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注册 2010-11-17 专业方向
GSM通信
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GSM无线参数的研究 前言····································································································· 4
GSM无线系统简介················································································ 5
一.无线接口··················································································································· 5
二.信道及帧结构············································································································ 6
三.无线信道组合及映射································································································· 7
无线参数调整························································································ 9
一. 网络识别参数················································································ 10
1.小区全球识别············································································································ 10
2.基站识别码(BSIC)································································································· 12
二. 系统控制参数················································································ 15
1.IMSI结合分离允许(Attach-Detach allowed,ATT)··················································· 15
2.公共控制信道配置(CCCH-CONF)··········································································· 16
3.接入准许保留模块(BS_AG_BLKS_RES)································································· 17
4.寻呼信道复帧数(BS_PA_MFRMS)··············································································· 18
5.寻呼模式设置(PM)································································································ 19
6.周期性位置更新定时器(T3212)·············································································· 20
7.小区信道描述(Cell Channal Description)······································································ 22
8.无线链路超时(Radio_Link_Timeout)······································································ 23
9.邻小区描述(Neighbour Cells Description)································································· 24
10.允许的网络色码(NCC Permitted)··············································································· 26
11.最大重发次数(MAX retrans)······················································································ 27
12.发送分布时隙数(Tx_integer)················································································ 28
13.小区禁止接入(CELL_BAR_ACCESS)··································································· 29
14.接入的等级控制(AC)··························································································· 30
15.等待指示(Wait Indication)···················································································· 31
16.多频段指示(Multiband_Reporting)········································································ 32
17.BCCH 频率分配范围(Ranger NR_LOWER,Ranger NR_HIGHER)··························· 33
三. 小区选择及重选参数······································································ 35
1.小区选择:··············································································································· 35
▲. C1算法····················································································································· 35
1.1 控制信道最大功率电平(MS_TXPWR_MAX_CCH)················································· 37
1.2 移动台允许接入的最小接收电平(RXLEV_ACCESS_MIN)······································ 38
1.3 功率偏置(POWER OFFSET)················································································· 39
2. 小区重选:················································································································ 40
▲. C2算法····················································································································· 40
2.1 小区重选偏置(CELL_RESELECT_OFFSET)························································· 41
2.2 临时偏置(TEMPORARY_OFFSET)········································································ 41
2.3 惩罚时间(PENALTY_TIME)················································································· 42
2.4 小区重选滞后(Cell Selection Hysteresisz)································································ 43
2.5 附加重选参数指示(ACS):····················································································· 44
2.6 小区重选参数指示(PI)·························································································· 44
2.7 小区禁止限制(Cell Bar Qualify,CBQ)·································································· 45
四. 网络功能参数················································································ 46
1. 功率控制指示(PWRC)···························································································· 46
2. 非连续发送(DTX):································································································· 47
3. 新建原因指示(NECI):···························································································· 48
4. 呼叫重建允许(RE)································································································· 49
5. 紧急呼叫允许(EC)································································································· 49
6. 跳频参数1-跳频应用(H)······························································································ 50
7. 跳频参数2-移动分配索引偏置(MAIO)········································································· 51
8. 跳频参数3-跳频序列号(HSN)················································································· 52
9. 加密设置(SC)········································································································· 52
10. 加密算法设置(algorithm identifier)········································································ 53
五. 小区切换参数················································································ 55
1. Hreqave和Hreqt········································································································· 55
2. 门限参数:················································································································ 56
2.1 接收电平门限(L_RXLEV_xx_H)··········································································· 56
2.2 接收质量门限(L_RXQUAL_xx_H)········································································· 56
2.3 接收质量门限(小区内)(L_RXQUAL_xx_IH)························································ 57
2.4 MAX_MS_RANGE······································································································ 57
2.4 HO_MARGIN············································································································· 57
六. 系统定时器和计数器······································································ 59
1. 无线资源管理的定时器和计数器················································································· 59
1.1 MS侧的定时器·········································································································· 59
1.2 网络侧的定时器········································································································ 61
2. 移动性管理的定时器·································································································· 64
2.1 MS侧的定时器·········································································································· 64
2.2 网络侧的定时器········································································································ 65
小结································································································ 66
前言GSM从1991年开始在欧洲投入商业运行, 到现在短短的几年时间里,已经发展到一个全球性的、大规模的网络。上海在1992初见立中国第一个GSM试验网到1998年底,中国的移动用户已经超过2000万,上海的移动用户也已突破100万,GSM系统也进行了5次扩容。
由于GSM的传播路经主要是无线环境,因此将受到频率资源、无线环境等因素的影响和干扰。而GSM的使用者,即无线用户又有着区别于固定电话用户的许多特点。首先是移动性:某一时刻有些小区的用户数量多,有些小区用户少;一段时间后用户数量又重新分配。用户还可能漫游到其他运营商的移动网,本地网还要为漫游用户服务。
所有这些都会影响网络的质量,进而影响用户的通话。而我们可以通过对无线参数来做适当的调整,从而取得相应的效果,改善网络的质量。上海的GSM网络采用了三个不同国外公司的产品,分配是西门子、爱立信和诺基亚,虽然设备不同,某些参数也不同,但通过学习GSM规范可以了解其基本原理及思想,较完整的理解整个GSM系统。
通过调整网络无线参数的方法改善网络的通信质量,其优点是不需要增加其它设备,通过简单的调整可取得较好的效果,但是要求调整人员对整个网络的情况、参数的意义、调整后的影响都有深入的了解,以免产生不良的后果。
GSM无线系统简介一.无线接口在所有GSM接口中,无线接口是较重要的。无线参数的调整也是基于这一接口的。
首先,要实现不同制造商的移动台与不同运营商的网络之间的完全兼容,即实现移动台的漫游。
其次,解决蜂窝系统的频谱效率。频谱效率依赖于可用频谱中的同时呼叫数目。依赖于传输对干扰的抵抗能力以及对一些降低干扰的技术(如发射功率控制、话音中的安静期检测、最佳切换策略方法)的合理利用。
GSM的无线接口传输选择了频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)的混合方式,并加上跳频。如图:
图 1
FDMA主要用于相邻小区共享频谱(带宽200kHz),TDMA从一个200kHz的频带中获得的通话数目是8(8个时隙)。
二.信道及帧结构
GSM的物理信道通过上面的多址方案已经确定了,可以把每个频点上的一个固定时隙组成的信道称为一个物理信道。而逻辑信道则根据信道支持传输的特性来定义。主要分两大类:业务信道(TCH)和控制信道(CCH)。
控制信道(CCH)分为广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)和专用独立信道。
其中:
·广播信道(BCH)分为
频率矫正信道(FCCH)
同步信道(SCH)
广播控制信道(BCCH)
·公共控制信道(CCCH)分为
寻呼信道(PCH)
随机接入信道(RACH)
准许接入信道(AGCH)
·专用独立信道分为
独立专用独立信道(SDCCH)
慢速随路控制信道(SACCH)
快速随路控制信道(FACCH)
其中业务信道又分为语音信道和数据信道。语音信道和数据信道还可以跟据其传输率的不同分为不同速率的业务信道。
·语音信道分为:
全速率信道(TCH/FS)
半速率信道(TCH/HS)
·数据信道分为:
9.6kbit/s全速率数据信道(TCH/F9.6)
4.8kbit/s全速率数据信道(TCH/F4.8)
4.8kbit/s半速率数据信道(TCH/H4.8)
小于2.4kbit/s半速率数据信道(TCH/H2.4)
小于2.4kbit/s全速率数据信道(TCH/F2.4)
逻辑信道按GSM规范的定义一一映射到物理信道(时隙)上去(如图1)。业务信道每26个TDMA帧(8个时隙)组成一个复帧,51个复帧组成一个超帧,2048个超帧组成一个超高帧;控制信道每51个TDMA(8个时隙)帧组成一个复帧,26个复帧组成一个超帧,2048个超帧组成一个超高帧。可以看出不管是业务信道还是控制信道,其超帧都为1326个 TDMA帧(6.12s)。如图所示:
1 hyperframe=2048 superframes
26 (51-frame) multiframes or 51 (26-frame) multiframes(6.12s)
26 TDMA frames (120ms)
51 TDMA frames (3060/13 ms)
1 TDMA frame(8 time slots)
图 2
三.无线信道组合及映射
在GSM系统中逻辑信道并不是以单独的形式在一个物理信道上传送的,而是以一定的信道组合的形式在物理信道上发送。控制信道以公共信道组合的方式;业务信道也并非独立传送,其伴有随路控制信道。GSM规范中允许的无线信道组合如下:
i) TCH/F + FACCH/F + SACCH/TF
ii) TCH/H(0,1) + FACCH/H(0,1) + SACCH/TH(0,1)
iii) TCH/H(0,0) + FACCH/H(0,1) + SACCH/TH(0,1) + TCH/H(1,1)
iv) FCCH + SCH + BCCH + CCCH
v) FCCH + SCH + BCCH + CCCH + SDCCH/4(0..3) + SACCH/C4(0..3)
vi) BCCH + CCCH
vii) SDCCH/8(0 .7) + SACCH/C8(0 . 7)
其中 CCCH = PCH + RACH + AGCH + NCH
逻辑信道组合影射到物理信道中,然后在TDMA帧中传送。以时隙0(NT0)上的公共信道组合为例:
FCCH + SCH + BCCH + CCCH
物理信道(TN)
0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 0
| 1
|
… …
|
逻辑信道
F
| S
| B
| B
| B
| B
| C
| C
| C
| C
| F
| S
| C
| C
|
… …
| I
|
0
1
50
图 3
F:FCCH; B:BCCH; C:CCCH; I:IDLE;
无线参数调整
GSM无线参数对于网络的优化有重要的意义,但在规范中并没有集中列出,而是分散在各个章节中。无线参数根据其意义和作用可分为:
网络识别参数
系统控制参数
小区选择参数
网络功能参数
小区切换参数
无线参数大多数在小区的广播信道上传送,使移动台及时的根据网络的需要作出调整。GSM的无线参数虽然有很多,但是有些参数在网络运营中少有改动(如移动网号等);有些参数因设备生产商的不同而不同,GSM规范也有部分定义(如切换参数);而有些则需根据小区的话务量做及时、恰当的调整(如系统控制参数、小区选择参数等),以达到优化网络的目的,这些参数无疑是文章的重点,在后面将详尽阐述。
一. 网络识别参数由于GSM的全球性,网络对每一个小区、基站进行编码,其编码对于移动台完成一个呼叫过程十分重要,但一般在系统建立后不再改变。
1.小区全球识别格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| Location Area Identification IEI
|
octet 1
octet 2
octet 3
octet 4
octet 5
octet 6
| MCC digit 2
| MCC digit 1
| 1
1
1
1
| MCC digit 3
| MNC digit 2
| MNC digit 1
|
LAC
|
LAC(continued)
| | | | |
表1
Location Area Idenfication information element
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Identity IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
|
CI value
|
CI value(continued)
|
表2
Cell Identity information element
图4 Structure of Cell Global Identification
MCC: 移动国家号,由三位是十近制数组成。范围000-999。
MNC: 移动网号,由二位是十近制数组成。范围00-99。
LAC: 位置区识别,由16比特组成,范围0000-FFFF。(其
中0000、FFFE保留)
CI:
小区识别,由16比特组成,范围0000-FFFF。
MCC、MNC、LAC组成位置区识别(LAI)
MCC、MNC、LAC、CI组成(CGI)
作用:
移动国家号(MCC)用于国际移动用户识别(IMSI)中和位置区识别(LAI)中:
· 位置区识别(LAI)在每个小区的系统消息中周期发送,其中的移动国
家号(MCC)表示GSM PLMN所属的国家。移动台将接收到的信息作为网
络选择的重要依据之一。
· 移动台的IMSI中同样包含了移动国家号(MCC),它表示该移动用户所
居住的国家。当移动台在网络上登录或申请某种业务时,移动台必须将
IMSI报告给网络(在不能使用TMSI的情况下),网络则根据IMSI中的
移动国家号(MCC)来判断该用户是否为国际漫游用户。
移动网号(MNC)用于国际移动用户识别(IMSI)中和位置区识别(LAI)中:
· 位置区识别在每个小区广播的系统消息中周期发送。其中的移动网号
(MNC)表示GSM PLMN的网络号,移动台将接收到的信息作为网络选择
的重要依据之一。
· 移动台的IMSI中同样包含了移动网号(MNC),它表示该移动用户所属
的GSM PLMN网。当移动台在网络上登录或申请某种业务时,移动台必
须将IMSI报告给网络(在不能使用TMSI的情况下),网络则根据IMSI
中的移动网络号(MNC)来判断该用户是否为漫游用户,并将MNC
作为寻址用户HLR的重要参数之一。
位置区码(LAC)用于移动台的位置更新过程:
· 移动台开机后从小区广播消息中得到LAC,和SIM卡中的相比较,如果
和SIM卡中存储的LAC的值不同,则移动台就决定进行正常的位置更新;
若相同就不进行位置更新。
小区识别(CI)用于唯一表示网络中的每一个小区:
· 为了唯一表示GSM PLMN中的每一个小区,网络运营者给网络中的每一
个小区分配一个小区代码,即小区识别(CI)。小区识别(CI)加上位
置区识别(LAI)组成全球小区识别(CGI),来唯一的表示全球GSM PLMN
中的每个小区,用于移动台识别网络中的每个BTS及其覆盖区,对于移
动台的漫游也有重要意义。
传送:
全球小区识别(CGI)包含在“小区识别信元”中(见表2 ),MNC、MCC、LAC同样包含在“位置区识别信元”中(见表1),在每个小区系统的广播消息3、4、6中发送。
2.基站识别码(BSIC)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
BSIC
| T1 (high)
|
octet 1
octet 2
octet 3
|
T1 (middle)
|
T1
(low)
| T2
|
T3’
(high)
|
|
T3’
(low)
|
| | | | | | |
表3
Frame synchronization information element
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Description IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
| BCCH ARFCN(high part)
|
NCC
| BCC
|
BCCH ARFCN(low part)
| | | | | |
表4
Cell Description information element
图5 Structure of BSIC
基站识别码由网络色码(NCC)、基站色码(BCC)组成。
网络色码(NCC)由3比特组成,包含在“小区描写信元”中octet 2的bit 6、5、4中(见表4)和“帧同步信元”的octet 1中(见表3);基站色码(BCC)由3比特组成,包含在“小区描写信元”中octet 2的bit 3、2、1中和“帧同步信元”的octet 1中。
作用:
网络色码(NCC)用于识别相邻不同的GSM PLMN:
· 在许多情况下,不同的GSM PLMN采用了相同的频率资源,为了在这种情况下移动台还能接入网络,一般相邻GSM PLMN选择不同的NCC。
基站色码(BCC)用于识别同一GSM PLMN中的基站和通知移动台BCCH的训练序列号。
· BCCH载频号相同的不同基站,BCC应尽量取不同值,否则有可能造成互
相间的干扰,甚至越区切换失败。
· BCC还决定了BCCH载频的训练序列号。当移动台收到SCH后,即认为
已同步于该小区。但为了正确的译出下行公共信令信道上的信息,移动
台必须知道公共信令信道所采用的训练序列码(TSC),按GSM规范的规
定,训练序列码有8种固定的格式,分别用序号0-7表示。每个小区的
公共信令信道采用的TSC序列号由该小区的BCC决定(BCC为3bit,
0-7表示),因此BSIC的作用是通知移动台本小区公共信道所采用的训
练序列号。
传送:
基站识别码(BSIC)在小区的同步信道(SCH)上传送,用来描述本小区;同时也在切换命令中发送,用来描述邻小区的情况。
二. 系统控制参数
控制参数大量涉及系统的配置(如:公共扩展信道配置、寻呼信道复帧、无线链路超时等),这些参数一般在无线接口(Um接口)上由基站传送给移动台,其目的是让移动台与基站保持良好的配合。另一方面,这些参数的取值直接影响到系统个部分的业务承载量和信令流量。因此,合理的设置这些参数对系统良好稳定的工作具有重要的作用。
1.IMSI结合分离允许(Attach-Detach allowed,ATT)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
Control Channel Description IEI
| octet 1
octet 2 octet 3 octet 4
|
0
spare
| ATT
| BS-AG-BLKS-RES
| CCCH-CONF
|
0
spare
|
0
spare
|
0
spare
| 0
spare
|
0
spare
| BS-PA-MFRMS
|
T3212
time-out value
| | | | | | | |
表5
Control Channel Description information element
IMSI结合分离允许(ATT)由1比特组成,包含在“控制信道描写信元”的octet 2的bit 7中(见表5)。ATT为0表示启动IMSI结合和分离,1表示关闭IMSI结合和分离。
意义及作用:
IMSI结合指移动台向网络报告进入工作状态(开机或SIM卡插入),IMSI分离指移动台向网络报告退出工作状态(关机或SIM卡拔出)。当有用户寻呼移动用户时,若被寻呼的移动用户已经作了IMSI-detach,该用户的被叫请求将被拒绝。若用户再次进入工作状态,移动台将检测目前所在的位置区(LAI)是否和最后登记并纪录在移动台IMSI卡中的位置区(LAI)相同,相同则启动IMSI结合过程,否则移动台启动位置更新过程(代替IMSI结合过程),网络收到位置更新或IMSI结合过程后,指示该用户处于工作状态。 打开IMSI结合分离允许,由于网络知道移动台何时处于工作状态,避免了网络不停寻呼已经关机(或IMSI取出)用户的情况,所以能减少系统的信令流量、网络资源(如寻呼信道等)。
必须注意的是,在同一位置区的不同小区的ATT,其设置必须相同。
传送:
ATT包含于信息单元“控制信道描述”中(见表5),在小区广播的系统消息3中传送。
2.公共控制信道配置(CCCH-CONF)
格式:
公共控制信道配置(CCCH-CONF)由3比特组成,包含在“控制信道描写信元”的octet 2的bit 3、2、1中(见表5)。具体含义如下:
CCCH_CONF
BS_CC_CHANS
BS_CCCH_SDCCH_COMB
一个BCCH复帧
Bit
中CCCH消息块
3 2 1
0 0 0
1
false
9
0 0 1
1
true
3
0 1 0
2
false
18
1 0 0
3
false
27
1 1 0
4
false
36
其他
--
--
--
其中:
BS_CC_CHANS:表示CCCH使用几个物理信道。
BS_CCCH_SDCCH_COMB:表示CCCH是否与SDCCH公用一个物理信道。
意义及作用:
在GSM系统中公共控制信道主要包括准许接入信道(AGCH)和寻呼信道(PCH),它的主要作用是发送立即指配消息和寻呼消息。
根据小区中业务的配置情况和话务模型,CCCH也可以由一个物理信道承担,也可以由多个物理信道承担(CCCH使用多个物理信道),并且CCCH信道可以与SDCCH信道共用一个物理信道,也可以不与SDCCH共用信道(独用一个物理信道)。CCCH的设置与基站(BTS)的TRX数密切相关,TCH信道越多,公共控制信道的容量就越大,CCCH_CONF应设置较大。
CCCH_CONF参数是对下行的公共信道而言。
传送:
CCCH_CONF包含于信息单元“控制信道描述”中,在小区广播的系统消息3中传送。
3.接入准许保留模块(BS_AG_BLKS_RES)格式:
接入准许保留模块(BS_AG_BLKS_RES)由3比特组成,包含在“控制信道描写信元”的octet 2的bit 6、5、4中(见表5)。具体含义如下:
CCCH_CONF
BS_AG_BLKS_RES
每个复帧中AGCH块的数目
Bit
bit
3 2 1
6 5 4
0 0 1
0 0 0
0
0 0 1
0 0 1
1
0 0 1
0 1 0
2
0 0 1
---
---
---------------------------------------------------------------
其它
0 0 0
0
0 0 1
1
0 1 0
2
0 1 1
3
1 0 0
4
1 0 1
5
1 1 0
6
1 1 1
7
意义及作用:
由于CCCH信道既有准许接入信道(AGCH)又有寻呼信道(PCH),此参数用来确定CCCH信道消息块中有多少块数是保留给准许接入信道的。当CCCH_CONF确定后,BS_AG_BLKS_RES用来分配AGCH和PCH在CCCH上的占用比例。
参数的取值原则是在保证AGCH信道不过载的情况下,近可能减小该参数以缩短移动台响应寻呼的时间,提高系统的性能。
传送:
BS_AG_BLKS_RES包含于信息单元“控制信道描述”中(见表5),在小区广播的系统消息3中传送。
4.寻呼信道复帧数(BS _PA_MFRMS)格式:
寻呼信道复帧数(BS _PA_MFRMS)由3比特组成,包含在“控制信道描写信元”的octet 3的bit 3、2、1中(见表5)。具体含义如下:
BS_PAMFRS
同一寻呼信组在寻呼信道
bit
上循环的复帧数
3 2 1
0 0 0
2
0 0 1
3
0 1 0
4
0 1 1
5
1 0 0
6
1 0 1
7
1 1 0
8
1 1 1
9
意义及作用:
根据GSM的规范,每一个GSM用户都属于一个寻呼组。在每个小区中每个寻呼组都对于一个寻呼子信道,而移动台根据自己的IMSI计算出它所属的寻呼组、寻呼子信道;当网络寻呼移动用户时,网络根据被寻呼用户的IMSI计算出移动用户的寻呼组、寻呼子信道(与移动台计算的应一致),并在此基础上发送寻呼消息。因此移动台只监听它所属的寻呼子信道而忽略其它寻呼子信道,以节约移动台的功率开销。
寻呼信道复帧数(BS _PA_MFRMS)是指以多少复帧数作为寻呼子信道的一个循环,实际上该参数定义了将一个小区中的寻呼信道分成多少寻呼子信道。移动台通过此参数及其它参数(如CCCH_CONF、BS_AG_BLKS_RES)来计算自己的寻呼组,并去那里监听网络发出的寻呼消息。
BS _PA_MFRMS的选择以保证寻呼信道不发生过载为原则,在此前提下应使该参数尽可能小。
传送:
BS_PA_MFRMS包含于信息单元“控制信道描述”中,在小区广播的系统消息3中传送。
5.寻呼模式设置(PM)
格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
|
Page mode IEI
|
0
spare
|
0
spare
|
PM
| octet 1
|
表6
Page Mode information element
寻呼模式(PM)为2比特,包含在“寻呼模式信元”中octet 1的bit 2、1中,编码如下:
寻呼模式(PM)
意义
bit
2 1
0 0
一般模式,对应于基本方案,寻呼消息只能在PCH配置
和IMSI定义的子信道上发送。
0 1
间隔模式,使移动台监听正常的寻呼子信道n及n+2的
信道上的寻呼消息。
1 0
完全模式,移动台要监听一个CCCH信道上的所有消息,
而不管参数接入准许保留模块(BS_AG_BLKS_RES)的存
在,即网络可以在同一时隙的PCH上的任何部分发送寻
呼消息。
1 1
回到上一次定义的寻呼模式,在以后的版本中也可能用
来定义其它的寻呼模式。
意义及作用:
因为网络的控制信道参数可以随时改变,即调整PCH的配置来适应业务量的需要。虽然由BSC管理这一配置,但通常由OSS决定这一变化,或者是在业务量观察的基础上自动进行,或者是通过营运者的命令进行。驻扎在小区中的所有移动台都必须知道这一配置,因此控制信道参数是广播消息的一部分。当配置变化后,BSC必须协调广播消息的变化和寻呼消息的安排。它不可能很精确的控制每个移动台对新的广播参数解码并转向新的配置的时间,相应的过滤期可能持续几秒,为了避免在这段模糊期丢失寻呼消息,网络通过通知移动台来改变寻呼模式,增加移动台监听寻呼消息的频率。
改变寻呼模式,增加移动台监听寻呼消息的频率,使移动台在自己的寻呼子信道过载的情况下,能在其它寻呼子信道上接入网络,这当然增加了移动台的功率开销,缩短了平均待机时间。
传送:
寻呼模式(PM)包含在“寻呼模式信元”中,在“立即指配”、“立即指配拒绝”、“寻呼请求”等命令中由基站向移动台发送。
6.周期性位置更新定时器(T3212)格式:
周期性位置更新定时器(T3212)由8比特组成,包含在“控制信道描写信元”的octet 2中(见表5)。具体含义如下:
T3212
T3212
T3212
T3212
Bits
编码
时间(分)
时间(时、分)
00000000
0
无穷大
无穷大
00000001
1
6
6
00000010
2
12
12
00000011
3
18
18
………
……
……
……
111111101
253
1518
25小时18分
111111110
254
1524
25小时24分
111111111
255
1530
25小时30分
意义及作用:
周期性位置更新是指在普通业务情况下,移动台定期与网络联络,与网络保持紧密联系的一种手段。通过周期性位置更新,网络能及时地了解每一个移动用户当前时刻的确定位置,有利于网络对移动台的寻呼,控制寻呼的范围。同时,当网络发生故障(如HLR、MSC/VLR故障)时,周期性位置更新使数据能够较快恢复到最新的形势。
周期性位置更新的时间越短,网络的总体服务性能越好。但也有其缺陷。一是网络的信令流量大大增加,对无线资源的利用率降低;另一方面使移动台的功耗增大,平均待机时间缩短。
定时器(T3212)是用来控制周期性位置更新的频度,T3212设的设置从6分钟到超过25小时,甚至为无穷大。无穷大表示网络不进行周期性位置更新,这完全由运营者根据业务量和信令流量来决定。对于业务量较小、信令流量较低的小区,可以设置T3212较小;对于业务量超过系统容量的地区,T3212取较大,甚至不进行周期位置更新(T3212取无穷大)。
传送:
T3212包含于信息单元“控制信道描述”中,在每个小区广播的系统消息中3传送。
7.小区信道描述(Cell Channal Description)格式:
小区信道描述有6种格式,分别为
Bit map 0 format
Range 1024 format
Range 512 format
Range 256 format
Range 128 format
Variable bit map format,
其一般格式为:
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Channel Description IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
octet 17
| Bit
128
| Bit
127
| 0
spare
| 0
spare
| Bit
124
| Bit
123
| Bit
122
| Bit
121
| Bit
120
| Bit
119
| Bit
118
| Bit
117
| Bit
116
| Bit
115
| Bit
114
| Bit
113
|
|
|
|
|
|
|
|
| Bit
008
| Bit
007
| Bit
006
| Bit
005
| Bit
004
| Bit
003
| Bit
002
| Bit
000
|
表7
Cell Channel Description information element(general format)
其中bit128-127不同的编码指示不同格式,如下:
Bit Bit Bit Bit Bit
格式
128 127 124 123 122
0
0
X
X
X
bit map 0
1
0
0
X
X
1024 range
1
0
1
0
0
512 range
1
0
1
0
1
256 range
1
0
1
1
0
128 range
1
0
1
1
1
variable bit map
定义及作用:
移动台将存储小区信道描述中的频道表,用来计算移动分配信息。由于移动台用于存储载频表的区域只能存储64个频道号,因此小区信道描述中的频道数不应多于64。
传送:
小区信道描述在每个小区广播信道上的系统消息中发送。
8.无线链路超时(Radio_Link_Timeout)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Option(BCCH)IEI
| octet 1
|
0
spare
| PWRC
| DTX
| RADIO-LINK-TIMEOUT
| octet 2
| | | | | |
表8
Cell Options(BCCH)information element
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Option(BCCH)IEI
| octet 1
| DTX
| PWRC
| DTX
| RADIO-LINK-TIMEOUT
| octet 2
| | | | | |
表9
Cell Options(SACCH)information element
无线链路超时由4比特组成,包含在“小区选项信元”中的octet 2 的
Bit4、3、2、1中(见表8,9)。
Radio_Link_Timeout
Bits
对应的值
4
3
2
1
0
0
0
0
4
0
0
0
1
8
0
0
1
0
12
:
1
1
1
0
63
1
1
1
1
64
意义及作用:
当移动台在通话过程中话音(或数据)质量恶化到不可接受,且无法通过射频功率控制或切换来改善(即所谓的无线线路故障),移动台启动呼叫重建或强行拆链。无线链路超时即用来判断无线链路的恶化程度,何时进行强行拆链。
移动台中有一计数器S,并在通话初被赋予一个初值,若每次移动台无法译出一个正确的SACCH消息时,S减1;反之,移动台收到一个正确的SACCH时,S加2,但S不可超过无线链路超时的初值。当S的之减至0时,移动台报告无线链路故障。
在网络侧,基站系统(BSS)将基于上行SACCH的误码率或对接收信号电平、接收信号质量的测量来判断无线链路的故障。
参数“无线链路超时”的大小会影响网络的断话率和无线资源的利用率,应按个小区的话务量及覆盖大小具体设置。在业务量大的地区,该参数设置较小,以避免通话质量差的移动台占用无线信道,提高资源利用率;在业务量稀少的地区,该参数应设置较大。
传送:
无线链路超时(Radio_Link_Timeout)包含在“小区选择信元”中,“小区选项信元”根据其传输信道的不同而分两类。一类在每个小区广播信道上的系统消息3中发送,为Cell Option(BCCH)(见表8);另一类在慢速随路信道上发送,为Cell Option(SDCCH)(见表9)。
9.邻小区描述(Neighbour Cells Description)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Channel Description IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
octet 17
| Bit
128
| Bit
127
| EXT IND
|
BA
IND
| Bit
124
| Bit
123
| Bit
122
| Bit
121
| Bit
120
| Bit
119
| Bit
118
| Bit
117
| Bit
116
| Bit
115
| Bit
114
| Bit
113
|
|
|
|
|
|
|
|
| Bit
008
| Bit
007
| Bit
006
| Bit
005
| Bit
004
| Bit
003
| Bit
002
| Bit
000
|
表10
Neighbour Cell Description
information element(general format)
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Channel Description IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
octet 17
| Bit
128
|
Multiband
Reporting
|
BA
IND
| Bit
124
| Bit
123
| Bit
122
| Bit
121
| Bit
120
| Bit
119
| Bit
118
| Bit
117
| Bit
116
| Bit
115
| Bit
114
| Bit
113
|
|
|
|
|
|
|
|
| Bit
008
| Bit
007
| Bit
006
| Bit
005
| Bit
004
| Bit
003
| Bit
002
| Bit
000
|
表11
Neighbour Cell Description 2 information element(general format)
邻小区描述有多种格式可以表示。其主要分为邻小区描述和邻小区描述2。
·邻小区描述其格式分为(见表 10):
Bit map 0 format
Range 1024 format
Range 512 format
Range 256 format
Range 128 format
Variable bit map format
具体参考小区信道描述
·邻小区描述2
邻小区描述2与邻小区描述的区别是在“邻小区描述信元”的octet 2
的Bit 6、7中为多频段指示(Multiband _Reporting)(见表11),具体
参考多频段指示。
作用:
移动台为了切换和小区重选的需要必须始终测量本小区和邻近小区的 BCCH载频的电平。为了使移动台知道当前小区相邻有哪些邻区,在每个小区的系统消息中都会定期广播邻小区描述信息,该信息中列出了与当前小区相邻的小区
BCCH载频的绝对频道号。移动台必须从系统消息中提取相关信息作为测量邻区的依据。
10.允许的网络色码(NCC Permitted)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| NCC Permitted IEI
| Octet 1
Octet 2
|
NCC
Permitted
|
表12
NCC Permitted information element
允许的网络色码由8比特组成,包含在“NCC允许信元”中的octet 2中(见表12)。
意义及作用:
在连续模式下(通话过程中),移动台需向基站报告它测量到的邻小区的信号情况,但每次的报告最多只能容纳6个邻小区,因此尽可能使移动台报告又可能成为切换目标小区的情况,而非毫无选择余地,仅按信号电平大小来报告,通常使移动台不报告其它GSM PLMN的小区。上述功能可以通过限制移动台仅测量网络色码为某些固定的小区来实现。允许的网络色码(NCC Permitted)列出了移动台需测量的小区的NCC码的集合。
网络色码(NCC)范围000-111,一一对应于允许网络色码(NCC Permitted)中的bit N(N=1,2,…,8),即
NCC=N-1
当bit N为0时,移动台不测量对应的NCC代码的小区电平;当bit N为1时,移动台允许测量对应的NCC代码的小区电平。
在每个地区一般分配几个网络色码,所以在该地区所有的小区种的参数“允许网络色码”中必须包含本地区的所有的网络色码,并且在本地区的边缘的小区应该包含临近其它地区小区的网络色码,否则会引起移动台的越区掉话和小区重选失败。
传送:
允许的网络色码在每个小区广播信道上的系统消息2、6中发送。
11.最大重发次数(MAX retrans)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| RACH Control Parameters IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
octet 4
| Max retrans
| Tx-integer
| CELL
BARR
ACCESS
| RE
| AC
C15
| AC
C14
| AC
C13
| AC
C12
| AC
C11
| EC
C10
| AC
C09
| AC
C08
| AC
C07
| AC
C06
| AC
C05
| AC
C04
| AC
C03
| AC
C02
| AC
C01
| AC
C00
| | | | | | | | | | |
表13
RACH Control Parameters information element
最大重发次数由2比特组成,包含在“RACH控制参数信元”中的octet 2中的Bit 8、7中(见表13)。
Max
retrans,
最大重发数
Bits
8
7
0
0
重发1次
0
1
重发2次
1
0
重发4次
1
1
重发7次
意义及作用:
移动台在启动立即指配过程时(如移动台需位置更新、启动呼叫或响应寻呼时)将在RACH信道上向网络发送“信道请求(Paging Request)”。由于RACH是一个ALOH信道。为了提高移动台接入的成功率,网络允许移动台在收到立即指配前一次发送多个信道请求消息,具体个数由最大重发次数M(MAX retrans)确定。
一般M设置越大,接入网络的成功率越高,接入率也越高,但同时RACH信道和SDCCH信道的负荷也随之增大,尤其在业务量大的小区,易引起无线信道的过载和拥塞,从而将低接通率和无线资源利用率。M如果设置过小则会影响接入成功率。
传送:
最大重发次数在每个小区广播信道上的系统消息1、2、2bis、3、4、9中发送。
12.发送分布时隙数(Tx_integer)格式:
发送分布时隙数由4比特组成,包含在“RACH控制参数信元”中的octet 2的Bit 6、5、4、3中(见表13)。
Tx-integer,
重发时隙的间隔
Bits
6
5
4
3
0
0
0
0
3
0
0
0
1
4
0
0
1
0
5
0
0
1
1
6
0
1
0
0
7
0
1
0
1
8
0
1
1
0
9
0
1
1
1
10
1
0
0
0
11
1
0
0
1
12
1
0
1
0
14
1
0
1
1
16
1
1
0
0
20
1
1
0
1
25
1
1
1
0
32
1
1
1
1
50
参数S:
TX-integer
信道组合方式
CCCH与SDCCH共用
CCH不与SDCCH共用
3,8,14,50
55
41
4,9,16
76
52
5,10,20
109
58
6,11,25
163
86
7,12,32
217
115
定义及作用:
由于GSM系统中RACH信道是一种ALOH信道,为了减少移动台接入时RACH信道上的冲突次数,提高RACH信道的效率,GSM中移动台的接入算法中应用了三个参数,即发送时隙数T(Tx_integer)、最大重发次数M(MAX retrans)、参数S。
当移动台接入网络需启动一次立即指配过程,从该过程开始,移动台将在RACH信道上发送(M+1)个信道请求消息。为了减少RACH信道上的冲突次数,移动台发送信道请求消息的时间遵循以下准则:
·移动台启动立即指配开始到第一个信道请求消息发送之间的时隙数(不包括发送消息的时隙)是一个随机数。这个随机数属于集合{0,1,,MAX(T,8)-1}中的一个元素。移动台每次启动立即指配过程时,从中随即取数。
·任意两次相邻的信道请求之间的间隔时隙数(不包括发送的时隙)有移动台随机的从集合{S,S+1,…,S+T-1}中取出。
传送:
发送时系数在每个小区广播信道上的系统消息1、2、2bis、3、4、9中发送。
13.小区禁止接入(CELL_BAR_ACCESS)格式:
小区禁止接入由1比特组成,包含在“RACH控制参数信元”中的octet 2中的Bit 2中(见表13)。
CELL_BAR_ACCESS
设置意义
Bit 2
0
不禁止
1
禁止
定义及作用:
在每个小区广播的系统消息中有1比特信息指示该小区是否需允许移动台接入,即小区接入禁止(CELL _BAR_ACCESS)。通常的小区都允许接入,在特殊情况下,可能希望某些小区只能用来吸收快速运动的移动台的业务量,这些小区仅用于切换业务,小区禁止接入设为1。
传送:
小区接入禁止在每个小区广播信道上的系统消息1、2、2bis、3、4、9中发送。
14.接入的等级控制(AC)格式:
Class
15
-
PLMN 职员
-"-
14
-
紧急业务
-"-
13
-
公用事业
-"-
12
-
安全部门
-"-
11
-
保留给PLMN
Class
0-9
-
用户
接入等级控制参数由16比特组成,包含在“RACH控制参数信元”中的octet 3、4中(见表13),分别为C0-C15(不包括C10,C10为紧急呼叫),以比特映射的方式分别对应于15个接入等级。某一比特为0表示不允许具有相应接入等级的移动台接入本小区,为1表示允许响应接入等级的移动台接入。必须注意Ci的值不影响移动台的小区选择和重选过程。
意义及作用:
在某些特殊的情况下,营运者希望在某些特殊区域中禁止全部或部分移动台发出接入请求或寻呼响应请求。例如,在某些地区出现紧急状态或某个GSM公用陆地移动网发生严重故障等等。接入等级分为等级0-15等15个等级(第10级不用),它们存储于移动台的SIM卡中,0-9为一般用户,无优先次序之分;11-15位特殊用户,具有较高的接入优先级(相对于0-9的用户)。如当网络业务量过大而引起信道阻塞时,可只允许接入等级为奇数的移动台接入网络,隔一段时间再允许偶数的接入。
传送:
小区接入接入等级控制在每个小区广播信道上的系统消息1、2、2bis、3、4、9中发送。
15.等待指示(Wait Indication)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
|
Wait Indication IEI
| octet 1
octet 2
|
T3122
timeout value
|
表14 Waiting indication information element
等待指示由8比特组成,包含在“等待指示信元”中(见表14)。表示移动台的等待时间(以秒为单位),因此定时长度为0-255秒。
意义及作用:
当网络收到移动台发送的信道请求后,若没有适合的信道分配个移动台,则网络发送立指支配拒绝消息给移动台,为了避免移动台不断进行信道请求而造成无线信道的进一步阻塞,在立即指配拒绝消息中包含了定时参数T3122,即等待指示信息单元,用来通知移动台在收到立即指配拒绝消息后必须经过T3122指示的时间后才能再发出新的呼叫。
等待指示设置过短,则在无线信道负荷较大时易引起信道的进一步阻塞;若设置过大则使要接入的移动用户等待时间过长,网络服务性能下降。
传送:
等待指示包含在立即指配拒绝消息中。
16.多频段指示(Multiband _Reporting)格式:
多频段指示由2比特组成,包含在“邻小区描述信元2”的octet 2的Bit 6、7中(见表11)。
Multiband_Reporting
Bit
7 6
0 0
移动台需根据邻小区的信号强度,报告6个信号最强的NCC
已知的且是允许的邻区测量结果,而不管邻区处于哪个频
段。
0 1
移动台需报告邻区表中包含的每一个频段(不包含当前服务
区所用的频段)的、信号强度最强、NCC已知且是允许的一
个邻区测量结果。在剩余的位置上报告当前服务区所用频
中的邻区,若还有NCC剩余位置,则报告其余邻区的情况,
而不管邻区处于哪个频段。
1 0
移动台需报告邻区表中包含的每一个频段(不包含当前服务
区所用的频段)的、信号强度最强、NCC已知且是允许的两
个邻区测量结果。在剩余的位置上报告当前服务区所用频
中的邻区,若还有NCC剩余位置,则报告其余邻区的情况,
而不管邻区处于哪个频段。
1 1
移动台需报告邻区表中包含的每一个频段(不包含当前服务
区所用的频段)的、信号强度最强、NCC已知且是允许的三
个邻区测量结果。在剩余的位置上报告当前服务区所用频
中的邻区,若还有NCC剩余位置,则报告其余邻区的情况,
而不管邻区处于哪个频段。
定义及作用:
在单频段的GSM系统中,移动台向网络报告邻区测量结果时,只需报告一个频段内信号最强的6个邻区的内容。当多频段共同组网时,运营者通常根据网络的实际情况希望移动台在越区切换时,优先进入某一频段,因此希望移动台在报告测量结果时不仅仅根据信号的强弱,还需根据信号的频段,参数“多频段指示(Multiband _reporting)”即用于通知移动台需报告多个频段的邻区内容。
传送:
多频段指示(Multiband_reporting)包含在“邻小区描述信元”中,在每个小区广播的系统消息2ter、5ter中发送。若没有多频段组网,小区广播的系统消息不含有系统消息2ter、5ter,即无此参数。
17.BCCH 频率分配范围(Ranger NR_LOWER,Ranger NR_HIGHER)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| BA RANGE IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
octet 4
octet 5 octet 6 octet 7 octet 8 octet n |
Length of BA Range contents
|
Number of Ranges
|
RANGE1_LOWER (high part)
| RANGE1_LOWER
(low part)
| RANGE1_HIGHER
(high part)
|
RANGE1_HIGHER
(low part)
| RANGE2_LOWER
(high part)
|
RANGE2_LOWER
(low part)
| RANGE2_HIGHER
(high part)
|
RANGE2_HIGHER (low part)
|
| | | | | | |
表15
BA RANGE information element
范围的数目(Number of Ranges)应至少为一个,BCCH载频的范围用绝对频道号来表示:
Range 1 = ARFCN(RANGE 1_LOWER) to ARFCN(RANGE 1_HIGHER);
Range 2 = ARFCN(RANGE 2_LOWER) to ARFCN(RANGE 2_HIGHER);
Range NR = ARFCN(RANGE NR_LOWER) to ARFCN(RANGE NR_HIGHER).
Ranger NR_HIGHER、Ranger NR_LOWER为10比特编码,即表示绝对频道号(ARFCN),Number of Ranges决定有几个范围的BCCH地载频可以使用,若内容长度指示(Length of BA Range contents)大于需要的字节数,则信元最后的无用字节为0。
意义及作用:
BCCH 频率分配范围储存在移动台的可变内存中,当开机时,移动台将到BCCH 频率分配范围所指示的范围中去寻找BCCH载频,以便寻找一个合适的小区来提供服务。移动台在此范围中搜索BCCH载频比移动台在整个GSM频谱中搜索要快许多,特别在使用GSM 900扩展频段和GSM 1800时。
BA可以存贮在移动台的终端(ME)中,也可存贮在SIM卡中(在SIM卡中必须符合GSM规范规定的格式)。
传送:
BA Range包含在“信道释放”(channel release)命令中,在专用控制信道上由基站向移动台发送。
三. 小区选择及重选参数
当移动台开机后,它会试图与一个公用的GSM PLMN取得联系。因此移动台将选择一个适合的小区,并从中提取控制信道的参数和其它的系统消息。这种选择过程为“小区选择”。所谓适合的小区受许多因素限制,如给小区是否属于所选的网络、小区是否被禁止接入、小区的优先级、移动台的接入等级是否被该小区禁止及无线信道的质量是否能满足通信的需要等。在GSM规范中定义了路径损耗准则C1作为小区选择的重要标准。
当移动台选择了某个小区后,移动台就驻扎(Camp on)在这个小区中。移动台在空闲模式(idel model)时不停的测量邻近小区的BCCH载频的信号电平,并记录其中信道电平最大的6个邻区,从中提取相邻小区的各类系统消息和控制信息,满足一定条件的移动台将从当前停留的小区转移到另一个小区,这个过程为小区重选。在GSM规范中定义了信道质量标准C2作为小区重选的标准。
移动台驻扎在某个小区后将每隔5秒重新计算C1和C2这两个参数,还有一些重要的小区选择参数,如小区重选滞后、控制信道最大电平等都与上述两个过程有关。
1.小区选择:▲. C1算法算法:
C1 = (A ‑ Max(B,0))
其中:
A
=
平均接收电平(RXLEV) ‑ RXLEV_ACCESS_MIN
B
=
MS_TXPWR_MAX_CCH - 移动台最大射频功率(P)
DCS等级3的移动台(class 3 DCS 1 800 MS):
B
=
MS_TXPWR_MAX_CCH + POWER OFFSET ‑ 移动台最大射频功率(P)
所有数值均以 dBm.为单位
无线路径损耗(C1) (GSM 03.22) 必须满足
C1 > 0.
其中:
RXLEV_ACCESS_MIN:
移动台允许接入的最小接收电平
MS_TXPWR_MAX_CCH:
控制信道最大功率电平
P:
移动台最大的输出电平
POWER OFFSET:
功率偏置, DCS 1800 class 3的移动台使用,
在计算C1时MS_TXPWR_MAX_CCH 必须加上这
个数值
Max(X,Y)=X
若X≥Y
Max(X,Y)=Y
若X≤Y
C1即是移动台由上述公式得出。RXLEV_ACCESS_MIN和MS_TXPWR_MAX_CCH两个参数由移动台从小区广播消息中得到,将在后面详细描写。接收的平均电平(RXLEV)由移动台经测量小区的广播信道得到,移动台最大的输出电平(P)是移动台的固有值。
C1(无线路径损耗)是移动台选择小区的标准。C1由每个移动台计算得到。当移动台搜寻小区时,在小区的优先级相同的条件下,仅仅考虑C1为正的小区,选择的小区的C1必须比在同一定位区中发现的其它小区的C1都要高;或该小区的C1必须比移动台在同一PLMN的不同定位区中发现的任何其它小区经滞后因子加权矫正后,C1最大的一个。
C1的值在小区重选中也被使用,若移动台在服务的小区中的C1小于0,且持续5秒,则表示该小区的无线路径损耗台大,移动台启动小区重选。移动台每5秒计算一次。
移动台在用C1算法进行小区选择时,候选小区的接入的优先级必须相同,否则移动台优先选择接入优先级高的小区而不考虑C1的值。
1.1 控制信道最大功率电平(MS_TXPWR_MAX_CCH)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| Cell Selection
Parameters IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
| CELLRESELET
HYSTERESIS
| MS_TXPWR_MAX_CCH
| ACS
| NECI
| RXLEV_ACCESS_MIN
| | | | | | |
表16
Cell Selection Parrameters information element
控制信道最大功率电平由5比特组成,包含在“小区选择参数信元”的octet 2的bit4、3中(见表16)。它对应于GSM规范05.05规定的移动台输出功率等级。
MS_TXPWR_MAX_CCH
GSM900(dBm)
GSM1800(dBm)
Bit
5 4 3 2 1
0 0 0 0 0
-
30
0 0 0 0 1
-
28
0 0 0 1 0
39
26
0 0 0 1 1
37
24
0 0 1 0 0
35
22
0 0 1 0 1
33
20
0 0 1 1 0
31
18
0 0 1 1 1
29
16
0 1 0 0 0
27
14
0 1 0 0 1
25
12
0 1 0 1 0
23
10
0 1 0 1 1
21
8
0 1 1 0 0
19
6
0 1 1 0 1
17
4
0 1 1 1 0
15
2
0 1 1 1 1
13
0
1 0 0 0 0
11
-
1 0 0 0 1
9
-
1 0 0 1 0
7
-
1 0 0 1 1
5
-
1 0 1 0 0 – 1 1 1 1
-
-
作用及定义:
移动台与BTS的通信过程中,其发射功率是受网络控制的。网络通过功率命令(Power Command)对移动台进行功率控制,该命令在慢速随路控制信道(SACCH)上传送(SACCH有两个头字节,一个是功率控制字节,另一个是时间提前量)。移动台必须从下行的SACCH中提取功率控制头,并以其规定的发射功率作为输出功率,若移动台的功率等级无法输出该功率值,则以能输出的最相近的发射功率输出。
由于移动台在发送RACH时尚未收到SACCH的功率控制命令,所以此时的发射功率有小区广播消息中的控制信道最大功率电平(MS_TXPWR_MAX_CCH)决定。
传送:
MS_TXPWR_MAX_CCH在每个小区广播信道上的系统消息3、4中发送。
1.2 移动台允许接入的最小接收电平(RXLEV_ACCESS_MIN)格式:
移动台允许接入的最小接收电平由6比特组成,包含在“小区选择参数信元”的octet 3的bit6、5、4、3、2、1中(见表16)。
RXLEVACCESSMIN
POWER
Level(dBm)
bit
6 5 4 3 2 1
0 0 0 0 0 0
-110
0 0 0 0 0 1
-109
:
1 1 1 1 1 0
-47
1 1 1 1 1 0
-48
1 1 1 1 1 1
≥-48
意义及作用:
为了避免移动台在接受信号电平很低的情况下接入系统(接入后的通信质量往往无法保证正常的通信),而无法提供用户满意的通信质量且无谓地浪费网络的无线资源。同时也使离蜂窝较远的移动台不会接入网络。在GSM系统中规范中规定,移动台需接入网络时,其接收电平必须大于一个门限电平,即:移动台的允许接入的最小接收电平(RXLEV_ACCESS_MIN)。
最小接收电平的大小表示了该小区的有效覆盖范围,同时也影响C1、C2的计算。参数较大,则小区的有效覆盖范围小,C1、C2的值也小;参数较小,小区的有效覆盖范围大,C1、C2的值也大。
传送:
RXLEV_ACCESS_MIN包含在“小区选择参数信元”中,在每个小区广播信道上的系统消息3、4中发送。
1.3 功率偏置(POWER OFFSET)格式:
此功率偏置(POWER OFFSET)仅用于DSC 1800的移动台。
功率偏置包含在系统消息4的剩余字节(SI 4 Rest Octets)的可选功率编置(Optional Power Offset)中(若系统消息4的剩余字节存在),2个比特,编码如下:
功率偏置(POWER OFFSET)
0 0
0 dB
0 1
2 dB
1 0
4 dB
1 1
6 dB
意义及作用:
在DSC 1800的移动台选择小区时,用功率偏置(POWER OFFSET)来人为地修正小区选则参数C1。
传送:
功率偏置在每个小区的系统消息4、7、8中发送,且仅在有DCS 1800的系统中有效发送。
2. 小区重选:▲. C2算法算法:
C2 = C1 + CELL_RESELECT_OFFSET - TEMPORARY_OFFSET ×
H(PENALTY_TIME ‑ T)
for PENALTY_TIME <> 11111
C2 = C1 ‑ CELL_RESELECT_OFFSET
for PENALTY_TIME = 11111
不提供服务的小区(邻小区):
H(x)
= 0 for x < 0
= 1 for x ³ 0
正在服务的小区(本小区): H(x)
= 0
其中:
CELL_RESELECT_OFFSET:
用来人为地修正小区重选参数C2。
TEMPORARY_OFFSET: 计数器T开始计数到计数器T的值达到PENALTY_TIME
规定的时间期间,给C2一个副作用的修正
PENALTY_TIME:
是TEMPORARY_OFFSET作用于参数C2的时间。但
PENALTY_TIME的全1编码保留用于改变CELL_
RESELECT_OFFSET对C2作用的符号。
当移动台已经选定了一个小区后,移动台即驻扎在这个小区中。此时移动台会测量、计算本小区及其它邻区的C2。若移动台计算某邻区(与当前小区位于统一位置区)的C2值超过移动台当前停留小区的C2值,且维持5秒以上,则移动台将启动小区重选而进入个小区;若移动台测量到的小区与当前的小区不在同一位置区,其计算到的C2的值必须超过当前小区C2值与小区重选滞后参数和,且维持5秒以上,则移动台将启动小区重选而进入个小区。
但值得注意的是两次由C2引起的小区重选必须间隔15秒以上,这是为了避免频繁的小区重选引起的通话质量下降。
2.1 小区重选偏置(CELL_RESELECT_OFFSET)格式:
小区重选偏置(CELL_RESELECT_OFFSET)为6比特,包含在系统消息3、4的剩余比特中,格式如下:
小区临时偏置(CELL_RESELECT_OFFSET)
偏置值
0 0 0 0 0 0
0 dB
0 0 0 0 0 1
2 dB
:
1 1 1 1 1 1
126 dB
意义及作用:
小区重选偏置(CELL_RESELECT_OFFSET)可人为设置,当移动台在计算C2
时,通过加上或减去此参数来达到鼓励或抑制移动台接入某个小区。
传送:
小区临时偏置(CELL_RESELECT_OFFSET)在每个小区的系统消息3、4中的剩余比特中发送。
2.2 临时偏置(TEMPORARY_OFFSET)格式:
临时偏置(TEMPORARY_OFFSET)为3比特,包含在系统消息3、4的剩余比特中,格式如下:
临时偏置(TEMPORARY_OFFSET)
偏置值
0 0 0
0 dB
0 0 1
10 dB
0 1 0
20 dB
0 1 1
30 dB
1 0 0
40 dB
1 0 1
50 dB
1 1 0
60 dB
1 1 1
无穷大
意义及作用:
临时偏置(TEMPORARY_OFFSET)表示在惩罚时间内人为的加一个负的偏置给C2(当PENALTY_TIME 不等于 11111时)。
传送:
临时偏置(TEMPORARY_OFFSET)在每个小区的系统消息3、4中的剩余比特中发送。
2.3 惩罚时间(PENALTY_TIME)格式:
惩罚时间(PENALTY_TIME)为5比特,包含在系统消息3、4的剩余比特中,格式如下:
惩罚时间(PENALTY_TIME)
时间(秒)
0 0 0 0 0
20
0 0 0 0 1
40
:
1 1 1 1 0
620
1 1 1 1 1
忽略临时偏置
意义及作用:
惩罚时间(PENALTY_TIME)给出一个临时偏置作用于C2的时间。
传送:
惩罚时间(PENALTY_TIME)在每个小区的系统消息3、4中的剩余比特中发送。
2.4 小区重选滞后(Cell Selection Hysteresisz)格式:
小区重选滞后(Cell Selection Hysteresisz)由3比特组成,包含在“小区选择参数信元”的octet 2的bit8、7、6、中(见表16)。
小区重选滞后(CELL-RESELECT-HYSTERESIS)
Bits
8 7 6
滞后电平值(RXLEV hysteresis for LA re-selection)
0 0 0
0 dB
0 0 1
2 dB
0 1 0
4 dB
0 1 1
6 dB
1 0 0
8 dB
1 0 1
10 dB
1 1 0
12 dB
1 1 1
14 dB
意义及作用:
移动台进行小区重选时,若原小区和目标小区属不同的位置区,则移动台在小区重选后必须启动一次位置更新过程。由于无线信道的特性,通常在相邻小区的交界处测量到的两个小区的C2指会有较大的波动,从而使移动台频繁的进行小区重选。尽管移动台两次小区重选的间隔时间不会小于15秒,但间隔15秒就进行一次位置更新大大增加了网络的信令流量,降低了无线资源的利用率,并且由于移动台在位置更新的过程中无法相应寻呼,因而降低系统的接通率。
小区重选滞后(CELL-RESELECT-HYSTERESIS)要求在小区重选时,若邻小区的位置区与本小区不同,则邻小区信号电平必须比本小区的电平大,其值必须大于小区重选滞后的值,移动台才能启动小区重选。
传送:
小区重选滞后包含在“小区选择参数信元”中,在每个小区广播信道上的系统消息3、4中发送。
2.5 附加重选参数指示(ACS):格式:
附加重选参数指示(ACS)由1比特组成,包含在“小区选择参数信元”的octet 3的bit8中(见表16)。
在系统消息3中:
ACS比特无意义,为空。置为0。
在系统消息4中:
ACS为0表示:若系统消息4的剩余字节(SI4 Rest Octet)存在,则移动台应从中提取有关小区重选的参数PI与计算C2有关的参数;ACS为1表示:移动台应从系统消息7或8的剩余字节中提取有关小区重选参数PI和计算C2有关的参数。
意义及作用:
网络用附加重选参数指示(ACS)通知移动台到哪个系统消息中去提取有关小区重选参数PI与计算C2有关的参数。
传送:
附加重选参数指示(ACS)包含在小区的系统消息3、4中。
2.6 小区重选参数指示(PI)格式:
小区重选参数指示(PI)由1比特组成。PI为1表示移动台应从小区广播的系统消息中提取参数来计算C2的值;PI为0表示移动台用C1作为小区重选的标准,即用C1来替代C2。(GSM规范1中没有C2)。
意义及作用:
网络通过PI来通知移动台用什么(C1或C2)来作为小区重选的标准。
传送:
小区重选参数指示(PI)包含在系统消息4的剩余字节(SI 4 Rest Octets)中(若系统消息4的剩余字节存在),在小区的广播信道中发送。
2.7 小区禁止限制(Cell Bar Qualify,CBQ)格式:
小区禁止限制(Cell Bar Qualify,CBQ)由1比特组成,包含在系统消息3或4的剩余字节(SI 4 Rest Octets)中,与参数“小区接如禁止”共同组成小区的优先级,如下:
小区禁止限制
小区接入禁止
小区选择优先级
小区重选优先级
0
0
正常
正常
0
1
禁止
禁止
1
0
低
正常
1
1
低
正常
意义及作用:
对于小区重叠覆盖的地区,根据每个小区容量的大小、业务量的大小及各个小区的)功能差异,希望移动台在小区选择中优先选择某些小区。通过调整小区禁止限制(Cell Bar Qualify)参数用来实现小区的优先级。
传送:
小区禁止限制(Cell Bar Qualify)在每个小区的系统消息3、4传送。
四. 网络功能参数GSM系统由许多功能(如跳频、非连续发送DTX、呼叫重建等等)。这些功能的应用与否对网络业务的提供没有直接的、致命的影响,但合理的应用其中的一些功能可能可以大大改善整个网络的环境,网络的平均业务水平。
1. 功率控制指示(PWRC)格式:
功率控制指示(PWRC)由1个比特组成,包含在“小区选择信元”中octet 2的bit 7中。PWRC为0表示移动台按一般方式进行测量,PWRC为1表示移动台用PWRC定义的方式进行下行功率测量。其可以在BCCH上发送,也可以在SDCCH上发送(见图8、9)。
意义及作用:
为了监测无线链路的通信质量和进行功率控制,移动台合基站都必须具备测量功能。但是,当GSM系统采用跳频时,移动台的测量就较复杂。首先,GSM规范允许跳频信道使用BCCH的载频(不可以在发送BCCH的时隙上);其次,GSM规范允许对跳频的信道进行下行功率控制;第三,由于移动台需要测量邻区的信号电平,因此含有BCCH信道的载频其载频功率不允许变化。
因此,当移动台以一般方式测量下行信道电平的平均值,则其测量结果对于功率控制是不准确的,因为该平均值包含了功率不可控制的BCCH载频的下行接收电平。为了减小这一问题的影响,系统要求移动台在网络采用跳频时从计算的接收电平的平均值中去除从BCCH载频的时隙上获得的接收电平。功率控制指示(PWRC)基通知移动台这个信息。
传送:
功率控制指示(PWRC)由1个比特组成,包含在“小区选择信元”中。“小区选项信元”根据其传输信道的不同而分两类。一类在每个小区广播信道上的系统消息3中发送;另一类在慢速随路信道上发送。
2. 非连续发送(DTX):格式:
非连续发送(DTX)包含在“小区选择信元”中。“小区选项信元”根据其传输信道的不同而分两类。一类是2个比特在每个小区广播信道上的系统消息中发送,为Cell Option(BCCH)(见表8);另一类3个比特在慢速随路信道上发送,为Cell Option(SDCCH)(见表9)。
非连续发送(DTX)在Cell Option (BCCH)中octet 2的bit 6、5中。其编码如下:
DTX
Bit
意义
6 5
0 0
移动台可以使用DTX
0 1
移动台必须使用DTX
1 0
移动台不允许使用DTX
1 1
保留
非连续发送(DTX)在Cell Option (SDCCH)中octet 2的bit8、6、5中。其编码如下:
DTX
Bit
设置意义
8 6 5
0 0 0
MS可以使用上行的DTX来传送TCH/F
但MS不能使用上行的DTX来传送TCH/H
0 0 1
MS应使用上行的DTX来传送TCH/F
但MS不能使用上行的DTX来传送TCH/H
0 1 0
MS不能用上行的DTX来传送TCH/F
且MS不能使用上行的DTX来传送TCH/H
0 1 1
MS应使用上行的DTX来传送TCH/F
且MS可以使用上行的DTX来传送TCH/H
1 0 0
MS可以使用上行的DTX来传送TCH/F
且MS可以使用上行的DTX来传送TCH/H
1 0 1
MS应使用上行的DTX来传送TCH/F
且MS应使用上行的DTX来传送TCH/H
1 1 0
MS不使用上行的DTX来传送TCH/F
但MS应使用上行的DTX来传送TCH/H
1 1 1
MS可以使用上行的DTX来传送TCH/F
且MS应使用上行的DTX来传送TCH/H
意义及作用:
DTX的使用虽然使移动台的通话质量受到相当有限的影响,但使用DTX有两个主要的优点。首先,无线信道的干扰得到有效得降低,从而使网络的平均通话质量得到改善;其次,DTX的应用可以大大节约移动台的功率损耗。
传送:
非连续发送(DTX)由2个比特组成,包含在“小区选择信元”中。“小区选项信元”根据其传输信道的不同而分两类。一类在每个小区广播信道上的系统消息3中发送;另一类在慢速随路信道上发送,这些信息在信道连接的开始(特别是在一次切换后),以及信道改变时(这种情况不常见)才有用。
3. 新建原因指示(NECI):格式:
新建原因指示(NECI)由1个比特组成,包含在“小区选择参数信元”中octet 3的bit 7中(见表16)。NECI为0表示本小区不支持半速率业务的接入;NECI为1表示本小区支持半速率业务的接入。
意义及作用:
根据GSM规范GSM系统中的业务信道可分为全速率和半速率信道。新建原因指示(NECI)通知移动台本小区是否支持半速率信道。
传送:
新建原因指示(NECI)在每个小区广播信道上的系统消息3、4中周期性发送。
4. 呼叫重建允许(RE)格式:
呼叫重建允许(RE)由1个比特组成,包含在“RACH控制参数信元”中octet 2的bit 1中(见表13)。呼叫重建允许为1表示允许呼叫重建;为0表示不允许呼叫重建。
意义及作用:
呼叫重建是指移动台在通话时由于无线环境(桥梁、高楼等)、突发干扰造成严重的无线损耗而使通话中的移动台被切断,网络则利用另一小区立即或在很短时间内恢复通信。
在一些特定的情况下(如小区有盲点),移动台通话时从盲点经过时会造成短话现象,若允许呼叫重建,虽然可以将低平均短话率,然而,呼叫重建过程需占较长时间,多数用户在重建完成前都已挂机,因此造成呼叫重建非但达不到目的还浪费了许多无线资源。建议一般网络上不允许呼叫重建。
传送:
呼叫重建允许(RE)在每个小区广播信道上的系统消息1、2、2bis、3、4、9中发送。
5. 紧急呼叫允许(EC)格式:
紧急呼叫允许(EC)由1个比特组成,包含在“RACH控制参数信元”中octet 3的bit 3中(见表13)。紧急呼叫允许为1表示允许紧急呼叫;为0表示不允许紧急呼叫。
意义及作用:
一般情况下,GSM网络中任何移动台必须含有用户识别模块卡(SIM)才能获得网络的各种业务支持。紧急呼叫允许通知移动台在没有SIM卡或有SIM卡但其接入等级(C0-C9)被当前小区禁止而不能接入网络时,移动台是否允许进行紧急呼叫(如匪警,火警等)。
GSM规定的紧急呼叫电话号码为112,中国电信应电话号码的分配不同,可将112接至录音电话,以告知用户紧急电话号码。
传送:
紧急呼叫允许(EC)在每个小区广播信道上的系统消息1、2、2bis、3、4、9中发送。
6. 跳频参数1-跳频应用(H)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
|
Channel Description IEI
| octet 1
octet 2
octet 3
octet 4
|
Channel type
And
TDMA offset
|
TN
|
TSC
|
H=1->
H
H=0->
| MAIO (high part)
| 0
spare
|
ARFCN
(high part)
| MAIO
(low part)
|
HSN
|
ARFCN (low part)
| | | | | | | | |
表17
Channel Description information element
跳频参数(H)由1个比特组成,包含在“信道描写信元”中octet 3的bit 5中(见表17)。跳频参数(H)为1表示允许采用跳频;为0表示不采用跳频。
跳频参数为1时,“信道描写信元”octet 3的bit 4、3、2、1和octet 8、7中为跳频索引分配偏置(MAIO),octet 4的bit 6、5、4、3、2、1中为跳频序列号(HSN);参数为0时,octet 3的bit2、1和octet 4中为绝对频率号(ARFCN)。
意义及作用:
根据GSM规范,GSM无线设备应支持跳频功能。GSM使用的跳频,其要点是按固定间隔改变一个信道使用的频率。使用跳频的主要原因是频率分集。因为不同频率的信号在无线路经上受到的衰弱不同,通过跳频使本来在一个信道(频率)上的衰弱(或干扰)分散到不同的信道(频率)上,以提高网络的整体信道质量。
值得注意的是当GSM系统采用跳频时,公共信道必须使用固定频率,同样公共信道的扩展集也不能参加跳频,并且只能使用和基本公共信道相同的频率,即BCCH载频。
传送:
跳频参数(H)包含于“信道描述信元”中,在“立即指配命令”、“指配命令”等消息中由基站发送。
7. 跳频参数2-移动分配索引偏置(MAIO)格式:
移动分配索引偏置(MAIO)由6个比特组成,0-63的编码,其高位包含在“信道描写信元”中octet 3的bit 4、3、2、1中,低位包含在“信道描写信元”中octet 4的bit 7、8中(见表17)(在跳频参数H为1时)。
意义及作用:
在GSM规范中,CA表示小区分配的频率集合,MA表示每次通信中移动台和基站所用的频率集(1≤N≤64),MAIO表示一次通信所确定使用的一个频率(1,N-1),即为MA中的一个元素。
当使用跳频时,移动台根据“信道描写信元”中的FN、HSN、MAIO和跳频序列表(RNTABLE)算出每个时隙所用的MAI,再进行跳频。使用MAIO的目的是为了防止多个信道在同一时间争强同一频率。
传送:
移动分配索引偏置(MAIO)包含于“信道描述信元”中,在“立即指配命令”、“指配命令”等消息中由基站发送。
8. 跳频参数3-跳频序列号(HSN)格式:
跳频序列号(HSN)由6个比特组成,0-63的编码,其包含在“信道描写信元”中octet 4的bit 6、5、4、3、2、1中(在跳频参数H为1时)。(见表17)
意义及作用:
在GSM规范中,对于一组n个给定频率,允许构成64×n种不同的跳频序列。它们用两个参数来说明:移动分配偏置索引(MAIO)和跳频序列号(HSN)。通常一个小区内的信道具用相同的HSN和不同的MAIO。
而相邻小区之间由于使用不相关的频率集合,认为彼此间没有干扰。
特殊情况是HSN=0,循环跳频,频率一个个按顺序使用。但其跳频效果不如HSN为其它值时理想。
传送:
跳频参数3-跳频序列号(HSN)包含于“信道描述信元”中,在“立即指配命令”、“指配命令”等消息中由基站发送。
9. 加密设置(SC)格式:
8
7
6
5
4
3
2
1
| Ciph Mod Set IEI
| algorithm
identifier
| SC
| octet 1
|
表18
Cipher Mode Setting information element
SC为1比特,包含在“加密模式设置信元”中的octet 1的bit 1中(见表18),SC为0表示不加密,SC为1表示加密。
意义及作用:
GSM是一个数字通信系统,采用了数字加密手段,简单的方法就能获得较高水平的保护。加密的数据可以是用户信息(语音、数据…)、与用户相关的信令,甚至是与系统相关的信令(如携带准备切换的无线测量结果的消息)。
传送:
SC包含在“加密模式设置信元”中,在“ “指配命令”、“加密命令”、“切换命令”等消息中由基站发送。
10. 加密算法设置(algorithm identifier)格式:
加密算法设置(algorithm identifier)为3个比特,包含在“加密模式设置信元”中的octet 1的bit 4、3、2中(见表16),其编码如下:
algorithm identifier
设置意义
bit 4 3 2
0 0 0
使用A5/1算法
0 0 1
使用A5/2算法
0 1 0
使用A5/3算法
0 1 1
使用A5/4算法
1 0 0
使用A5/5算法
1 0 1
使用A5/6算法
1 1 0
使用A5/7算法
1 1 1
保留
意义及作用:
GSM的加密是通过对一个伪随机比特序列与普通突发脉冲的114个有用比特(即信息比特,除了两个挪用标志)作“异或”操作实现的。解密则准循完全相同的操作,因为与相同的数据异或两次又得到原始值。
用来产生伪随机序列的算法在规范中称为“A5”。伪随机序列由突发脉冲号(通过同步机制得到)和事先通过信令方式建立的会话得到的。
传送:
加密算法设置(algorithm identifier)包含在“加密模式设置信元”中,在“指配命令”、“加密命令”、“切换命令”等消息中由基站发送。
五. 小区切换参数切换技术是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。切换按其原因分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;按时间同步可分为同步切换,异步切换;按其切换位置分可分为MSC内部切换和MSC外切换,其中MSC内切换分为BSC内切换,BSC外切换,而BSC内切换又分为BTS内切换和BTS外切换。
切换的过程可分为两个阶段,第一阶段是测量数据(即来自MS和BTS的测量报告)的收集与评估;第二阶段是切换的启动和执行。在GSM系统具体采用何种算法由系统制造商和运营商自己决定。发生切换的原因很多,就实际情况而言,切换大都是建立在测量报告的基础之上的,即我们通常说的无线标准的切换。
无线子系统下行链路的性能和来自邻区的信号强度的测量在MS中进行,其测量结果被送往BSS进行处理评估,BSS测量正由MS所使用的上行链路的性能,并估计BSS的空闲业务信道的干扰信号电平。测量结果的处理(门限的定义和切换的决定)由BSS进行,其中就牵涉到有关切换及如何测量的参数(如门限只等)。
1. Hreqave和Hreqt范围:
Hreqave的范围(1,31),步长为1。
Hreqt的范围(1,31),步长为1。
意义及作用:
它们的值由O&M针对每一个小区和每一个测量报告平均定义,其值随着每一个被平均的参数的不同而不同。
Hreqave:
根据SACCH块的数目定义了均值产生的周期,即用于求均值的测量的数目。BSS用此参数来计算接收电频平(RXLEV)、接收质量(RXQUAL)和MS _BTS的距离。
Hreqt:
它是指所保持的平均结果的数目。即在从BSS到MSC的“切换需要消息”中平均值的数目。
BSS将支持如下范围的Hreqave和Hreqt值:
0<Hreqave<32 和 0<Hreqt<32;并且Hreqave×Hreqt<32
2. 门限参数: 切换有关的参数和门限都由O&M以小区为基础进行管理和下载。在每一个SACCH复帧内,BSS将把每一个测量结果与其相关的门限作比较。门限的比较的结果将引起不同原因的切换。
2.1 接收电平门限(L_RXLEV_xx_H)xx=DL 表示下行,xx=UL 表示上行
范围是103-73 dBm
RXLEV_xx和L_RXLEV_xx_H(xx = DL或UL)的比较。
该比较处理由参数P5和N5定义如下:
—如果在N5个平均值中至少有P5个平均值低于L_RXLEV_xx_H,那么也许将要求一个原因为xx_RXLEV的切换。(例如P5=10和N5=12)
2.2 接收质量门限(L_RXQUAL_xx_H)xx=DL 表示下行,xx=UL 表示上行
范围是103-73 dBm
RXQUAL_xx和L_RXQUAL_xx_H的比较。(xx = DL或UL)
该比较的处理可由P6和N6定义如下:
—如果在N6个平均值中至少有P6个平均值大于(即质量更差)L_RXQUAL_xx_H,那么也许将要求一个原因为xx_RXQUAL的切换(例如P6 = 5和N6 = 7)
2.3 接收质量门限(小区内)(L_RXQUAL_xx_IH)xx=DL 表示下行,xx=UL 表示上行
范围是103-73 dBm
RXLEV_xx和RXLEV_xx_IH的比较(xx = DL或 UL)。
该比较处理通过参数P7和N7定义如下:
—如果在N7个平均值中至少有P7个平均值大于RXLEV_xx_IH,并且如果RXQUAL_xx也大于L_RXQUAL_XX_H,那么将提出一个内部切换的要求(例如P7 =10和N7 =12)。
2.4 MAX_MS_RANGE
表示移动台与基站之间的最大允许距离
范围2-32 km,步长1 km
MS-TS的距离与MAX_MS_RANGE
该比较处理可被网络用来作为切换的标准——这要通过O&M在BSS中设一个标志位来进行。此中比较的处理由参数P8和N8定义如下:
—如果N8个平均值中有至少有P8个平均值大于MS_RANGE_MAX,那么将要求一个原因为“距离”的切换(即P8 =8和N8 =10)。
2.4 HO_MARGIN此参数是为了防止移动台的频繁在邻小区切换
范围(0,24),步长1dBm
PBGT(n)和HO_MARGIN(n)的比较。
—如果PBGT(n)>0并且PBGT(n)>HO_MARGIN(n),那么将要求一个原因为所谓的PBGT(n)的切换。
该比较使得即将执行的切换用最小的路径损失与小区相连,即使是质量和电平门限可能没有被超过。
六. 系统定时器和计数器在GSM系统中有许多系统定时器和计数器,其作用主要是用来检测网络的运行、报告线路故障等。可以分为三个大类:
无线资源管理的定时器和计数器
移动性管理的定时器
电路交换呼叫定时器
其中每一类的定时器又分为MS侧的和网络侧的,后面主要列出了无线资源管理的定时器和计数器和移动性管理的定时器,因为它们涉及较多上层的内容。
1. 无线资源管理的定时器和计数器1.1 MS侧的定时器T3126
作用:
用于立即指配过程。在移动台发出信道请求(Channel Request)或收到立即指配拒绝(Immediate Assignmnet Reject)后启动,当收到立即指配(Immediate Assignment)或立即指配扩展(Immediate Assignment Extended)后停止。如果溢出则移动台退出立即指配过程。
取值:
T3126的最小值是T+2S个时隙,最大值是5秒。
T3122
作用:
用于随机接入过程,在收到立即指配拒绝消息后设置。
具体见等待指示。
T3124
Mobile Station
Network
┌─
─┐
│
│
│
│
RR connection established
│
│
└─
─┘
┌─
─┐
handover
│
HANDOVER COMMAND
│
old channel,
│ <------------------------ │
old cell
-│ - - - - - - - - - - - - - -│ - - - - - - - -
│
T3124 expiry or
│
new channel,
│
lower layer failure
│
new cell
-│ - - - - - - - - - - - - - -│ - - - - - - - - -
│
HANDOVER FAILURE
│
old channel,
│
------------------------>│
old cell
└─
─┘
┌─
─┐
│
.
│
│
.
│
│
.
│
└─
─┘
图8 切换失败,重建旧信道
作用:
用于两个非同步小区的切换捕获程序,检测来自网络的应答。在移动台发出切换接入(Handover Access)后设置(在切换接入的开始时隙后),当收到一个物理信息(Physical Information)后停止。如果T3124在移动台在新的信道上发送切换完成(Handover Complete)前溢出,则移动台去激活新信道,激活旧信道(仅适用于两个异步小区的情况)。
取值:
在切换命令(Handover Command)中分配的信道是SDCCH(+SACCH)时,取675 ms,其它取320 ms。
hhHH
T3110
作用:
T3110用于收到信道释放(Channel Release)后延迟一段时间后再进行主信道拆链。
取值:
其值设定后保证在无网络应答时应至少可以送2次DISC帧。
1.2 网络侧的定时器T3101
mobile station
network
PAGING REQUEST
<-------------------------
Start T3113
RANDOM ACCESS
------------------------->
IMM ASSIGN
<------------------------- Start T3101
SABM (PAGING RESPONSE)
-------------------------> Stop T3101,
T3113
图9 寻呼顺序
作用:
用于立即指配,在发立即指配(Immediate Assignment)消息后启动,在移动台正确捕获到信道后,即收到SABM(Paging Response)后停止。若T3101在移动台正确捕获到信道前溢出,网络释放新建立的信道并忽略信道请求。
取值:
需大于L2建立尝试的最大时间。
T3103
作用:
用于切换,在发切换命令(Handover Command)消息时启动,在移动台正确捕获新信道时停止,即收到切换完成(Handover Complete)或收到切换失败(Handover Failure)后(在两个小区异步的情况下)停止。如果T3103在新信道上收到切换完成(Handover Complete)或在旧信道上收到切换失败(Handover Failure)前溢出,网络应释放新信道和旧信道(新旧信道为专用信道且MS不进行重建)并清除所用连接纪录。
取值:
需大于切换命令的最大传输时间+T3124值+尝试建立数据链路复帧模式的最大时间。
T3105
作用:
用于切换程序中物理信息(Physical Information)消息的重传。在发送物理信息(Physical Information)时启动,在收到切换失败(Handover Failure)后停止。
取值:
应保证消息连续传送。
T3107
作用:
用于指配过程,用途是保持信道足够长的时间以便MS可以返回原信道和若MS丢失时释放信道。T3107在发送指配命令(Assignment Commend)时启动,在MS正确捕获新信道时停止,即在收到指配完成(Assignment Commend)时释放原先分配的资源并停止,或在收到指配失败(Assignment Failure)时停止。如果T3107在新信道上收到指配完成(Assignment Commend)或在旧信道上收到指配失败(Assignment Failure)前溢出,网络应释放新信道和旧信道(新旧信道为专用信道且MS不进行重建)并清除所有纪录内容。
取值:
需大于指配命令的最大传输时间+2×尝试建立数据链路复帧模式的最大时间。
T3109
作用:
在未执行RF程序时用于网络检测低层故障,也用于信道释放。网络在专用控制信道(DCCH)发信道释放(Channel Release)消息给MS时,T3109启动,当网络通信丧失时(SAPI=0的主信令链路失去连接)时停止。T3109溢出则网络释放信道。
取值:
其值必须足够大来保证MS检测出无线链路故障。
T3111
作用:
用于在断连主信令链路后延迟信道的去激活,等待一段时间用于断链消息的重传。目的是在丢失应答帧(Acknowledge Frame)时保护信道。
当网络通信丧失时(SAPI=0的主信令链路失去连接)时启动。在T3111溢出时网络去激活信道,把信道用于其它连接。
取值:
其值应为T3110的值。
T3113
作用:
用于网络的寻呼过程。在发出寻呼请求(Paging Request)消息时启动,当收到寻呼响应(Paging Response)消息时停止(见图9)。如果在收到寻呼响应(Paging Response)消息前溢出,网络重置T3113,并重发寻呼请求(Paging Request)消息,连续重发的数目由网络确定。
取值:
其值应大于(T3120+T3101)的值。
2. 移动性管理的定时器2.1 MS侧的定时器定时器
|
MM
状态
| 定时器
逾时值
|
启动原因
|
正常停止
|
逾时
| T3210
|
3
|
20s
| 发送位置更新
| —位置更新接受
—位置更新拒绝
—鉴权拒绝
—底层故障
| 启动T3211
| T3211
|
1
2
|
15s
| —位置更新拒绝
(原因#17网
路故障)
—位置更新的低
层故障
| —逾时
—小区改变
—请求MM连接
建立
—改变LA
| 在启动位置更新程序
| T3212
|
1
2
| 系统广播消息中广播
| —结束MM业务
或MM信令
| —启动MM业务
或MM信令
| 启动周期更新
| T3213
|
1
2
11
|
4s
| —位置更新失败
| —逾时
—改变BCCH参
数
| 新的随机接入尝试
| T3220
|
7
|
5s
| —IMSI分离
| —来自RR子层
的释放
| 进入零状态或空闲状态未更新
| T3230
|
5
|
15s
| —CM业务请求
—CM业务请求
| —加密模式设置
—CM业务拒绝
—CM业务接受
| 提供释放指示
| T3240
|
9
10
|
10s
| —本地PD的正
常结束或所有
MM连接结束
| —从网络接收到
的正确消息
| 退出RR连接
|
2.2 网络侧的定时器定时器
|
MM
状态
| 定时器逾时值
| 启动原因
| 正常停止
| 第一次逾时
| 第二次逾时
| T3250
|
6
|
12s
| —TMSI再分
配命令
—位置更新
接受(发
新TMSI)
| 收到TMSI再分配命令
| 释放RR连接
|
| T3255
|
|
| —位置更新
接受(带、
跟随过程
新元)
| 收到CM业务请求
| 释放RR连接或用MS中止通信
|
| T3260
|
5
|
12s
| —发送鉴权
请求
| 收到鉴权响应
| 释放RR连接
|
| T3270
|
4
|
12s
| —发送识别
请求
| 收到识别响应
| 释放RR连接
|
|
小结
无线参数的调整对于网络运营者来说是十分关键的,对于平衡小区间的业务量、提高系统运营质量等都有重要意义。前面所述的无线参数都是基于GSM规范(Phase 2+)的,但并不代表所有的无线参数,只是较常用的。对这些参数的调整要求调整人员必须有丰富的网络运营和操作经验,并且要十分谨慎,因为某些参数的设置不当会引起严重的后果。
经过近半年的学习,我对GSM规范有了一定的了解,特别是无线部分,Um接口,对整个系统的工作、运营及其信令也加强了认识,但要正真掌握和运用还需要有丰富的实践经验及更深入的学习。
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