tǒng)中，比特速率為270Kbit/s，則每一比特時間為3.7us，也即是一比特對應(yīng)1.1Km。假若反射信號經(jīng)過的路程比直射信號經(jīng)過的路程長1.1公里，則移動臺就會在接收到的有用信號中混有比它遲到一個比特時間的一個信號，即移動臺同時會收到一個為“1”的信號和一個為“0”信號，這種現(xiàn)象會使移動臺接收時的誤碼率升高。第十五頁，共183頁。05432167322、時間提前第十六頁，共183頁。

由于采用了TDMA技術(shù)，因此要求移動臺必須在指配給它的時隙內(nèi)發(fā)送，而在其余時間則必須保持沉默。否則它將對使用同一載頻上不同時隙的另一些移動臺的呼叫造成干擾。如圖所示：某一移動臺非?？拷?，指配給它的是時隙2（TS2），它只能利用該時隙進行呼叫，在該移動臺呼叫期間，它向遠離基站的方向移動。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，移動臺的應(yīng)答信息也將越來越遲地到達基站。如果不采取任何措施，則該時延將會長到使該移動臺在TS2發(fā)送的信息與基站在TS3接收到的信息相重迭起來，引起相鄰時隙的相互干擾。所以，在呼叫期間，要監(jiān)視呼叫到達基站的時間，并向移動臺發(fā)出指令，使移動臺能夠隨著它離開基站距離的增加，逐漸提前發(fā)送信號，這個移動臺提前發(fā)送信號的時間稱為定時提前時間（TA）。第十七頁，共183頁。（二）、話音編碼

GSM中話音編碼采用混合編碼器，其編碼過程分為：第一階段：話音分段。

64KBIT\S的話音分成20MS一段進行編碼。第二階段：編碼。每20MS話音編成260BIT的數(shù)碼。即比特速率為：260\20=13KBIT\S第十八頁，共183頁。

在GSM系統(tǒng)中，由于無線信道的帶寬只有200KHZ，且無線信道為變參信道，傳輸數(shù)字信號的誤碼率高，因此，話音信號在無線信道上傳送之前應(yīng)進行處理，使話音數(shù)字信號能夠適合無線信道的高誤碼、窄帶寬的要求，本節(jié)主要講述CME20系統(tǒng)對話音的處理過程，包括PCM編碼技術(shù)、話音編碼技術(shù)、信道編碼技術(shù)、交織技術(shù)、突發(fā)脈沖形成技術(shù)、均衡技術(shù)、分集接收技術(shù)和移動臺的構(gòu)成框圖。

PCM編碼方式是一種波形編碼器，這類編碼方式傳送的是實際波形的直接信息，其編碼過程是先對模擬信號進行取樣，再對取樣值進行量化，然后進行編碼形成數(shù)字信號，即是我們較為熟識的取樣、量化、編碼的過程。在現(xiàn)在的公用電話中通常采用這種編碼方式，它質(zhì)量相應(yīng)較高，但需要很的比特速率，公用電話中每個話路的比特速率為64Kbit/s。這樣高的比特速率不適應(yīng)在GSM系統(tǒng)中的無線信道中傳輸。第十九頁，共183頁。

在公用電話網(wǎng)中用戶電路的模擬信號經(jīng)PCM抽樣、量化、編碼后形成每個話路的數(shù)字信號速率為64Kbit/s，在GSM系統(tǒng)中，無線信道也采用數(shù)字信號，但每載頻的帶寬只有200KHZ，如果采用傳統(tǒng)的PCM編碼方式，則每個移動臺的數(shù)字話音比特速率為64Kbit/S，8個用戶至少為512Kbit/S，調(diào)制后的頻帶遠遠大于200KHZ，因此必須采用其它的編碼方式來降低每個話路信息編碼所需的比特率。當(dāng)前的話音編碼方式主要有三種：波形編碼、聲音編碼和混合編碼。CME20系統(tǒng)中采用了混合編碼方式。波形編碼器具有音質(zhì)好的特點，但比特速率要求高；聲音編碼器具有編碼比特速率低的特點，但音質(zhì)較差；混合編碼器為波形編碼器和聲音編碼器兩者的結(jié)合，吸取兩種編碼器的優(yōu)點，使話音編碼后的比特速率能夠滿足GSM系統(tǒng)中無線信道的傳輸要求，而又能保證一定的話音質(zhì)量，但話音質(zhì)量比公用電話的PCM編碼方式差。第二十頁，共183頁。分段話音編碼64Kbit/s20ms20ms260bit260bit/20ms=13Kbit/s編碼前話音編碼后話音

其編碼過程為：先對64Kbit/S的數(shù)字話音進行分段，每段20ms，然后再進行混合編碼，每20ms的話音編成260個比特，即比特速率為260bit/20ms=13Kbit/S，這樣每路話音的比特速率從64Kbit/S降至13Kbit/S。第二十一頁，共183頁。（三）、信道編碼作用是克服無線信道中傳輸過程的誤碼。由于在GSM系統(tǒng)中的無線信道為變參信道，傳輸時的誤碼較為嚴重，采用信道編碼能夠檢出和校正接收比特流中的差錯，克服無線信道的高誤碼缺點。信道編碼的糾錯和檢錯原理可以從下面簡單的例子看出：假定要發(fā)送的信息是一個“0”或是一個“1”。為了提高保護能力，以這樣簡單的方式添加3個比特，對于每一個比特（0或1），只有一個有效的編碼組（0000或1111）。如果收到的不是0000或1111，就說明傳輸期間出現(xiàn)了差錯，差錯的情況有三種，錯一個比特、錯二個比特和錯三或四個比特。由圖例可見，錯一個比特可以校正；錯二個比特時不能夠校正，但能夠檢出；錯三或四個比特才發(fā)生誤碼。所以，這個簡單的編碼方式能夠校正一個差錯和檢出二個差錯。由此例可見信道編碼可以糾錯和檢錯。

第二十二頁，共183頁。

在CME20系統(tǒng)中，信道編碼采用了卷積編碼和分組編碼兩種編碼方式。卷積編碼具有糾錯的功能；分組編碼具有檢錯的功能。同時由于編碼時要添加比特，而使話音信號的比特速率升高，所以不能對全部的話音比特進行編碼，而是只對部分重要的比特進行編碼。

GSM中采用分組編碼和卷積編碼兩種編碼方式。把話音編碼產(chǎn)生的260比特分成

50個最重要比特

132個重要比特

78個不重要比特對50個比特先添加3個奇偶檢驗比特（分組編碼）。再與132比特和4個尾比特一起卷積編碼，比率為1∶2，形成378個比特。另外78個不重要比特不予保護。第二十三頁，共183頁。2：1第二十四頁，共183頁。

信道編碼的過程是：50個最重要的比特先加入3個比特進行分組編碼，再與132個重要比特一起加入4個比特進行第二次分組編碼，然后再按1：2的比率進行卷積編碼，形成378個已編碼比特，78個不重要比特不進行編碼。這樣，260個比特的數(shù)字話音信號經(jīng)信道編碼后成為456個比特。第二十五頁，共183頁。（四）交織在實際應(yīng)用中，比特差錯經(jīng)常成串發(fā)生。這是由于持續(xù)時間較長的衰落谷點會影響到幾個邊續(xù)的比特。而信道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才是最有效的。采用交織技術(shù)，即是將碼流以非連續(xù)的方式發(fā)送出去，使成串的比特差錯能夠被間隔開來，再由信道編碼進行糾錯和檢錯。在GSM系統(tǒng)中，由于采用了TDMA技術(shù)，所以移動臺接收到的信號不是連續(xù)的，而是每幀接收到一串?dāng)?shù)據(jù)，信息量為257bit，所以信道編碼后的20ms的話音要分成857bit，即分成8組，要4個幀才能送完。

第二十六頁，共183頁。

為克服比特差錯經(jīng)常成串發(fā)生，而信道編碼只在檢測和校正不太長的差錯串時才最有效，利用交織可把一條消息中相繼比特隔開，將它們以非相繼的方式發(fā)送，從而使成串的差錯化為較短的差錯串。一次交織在20MS話音內(nèi)進行二次交織在相鄰的兩個20MS話音間進行第二十七頁，共183頁。第二十八頁，共183頁。

在GSM系統(tǒng)中，信道編碼器為每一段20ms的話音提供456個比特，根據(jù)上述的交織原理，把456個比特分成八組，每組57個比特，在4個TDMA幀發(fā)送。發(fā)送時按非連續(xù)的方式發(fā)碼，即對它們作交織處理，其發(fā)碼規(guī)律如圖所示，這個比特的處理過程稱為第一次交織。第一次交織是在20ms的話音中進行的。設(shè)某個用戶進行通話，每20ms產(chǎn)生一個456bit的話音幀，假設(shè)現(xiàn)有A、B、C、D四幀，每幀第一次交織后形成8組，每組57個比特，如果每幀的257個比特是取自同一話音幀并插入同一突發(fā)脈串，那么該突發(fā)脈沖串如果喪失將會導(dǎo)致總共喪失25%的比特，而信道編碼難以對付丟失這么多的比特，所以必須在兩個話音幀間再來一次交織。第二十九頁，共183頁。

第二次交織是在兩個20ms的話音之間進行的，其原理如圖所示，第二次交織后，每串突發(fā)脈沖串發(fā)送相鄰兩個20ms各57個比特的信息，每20ms的話音要分成8個TDMA幀才能送完。二次交織將增加系統(tǒng)的時延，但卻能經(jīng)得住喪失整個突發(fā)脈串的打擊。因為喪失一個脈沖串只影響每個話音幀比特數(shù)的12.5%，而這是能通過信道編碼加以校正的。（五）調(diào)制采用高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK），比普通的MSK更窄的帶寬，但代價是減小了對噪聲的抵抗能力。第三十頁，共183頁。（六）跳頻瑞利衰落的衰落圖形是與頻率相關(guān)的，即衰落谷點將因頻率不同而發(fā)生在不同的地點。這樣如果在呼叫期間，讓載波頻率在幾個頻率點上變化，并假定只在一個頻率上有一衰落谷點，那么僅會損失呼叫的一小部分，而采用復(fù)雜的信號處理過程能重新恢復(fù)全部信息內(nèi)容。這種方法稱為跳頻。在呼叫期間，載波頻率在幾個頻率上變化，以克服瑞利衰落。因瑞利衰落谷點只是對某一個頻點有效，對另一個頻點無效。另外，跳頻與不連續(xù)發(fā)射可以降低干擾，但當(dāng)大負荷時，所有的發(fā)信機都同時打開，碰撞的機會很大，跳頻的作用體現(xiàn)不出來。若按照4/12分組方案，鄰頻碰撞也無妨，但若采用多頻復(fù)用技術(shù)，鄰頻的距離小于12，彼此干擾變大，若采用跳頻技術(shù)，且負荷不大時，可以減小碰撞機會。第三十一頁，共183頁。（七）天線（空間）分集接收

GSM中的實現(xiàn)分集的方法是使用兩個接收天線，它們受到的衰落影響是不相關(guān)的。它們兩者在某一時該經(jīng)受某很深衰落點影響的可能性很小。利用兩付接收天線來接收信號，它們獨立接收同一信號，并因此受到衰落包絡(luò)的不同影響，當(dāng)合成來自兩付天線的信號時，衰落的程度能被減小。在900MHZ頻段，天線間距5米~6米，可得到6dB左右的增益。在1800MHZ頻段，由于波長較短，所以天線間距可以縮短。（八）均衡器用于消除時間色散，當(dāng)出現(xiàn)反射信號時，移動臺收到的可能是直射信號和反射信號，按一比特1.1公里計算，兩種信號的路徑差距是1.1公里時，移動臺收到的可能是兩個比特，如0和1，這時移動臺無法取舍。第三十二頁，共183頁。最小值原則接收碼輸出信道模型相關(guān)器357126313？126？31比較57RBS基站發(fā)信序列

M移動臺接收序列

N移動臺碼發(fā)生器第三十三頁，共183頁。

假設(shè)基站的發(fā)信序列為A（t），無線信道的規(guī)律為G（t），移動臺的接收到的序列為B（t）。如果我們知道了無線信道的規(guī)律G（t），并且知道移動臺的接收序列B（t），那么可以計算出基站的發(fā)信序列A（t）。

基站的發(fā)信序列A經(jīng)無線信道的傳輸后到達移動臺，移動臺所接收的序列為B，B序列中的26個訓(xùn)練比特被提出來后經(jīng)相關(guān)器的計算形成信道模型的控制參數(shù)去控制信道模型，使道模型與實際的無線信道相似，然后碼發(fā)生器產(chǎn)生可能出現(xiàn)的基站發(fā)信序列經(jīng)信道模型后與接收到的實際接收序列相比較，經(jīng)比較后，差值最小的碼發(fā)生器所產(chǎn)生的序列作為接收到的數(shù)據(jù)輸出。第三十四頁，共183頁。（九）突發(fā)脈沖串的形成在GSM系統(tǒng)中，一個TDMA幀每時隙只能送出257個比特，并以不連續(xù)的脈沖串形式在無線信道上傳送，因此除了257個比特的話音數(shù)據(jù)外，還必須加入其它的一些比特，這些比特包括前后各3個尾比特（TB），用于幫助均衡器知道突發(fā)脈沖串的起始位和停止位；26個訓(xùn)練比特，用于均衡器計算信道模型；兩個1比特的借用標志，用于表示此突發(fā)脈沖序列是否被FACCH信令借用。插入這些比特后，信號的數(shù)碼率從22.8Kbit/s升至33.8Kbit/S。第三十五頁，共183頁。話音編碼信道編碼突發(fā)脈沖串形成調(diào)制器發(fā)射機A/D分段交織加密均衡解碼均衡器接收解調(diào)D/A話音解碼去交織解密13KB/S2.8KB/S33.8KB/S移動臺框圖第三十六頁，共183頁。

話音先要經(jīng)A/D電路的數(shù)字化處理，分成20ms的音段。此后是話音編碼，以降低比特率，信道編碼以控制差錯。經(jīng)交織處理和加密，然后，這些比特形成8個1/2突發(fā)脈沖串（對應(yīng)每20ms的話音）。最后，它們填充在適當(dāng)?shù)臅r隙內(nèi)，以約270Kbit/s的速率發(fā)送。接收機的工作流程是：接收突發(fā)脈沖串，在均衡器中計算評估比特序列的同時，還建立起信道模型。在全部8個1/2突發(fā)脈沖串接收齊和解密之后，它們被重新裝配成456個比特的消息。該消息序列被解碼，以便檢測和校正傳輸期間的差錯。解碼器使用來自均衡器的、能改善差錯校正功能的軟信息，即比特正確的概率。最后是對該比特流進行話音解碼，把它轉(zhuǎn)換成模擬話音。第三十七頁，共183頁。（十）用戶識別卡（SIM卡）

SIM卡是含有微處理器的智能卡。在它的存儲器中含有SIM卡本身序號、狀態(tài)、鑒權(quán)鍵、密鑰、IMSI用戶密碼等信息，有兩個密碼PIN碼及PUK碼。第三十八頁，共183頁。三、無線數(shù)字信道物理信道是指一個載頻上一個TDMA幀的一個時隙，它相當(dāng)于FDMA系統(tǒng)中的一個頻道。用戶通過某一個載頻上的個信道接入系統(tǒng)通信。用戶在該入道上，即該時隙上發(fā)出的信息比特流被稱為突發(fā)脈沖序列。邏輯信道是從信息內(nèi)容的性質(zhì)角度定義劃分的。把信道上傳遞的內(nèi)容分成業(yè)務(wù)信息（話音、數(shù)據(jù)等）和控制信息（控制呼叫進程的信令）兩大類。定義與之對應(yīng)的邏輯信道稱為業(yè)務(wù)信道和控制信道。業(yè)務(wù)信道（TCH）用于傳送編碼后的話音或數(shù)據(jù)信息?？刂菩诺溃–CH）

用于傳遞控制信息如控制呼叫進程的信令的信道傳送控制信息第三十九頁，共183頁。

1、控制信道（CCH）控制信道分為廣播信道、公共控制信道和專用控制信道三種。

1、廣播信道包括FCCH、SCH、BCCH三種信道。其特點為下行信道，且是點對多點的方式，用于向移動臺傳遞小區(qū)的各項廣播信息，使移動臺與基站取得同步。頻率校正信道向移動臺傳遞頻率校正信號，使移動臺能調(diào)到相應(yīng)的頻率上。同步信道用于向移動臺傳送幀同步號，即TDMA幀號，同時也傳送基站識別碼BSIC。廣播控制信道用于向移動臺傳送所有小區(qū)的通用消息。如LAI、小區(qū)內(nèi)允許MS最大輸出功率、相鄰小區(qū)的BCCH載頻等。第四十頁，共183頁。2、公共控制信道包括PCH、RACH、AGCH三種信道。該類信道主要用于尋呼被叫，以及完成移動臺所需專用控制信道的申請和分配。所以移動通信的實現(xiàn)不僅要有傳遞話音的業(yè)務(wù)信道，而全要相應(yīng)的控制信道配合才行。尋呼信道用于在小區(qū)內(nèi)尋呼移動臺，是下行信道。PCH含有被叫移動臺的號碼信息，故只有相應(yīng)的移動臺才會響應(yīng)。隨機接入信道是一個點對點的下行信道。當(dāng)移動臺經(jīng)RACH申請到專用信道后，系統(tǒng)經(jīng)AGCH將分配給該移動臺的專用信道通知移動臺。所以AGCHRACH成對使用。3、專用控制信道由SDCCH、SACCH、FACCH三種信道組成，用于向特定的呼叫提供專門的信道來傳遞其專用信令信息。是點對點的雙向信道。

第四十一頁，共183頁。

獨立專用控制信道是一個點對點的雙向信道，主要用于在移動臺呼叫建立之前，即在使用TCH之前，傳送系統(tǒng)信息：如登記和鑒權(quán)呼在此信道上進行。慢速隨路控制信道，它與一個業(yè)務(wù)信道或一個獨立專用控制信道相關(guān),用于傳送有關(guān)連接信息的點對點的雙向連接數(shù)據(jù)信道。如傳送服務(wù)小區(qū)及相鄰小區(qū)的信號強度，移動臺功率等級管理等信息?？焖匐S路控制信道與一個TCH相關(guān)，用于傳送速度（實時）要求高的信令信息，它工作于借用模式，每當(dāng)需要傳送該類信息時，例如需要完成一次切換，則需借用TCH，即當(dāng)前的一個20ms的話音信息位置被借用來傳送這些信息。由于譯碼器會重復(fù)最后20ms的話音，故這種中斷不會讓用戶感覺到。第四十二頁，共183頁。

系統(tǒng)信息共有8大類，分別是1、2、3、4、5、6、7、8，其中2中含有：2、2bis、2ter，

5中含有5、5bis、5ter，所以總共有12種系統(tǒng)信息，系統(tǒng)信息1僅用于跳頻，所以稱為選擇項。其中1、2、3、4、2bis、、2ter、7、8都在BCCH上發(fā)送，由IDLE模式下的移動臺接收。5、5bis、5ter、6在SACCH上發(fā)送，由ACTIVE模式下的移動臺接收。一般來說所有系統(tǒng)信息在連續(xù)的8個51復(fù)幀中發(fā)送完，如下圖示：BBBBBBBBBBBBTC701234567012GSM90041(3)*234

32341(3)23復(fù)幀E-GSM,GSM180041(3)23432bis341(3)23GSM1900Multiband41(3)23432ter341(3)23Multiband41(3)2342ter2bis341(3)23上圖中的TC表示復(fù)幀序列號，可以看出，當(dāng)TC=4、5時，發(fā)送的內(nèi)容是可選的，其它是固定的。TC=0固定發(fā)送跳頻信息，當(dāng)出現(xiàn)上圖示的1（3）時，表示跳頻時發(fā)類型1，不跳頻時發(fā)類型3當(dāng)類型4中發(fā)送的關(guān)于小區(qū)重選信息不夠完整時，由類型7、8補充。且在TC=7、3時發(fā)送（上圖示）對于類型5、6在下行的SACCH上發(fā)送，并沒有復(fù)幀規(guī)范，除非切換完成后要立即發(fā)送類型5、6。系統(tǒng)八類信息第四十三頁，共183頁。系統(tǒng)信息類型1

（頻率信息）此類型僅用于跳頻時，發(fā)送內(nèi)容為：第一、小區(qū)信道描述。用于通知移動，小區(qū)采用的頻帶與可以供跳頻用的頻點。對于GSM900與GSM1800采用的格式是不同的。對于GSM900：有一個BITMAP0（比特位圖）用于描述兩方面信息，分別為：CA-NO，取值分別為：0、1、2，代表，GSM900、GSM1800、GSM1900。CA-ARFCN，采用的有效射頻頻點，當(dāng)為GSM900，將有一個相應(yīng)于124個頻點的124位圖，當(dāng)某個頻點被采用時，相應(yīng)的比特位被置為1，否則將被置為0.對于GSM1800情況點不同。由于頻點太多，不用位圖，而用別的編碼方式，F(xiàn)ORMAD-IND=來描述編碼方式，后面跟一串編碼比特來表示。第二、RACH控制參數(shù)，描述的兩個數(shù)據(jù)為；ACC、EC，ACC稱為接入控制等級，分為0-9與11-15，0-9表示普通級，所有移動臺被定義為0-9，11-15為優(yōu)先級，10表示EC，如果此位取0，表示所有移動臺允許進行緊急呼叫，取1時，只有11-15優(yōu)先級的移動臺可以進行緊急呼叫。

CB——小區(qū)禁止標志，用一個比特表示。

RE——用一個比特表示是否可以進行呼叫重建，斷開后的重新占用。

MAXRET——移動臺接入系統(tǒng)時的允許最大重發(fā)次數(shù)，取值：1、2、4、7TX——移動臺接入系統(tǒng)時允許重發(fā)的時隙間隔數(shù)?？偨Y(jié)：所有參數(shù)如下1、CellChannelDescription：

GSM900：CA-NO、CA-ARFCNGSM1800andGSM1900：FORMAT-ID+編碼數(shù)據(jù)2、RACHControlParameters：

ACC、EC、RE、CB、MAXRET、TX第四十四頁，共183頁。系統(tǒng)信息類型2：（相鄰小區(qū)的BCCH、擴展頻帶、其它頻帶、多頻帶）一、鄰近小區(qū)描述：對于GSM900，有如下三個數(shù)據(jù)BA-NO：BCCH使用頻帶描述，當(dāng)BA-NO=0時，表示GSM900。BA-IND：BA表變化標志，當(dāng)操作者修改BA表時，BA-IND從1變0，或從0變1。讓MS決定是否要更新BA表。BA-ARFCN：移動臺要測量信號強度的有效射頻頻點，采用124位圖表示，當(dāng)存在某為鄰區(qū)頻點時，相應(yīng)124位圖中的比特位被置為1，不存在的頻點的相應(yīng)位置被置為0。對于GSM1800/1900，有如下兩個數(shù)據(jù)；FORMAT-ID：相鄰小區(qū)不同頻率表示格式的描述，實際上是用一種編碼來表示。EXTRA-IND：如果類型2、5不能描述完整的頻率信息，則其余的部分將在2BIS和/或2TER（ACTVIE模式時是在5BIS/5TER）。此數(shù)據(jù)也稱為頻率擴展描述數(shù)據(jù)。取0表示類型2、5能描述完整的頻率信息，取1表示不能。BA-IND：編碼計劃的描述，1比特.NCCPERM：描述相鄰小區(qū)所屬網(wǎng)絡(luò)的NCC，有一個8比特位圖，當(dāng)描述的比特為n時，允許的網(wǎng)絡(luò)識碼為n-1。二、RACH控控制參數(shù)。參考信息類型1總結(jié)；所有參數(shù)為

1、NeighborCellsDescription：

GSM900：BA-NO、BA-IND、BAARFCN。GSM1800/1900：FORMAT-ID、EXTIND、BA-IND2、NCCPermitted：NCCPERM3、RACHControlParametersTYPE2BIS1、NeighborCellsDescription(Extension)使用GSM1800/1900時2、RACHControlParametersTYPE2TER1、AdditionalMultibandInformation：MULTIBANDREPORTING2、NeighborCellsDescription(OtherBands)3、RACHControlParameters第四十五頁，共183頁。Time:09:58:30.28Lat:notvalidLon:notvalidFramenumber:1014196Readfrom(ARFCN):38CellIdentity:1089(hex)——4個16進制位，共16比特。Locationareaidentification——LAI=MCC+MNC+LACMobilecountrycode(MCC):240Mobilenetworkcode(MNC):01Locationareacode(LAC):0bc4(hex)ControlchanneldescriptionAttach/detachallowed(ATT):Yes——通知移動臺系統(tǒng)使用IMSI的附著（ATT=1）BS-AG-BLKS-RES:1——AGBLK=1CCCH-CONF:1basicphysicalchannel,notcombinedwithSDCCH’sBS-PA-MFRMS:9multiframesperiod——MFRSM=9T3212timeoutvalue:40——周期性登記周期為4小時。系統(tǒng)信息類型3（用于C2）CelloptionsPowercontrolindicator(PWRC):Notset——內(nèi)容太多參考下一張DTXindicator:MSshallusediscontinuoustransmissionRADIO-LINK-TIMEOUT:20——RLINKUP=20CellselectionparametersCELL-RESELECTHYSTERESIS:6dBRXLEVMS-TXPWR-MAX-CCH:5——移動臺使用的最大功率級，C1算法是的CCHPWRRXLEV-ACCESS-MIN:0——ACCMINRACHcontrolparametersMaxretransmissions:4——MAXRET=4Tx-integer:20——TX=20，表示移動臺接入時的間隙時隙數(shù)Cellbaraccess:Notbarred——CB=NOCallreestablishment(RE):Notallowed——RE=NOEmergencycall(EC)allowed:AllMS——EC=0Notbarredclass(es)(ACC):0123456789101112131415第四十六頁，共183頁。關(guān)于類型3中解出的PWRC：PWRC=1表示設(shè)置此功能，PWRC=0表示不設(shè)置此功能。詳述：當(dāng)使用跳頻與動態(tài)功率控制時，將出現(xiàn)如下一個問題：*BCCH是不參與動態(tài)功率控制的，即是說BCCH載波的功率是不變的，整個載頻，8個TS都不變，但BCCH載波是參與跳頻的。*ACTVE模式下的TCH是在多個載波中發(fā)送的，其中包含BCCH載波與DCH載波，測量值也是對兩種載波的測量結(jié)果，BCCH載波是不參與動態(tài)功率控制的（即以最大功率發(fā)送），而DCH載波是參與的（且功率是向下調(diào)的），之后取平均值，這樣的結(jié)果用來代替BCCH的強度將不準確。當(dāng)PWRC=1時，表示MS的測量中不包含BCCH載波的測量，而PWRC=0時表示MS的測量中包含BCCH載波的測量，ERICSSON的缺省值是PWRC=0。并有一個特殊的計算公式來補償BCCH載波的信號強度。RLINKUP：無線鏈路超時，一般取16，每步取4，這是一個公認的無線鏈路釋放標準，下面詳述當(dāng)MS在SACCH周期（480ms）中能成功解碼，則RLINKUP計數(shù)器加2，不成功時減1，減至0時無線鏈路必須釋放。NECI：取值0/1，表示系統(tǒng)是否支持PHASE2移動臺的重新建立。系統(tǒng)信息類型3中的RACH控制參數(shù)與類型1同。系統(tǒng)信息類型3中的其它比特，主要用于C2算法。2TI：取0時表示BCCH中并不存在2TER信息類型，取1時表示BCCH中存在2TER信息類型。2TI（2TERINDICATION）PI：用于標志C2參數(shù)是否在系統(tǒng)信息中廣播。取0時“不”，取1時“是”。第四十七頁，共183頁。CBQ——CELLBARREDQUALITY，小區(qū)禁止性質(zhì)，取值為0、1，用于控制移動臺的小區(qū)選擇與重選。與另一個參數(shù)配合以關(guān)掉系統(tǒng)信息類型7、8。CRO——CELLRESELETOFFSET。小區(qū)重選的正負補償值，取值0-63，相應(yīng)的值為0-126dBTO——TEMPORARY-OFFSET，C2算法中的執(zhí)罰期間執(zhí)行的信號負補償值PT——PENALTYTIME，C2算法中的執(zhí)罰時間第四十八頁，共183頁。總結(jié)：類型3的所有參數(shù)1、LocationAreaIdentification(LAI)2、CellIdentity(CI)3、ControlChannelDescription(ATT、CCCH-CONF：SDCCH、AGBLK：BS-GS-BLKS-RES、MFRMS：BS-PA-MFRMS、T3212）4、Celloptions（DTX、PWRC、RLINKT：RADIO-LINK-TIMEOUT）5、CellSelectionParameters（ACCNIM、CCHPWR、CRH、ACC、NECI）6、SI3RestOctets（2TI、PI、CBQ、CRO、T0、PT）第四十九頁，共183頁。系統(tǒng)信息類型4：（短信息）此類型主要用于小區(qū)CBCH：小區(qū)是否使用小區(qū)廣播功能，以及告知MS在哪個載波上發(fā)CBCH信息。另外：LAI、RACH控制參數(shù)與SI3RESTOCTETS參數(shù)也存在于此類型中。ACS——小區(qū)重選的附加參數(shù)指示，取值為0、1。

ACS=0——PI值與任何存在的小區(qū)重選C2參數(shù)屬于類型4中的RESTOCTETS部分。

ACS=1——PI值與任何存在的小區(qū)重選C2參數(shù)屬于類型7、8

由上面可知：是否使用類型7、8是由CBQ與ACS組合來控制。類型4中的CBCH信道描述：這一內(nèi)容主要描述SMS小區(qū)短信息廣播時的信道合并與子信道結(jié)構(gòu)例如SDCCH/4+SACCH/4或CBCH等。TN——用于描述CBCH使用的時隙號。TSC——訓(xùn)練比特代碼，一般取值與BSIC中的BCC相同。H——取0表示CBCH只占用單個射頻信道，取1表示占用的是跳頻信道。

H=0thechannelselectorfield中包含有效的射頻信道號

H=1

thechannelselectorfield中包含有移動臺的分配索引補償值MAIO，跳頻序列號HSN。當(dāng)系統(tǒng)信息H=1（指示跳頻時），必須有一個數(shù)據(jù)MAC來指示使用的跳頻頻率。參考類型1中的小區(qū)信道描述。類型4中的RACH控制參數(shù)與類型1同；系統(tǒng)信息類型4中的SI4RESTOCTETS：用于描述C2算法參數(shù)與SI3RESTOCTETS，包含下列數(shù)據(jù)：PI,CBQ,CELL_RESELECT_OFFSET,TEMPORARY_OFFSET,andPENALTY_TIME.第五十頁，共183頁。類型4主要參數(shù)1、LocationAreaIdentification(LAI)2、CellSelectionParameters（ACS）3、RACHControlParameters4、CBCHChannelDescription(Optional)：

CHANNELTYPE、TN、TSC、H、CHANNELSELECTOR5、CBCHMobileAllocation(Conditional)：MAC6、SI4RestOctets：

PI、CBQ、CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY_OFFSET、

PENALTY_TIME。第五十一頁，共183頁。系統(tǒng)信息類型5（注意5、6都在SACCH上發(fā)送）處于ACTIVE模式下的移動臺，有一個激活的SACCH信道。上行時用于發(fā)送測量匯報，下行時用于網(wǎng)絡(luò)發(fā)送輸出功率控制值與TA值。一定條件下移動臺在SACCH上接收相鄰小區(qū)的BCCH頻率信息（ACTIVEBA表），之后移動臺要測量與匯報這些載波的信號強度，以提供切換依據(jù)。這里的BA表與類型2中的BA表是不同的（實際上便是IDLEBA與ACTIVEBA）。ACTIVE模式下移動臺測量較少的BCCH以便提高精確度，而在移動臺開機，為減小與系統(tǒng)的連接時間，它必須測量較多的BCCH載波。當(dāng)然只有當(dāng)移動臺在關(guān)機前已保存有一份IDLEBA表，才能真正做到節(jié)省接入時間。類型5中給出也是一份BAARFCN的表格，實際上與類型2相同，也是一份124比特位圖，取0的比特位表示此頻點不存在，取1時相應(yīng)頻點存在。系統(tǒng)信息類型5BIS；如果某個相鄰小區(qū)是外部小區(qū)，則此小區(qū)的BCCH頻率信息由5BIS來攜帶。系統(tǒng)信息類型5TER：如果外部小區(qū)是不同頻帶的小區(qū)（多頻帶操作中不同頻帶使用不同BSC，所以將出現(xiàn)此情況）則此外部小區(qū)信息由此類信息類型來攜帶。第五十二頁，共183頁。類型5的主要參數(shù)1、NeighborCellsDescription2、TYPE5BIS：

NeighborCellsDescription(Extension)3、TYPE5TER：

AdditionalMultibandInformationSystemInformationNeighborCellsDescription(OtherBands)第五十三頁，共183頁。系統(tǒng)信息類型6處于ACTIVE模式下移動臺必須知道是否LAI已變化，如果變化的話，在呼叫釋放后它必須進行位置更新。另外如果切換的另一個小區(qū)屬于同一個位置位，且兩個小區(qū)的RLINKUP與DTX不同的話則新的小區(qū)選擇也必須匯報至MS。第三種信息是NCCPERM。系統(tǒng)信息類型7如果類型4中并沒有包含所有的C2參數(shù)，則余下的由此類型來攜帶，至于此類型的RESTOCTETS部分與類型4的RESTOCTETS同。系統(tǒng)信息類型8如果類型4中并沒有包含所有的C2參數(shù)，則余下的由此類型來攜帶，至于此類型的RESTOCTETS部分與類型4的RESTOCTETS同?？傊侯愋?、8是類型4的補充。第五十四頁，共183頁。四、邏輯信道映射用于呼叫處理的各種邏輯信道和信令，實際上是由物理信道（以突發(fā)脈沖序列的形式）來傳遞的。因此有必要討論各種邏輯信道與物理信道的關(guān)系，了解它們是怎樣從自身的構(gòu)成體系上被列入相應(yīng)的物理信道上傳送的?，F(xiàn)在常用的映射方法有SDCCH/8和SDCCH/4兩種映射方法，下面分兩種來討論。

1、業(yè)務(wù)復(fù)幀結(jié)構(gòu)

TTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTI2、控制信道映射（1）SDCCH/8映射*TS0下行鏈路的映射

FSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSCCCCCCCCFSCCCCCCCCFSCCCCCCCCI

共51幀

第五十五頁，共183頁?！S0上行鏈路的映射RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR·TS1上行和下行鏈路的映射D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3IIID0D1D2D3D4D5D6D7A4A5A6A7III

下行鏈路

D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3IIID0D1D2D3D4D5D6D7A4A5A6A7III

上行鏈路共102幀（每個DN或AN為四個TS）·SDCCH/4映射

FSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSDDDDDDDDFSDDDDDDDDFSAAAAAAAAI

下行鏈路的映射第五十六頁，共183頁。DDDDRRAAAAAAAARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRDDDD

下行鏈路的映射

SDCCH/8的映射關(guān)系如圖所示；假設(shè)一個BTS有n個雙工載波，每個載波可有8個時隙TS。載波定義為C0C1C2…Cn。對于下行鏈路，C0上的TS0和TS1只用于映射控制信道，其余所有時隙用映射TCH，因此，C0也被稱為BCCH載波。其余的載波上的所有時隙全部用于映射TCH。在C0載波上，BCH和CCCH映射在時隙TS0上；SDCCH和SACCH映射在時隙TS1上；其余的時隙映射TCH。TS0上的映射序列是一遍遍重復(fù)，即在出現(xiàn)一個空閑幀之后又從新開始映射，其復(fù)幀的重復(fù)長度為51個TDMA幀。TS1上映射序列也是不斷重復(fù)的，其重復(fù)長度從時間上講是102個TDMA幀，即復(fù)幀的幀為102幀。

第五十七頁，共183頁。對于上行鏈路，載波C0上的TS0和TS1跟下行鏈路一樣也只用于映射控制信道，TS0上全部用于映射RACH；TS1上的映射方案與下行鏈路的映射方案相同。

TCH的映射方案如圖所示，其中還包括映射了SACCH和空閑幀I，其復(fù)幀周期為26個TDMA幀。圖中的F為頻率校正信道FCCH；S為同步信道SCH；B為廣播控制信道BCCH；I為空閑幀，不包括任何信息；T為業(yè)務(wù)信道TCH；D為獨立專用控制信道SDCCH；A為慢速隨路控制信道SACCH；R為隨機接入信道RACH。

SDCCH/4的映射關(guān)系如圖所示；假設(shè)一個BTS有n個雙工載波，每個載波可有8個時隙TS。載波定義為C0C1C2…Cn。對于下行鏈路，C0上的TS0只用于映射控制信道，其余所有時隙用映射TCH，其映射關(guān)系如圖所示。

第五十八頁，共183頁。

可見在TS0的下行鏈路上映射了FCCH、SCH、CCCH、BCCH、SDCCH、SACCH和空閑幀I等控制信道。對于上行鏈路，載波C0上的TS0跟下行鏈路一樣也只用于映射控制信道。其映射關(guān)系如圖所示?？梢娫赥S0的上行鏈路上映射了RACH、SDCCH、SACCH和空閑幀I等控制信道。

TCH的映射方案與SDCCH/8的映射方案相同。第五十九頁，共183頁。AGBLK：取值0--7，用于在1幀F(xiàn)SBBBBCCCCFSCCCC

中留0--7組CCCC用于AGCH信道用。

MFRMS：MS收叫PCH的時間間隔。取值2－9。在51復(fù)幀中（FSBBBBCCCCFSCCCCCCCC）共有9組CCCC，這9個組都可用于對移動臺的尋呼，一個移動臺只占用其中一組（移動臺依據(jù)IMSI知道屬于那一組），此時便稱為尋呼子組。上述參數(shù)用于定義系統(tǒng)發(fā)送（或移動臺收聽）尋呼信息到同一個尋呼子組的周期是2個51復(fù)幀（18個尋呼子組）至9個51復(fù)幀（81個尋呼子組）。定義為2時，有18個移動臺同時收聽；定義為9時有81個移動臺同時收聽尋呼?？梢娺@個數(shù)據(jù)與小區(qū)載波數(shù)有關(guān)。處于空閑模式時的移動臺不必一直收聽，在尋呼子組的空隙處可處于SLEEPING模式，這樣有利于降低損耗。第六十頁，共183頁。第六十一頁，共183頁。MAXRET接入系統(tǒng)的最多次數(shù)，取值是1247四種。ATT決定小區(qū)中的移動臺是否使用IMSI識碼的分離/附著，關(guān)機送分離信息至VLR，開機送附著至HLR。取NO/YES兩種。

TX決定接入時間間隔，取值312141620253250

（個TDMA幀的時間），如取12時，則移動臺將等待

250毫秒再加上1--11個TDMA幀的時間（12之下的一個隨機數(shù)），之后再下次接入。第六十二頁，共183頁。五、突發(fā)脈沖序列1、普通突發(fā)脈沖序列（除RACH、SCH、FCCH 外的信號）：2、空閑突發(fā)脈沖序列：3、頻率校正突發(fā)脈沖序列：4、同步突發(fā)脈沖列：5、接入突發(fā)脈沖序列：35712615738.25314238.25339643938.2535712615738.25868.2541363第六十三頁，共183頁。

突發(fā)脈沖序列是指移動臺與基站間一個載頻上8個時隙中任一時隙內(nèi)（即在一幀中）發(fā)送的信息比特流，約為156.25bit。其結(jié)構(gòu)在前面已經(jīng)有初步的介紹。突發(fā)脈沖序列分為五種類型：普通突發(fā)脈沖序列、空閑突發(fā)脈沖序列、頻率校正突發(fā)脈沖序列、同步突發(fā)脈沖序列和接入突發(fā)脈沖序列。普通突發(fā)脈序列用于攜帶TCH及除RACH、SCH和FCCH以外的控制信息。其結(jié)構(gòu)如圖所示。包含用于均衡器識別起始位和停止位的尾比特TB；257個加密的數(shù)據(jù)或話音；用于表示此突發(fā)脈沖序列是否被FACCH信令借用的2個比特的借用標志；8.25比特的保護空間，防止每幀中8個時隙的突發(fā)脈序列發(fā)射時不互相重迭。

第六十四頁，共183頁。GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

GSM無線接口理論GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM主要過程及參數(shù)優(yōu)化第六十五頁，共183頁。一、系統(tǒng)的構(gòu)成

GSM基本上可分為兩部分：交換系統(tǒng)（SS）和基站系統(tǒng)（BSS）（一）、交換系統(tǒng)（SS）交換系統(tǒng)包括下列功能單元：移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）拜訪位置寄存器（VLR）歸屬位置寄存器（HLR）鑒權(quán)中心（AUC）設(shè)備識別寄存器（EIR）短信息服務(wù)中心（SC）操作維護中心（OMC）第六十六頁，共183頁。AUCGMSCVLREIROMCMSCBSCBTSMSISDNPSPDNCSPDNPSTNPLMNSSBSS交換系統(tǒng)基站系統(tǒng)基站系統(tǒng)信息傳輸基站系統(tǒng)呼叫連接和信息傳輸HLR第六十七頁，共183頁。

一個MSC控制多個基站控制器，它控制移動用戶自、至PSTN、ISDN、PLMN、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的呼叫。移動匯接和網(wǎng)絡(luò)入口功能都由MSC來實現(xiàn)。

HLR寄存用戶的鑒約信息，如補充業(yè)務(wù)、鑒權(quán)參數(shù)，此外還有MS的位置信息和IMSI，ISDN碼等。

VLR是一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫，它包含了當(dāng)前位于相應(yīng)的MSC服務(wù)區(qū)的全部MS的有關(guān)信息（IMSI碼和位置信息LAI）。VLR還包括當(dāng)前的MSC中該MS的更為詳細的位置信息。與其它網(wǎng)絡(luò)的接口通過GMSC，GMSC稱為入口移動交換中心（GATEWAY－網(wǎng)關(guān)或門道交換局）。第六十八頁，共183頁。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，對接入系統(tǒng)的移動臺的設(shè)備進行識別。下面講述系統(tǒng)的鑒權(quán)、加密和設(shè)備的識別過程：第六十九頁，共183頁。*鑒權(quán)、加密及設(shè)備識別

1、下列情況需先經(jīng)過鑒權(quán)

1)移動臺呼出及呼入。

2)移動臺位置登記、位置更新。

3)移動臺補充業(yè)務(wù)的登記、使用、刪除。

2、鑒權(quán)過程第七十頁，共183頁。鑒權(quán)過程：1、用戶購機入網(wǎng)時，電信部門將IMSI號和用戶鑒權(quán)鍵Ki一起分配給用戶。同時，該用戶的IMSI和Ki存入AUC。2、在AUC鑒權(quán)中心按下步驟產(chǎn)生一個用于鑒權(quán)和加密的三參數(shù)組。

1）產(chǎn)生一個不可預(yù)測的隨機數(shù)RAND。2）以IMSI、Ki和RAND為輸入?yún)?shù)由兩個不同的算法電路（A8和A3）計算出密鑰Kc和符號響應(yīng)SRES。3）將RAND、SRES、Kc組成一個三參數(shù)組送往HLR作為今后為該用戶鑒權(quán)時使用。3、HLR自動存儲1~10組每個用戶的三參數(shù)組，并在MSC/VLR需要時傳給它。而在MSC/VLR中也為每個用戶存儲1~7組這樣的三參數(shù)組。這樣做的目的是減少MSC/VLR與HLR、AUC之間信號傳送的頻次。4、在呼叫處理過程中，MSC向需被鑒權(quán)的移動臺發(fā)送一組參數(shù)中的RAND

號碼，移動臺據(jù)此再加上要身SIM卡內(nèi)存儲的IMSI和Ki作為A3鑒權(quán)運算電路的輸入信號，算出鑒權(quán)的符號響應(yīng)SRES并將其送回MSC/VLR。5、MSC將原參數(shù)組中由AUC算出的SRES與移動臺返回的SRES比較，若相同，則認為合法，允許接入，否則為不合法，拒絕為其服務(wù)。第七十一頁，共183頁。IMSI1IMSI2KiKiRANDKcSRESRANDKcSRESRAND加密算法Ａ8鑒權(quán)算法Ａ3結(jié)果結(jié)果數(shù)據(jù)庫IMSI和鑒權(quán)產(chǎn)生隨機數(shù)HLR三參數(shù)組的產(chǎn)生過程第七十二頁，共183頁。AUCHLRMSC/VLRMS算法A3RANDKiSERSRAND接入請求SRESAUCSRESMS?=存儲HLR中所有用戶的鑒權(quán)鍵Ki對所有用戶產(chǎn)生一參數(shù)RAND/KC/SRES臨時存儲所有用戶的三參數(shù)組(每用戶1至10個)依請求發(fā)給VLR存儲所有拜訪用戶的三數(shù)組(每用戶1至7個三參數(shù)組)存儲所有有關(guān)的用戶信息NOYES系統(tǒng)的鑒權(quán)過程第七十三頁，共183頁。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啟動加密進程，發(fā)加密模式命令“M”

（一個數(shù)據(jù)模型）經(jīng)基站發(fā)往移動臺。

3、在移動臺中對“M”進行加密運算（A5算法），其輸入?yún)?shù)為KC、M和TDMA當(dāng)前幀號。加密后的信息送基站解密。若解密成功（“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。第七十四頁，共183頁。AUCHLRMSC/VLRBTSMS存儲HLR中所有用戶鑒權(quán)鍵Ki對所有用戶產(chǎn)生三參數(shù)組臨時存儲所有用戶的三參數(shù)組(每用戶1至10個并請求發(fā)給VLR)存儲所有拜訪用戶的三數(shù)組(每用戶1至7個三參數(shù)組)存儲所有與網(wǎng)路有關(guān)的用戶信息監(jiān)時存儲KC用于與MS通話中的加密鑒權(quán)程序啟動加密A5A5A8RANDKiKcKcMMKcTDMA幀號TDMA幀號加密后信息解密后信息與M比較是否加密完成加密不成功系統(tǒng)的加密過程第七十五頁，共183頁。4、移動設(shè)備的識別

1、MSC/VLR向移動臺要求IMEI號，移動臺送該號至MSC。

2、MSC/VLR將IMEI送EIR檢查。

3、EIR中定義有三個關(guān)于移動用戶設(shè)備的消息。

·白名單：記有全部合法移動設(shè)備號碼。

·黑名單：記有全部被禁止使用的移動設(shè)備的號碼。

·灰名單：記錄有故障的移動設(shè)備號或末經(jīng)型號認證的移動設(shè)備號。

4、EIR收到IMEI后，在以上三個名單中查找，并將結(jié)果送回MSC，以決定是否允許該移動設(shè)備使用網(wǎng)絡(luò)。

第七十六頁，共183頁。EIRMSC/VLRMS存儲所有不同GSM國家分配了移動設(shè)備識別碼存儲所有被列入灰/黑名單的設(shè)備存儲本設(shè)備識別IMEI接入/禁止信息繼續(xù)/停止呼叫建立程序檢查IMEI發(fā)送IMEIIMEI請求呼叫建立移動用戶設(shè)備的識別過程第七十七頁，共183頁。

在用戶的移動臺包括兩部分，一部分是用戶識別卡SIM），它寄存用戶的鑒約信息，沒有SIM卡，MS不能接入GSM網(wǎng)絡(luò)，但是當(dāng)用于緊急業(yè)務(wù)時除外。另一部分是用戶設(shè)備（即話機，也可以使用另一個話機），這樣為防失竊，系統(tǒng)配置了EIR，用來檢驗設(shè)備的合法性，可以禁止末經(jīng)批準的話機設(shè)備使用。用戶權(quán)與用戶設(shè)備是分開的，用戶設(shè)備只是一臺有權(quán)收發(fā)信機，用戶可以買卡租機，這也是一種新的業(yè)務(wù)。三種名單：白名單合法設(shè)備黑名單非法設(shè)備灰名單故障設(shè)備第七十八頁，共183頁。

圖2

入口MSC的網(wǎng)絡(luò)位置MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)GMSC第七十九頁，共183頁。

GSM服務(wù)區(qū)PLMN服務(wù)區(qū)MSC\VLR服務(wù)區(qū)位置區(qū)小區(qū)圖3CME20的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第八十頁，共183頁。GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)和其它PSTN、ISDN或PLMN網(wǎng)間的鏈路，將位于國際或國內(nèi)匯接交換機的級別上。

GSM/PLMN網(wǎng)的全部入局呼叫將選路入口至一個或多個入口MSC。MSC作為GSM/PLMN的入局匯接交換機，它具有為移動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——被叫移動臺。在GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)中，全部至移動終端的呼叫，都要選路至某一個具有入口功能的MSC，該MSC稱為GMSC。

GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)的區(qū)是由一個或幾個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)的移動臺均在該區(qū)的拜訪位置寄存器（VLR）登記。因此，MSC總與VLR構(gòu)成同一個節(jié)點，寫作MSC/VLR。第八十一頁，共183頁。

每個MSC/VLR服務(wù)區(qū)又被分成若干個位置區(qū)，位置區(qū)是MSC/VLR服務(wù)區(qū)的一個部分，在一個位置區(qū)內(nèi)，移動臺可以自由地移動，不需做位置更新。一個位置區(qū)是廣播尋呼消息以便找到某移動用戶的尋呼區(qū)域。一個位置區(qū)只能屬于某一個MSC/VLR。利用位置區(qū)識別碼（LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)別不同的位置區(qū)。一個位置區(qū)又劃分為若干個小區(qū)。每個小區(qū)具有專用的識別碼（CGI），它表示網(wǎng)絡(luò)中一個基本的無線覆蓋區(qū)域。利用基站識別碼（BSIC），移動臺本身能區(qū)分使用同樣載頻的各個小區(qū)。第八十二頁，共183頁。GSM網(wǎng)絡(luò)是一個可以全球范圍內(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的GSM/PLMN業(yè)務(wù)區(qū)構(gòu)成。一個國家可以有一個或多個的GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)，每個GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)可由多個MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)構(gòu)成，每個MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)又被分成若個位置區(qū)，每個位置區(qū)又劃分為若干個小區(qū)，每個小區(qū)是一個特定的BTS覆蓋的區(qū)域。

GSM業(yè)務(wù)區(qū)：由全球所有的成員國的GSM/PLMN業(yè)務(wù)區(qū)所構(gòu)成的覆蓋區(qū)域。移動臺可以在整個覆蓋區(qū)域內(nèi)漫游。GSM/PLMN業(yè)務(wù)區(qū)：一個網(wǎng)絡(luò)運營商所運營的GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域。一個國家范圍內(nèi)可以一個或多個GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)。

MSC業(yè)務(wù)區(qū)：表示網(wǎng)絡(luò)中由一個MSC所覆蓋的服務(wù)區(qū)域，凡在該區(qū)的移動臺均在該區(qū)的拜位置寄存器（VLR）登記。所以，MSC總與VLR構(gòu)成同一個節(jié)點，寫作MSC/VLR。第八十三頁，共183頁。

位置區(qū)（LA）：位置區(qū)是MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)的一部分。每一個MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)分成幾個位置區(qū)，在一個位置區(qū)內(nèi)，移動臺可以自由地移動，不需做位置更新。所以，一個位置區(qū)是廣播尋呼消息以便找到某移動用戶的尋呼區(qū)域。一個位置區(qū)只能屬于一個MSC/VLR。利用位置區(qū)識別碼（LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)別不同的位置區(qū)。

LA區(qū)域的劃分要充分慮MS進行位置更新的頻率和小區(qū)BCCH載波上PCH的數(shù)據(jù)量這兩個方面的因素，盡量使MS移動較為頻繁的地區(qū)劃在同一LA區(qū)域內(nèi)。小區(qū)（Cell）：它表示網(wǎng)絡(luò)中一個BTS的無線覆蓋區(qū)域，一個位置區(qū)可劃分為若干個小區(qū)，一個小區(qū)是具有一個全球識別碼（CGI）的。同時，利用基站識別碼（BSIC），移動臺本身能區(qū)分使用同樣的載頻的各個小區(qū)。第八十四頁，共183頁。GSM系統(tǒng)編號系統(tǒng)

1、移動臺的國際身份號碼ISDN（MSISDN）是在公用交換電話網(wǎng)編號計劃中唯一地識別移動電話的鑒約號碼。CCITT建議結(jié)構(gòu)為：

MSISDN＝CC＋NDC＋SNCC＝國家碼即在國際長途電話通信網(wǎng)中的號碼(86)NDC＝國內(nèi)目的地碼

SN＝用戶號碼如1392223456－139222便是NDC，前三位用于識別網(wǎng)號，后三位用于識別歸屬區(qū)，目前開通的135--138實際上是同一個網(wǎng)。第八十五頁，共183頁。2、國際移動用戶識別碼（IMSI）是唯一地識別GSMPLMN網(wǎng)中某一用戶的信息。

IMSI＝MCC＋MNC＋MSIN(460-00)MCC＝移動網(wǎng)的國家號碼（與CC不同）

MNC＝移動網(wǎng)號

MSIN＝移動臺識別號，最長為15位。

3、移動臺漫游號碼（MSRN）用于一次呼叫的路由選擇。

MSRN＝CC＋NDC＋SNCC＝國家號

NDC＝國內(nèi)目的地號碼(用于識別MSC/VLR）

SN＝用戶號，對應(yīng)于用戶的IMSI號碼第八十六頁，共183頁。4、臨時移動用戶識別碼（TMSI）用于保護IMSI碼，