空閑模式手機行為與算法(講義)

1、空閑模式手機行為與算法主叫人:Wang Guocheng1 GSM空閑模式下手機行為1.1MS的兩種狀態(tài)移動通信系統(tǒng)和固定電話系統(tǒng)有一個很大的不同,就是移動通信系統(tǒng)中的終端MS是在不斷進行位置變化的,因此為了系統(tǒng)保持聯(lián)系,MS就需要不停的和系統(tǒng)進行信息交換,而固定電話是不需要這些的。因此GSM移動通信系統(tǒng)中的通信事件也主要是與MS有關(guān),在介紹GSM的通信事件之前,先介紹一下每個MS可能處于的幾種不同狀態(tài),MS的狀態(tài)包括開機和關(guān)機兩種,MS在開機后,存在著兩種狀態(tài),一種就是空閑狀態(tài),另外一種就是通話狀態(tài)。空閑狀態(tài)包括了網(wǎng)絡(luò)選擇、小區(qū)選擇、小區(qū)重選、位置更新和尋呼事件;通話狀態(tài)下會出現(xiàn)信道立即指配

2、、鑒權(quán)加密、主叫、被叫、短消息、切換、模式改變、釋放、呼叫重建、無線鏈路控制和功率控制等事件。MS關(guān)機(也稱為分離狀態(tài):此時MS與移動通信系統(tǒng)間不能進行任何聯(lián)系,即網(wǎng)絡(luò)不能達到MS,MS也無法告訴網(wǎng)絡(luò)其所處的位置區(qū)的變化。一旦MS關(guān)機,就沒有通信事件可言了,因此說的通信事件是當MS開機時而言的。MS開機,空閑狀態(tài)(也稱為附著狀態(tài):此時系統(tǒng)可成功尋呼到MS,MS被認為是“附著”。當MS移動時,經(jīng)檢查,MS連接到接收性能最好的BCCH上。MS還必須通知網(wǎng)絡(luò)其位置的變化,即“位置更新”,同時在連續(xù)移動時,也要檢測BCCH上的載頻強度,決定是否切換到新小區(qū)的載頻強度更好的BCCH上。(網(wǎng)絡(luò)不參與處理,

3、由MS自動完成1.2MS空閑模式下的行為MS處于空閑模式時,并不意味著MS真正的空閑起來,和網(wǎng)絡(luò)沒有任何聯(lián)系,相反,它要不斷和網(wǎng)絡(luò)交換信息,收聽系統(tǒng)廣播和尋呼消息,隨時保持守候狀態(tài),一旦需要就可立刻接入系統(tǒng)進行通信。根據(jù)GSM03.22規(guī)定,當MS處于空閑模式時,將進行下面的四項事件:1、網(wǎng)絡(luò)選擇2、小區(qū)選擇3、小區(qū)重選4、位置更新通話狀態(tài)下會出現(xiàn)尋呼、信道立即指配、鑒權(quán)加密、主叫、被叫、短消息、切換、模式改變、釋放、呼叫重建、無線鏈路控制和功率控制等事件。 圖1-1 空閑模式下的通信事件因為GSM是一個全球移動通信系統(tǒng),MS可以在不同的國家、網(wǎng)絡(luò)間自由漫游,因此首先進行的就是網(wǎng)絡(luò)選擇,以選擇

4、一個合適的GSM網(wǎng)絡(luò)進行駐留,接受網(wǎng)絡(luò)提供的各種業(yè)務(wù)。當MS駐留在一個網(wǎng)絡(luò)中時,可以實現(xiàn)下面三個目的:1、MS從網(wǎng)絡(luò)中收到系統(tǒng)消息。2、如果該MS想發(fā)起一個呼叫,那么將可以通過該小區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)。3、如果網(wǎng)絡(luò)收到一個呼叫該MS的信號,那么系統(tǒng)知道該MS駐留在哪個位置區(qū)中,因此可以通過該位置區(qū)中的所有基站向MS發(fā)Paging信息,該MS由于駐留在該位置區(qū)中某小區(qū)的BCCH上,那么就可以收到給自己的Paging消息,并且可以通過控制信道進行回應(yīng)。而當MS不能找到一個合適的小區(qū)駐留時,或者沒有插入SIM卡時,MS只能不考慮是否允許登記網(wǎng)絡(luò),此時,MS只能進行緊急呼叫。緊急呼叫情況下,MS只能進行緊急呼叫

5、,仍然可以進行小區(qū)切換,不進行位置更新操作。網(wǎng)絡(luò)選擇是為了讓MS接入可用的網(wǎng)絡(luò),然后進行通信。當出現(xiàn)下面情況之一時,MS將進行網(wǎng)絡(luò)選擇:1、當MS開機后;2、用戶手動操作進行網(wǎng)絡(luò)選擇;3、手機從盲區(qū)進入覆蓋區(qū);4、手機在進行國際漫游時,將周期性嘗試返回本國網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)選擇分自動選擇和手動選擇兩種。當用戶使用手動選擇時,將根據(jù)用戶的選擇到可用網(wǎng)絡(luò)中進行登記。在自動模式下,如果最后登記的網(wǎng)絡(luò)沒有儲存或者不可用時,將按下面順序進行網(wǎng)絡(luò)選擇:1、自身服務(wù)商網(wǎng)絡(luò);2、SIM卡中儲存的網(wǎng)絡(luò)列表;3、從接收到的信號強度-85dBm的網(wǎng)絡(luò)列表中進行隨機選擇;4、從其它的網(wǎng)絡(luò)中按接收強度遞減順序進行選擇;而當MS

6、第一次登記時,MSC/VLR中沒有該用戶的任何信息,若MS在它的數(shù)據(jù)存儲器中找不到原來的位置區(qū)域識別碼LAI,這時就需要向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送位置更新消息通知系統(tǒng)這是一個此位置區(qū)內(nèi)的新用戶,進行網(wǎng)絡(luò)登記。當MS符合接入條件,登記完成后,MSC/VLR就認為此MS被激活,并對其數(shù)據(jù)字段做“附著”標記。一旦MS接入網(wǎng)絡(luò)后,接下來的就是選擇一個合適的小區(qū),然后駐留在該小區(qū)上,隨時和網(wǎng)絡(luò)保持通信連接。MS開機后,它要在空中接口上搜索以找到正確的頻率,依靠接收到的頻率校正和同步信息,鎖定到一正確BCCH頻率上,該頻率載有廣播信息和可能的尋呼信息。手機根據(jù)接收到的信號強度和小區(qū)系統(tǒng)參數(shù)進行C1、C2值的計算,進行后面

7、的小區(qū)選擇和小區(qū)重選。當手機完成上面的網(wǎng)絡(luò)選擇后,就需要尋找網(wǎng)絡(luò)允許的所有BCCH頻點,并且選擇一個最合適的進行駐留,該過程就叫做“小區(qū)選擇”。小區(qū)選擇是為了讓MS在網(wǎng)絡(luò)中選擇一個最合適的小區(qū),并把該小區(qū)作為自己的主服小區(qū),通過該小區(qū)進行通信。MS選擇某個小區(qū)后,調(diào)諧到該小區(qū)的BCCH載頻上,監(jiān)聽BCCH上的系統(tǒng)信息以及從而得到服務(wù)小區(qū)的LA等信息,而且在CCCH上接收尋呼信息。 圖1-2 小區(qū)選擇小區(qū)選擇的標準包括下面幾點:1、所選擇的小區(qū)必須是屬于所選擇的網(wǎng)絡(luò);2、該小區(qū)不是被禁止的;3、該小區(qū)的C10;4、*如果處于漫游中,檢查是否處于禁止列表中;5、*在沒有一般小區(qū)選擇的情況下,才選擇

8、低優(yōu)先級的小區(qū)。注意:其中的*表示只適用于Phase2手機。小區(qū)選擇分為存儲列表方式和普通方式。1.存儲列表方式當手機關(guān)機時,把最后的PLMN網(wǎng)絡(luò)存儲在SIM卡中,同時也把最后的BA列表存儲在手機的SIM卡中。當手機再次開機進行小區(qū)選擇時,將首先搜索上次關(guān)機時存儲在SIM卡中的BCCH載波,進行網(wǎng)絡(luò)選擇和小區(qū)選擇,如果可以駐留,那么就選擇該小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)。如果不能駐留,那么將對存儲在BA列表(Idle表中的BCCH頻率進行搜索。BA列表分為Idle列表和Active列表:1BA Idle列表該列表信息在BCCH上通過系統(tǒng)信息消息類型2(system information message t

9、ype2發(fā)送,用于MS 在空閑模式時的小區(qū)選擇和重選。它包含PLMN在某個物理區(qū)域中使用的BCCH載波,最多32個頻點。2BA Active列表該列表在SACCH上通過系統(tǒng)信息消息類型5(system information message type 5發(fā)送。其中的頻點是MS在通話狀態(tài)下測量的鄰小區(qū)頻點,在小區(qū)切換時起作用。該列表中必須包含該小區(qū)相鄰小區(qū)的BCCH 頻率,否則將導(dǎo)致小區(qū)不參與切換判決,因而只支持服務(wù)區(qū)內(nèi)的呼叫,不能進行切換換,一共可以有32個列在該列表中。2.普通方式如果MS在BA Idle列表中仍然不能搜索到合適的BCCH載波,那么將用普通方式進行接下來的小區(qū)選擇:這時MS將

10、測量所有允許的頻點,然后從不同的頻點上抽取5個測試值進行平均,計算出每個頻點的平均信號強度,根據(jù)不同的電平強度列出一個表,整個過程持續(xù)35秒。MS調(diào)諧到信號強度最高的頻點上,然后搜索FCCH判斷該頻點是否為BCCH頻點,如果判定為BCCH載波,那么MS將通過解碼SCH來與該BCCH同步,然后讀取BCCH上的系統(tǒng)消息。然后根據(jù)讀取的系統(tǒng)消息來判斷該小區(qū)是否屬于所選擇的網(wǎng)絡(luò),以及小區(qū)是否為禁止,小區(qū)的C1是否大于0,如果這三項都通過,那么MS將駐留在該小區(qū)上,否則將從次強的頻點上再次進行選擇。當列表中的頻率信道都被搜索后仍然沒有找到合適的小區(qū),那么MS將繼續(xù)監(jiān)測所有的頻信道,然后選擇C10,未被禁

11、止的小區(qū),這時就不考慮是否屬于所選擇的網(wǎng)絡(luò)了,找到合適的小區(qū)后,就駐留在該頻點上,不過此時,MS就只能進行緊急呼叫了。一旦MS完成小區(qū)選擇后,MS將接收到系統(tǒng)廣播中的BA列表,BA列表將被重置和更新。 圖1-3 小區(qū)選擇流程算法C1是小區(qū)選擇時的判斷標準,其定義如下:C1=(received_signal_level-ACCMIN-max(CCHPWR-P,0max(CCHPWR-P,0=CCHPWR-P,若CCHPWR-P0max(CCHPWR-P,0=0,若CCHPWR-P0其中:received_signal_level是手機從BTS接收到的下行信號強度電平;ACCMIN是系統(tǒng)允許手機接

12、入本小區(qū)的最小信號強度電平;CCHPWR是小區(qū)定義的手機最大發(fā)射功率,對于Class4手機一般定為33dBm;P是手機實際的最大發(fā)射功率。公式中所有的單位都是dBm。received_signal_level-ACCMIN是為了保證下行鏈路信號強度,該數(shù)值越大,表明下行信號強度越好;max(CCHPWR-P,0是為了保證上行鏈路信號強度;從該公式看出可以通過修改ACCMIN的值來控制小區(qū)選擇參數(shù),從而控制該小區(qū)的邏輯覆蓋范圍。算法C1是為了保證在上下行鏈路上有較高的通信成功率,因此是小區(qū)選擇的標準。在實際的網(wǎng)絡(luò)操作中,網(wǎng)絡(luò)操作者往往由于某種需要而禁止MS接入某些小區(qū),比如某小區(qū)話務(wù)量過大,通過

13、禁止MS接入來限制話務(wù)量,但當MS通話時,可以切換至該小區(qū),從而防止該小區(qū)過多的擁塞。因此在GSM系統(tǒng)規(guī)范03.22中,為了對小區(qū)接入進行控制,規(guī)定可以對小區(qū)接入狀態(tài)進行設(shè)置,上面的網(wǎng)絡(luò)選擇、小區(qū)選擇和小區(qū)重選都涉及到該概念。具體由CB和CBQ兩參數(shù)進行控制。CB:小區(qū)接入禁止參數(shù),若設(shè)置為“ON”則該小區(qū)禁止手機接入,但MS通話時可以切換進本小區(qū);CBQ:小區(qū)接入優(yōu)先級,對空閑模式下的小區(qū)接入進行優(yōu)先級設(shè)定,只對Phase2手機有效;CB同CBO往往組合使用,組合效果如下表所示:CBQ CB selection reselectionHIGH NO NORMAL NORMALHIGH YES

14、 BARRED BARREDLOW NO LOW NORMALLOW YES LOW NORMALCBQ只適用于Phase2手機。當完成上面的小區(qū)選擇后,MS將駐留在服務(wù)小區(qū)中,隨時和系統(tǒng)保持通信,同時也不斷測量服務(wù)小區(qū)和BA列表中鄰小區(qū)的信號強度,測量過程和小區(qū)選擇時的測量方法一樣,也是每個BCCH頻點抽取5個測試值進行平均,然后進行排隊,同時讀取BSIC信息。手機對小區(qū)測量的頻度如下表所示:BSIC BCCH服務(wù)小區(qū) - 每30秒內(nèi)六個鄰小區(qū) 每30秒內(nèi) 每5分鐘內(nèi)MS至少每30秒內(nèi)對服務(wù)小區(qū)的BCCH進行解碼,讀取BCCH中的全部系統(tǒng)信息。由于MS的移動性,以及GSM小區(qū)的范圍,決定了網(wǎng)

15、絡(luò)中的MS不是常駐一個小區(qū)中的,一旦當前服務(wù)小區(qū)發(fā)生某些變化,不再滿足一些基本通信條件,MS將根據(jù)測量報告重新選擇小區(qū),然后進行駐留,這就是下面講的小區(qū)重選。小區(qū)重選是MS在空閑模式下因位置變動,信號變化等因素引起的重新選擇服務(wù)小區(qū)的過程。小區(qū)重選是根據(jù)MS的測量報告進行判斷的,在MS的測量程序中,包括了對六個鄰小區(qū)的測量,至少每30秒內(nèi)對鄰小區(qū)進行BSIC解碼,以確定鄰小區(qū)沒有變化,如果發(fā)現(xiàn)BSIC發(fā)生了變化,則判定鄰小區(qū)發(fā)生了變化,接著就將對其BCCH進行重新解讀;每5分鐘內(nèi)對鄰小區(qū)的BCCH進行重新解碼,以保證小區(qū)重選數(shù)據(jù)的準確。在下列情況下,MS將啟動小區(qū)重選程序(如果C2算法沒有被激

16、活,那么C2=C1:1、小區(qū)變成禁止狀態(tài)。2、在最大重傳MAXRET設(shè)定的次數(shù)內(nèi),MS仍然接入系統(tǒng)不成功。3、下行鏈路上的誤碼率太高(MS不能夠?qū)ず舻男畔⑦M行解碼,出現(xiàn)鏈路故障。下行鏈路故障的判斷是根據(jù)計數(shù)器DSC(downlink signalling failure counter,當MS選擇了某小區(qū)時,DSC取90/BS_PA_MFRMS的整數(shù),BS_PA_MFRMS(GSM05.02為基站發(fā)送尋呼消息給同一尋呼組MS之間的51TDMA幀復(fù)幀數(shù),當MS要在其尋呼子信道上譯碼時,若成功,則DSC加1,但不超過90/BS_PA_MFRMS;若解碼失敗,則DSC減4,當DSC0時,則斷定下行

17、鏈路出現(xiàn)了故障。(GSM05.084、服務(wù)小區(qū)C10連續(xù)超過5秒以上。5、另一個小區(qū)的C1大于當前小區(qū)C1的時間超過5秒以上。6、另一個位置區(qū)小區(qū)的C2大于當前小區(qū)(C2+CRH的時間超過5秒以上。不過每次由C2引起的小區(qū)重選至少間隔15秒,其作用是為了避免MS頻繁的進行小區(qū)重選,占用系統(tǒng)資源。MS最少每5秒計算一次服務(wù)小區(qū)和鄰小區(qū)的C2值。注意:MS進行小區(qū)選擇/重選時不需要網(wǎng)絡(luò)的參與。CRH只在兩小區(qū)分屬于不同位置區(qū)時才起作用。小區(qū)重選依靠C2參數(shù)進行判斷和進行(GSM05.08,其定義為:C2=C1+CRO-TO*H(PT-T;PT31C2=C1-CRO。PT=31函數(shù)H(X:H(x=0

18、,當x=T3212。當MS完成小區(qū)重選,處于守候狀態(tài)時,其頻率調(diào)諧到小區(qū)BCCH頻點上,并且不斷收聽系統(tǒng)廣播消息,同時在屬于自己的尋呼組中,監(jiān)聽發(fā)送給自己的尋呼,以便隨時接聽電話。MS的尋呼組是根據(jù)其IMSI和一定算法計算出來的,呼叫MS的路由到達該MS登記的MSC/VLR后,由此MSC/VLR向MS發(fā)尋呼消息,該消息在整個位置區(qū)內(nèi)廣播,位置區(qū)內(nèi)的所有基站都要向MS發(fā)送尋呼消息。LAI內(nèi)的正在接收CCCH信息的被叫MS便會收到此尋呼消息并立即響應(yīng)。MS必須至少每30秒讀取服務(wù)小區(qū)的BCCH信息一次。當呼叫MS時,MSC向同一LAI內(nèi)的所有小區(qū)發(fā)送尋呼命令,由各小區(qū)在PCH上發(fā)出尋呼消息。當尋呼

19、組中沒有尋呼消息發(fā)送給MS時,系統(tǒng)將傳送空白尋呼消息。當系統(tǒng)發(fā)送的尋呼組不屬于自己的尋呼組時,MS將在這期間處于休眠狀態(tài),以最小功耗工作,直到屬于自己的尋呼組到來。詳細的尋呼組計算方法,請參閱GSM規(guī)范。 圖1-11 MS在自己的尋呼組上監(jiān)聽尋呼消息根據(jù)邏輯信道理論知識不難得出,采用非組合方式時,BCCH載頻的TS0上有9個CCCH塊。而當采用組合配置時,BCCH載頻的TS0上只有3個CCCH塊。AGBLK定義了CCCH信道中有多少CCCH塊保留給AGCH信道使用,以防止尋呼消息過多時,無AGCH信道的情況發(fā)生。由于總的CCCH塊的數(shù)量已經(jīng)決定了,該參數(shù)實際上定義了AGCH與PCH的分配比例:

20、組合方式 CCCH塊的個數(shù) AGCH塊的個數(shù) PCH塊的個數(shù)非組合 9 X(X=0-7 9-X組合 3 X(X=0-2 3-XAGBLK包含于信息單元“控制信道描述”中,在每個小區(qū)廣播的系統(tǒng)消息中傳送。MFRMS定義了一個完整的尋呼消息由多少個復(fù)幀完成(2-9。盡管從理論上講,MFRMS越大,小區(qū)在同一時刻,可以尋呼更多的MS。但實際上,由于總的CCCH消息塊數(shù)目,AGCH與PCH分配的比例已經(jīng)確定,在某一時間段內(nèi),總的尋呼消息數(shù)目確定。所以調(diào)整該參數(shù)對提高被叫接通率無影響。在實際系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)LAI分區(qū)過小,造成MS頻繁發(fā)生位置更新,增加SDCCH負荷,影響系統(tǒng)運行質(zhì)量?？梢岳媒y(tǒng)計確認現(xiàn)有

21、LAI分區(qū)是否合理,是否需要重新分區(qū)。AGBLK、MFRMS、尋呼組和每組尋呼間隔:組合情況下的尋呼組個數(shù)非組合情況下的尋呼組個數(shù)MFRMS 尋呼組之間的時間間隔(秒AGBLK=0 AGBLK=1 AGBLK=0 AGBLK=12 0.47 6 4 18 163 0.71 9 6 27 244 0.94 12 8 36 325 1.18 15 10 45 406 1.41 18 12 54 487 1.65 21 14 63 568 1.89 24 16 72 649 2.12 27 18 81 72愛立信GSM系統(tǒng)的Paging程序是由MSC進行控制的,能夠設(shè)置不同的Paging程序,比如不

22、送任何2次Paging信息,或者第2次送global Paging,這些都能夠由操作者在MSC上用參數(shù)進行控制。 Paging嘗試包括第一次和再次尋呼,采用Local或Global方式?jīng)Q定于VLR中是否存儲著LAI信息。Local方式只能在一個位置區(qū)中進行,Global方式是在整個MSC服務(wù)區(qū)中進行。如果第一次尋呼發(fā)出后,在計時器PAGTIMEFRST1LA(Local方式或者PAGTIMEFRSTGLOB(Global方式超時后,將發(fā)起第二次尋呼。如果第一次尋呼采用local方式,參數(shù)PAGREP1LA決定是否進行第二尋呼。當?shù)诙螌ず舭l(fā)出后,MSC將啟動計時器PAGTIMEREP1LA(l

23、ocal方式或PAGTIMEREGLOB(global方式,當計時器超時后,系統(tǒng)將認為該次尋呼不成功。如果第一次采用global方式,并且在第一次超時前沒有收到手機響應(yīng)時,參數(shù)PAGREPGLOB決定是否發(fā)起第二次尋呼。如果第二次尋呼發(fā)出后,在計時器PAGTIMEREPGLOB超時后,仍然沒有回應(yīng)時,MSC將認為手機不可達。2 系統(tǒng)消息與Paging消息在GSM移動通信系統(tǒng)中,系統(tǒng)消息的發(fā)送方式有兩種,一種是廣播消息,另一種是隨路消息。MS在空閑模式下,與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的聯(lián)系是通過廣播的系統(tǒng)消息實現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向MS廣播系統(tǒng)消息,使得MS知道自己所處的位置,以及能夠獲得的服務(wù)類型,在廣播的系統(tǒng)消息

24、中的某些參數(shù)還控制了MS的小區(qū)重選。MS在進行呼叫時,與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的聯(lián)系是通過隨路的系統(tǒng)消息實現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向MS發(fā)送的隨路系統(tǒng)消息中的某些內(nèi)容,控制了MS的傳輸、功率控制與切換等行為。廣播的系統(tǒng)消息與隨路的系統(tǒng)消息是緊密聯(lián)系的。在廣播的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容可以與隨路的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容重復(fù)。隨路的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容可以與廣播的系統(tǒng)消息中的內(nèi)容不一致,這主要是由于隨路的系統(tǒng)消息只影響一個MS的行為,而廣播的系統(tǒng)消息影響的是所有處于空閑模式下的MS。網(wǎng)絡(luò)不斷的通過BTS給所有MS發(fā)送一些信息,MS需要通過這些信息和網(wǎng)絡(luò)進行通信,因此把這些在無線接口上廣播的信息稱做系統(tǒng)消息。GSM網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)消息內(nèi)容的不

25、同和傳送的信道不同,而把系統(tǒng)消息分為下面幾種類型:系統(tǒng)消息1(可選的:用于跳頻的系統(tǒng)消息,包括小區(qū)信道描述和RACH控制參數(shù);系統(tǒng)消息2:鄰小區(qū)BCCH頻點描述,RACH控制消息和允許的PLMN;系統(tǒng)消息2bis:擴展鄰小區(qū)BCCH頻點描述和RACH控制消息;系統(tǒng)消息2ter:擴展鄰小區(qū)BCCH頻點描述;系統(tǒng)消息3:小區(qū)識別(Cell ID,位置區(qū)識別(LAI,控制信道描述,小區(qū)選擇參數(shù),RACH控制參數(shù);系統(tǒng)消息4:位置區(qū)識別(LAI,小區(qū)選擇參數(shù),RACH控制參數(shù),CBCH信道描述,CBCH移動配置;系統(tǒng)消息5:鄰近小區(qū)BCCH頻點描述;系統(tǒng)消息5bis:擴展鄰近小區(qū)BCCH頻點描述;系統(tǒng)

26、消息5ter:擴展鄰近小區(qū)BCCH頻點描述;系統(tǒng)消息6:小區(qū)識別(CellID,位置區(qū)識別(LAI,小區(qū)選擇;系統(tǒng)消息7/8(可選的:系統(tǒng)消息4的補充和擴展,關(guān)于小區(qū)重選的系統(tǒng)消息。這些系統(tǒng)消息包括整個網(wǎng)絡(luò)的參數(shù),也包括每個小區(qū)自己的參數(shù)。MS空閑時,系統(tǒng)消息在BCCH信道上廣播;MS通話時,系統(tǒng)消息在SACCH信道上發(fā)送。系統(tǒng)消息1、2、3、4、7、8在BCCH信道上傳送,系統(tǒng)消息5、6在SACCH信道上傳送。在GSM1800和GSM1900系統(tǒng)中,另外還有系統(tǒng)消息2bis和系統(tǒng)消息5bis,作為系統(tǒng)消息2和系統(tǒng)消息5的擴展。在雙頻系統(tǒng)中,系統(tǒng)消息2ter和系統(tǒng)消息5ter通知MS進行測量的

27、頻段。系統(tǒng)消息1、7、8可以由維護者決定是否發(fā)送,參數(shù)SIMSG和MSGDIST是系統(tǒng)消息1、7、8發(fā)送與否的開關(guān)。參數(shù)MSGDIST控制系統(tǒng)消息1、7、8的發(fā)送與否,SIMSG控制何種系統(tǒng)消息的發(fā)送。系統(tǒng)消息7、8包括小區(qū)重選參數(shù)C2,因此如果系統(tǒng)消息7/8沒有發(fā)送,那么小區(qū)重選參數(shù)C2不起作用,MS將用C1作為小區(qū)重選的依據(jù)。系統(tǒng)消息7、8是針對系統(tǒng)消息4的擴展,只有phase2手機才能收到。注意:當系統(tǒng)消息7、8發(fā)送時,參數(shù)AGBLK不能設(shè)置為0。原因是PCH,AGCH和系統(tǒng)消息7、8共享CCCH 塊。如果采用8個以上頻點的跳頻,并且CBCH放置在一個SDCCH/8上,系統(tǒng)消息4此時已經(jīng)

28、全滿了,因此系統(tǒng)消息7和8必須打開。系統(tǒng)消息表: 網(wǎng)絡(luò)側(cè)負責(zé)完成在下行鏈路上對處于空閑模式的MS進行系統(tǒng)消息廣播和和尋呼的任務(wù)。處于空閑模式下的MS若選擇了某小區(qū)作為其服務(wù)小區(qū),它就可以開始收聽該小區(qū)的尋呼消息了。為了降低MS功耗,在GSM規(guī)范中引入了不連續(xù)接收的機制,即每個移動用戶(即對應(yīng)每個IMSI都對應(yīng)著個專門的尋呼組,每個尋呼組都分別與小區(qū)的一個尋呼子信道相對應(yīng),MS可根據(jù)自身IMS的最后3位及服務(wù)小區(qū)尋呼信道的配置情況來計算出它所屬的尋呼組,進而計算出該尋呼組的尋呼子信道位置。在空閑狀態(tài)下某尋呼組的MS只在其固定的尋呼子信道上采收聽系統(tǒng)廣播的尋呼消息(在此期間它還可用來監(jiān)測非服務(wù)小區(qū)

29、BCCH載波的接收電平,而忽略其它尋呼子信道的內(nèi)容,甚至在其它尋呼子信道期間關(guān)閉MS某些硬件設(shè)備的電源以節(jié)約MS的功率開銷,但必須保證在一定的時間內(nèi)完成必要的測量網(wǎng)絡(luò)消息的任務(wù)。可以根據(jù)CCCH信道的配置類型、AGBLK、MFRMS來計算出每個小區(qū)尋呼子信道的個數(shù),具體計算方法參見GSM04.08。2.1系統(tǒng)消息1系統(tǒng)消息1為廣播消息,當小區(qū)采用跳頻方式,手機需要知道哪些頻段和頻率包含在跳頻規(guī)則中,這些信息就包含在系統(tǒng)消息1中。 GSM900和GSM1800能夠存在于一個BSC中,如果系統(tǒng)類型設(shè)置為“MIXED”,意味著BSC內(nèi)包含了多個GSM頻段,小區(qū)類型必須在小區(qū)數(shù)據(jù)中進行定義。關(guān)于MS如

30、何接入系統(tǒng)的消息,以及RACH控制參數(shù)都包含在系統(tǒng)消息2、3、4中。其中包括小區(qū)信道描述、小區(qū)位置號(Cell Allocation Number,CANO、小區(qū)的絕對頻點號CAARFCN、RACH控制參數(shù)、接入控制等級(Access Control Class,ACC、被禁止的接入等級、小區(qū)接入禁止(Cell barred,CB、小區(qū)呼叫重建指示(RE Call re-establishment、最大重傳次數(shù)MAXRET、消息重傳允許、TX等。2.2系統(tǒng)消息2系統(tǒng)消息2為廣播消息。系統(tǒng)消息2包括雙BA列表,其中定義了進行小區(qū)選擇和切換的BCCH頻點,手機需要根據(jù)這個列表對鄰小區(qū)進行測量。 系

31、統(tǒng)消息2中可能還包括系統(tǒng)消息2Bis和系統(tǒng)消息2Ter,當BA列表太長時,將有可能用到系統(tǒng)消息2Bis,如果網(wǎng)絡(luò)中包括多個頻段,那么其他頻段的BA列表將通過系統(tǒng)消息2Ter傳送。 系統(tǒng)消息2Bis和2Ter是可選的。系統(tǒng)消息2、2Bis和2Ter除了包含BA列表外,還包含以下內(nèi)容:鄰小區(qū)描述、BCCH分配序列號(BCCH allocation sequence number,BAIND、網(wǎng)絡(luò)色碼參數(shù)NCCPERM、RACH控制參數(shù)等。2.3系統(tǒng)消息3系統(tǒng)消息3包含當前的LA和小區(qū)標識號,如果LA改變,那么MS必須進行位置更新,目的是為了計算自己的尋呼組。系統(tǒng)消息3中還包含周期性位置更新的時間指

32、示。系統(tǒng)消息3主要包含下面信息:小區(qū)標識、位置區(qū)標識、國家代碼、網(wǎng)絡(luò)代碼、控制信道描述、Attach/Detach指示、信道組合情況、AGBLK、MFRMS、T3212、不連續(xù)發(fā)射DTX、功率控制指示PWRC、無線鏈路超時RLINKT、小區(qū)選擇參數(shù)、最小接入強度ACCMIN、手機接入系統(tǒng)時的最大發(fā)射功率CCHPWR、小區(qū)重選滯后CRH、RACH控制參數(shù)。 2.4系統(tǒng)消息4如果小區(qū)廣播打開,那么網(wǎng)絡(luò)操作者能給小區(qū)中的所有空閑手機發(fā)送文本消息,手機必須每隔一定時間收聽小區(qū)廣播,同時必須知道小區(qū)廣播在哪個頻點上進行廣播,該頻點信息就包含在系統(tǒng)消息4中。系統(tǒng)消息4還包含以下消息:CBCH描述、CBCH

33、信道號、訓(xùn)練序列TSC、基站色碼BCC、位置區(qū)指示LAI、小區(qū)選擇參數(shù)、RACH控制參數(shù)。 2.5系統(tǒng)消息5系統(tǒng)消息5傳送的內(nèi)容和系統(tǒng)消息2一樣,只是系統(tǒng)消息5在手機通話時,通過SACCH信道傳送,因此屬于隨路消息,系統(tǒng)消息5中還包括系統(tǒng)消息5Bis和系統(tǒng)消息5Ter,包含內(nèi)容和系統(tǒng)消息2Bis和2Ter一樣。2.6系統(tǒng)消息6系統(tǒng)消息6傳送的內(nèi)容和系統(tǒng)消息3一樣,只是系統(tǒng)消息6在手機通話時,通過SACCH信道傳送,因此屬于隨路消息。在手機通話時,手機需要知道其LAI是否改變,如果改變,那么在通話結(jié)束時,必須進行位置更新。2.7系統(tǒng)消息7/8系統(tǒng)消息7/8屬于廣播消息。系統(tǒng)消息7/8中包含小區(qū)重

34、選參數(shù),是系統(tǒng)消息4的擴展。2.8Paging Requst type1可以看到,在信令里面,Paging的信令出現(xiàn)次數(shù)特別多,原因是網(wǎng)絡(luò)對手機尋呼是對一個位置區(qū)內(nèi)進行尋呼的,只有當手機解開這條信息才會作出響應(yīng)。 Paging Request Type 1:尋呼請求類型1,網(wǎng)絡(luò)給兩個移動臺發(fā)尋呼,包括尋呼模式、移動臺1和2需要的信道、移動識別1、移動識別2等。Paging Request Type 2:尋呼請求類型2,網(wǎng)絡(luò)給三個移動臺發(fā)尋呼,包括尋呼模式、移動臺1和2需要的信道、移動識別1、移動識別2、移動識別3等。Paging Request Type 3:尋呼請求類型3,網(wǎng)絡(luò)給四個移動臺發(fā)

35、尋呼,包括尋呼模式、移動臺1和2需要的信道、移動識別1、移動識別2、移動識別3、移動識別4等。 3 空閑模式的主要參數(shù)設(shè)置與優(yōu)化空閑模式指的是手機終端在開機條件下而沒有占用任何無線資源的狀態(tài)。在移動蜂窩系統(tǒng)中,由于手機的位置不固定,必然產(chǎn)生手機由于移動或手機接收無線信號的變化,選用不同基站信號的情況。手機對小區(qū)的選擇是由手機完成的,但在實際上要受基站的控制,由于手機沒有占用任何無線資源同網(wǎng)絡(luò)進行連接,所以系統(tǒng)只能通過系統(tǒng)廣播的信息來控制手機的行為。而空閑模式下參數(shù)的設(shè)置值就是系統(tǒng)廣播信息的部分內(nèi)容,而手機在空閑模式下是要接聽系統(tǒng)的空閑模式信息。手機從開機到通話前所進行的行為就是空閑模式行為,流

36、程為下圖所示,在選擇了合適的小區(qū)后,手機會接聽屬于自己的paging block。 空閑模式下的參數(shù)主要包括如下部分:MBCCHNO,CBCH,NCCPERM,ACCMIN,CRH,CRO,PT,TO,CB,CBQ,MAXRET,ATT,T3212等?？臻e模式下 MBCCHNO 列表,也稱之為 IDLE BA LIST,參數(shù)設(shè)置值為 BCCH 的絕對測量頻點號,原則上設(shè)置為包括全部相鄰小區(qū)的 BCCH 頻點,有時為了加快手機開機后的選網(wǎng)速度,設(shè)置為包括全部用到的 BCCH 頻點。添加命令為 RLMFC,刪除命令為 RLMFE,此參數(shù)可針對不同模式進行設(shè)置,選擇開關(guān)為 LISTTYPE = li

37、sttype,空閑模式 listtype=IDLE,對于空閑模式下的 MBCCHNO 通過系統(tǒng)消息 2 進行廣播。在添加和刪除指令后,有一個MRNIC 的選項,此選項為控制更改 BA 列表時,系統(tǒng)認為手機的測量報告是否正確,只對應(yīng) ACTIVE BA LIST 起作用,原因是在手機上發(fā)的測量報告中,只是指明在 ACTIVE BA LIST 中排名第幾的頻點的信號強度,而不是指明具體的頻點,因此 BA LIST 的更改可能造成手機和系統(tǒng)使用不同的 BA LIST 列表進行計算,造成錯誤,從而產(chǎn)生切換的問題。CBCH 為小區(qū)級別的小區(qū)廣播開關(guān)指示。設(shè)置 CBCH 為開的小區(qū)則需要占用一個 SDCC

38、H 信道為 CBCH 信道,則處于此小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的所有開啟此項功能的手機就可以接收到系統(tǒng)的小區(qū)廣播信息。通過指令 RLCCC 可以控制 CBCH 的開關(guān)。NCCPERM 定義的是小區(qū)級別的 PLMN (NCC Permitted 參數(shù),決定了手機是否能夠向相鄰小區(qū)切換。此參數(shù)應(yīng)包括相鄰小區(qū)的所有 NCC 值,由于網(wǎng)絡(luò)的不停變化,所以此參數(shù)建議設(shè)置為本網(wǎng)所有可能用到的 NCC 值。此參數(shù)通過系統(tǒng)消息2和6 廣播。通過 RLSSC 設(shè)置小區(qū)的 NCCPERM 值,河北在省內(nèi)可以使用的 NCC 值是 4、5、6、7。ACCMIN 定義的是手機的最小接入電平,如下式所列:C1 = (rxlev -

39、ACCMIN - max (CCHPWR - P, 0只有滿足 C10 時,手機才嘗試接入網(wǎng)絡(luò)。由于一般后一項為零,所以手機接入網(wǎng)絡(luò)的條件等同于 rxlev 是否大于 ACCMIN,rxlev 為手機接收到的信號強度。在現(xiàn)網(wǎng)覆蓋較好的情況下,ACCMIN 可以設(shè)置的較小,如 98 或 100,而原先設(shè)置為 104 在現(xiàn)有情況下是沒有必要的,同時注意對于覆蓋有交界的小區(qū),ACCMIN 的設(shè)置差值不應(yīng)該太大。此參數(shù)通過RLSSC 設(shè)置。CRH 定義了手機在歸屬于不同 LA 的小區(qū)間選擇的遲滯值,它通過對手機計算的 C2 值產(chǎn)生影響而控制手機的位置區(qū)更新。如果手機在歸屬于不同 LA 的小區(qū)間頻繁選擇

40、,則一方面由于手機不停的 LOCATION UPDATING,增加了系統(tǒng)的負荷,另一方面由于手機在做LOCATION UPDATING 時不能收聽 PAGING 信息,所以還影響了系統(tǒng)的 PAGING 成功率。所以CRH 設(shè)置為一個合適的值對于處于邊界的小區(qū)來說較為重要,設(shè)置過小則出現(xiàn)上述的問題,而對于郊區(qū)基站較為稀疏地區(qū),此值則不宜設(shè)置過大,有可能造成手機長時間駐留在信號強度不高的小區(qū)內(nèi),從而可能造成手機建立呼叫失敗和切換不成功等現(xiàn)象。需要注意手機進行計算時,使用的是本小區(qū),就是服務(wù)小區(qū)設(shè)置的參數(shù)。此參數(shù)通過 RLSSC 設(shè)置,單位為dB。CRO,PT,TO 是控制手機進行小區(qū)重選的參數(shù)。這

41、三個參數(shù)控制了手機計算得出的 C2值,如下: 使用如上三個參數(shù)的組合,可以控制 SDCCH 擁塞的狀況,一種是控制大量手機同時從屬于不同 LA 的小區(qū)進入一個小區(qū)產(chǎn)生 SDCCH 擁塞,建議使用 PT 和 TO,如 PT 設(shè)置為 5,TO 設(shè)置為 2,就是在(5+1*20 秒內(nèi)對此小區(qū)懲罰 20dB。對于不是邊界的小區(qū),則可以使用CRO 和 PT 結(jié)合設(shè)置使用,PT 設(shè)置為 31,CRO為0到63 的取值,單位為 dB。需要注意的是這些參數(shù)設(shè)置在需要被懲罰的小區(qū)內(nèi),也就是存在擁塞的小區(qū)內(nèi),由系統(tǒng)消息 3 進行廣播。以上三個參數(shù)通過 RLSBC 設(shè)置。CB,CBQ 是控制小區(qū)選擇和小區(qū)重選級別的參數(shù)。不同