基础知识
GSM:全球移动通信系统(GlobalSystemforMobilecommunications.) ITU: 国际电信同盟(International Telecommunication Union)ETSI:欧洲电信标准学会(European Telecommunication Standards Institute)
TDMA:时分多址(Time Division Multi Address)
CDMA:码分多址(Code Division Multi Address)
FDMA:频分多址(Frequency Division Multi Address)
帧中继:FR(FRAME RELAY)
GPRS:通用无线分组业务(GENERAL PACKET RADIO SERVICE)CCITT:国际电报及电话咨询委员会
移动用户国际ISDN码:MSISDN=CC+NDC+SN(CC=国家代码、NDC=国内目的地代码、SN=用户号码)
国际移动用户标识:IMSI=MCC+MNC+MSIN(MCC=移动网国家代码(三位)、MNC=移动网代码(两位)、MSIN=移动用户识别码(十位))
移动台漫游号:MSRN=CC+NDC+SN(CC=国家代码(被访问国家)、NDC=国内目的地代码(服务的网络)、SN=用户号码(临时及IMSI相关的内部号))
位置区标识:LAI=MCC+MNC+LAC( MCC=移动网国家代码(被访问国家)、MNC=移动网代码(服务的PLMN)、LAC=位置区代码(四位十六进制))
全球小区标识CGI=MCC+MNC+LAC+CI 切换号HON=CC+NDC+SN
位置更新类型:1、位置登记(开机)2、一般性的3、周期性的
位置登记时,成功登记后,网络向移动台发送两个号码:LAI和TMSI 执行切换两个原因:1.由于测量结果引起的切换2.由于话务量的原
因引起的切换
由于测量结果引起的切换由所在BSC控制,由于通信量的原因引起的切换由MSC控制
四种不同类型的切换:1.小区内——BSC内切换2.小区间——BSC内切换3.小区间——BSC间切换4.MSC间切换切换优先级:干扰〉上行质量〉下行质量〉上行电平〉下行电平
GSM使用三种算法用于鉴权和加密的目的,这些算法是:A3,A5和A8。A3被用于鉴别,A8用于产生加密密钥,A5用于加密。
A3和A8位于SIM卡模块和鉴权中心中,A5位于移动台和BTS中。
1、根据发送信息的特性,业务可分为(话音业务)和(数据业务)。
2、另一区分:①基本业务,可自动获得②补充业务
GSM900和GSM1800技术规范描述的业务标准类别:电信业务、承载业务
语音业务:T11 紧急呼叫:T12 短信收:T21 短信发:T22 小区广播:T23
为了建立呼叫的被叫的位置请求,称之为“HLR Enquiry”.
Erlang是网络通信的测量单位,一个Erlang等于连续使用移动设备一小时。
xErlangs=(每小时的呼叫数)*(通话平均时间)/3600s
服务GPRS支持点(SGSN)是一个路由器,它保持移动台的位置信息,网关GPRS支持点(GGSN)使得数据分组被传递至另一分组交换网。
蜂窝网使用的分集方式:时间、空间、频率
白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。CCITT.703 电子,704帧结构
OMC功能有FM(Faulty),PM(Performance执行),CM(Configuration)
信令部分
CAS:时隙0通常用于传同步和告警,16时隙传输同一PCM线中其它TSL的信令
CCS:通话和信令是独立分开的,信令可以采用除了TSL0外的任何一
个TSL。
MTP:消息传送部分,包括三个子层。
TUP:电话用户部分,负责接收、发送和作用这些消息。
NUP:CCITT允许各国家内部对消息做小的变动,,称为国内用户部分,和TUP非常相似。
ISUP:ISDN用户部分,随着综合业务数字网(ISDN)出现,而出现。SCCP:信令连接控制部分,功能是提供虚连接和无连接信令BSSAP:基站子系统应用部分,被分为两个子层:DTAP用于MSC/MS 间直接通信;BSSMAP用于MSC/BSC间通信。
MAP:移动应用部分,用于NSS组件间的信令通信,用于MSC-HLR,MSC-VLR,HLR-VLR(MSC-MSC之间是采用呼叫无关信令)
TCAP:事务处理能力应用部分,负责为MAP提供多个组件间处理MAP 事务消息的服务
TRXSIG:呼叫的建立、维持、释放;位置更新;切换;测量报告;功率控制
BCFSIG:基站软件包的下载;控制状态;从基站收集告警;比较软件版本
MTP-1:物理连接层,接入物理媒介“BIT流”。定义了物理和电气连接
MTP-2:数据链路控制层,实现相邻两点间的可靠传输。定义帧结构;纠检错,信令单元SU的界定,拥塞的检出,监视重发的次数。
MTP-3:网络层,消息处理功能,信令网管理。
MTP第二层消息分为三种:MSU(消息信令单元)(真正用来传送信令消息),FISU(填充信令单元)(空闲时发送),LSSU(链路状态信令单元)(用于检测相邻两点间的链路状态)
SCCP可向用户提供提供面向连接服务(CONS)和面向无连接服务(CLNS),共有如下4类协议:0类---基本无连接服务,1类---有序无连接服务,2类---基本面向连接服务,3类---流量控制面向连接服务。其中在GSM系统中使用0类-基本无连接服务用于MAP消息,2类-基本面向连接服务用于BSSAP(除了PAGING)。SCCP的寻址方式有:DPC+SSN(子系统编码)和DPC+GT两种。
每条ccs7可以支持500~1000tch(?半速率)
NA0—国内网,NA1---备份的国内网,GSM网中用于BSC。INT0—国际网,INT1—国际网的备份;SP—信令点,SPC—信令点编码,在一个信令网中是唯一的。OPC---源信令点编码,DPC—目的地信令点编码,STP---信令转接点,SEP—信令终结点
SL:信令链路,两个信令点之间的一条通路。64KB/S,占一个Tsl。SLS:一个信令网中相邻两点之间的所有信令链路构成一个SLS,一个SLS中最多有16条LINK
SR:SR是一个事先定义好的通路,包含从OP到DP的所有SPs(其中有STPs)
SRS:所有两个SP之间的SR构成了SRS,一个SRS中最多可以有8条ROUTE,
无线传输
GSM900:上行890~915,下行935~960;GSM1800:上行1710~1785,下行1805~1880
GSM900和1800天线距离6/3米
频率范围被分成一个个载波频率,间隔为200kHz。GSM900中的总的载波数是124,而GSM1800则为374。最低和最高信道不使用以避免
及使用相邻频率的业务相互干扰。
三种调制处理类型:调频、调幅、调相
在GSM空中接口上,比特速率为270Kbits/S,每个用户的速率为33.8kb/s。每位持续的时间为3.69s。语音数据每20ms一采样,从A口过来的语音块20ms*64kb/s=1280bit=160*8bit,对每一个8bit 进行压缩,压缩至2bit(B1、B2),此时是320bit,然后经过TR16中的DSP进行PRE-LTP编码,形成260bit的VOCODED BLOCK,(HF 的则是112bit),加入60bit成为320bit的TRAU帧,(TRAU帧结构:头两行固定为0,共16个0;C1-C21为控制信息,C17作为DTX是否开启标志;T1-T4为时间定位;19个1作为定位符;总共60个冗余带宽。)送至BTS,经过块编码,分成50+3+132+4+78,然后卷积编码:(50+3+132+4)*2+78=456(22.8KB/S),在经过两次交织,和前后语音块的各1/2混合组成8个burst发送出去。每burst持续时间576.9s,长度为 156.25bit。
GSM的时帧结构有5个层次,分别是高帧、超帧、复帧、TDMA时帧和时隙。
8个时隙构成一个TDMA时帧。TDMA时帧构成复帧(51/26),复帧是业务信道和控制信道进行组合的基本单元。由复帧构成超帧,超帧构成高帧,在高帧内对TDMA帧顺序进行编号。
1高帧=2048个超帧,高帧的时长为3小时28分53秒760毫秒。高帧周期及加密及跳频有关,每经过一个高帧时长会重新启动密码及跳频算法。
1个超帧=51*26=1326个TDMA帧,超帧时长为6.12秒。
复帧有两种结构,一种用于业务信道,其结构形式是由26个TDMA 帧构成的复帧;另一种用于控制信道,其结构为51个TDMA帧构成的复帧。
连续的26个TDMA帧构成的复帧,称为26复帧,周期为120ms,用于业务信道和随路控制信道(TCH及SACCH/FACCH)。
连续的51个TDMA帧构成的复帧,称为51复帧,用于控制信道(CCH),周期为3060/13≈ 235.385ms。
存在五种burst 。
NB(普通burst):用于承载除开RACH,SCH和FCCH之外的话务和控
制信道。3+57+1+26+57+1+3+8.25=156.25(1指示是否工作在偷帧模式)
FB ( 频率校正burst):纯正弦波,固定bit 均为0
3(TB)+142(Fixed Bits)+3(TB)+8.25(GP警戒时间)=156.25 SB(同步burst ):用于手机定时同步。包含一个长训练序列,承载BSIC和TDMA帧号。BSIC用于识别BTS的信号强度报告,并指示PLMN 运营者的的改变。和FB一起在TDMA帧0时隙广播。
3(TB)+39(加密BIT)+64(同步序列)+39(加密比特) +3(TB)+8.25(GP)=156.25
AB(接入BURST):用于随机接入。有一个长的GP(68.25BIT,或252us)。因为MS在首次接入或切换后不知道发送所需提前量。根据固定的广播时延,CELL尺寸最大35km,最小100m(GSM)。但还受到MS输出功率的限制。
8(TS)+41(同步序列码)+36(随机接入信息)+3(TB)+68.25(GP)=156.25
DB(空白BURST):作为填充。格式及NB同。但其114BIT不含任何信息。
逻辑信道12种,分为:公共信道CCH+专用控制信道DCH+业务信道TCH。(注意:专用控制信道和业务信道全是双向点到点的)
公共信道:广播信道BCH+公共控制信道CCCH 。
BCH:FCCH+SCH+BCCH。CCCH:PCH+RACH+AGCH。DCH=SDCCH+SACCH+FACCH。FCCH(频率校正信道) 是由全"0"组成的突发脉冲序列,移动台开机后首先搜寻这个信号。
SCH(同步信道)当MS锁住频率后,发送MS继续信令所需信息。包括BTS的BSIC(识别码)和RFN(缩减的TDMA帧号,可据此算出TDMA 帧号用于加密)。
BCCH(广播控制信道)包含所有频率,跳频序列,信道组合,寻呼群,邻站信息。
*寻呼组:为手机省电,寻呼某一号码的信息只在寻呼中出现,所以MS不必时时侦听所有信号。寻呼信道以只有某一组移动台侦听某一特定的寻呼信道的方式分开,这些称为寻呼组。
PCH(寻呼信道)是一下行链路信道,用于在移动终接呼叫时寻呼用RACH(随机访问信道)是公共控制信道中唯一一个上行链路和第一个点到点信道。它由移动台使用以便启动一个事务处理,或作为PCH的应答
AGCH(准许访问信道)是对RACH的应答,用于为MS指派一个独立专用控制信道(SDCCH).
SDCCH(独立专用控制信道)双向,用于呼叫建立进程。如鉴权。用于给MS分配一个特定TCH。每个SDCCH和TCH都伴随一个SACCH(慢速随路控制信道)。呼叫建立和进行时,系统要知道是否请求切换。SACCH 发送测量报告、功率控制、时间校准和在一些情况下发送短消息。FACCH(快速随路控制信道)用于切换时代替SACCH交换信息,工作于偷帧方式。TCH,FACCH和SACCH/T采用26帧(120ms)
*:一个用户开机完整通话所用到的信道:
1、FCCH:收听广播锁定f
2、SCH:同步,TDMA:NO号,BSIC=NCC*8+BCC
3、收听网络广播信道:BCCH,
4、申请网络资源:RACH:上行(BTS检测MS发的RACH脉冲。当