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華為面試關于層三信令的問題

呼叫號碼，占有信道

提問者: f13980755231 提問時間: 2011-10-09

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問題答案 ( 9 )

這個，問得有點太抽象了吧

回答者：曼哈頓島主回答時間：2011-10-09 17:35

上行SETUP 里有被叫的號碼，呼叫占用信道：SDCCH信道在Immediate Assignment，TCH信道在Assignment Command ，切換目標小區(qū)信道在Handover Command

回答者： wubiliang292 回答時間：2011-10-09 17:57

應該占用SDCCH信道（Immediate Assignment）。

回答者： xhy1331 回答時間：2011-10-09 18:08

　　1. BCH 廣播信道:
　　　　BCH就象燈塔, 在每一小區(qū)的任何時候, 都有BCH在ARFCN上，使手機能發(fā)現(xiàn)網絡, 并使手機同步于網絡，并且BCH信號的強度告訴手機那個是距它最近的GSM網絡; 手機幾乎每30秒會報告相鄰小區(qū)的BCH 功率, 以便于由基站決定是否切換.?? 每一小區(qū)使用的BCH頻率通道都不同, 通道被遠距離的小區(qū)重復使用; 小區(qū)中的所有的手機接收BCH. 在ARFCN上有BCH信道. BCH的信息在下行的通道0時系, 其他時系用于業(yè)務信息TCH; 使MS 同步, 運載控制信息和呼叫信息. 和網絡身份信息。所有手機的呼叫信息都在BCH上。BCH由FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH組成�；井a生的BCH在零時隙，
　　　　a) FCH: frequency correction channel 在BCH上重復使用特別的BURST, 讓手機開機時調整它的頻率.
　　　　b) SCH: synchronization channel, 在FCH后, 調整時間.
　　　　c) BCCH: 廣播控制信道, 帶有網絡身份.
　　　　d) CCCH: 共用控制信道, 它的子通道PCH(PAGING CHANNEL)在CCCH上. 手機能認出并用一個RACH作出反應.; 還有子通道AGCH 訪問認可通道, 命令手機進入SDCCH或TCH.
　　　　2. CCCH共用控制信道: 是雙向控制信道, CCCH和BCH在多幀上分享0時隙；CCCH包括RACH; PCH; AGCH; PCH呼叫通道用于運載IMSI報知手機有呼叫、PCH是下行通道，
　　　　3. DCCH專用控制信道: 雙向控制信道, 由三個子通道組成：SDCCH,FACCH,SACCH.。
　　　　 SDCCH獨立專用控制信道：指定TCH之前的過渡信道，話務建立和用戶驗證. SDCCH 獨立專用控制信道: 在呼叫建立時, 于BCH 和TCH之間起連接作用.
　　　　 SACCH 慢速相關控制信道:
　　　　上行: 接收信號質量報告、接收信號RX LEVEL 報告、相鄰小區(qū)的BCH 功率報告。通道功率;手機的狀態(tài).
　　　　下行：命令MS的TX 功率控制的命令、小區(qū)信道配置、遷時、跳頻。
　　　　 FACCH 快速相關控制信道：由BTS用作命令手機切換，
　　　　上行：中斷TCH信號、切換時快速信息交換。
　　　　下行：中斷TCH. 控制BITS
　　　　 SACCH和FACCH的區(qū)別: SACCH報告基站說有另外的小區(qū)可提供給手機更好的信號質量, 切換是必要的.在段時間內, 由于SACCH 沒有足夠的帶寬, 所以在短時間內由FACCH取代TCH; 切換就發(fā)生了. FACCH象一個TCH. 當聽到語音有小的中斷時, 可能發(fā)生了切換.
　　　　4. TCH業(yè)務信道: 通話時使用的信道. 運載語音信息、是雙向的用于手機和基站交換語音信息 ,TCH full rate 26 frames是 120ms。包含24carry speech, 1個idle , 1個sacch。TCH half rate 26 frames 是120ms ; 包含24carry speech , 2個sacch.
　　　　5. RACH隨機接入信道:
　　　　由手機發(fā)送短的突發(fā)給基站，即呼叫需求；由MS使用來從基站獲取注意; 手機并不知道路經的遲延, 所以手機發(fā)短的BURST, 當手機在下行的RACH上獲得遷時時, 手機才發(fā)正常的BURST.
　　　　6. 手機測量報告：
　　　　SACCH的測量報告提供給GSM系統(tǒng)。每個手機測量服務小區(qū)的功率，也測量相鄰小區(qū)的BCH功率；手機也測量在TCH上接收的信號的強度和質量。通過SACCH將接收RxLev（dbm）和RXQuaL(be mapped directly to bit error ratio)報告給所在服務小區(qū)。
　　　　7．接收表現(xiàn)：GSM接收器要在復雜的無限環(huán)境中有效的操作。接收器要適應多徑和多普勒衰減，低信號、高信號、以及別的收發(fā)射器或別的用戶的干擾。要能以最小的比特誤碼率解調0.3GMSK 信號。GSM的語音通道的語音信息編碼為Ia和Ib帶有錯誤糾正，而Ⅱbits沒有錯誤糾正。互調測試手機在GSM波段的對兩個干擾的選擇，
　　　　 IMEI 是 international mobile equipment identity 國際移動設備識別號就是手機串號，每一個手機都有一唯一的不同于別的手機的串號。IMSI：international mobile subscriber identity國際移動用戶識別號是手機用戶進入網絡的正確身份。15位IMSI存于SIM卡中.
　　　　 SIM subscriber identity module : 由4-8位的PIN碼，3次錯誤的輸入卡就停止工作；8位的PUK碼，10次錯誤的輸入SIM卡就被永久的鎖住。SIM卡包含有：串號、IMSI、鑒權算法加密、網絡代碼、PIN PUK、充電信息。SIM 卡: 保持有所有的用戶信息,(IMSI 允許的網絡單); 存有最后的位置信息. 撥打信息和存儲信息.存儲電話號碼等。
　　　　
　　雙帶雙重模式
　　　　1. dual band : 雙帶，手機有頻率開關，可工作在兩個頻率段
　　　　2. dual mode 雙重模式在手機中，mode 是所使用發(fā)射技術的類型, 數(shù)字模式和模擬模式。手機支持AMPS和TDMA, 能按需要的模式轉換。AMPS是模擬的。
　　　　 Mobile Station ISDN number: (MSISDN): 也就是手機號碼。
　　　　 小區(qū)接入技術:
　　　　1. FDMA: frequency division multiple access: 每個通話放在一個單獨的頻率上。
　　　　2. TDMA: Time division multiple access: 在指定的頻率上，通話在固定的時間段上。
　　　　3. CDMA: Code division multiple access 每個通話都有唯一的代碼。
　　　　 時分多址接入技術：
　　　　1. GSM 使用了TDMA 和FDMA多路傳輸：124 Frequency channels for GSM900; 100khz channel; mobile share ARFCN by TDMA. 0.3GMSK Modulation 270.833kbits/sec.
　　　　2. 在GSM系統(tǒng)中有124個頻道，頻道間隔是200khz; 每個頻道由8個用戶共享，在時間上進行時分復用。就是說信號的發(fā)送是突發(fā)的不是連續(xù)的發(fā)送的。上行和下行規(guī)定使用相同的信道號（ARFCN）和時系號，而且基站和移動臺相差三個時系，即上行電路落后于下行電路三個時系時間。
　　　　 物理通道和邏輯通道:
　　　　物理通道: 被描述在時域和頻域; 是實際的頻率和時域, 由頻道或絕對射頻信道號和時系共同決定的。TS number 和ARFCN的組合就是物理信道。
　　　　邏輯通道; 是在物理通道上,在任何頻率和時系可能是業(yè)務信道或是控制信道.
　　　　 1 timeslot period=576.92us, 1frame =8timeslots. Frame period=4.615ms, voice coder bit rate=13kbps,
　　　　 在Timeslot/normal burst 中，有26bits的慢或是Training bits。
　　　　 跳躍業(yè)務通道：所有的手機都有跳頻的能力，但是不是所有的小區(qū)都是跳躍區(qū)（象城市有較多的建筑物造成多徑，被設為跳頻小區(qū)）。手機測量相鄰小區(qū)bch的強度，跳躍順序由小區(qū)配置和手機配置表定義。小區(qū)配置表列出所有的特別小區(qū)跳躍順序。
　　　　1．小區(qū)重選-----測量并進行BCCH解碼：MS每5秒算出服務小區(qū)C1和非服務小區(qū)C2
　　　　2． MS最少要每30秒解碼服務小區(qū)全部的BCH數(shù)據。
　　　　3．手機解碼BCCH數(shù)據包含影響小區(qū)選擇的參數(shù)，最少5分鐘6個最強的小區(qū)BCCH載波。
　　　　4．當MS找到6個最強的BCCH 載波，在30秒內BCCH數(shù)據到新的載波。
　　　　 跳頻：
　　　　1. 多路衰減產生不同的信號強度被叫做瑞利衰減
　　　　2. 瑞利衰減是由不同的路徑和由此的接收頻率決定
　　　　3. 快速移動的手機可能體驗不到由于路徑的改變而產生劇烈的影響
　　　　4. 慢速或停止的手機可能體驗到語音質量的嚴重影響
　　　　5. 如果當衰減發(fā)生時接受頻率改變，問題就會解決
　　　　6. 衰減現(xiàn)象是連續(xù)的和快速的，這樣頻率變化也應該是連續(xù)的。
　　　　7. 這種連續(xù)變化的頻率叫做跳頻
　　　　8. 在上行和下行都要進行跳頻處理
　　　　9. 在每個TDMA幀頻率改變
　　　　10. 手機的跳頻最多64個頻率
　　　　11. 跳躍順序是循環(huán)或非循環(huán)的
　　　　12. 跳頻順序，不同的跳頻順序可在同一小區(qū)使用。
　　　　13. BCH時隙不跳躍
　　　　14. 跳頻能使平均干擾減少。即使共道小區(qū)將使用相同的ARFCN跳頻，干擾將不連續(xù)。
　　　　15. GSM 小區(qū)不是幀同步，頻率的改變相關于Frame nos.?
　　　　16. 如果相同的HSN用在兩個小區(qū)，干擾要么是零，或者如果相位更正存在將是連續(xù)的
　　　　17. 所以兩個小區(qū)要盡可能的使用不同的HSN.
　　　　18. 扇形小區(qū)（同一個BTS）能使用相同的HSN, 由于區(qū)域不同時出現(xiàn)。
　　編輯本段
　　其他技術資料
　　
　　技術規(guī)范及其主要性能
　　　　
　　　　GSM標準共有12章規(guī)范系列，即：01系列：概述 02系列：業(yè)務方面 03系列：網絡方面 04系列：MS－BS接口和規(guī)約（空中接口第2、3層） 05系列：無線路徑上的物理層（空中接口第1層） 06系列：話音編碼規(guī)范 07系列：對移動臺的終端適配 08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口） 09系列：網絡互連 10系列：暫缺 11系列：設備和型號批準規(guī)范 12系列：操作和維護
　　系統(tǒng)關鍵技術
　　　　
　　　　工作頻段的分配
　　　　(2)-1.工作頻段
　　　　我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網GSM通信系統(tǒng)采用900MHz頻段：
　　　　890～915（移動臺發(fā)、基站收）
　　　　935～960（基站發(fā)、移動臺收）
　　　　雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25 MHz，載頻間隔為200 kHz。
　　　　隨著業(yè)務的發(fā)展，可視需要向下擴展，或向1.8GHz頻段的GSM1800過渡，即1800MHz頻段：
　　　　1710～1785（移動臺發(fā)、基站收）
　　　　1805～1880（基站發(fā)、移動臺收）
　　　　雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75 MHz，載頻間隔為200 kHz。
　　　　(2)-2.頻道間隔
　　　　相鄰兩頻道間隔為200kHz。每個頻道采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個時隙，即8個信道（全速率）。每信道占用帶寬200 kHz/8＝25 kHz。
　　　　將來GSM采用半速率話音編碼后，每個頻道可容納16個半速率信道。
　　　　(2)-3多址方案
　　　　GSM通信系統(tǒng)采用的多址技術：頻分多址（FDMA）和時分多址（TDMA）結合，還加上跳頻技術。
　　　　GSM在無線路徑上傳輸?shù)囊粋€基本概念是：傳輸?shù)膯挝皇羌s一百個調制比特的序列，它稱為一個“突發(fā)脈沖”。脈沖持續(xù)時間優(yōu)先，在無線頻譜中也占一有限部分。它們在時間窗和頻率窗內發(fā)送，我們稱之為間隙。精確地講，間隙的中心頻率在系統(tǒng)頻帶內間隔200 kHz安排（FDMA情況），它們每隔0.577ms（更精確地是15/26ms）出現(xiàn)一次（TDMA情況）。對應于相同間隙的時間間隔稱為一個時隙，它的持續(xù)時間將作為一種時間單位，稱為BP（突發(fā)脈沖周期）。
　　　　這樣一個間隙可以在時間/頻率圖中用一個長15/26ms，寬200KHz的小矩形表示（見圖）。統(tǒng)一地，我們將GSM中規(guī)定的200KHz帶寬稱為一個頻隙。
　　　　(2)-4在時域和頻域中的間隙
　　　　在GSM系統(tǒng)中，每個載頻被定義為一個TDMA幀，相當于FDMA系統(tǒng)的一個頻道。每幀包括8個時隙（TS0－7）。每個TDMA幀有一個TDMA幀號。
　　　　TDMA幀號是以3小時28分53秒760毫秒（2048*51*26*8BP或者說2048*51*26個TDMA幀）為周期循環(huán)編號的。每2048*51*26個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048個超幀，一個超幀是51*26個TDMA幀的序列（6.12秒），每個超幀又是由復幀組成。復幀分為兩種類型。
　　　　26幀的復幀：它包括26個TDMA幀（26*8BP），持續(xù)時長120ms。51個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶TCH（和SACCH加FACCH）。
　　　　51幀的復幀：它包括51個TDMA幀（51*8BP），持續(xù)時長3060/13ms。26個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶BCH和CCCH。
　　　　(2)-5無線接口管理
　　　　在GSM通信系統(tǒng)中，可用無線信道數(shù)遠小于潛在用戶數(shù)，雙向通信的信道只能在需要時才分配。這與標準電話網有很大的區(qū)別，在電話網中無論有無呼叫，每個終端都與一個交換機相連。
　　　　在移動網中，需要根據用戶的呼叫動態(tài)地分配和釋放無線信道。不論是移動臺發(fā)出的呼叫，還是發(fā)往移動臺的呼叫，其建立過程都要求用專門方法使移動臺接入系統(tǒng)，從而獲得一條信道。在GSM中，這個接入過程是在一條專用的移動臺－－基站信道上實現(xiàn)的。這個信道與用于傳送尋呼信息的基站――移動臺信道一起稱為GSM的公用信道，因為它同時攜帶發(fā)自/發(fā)往許多移動臺的信息。相反地，在一定時間內分配給一單獨移動臺的信道稱作專用信道。由于這種區(qū)別，可以定義移動臺的兩種宏狀態(tài)：
　　　　空閑模式：移動臺在偵聽廣播信道，此時它不占用任一信道。
　　　　專用模式：一條雙向信道分配給需要通信的移動臺，使它可以利用基礎設施進行雙向點對點通信。
　　　　接入過程使移動臺從空閑模式轉到專用模式。
　　GSM信道
　　　　GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙（TS），而邏輯信道是根據BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道映射到物理信道上傳送。從BTS到MS的方向稱為下行鏈路，相反的方向稱為上行鏈路。
　　　　邏輯信道又分為兩大類，業(yè)務信道和控制信道。
　　　　(3)-1. 業(yè)務信道（TCH）：
　　　　用于傳送編碼后的話音或客戶數(shù)據，在上行和下行信道上，點對點（BTS對一個MS，或反之）方式傳播。
　　　　(3)-2. 控制信道：
　　　　用于傳送信令或同步數(shù)據。根據所需完成的功能又把控制信道定義成廣播、公共及專用三種控制信道，它們又可細分為：
　　　　(3)-2-1.保密措施
　　　　GSM系統(tǒng)在安全性方面有了顯著的改進，GSM與保密相關的功能有兩個目標：第一，包含網絡以防止未授權的接入，（同時保護用戶不受欺騙性的假冒）；第二，保護用戶的隱私權。
　　　　防止未授權的接入是通過鑒權（即插入的SIM卡與移動臺提供的用戶標識碼是否一致的安全性檢查）實現(xiàn)的。從運營者方面看，該功能是頭等重要的，尤其在國際漫游情況下，被訪問網絡并不能控制用戶的記錄，也不能控制它的付費能力。
　　　　保護用戶的隱私是通過不同手段實現(xiàn)時，對傳輸加密可以防止在無線信道上竊聽通信。大多數(shù)的信令也可以用同樣方法保護，以防止第三方了解被叫方是誰。另外，以一個臨時代號替代用戶標識是使第三方無法在無線信道上跟蹤GSM用戶的又一機制。
　　　　(3)-2-2.PIN碼
　　　　這是一種簡單的鑒權方法。
　　　　在GSM系統(tǒng)中，客戶簽約等信息均被記錄在SIM卡中。SIM卡插到某個GSM終端設備中，便視作自己的電話機，通話的計費帳單便記錄在此SIM卡名下。為防止盜打，帳單上產生訛誤計費，在SIM卡上設置了PIN碼操作（類似計算機上的Password功能）。PIN碼是由4～8位數(shù)字組成，其位數(shù)由客戶自己決定。如客戶輸入了一個錯誤的PIN碼，它會給客戶一個提示，重新輸入，若連續(xù)3次輸入錯誤，SIM卡就被閉鎖，即使將SIM卡拔出或關掉手機電源也無濟于事，必須向運營商申請，由運營商為用戶解鎖。
　　　　(3)-2-3.鑒權
　　　　鑒權的計算如下圖所示。其中RAND是網絡側對用戶的提問，只有合法的用戶才能夠給出正確的回答SRES。
　　　　RAND是由網絡側AUC的隨機數(shù)發(fā)生器產生的，長度為128比特，它的值隨機地在0～2128－1（成千上萬億）范圍內抽取。
　　　　SRES稱為符號響應，通過用戶唯一的密碼參數(shù)（Ki）的計算獲取，長度為32比特。
　　　　Ki以相當保密的方式存儲于SIM卡和AUC中，用戶也不了解自己的Ki，Ki可以是任意格式和長度的。
　　　　A3算法為鑒權算法，由運營者決定，該算法是保密的。A3算法的唯一限制是輸入參數(shù)的長度（RAND是128比特）和輸出參數(shù)尺寸（SRES必須是32比特）。
　　　　(3)-2-4.加密
　　　　在GSM中，傳輸鏈路中加密和解密處理的位置允許所有專用模式下的發(fā)送數(shù)據都用一種方法保護。發(fā)送數(shù)據可以是用戶信息（語音、數(shù)據……），與用戶相關的信令（例如攜帶被呼號碼的消息），甚至是與系統(tǒng)相關信令（例如攜帶著準備切換的無線測量結果的消息）。
　　　　加密和解密是對114個無線突發(fā)脈沖編碼比特與一個由特殊算法產生的114比特加密序列進行異或運算（A5算法）完成的。為獲得每個突發(fā)加密序列，A5對兩個輸入進行計算：一個是幀號碼，另一個是移動臺與網絡之間同意的密鑰（稱為Kc），見圖。上行鏈路和下行鏈路上使用兩個不同的序列：對每一個突發(fā)，一個序列用于移動臺內的加密，并作為BTS中的解密序列；而另一個序列用于BTS的加密，并作為移動臺的解密序列。
　　　　(3)-2-4-1.幀號：
　　　　幀號編碼成一連串的三個值，總共加起來22比特。
　　　　對于各種無線信道，每個突發(fā)的幀號都不同，所有同一方向上給定通信的每個突發(fā)使用不同的加密序列。
　　　　(3)-2-4-2.A5算法
　　　　A5算法必須在國際范圍內規(guī)定，該算法可以描述成由22比特長的參數(shù)（幀號碼）和64比特長參數(shù)（Kc）生成兩個114比特長的序列的黑盒子。
　　　　(3)-2-4-3.密鑰Kc
　　　　開始加密之前，密鑰Kc必須是移動臺和網絡同意的。GSM中選擇在鑒權期間計算密鑰Kc；然后把密鑰存貯于SIM卡的永久內存中。在網絡一側，這個“潛在”的密鑰也存貯于拜訪MSC/VLR中，以備加密開始時使用。
　　　　由RAND（與用于鑒權的相同）和Ki計算Kc的算法為A8算法。與A3算法（由RAND和Ki計算SRES的鑒權算法）類似，可由運營者選擇決定。
　　　　(3)-2-4-4.用戶身份保護
　　　　加密對于機密信息十分有效，但不能用來在無線路徑上保護每一次信息交換。首先，加密不能應用于公共信道；其次，當移動臺轉到專用信道，網絡還不知道用戶身份時，也不能加密。第三方就有可能在這兩種情況下幀聽到用戶身份，從而得知該用戶此時漫游到的地點。這對于用戶的隱私性來說是有害的，GSM中為確保這種機密性引入了一個特殊的功能。
　　　　在可能的情況下通過使用臨時移動用戶身份號TMSI替代用戶身份IMSI，可以得到保護。TMSI由MSC/VLR分配，并不斷地進行更換，更換周期由網絡運營者設置。
　　GSM系統(tǒng)的組成
　　　　GSM系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication）又稱全球移動通信系統(tǒng)（全球通）。
　　　　GSM通信系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)（MSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）和移動臺（MS）三大部分組成，如圖所示。其中MSS與BSS之間的接口為A接口，BSS與MS之間的接口為Um接口。GSM規(guī)范對系統(tǒng)的A接口和Um接口都有明確的規(guī)定，也就是說，A接口和Um接口是開放的接口。
　　　　(4)-1.移動交換子系統(tǒng)MSS
　　　　完成信息交換、用戶信息管理、呼叫接續(xù)、號碼管理等功能。
　　　　(4)-2.基站子系統(tǒng)BSS
　　　　BSS系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進行通信的系統(tǒng)設備，完成信道的分配、用戶的接入和尋呼、信息的傳送等功能。
　　　　(4)-3.移動臺MS
　　　　MS是GSM系統(tǒng)的移動用戶設備，它由兩部分組成，移動終端和客戶識別卡（SIM卡）。移動終端就是“機”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信息發(fā)射和接收。SIM卡就是“人”，它類似于我們現(xiàn)在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關的重要信息，以防止非法客戶進入網路。SIM卡還存儲與網路和客戶有關的管理數(shù)據，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進網。
　　　　(4)-4.操作維護子系統(tǒng)
　　　　GSM子系統(tǒng)還包括操作維護子系統(tǒng)（OMC），對整個GSM網絡進行管理和監(jiān)控。通過它實現(xiàn)對GSM網內各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、故障診斷等功能。
　　　　一）GSM系統(tǒng)的網絡結構
　　　　GSM的歷史可以追溯到1982年，當時，北歐四國向CEPT（Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建議書，要求制定900MHZ頻段的歐洲公共電信業(yè)務規(guī) 范，以建立全歐統(tǒng)一的蜂窩系統(tǒng)。同年，成立了移動通信特別小組（GSM-Group Special Mobile)。在1982年～1985年期間，討論焦點是制定模擬蜂窩網標準還是制定數(shù)字蜂窩網標準問題，直到1986年決定為制定數(shù)字蜂窩網標準。1986年，在巴黎對不同公司、不同方案的系統(tǒng)（8個）進行了比較，包括現(xiàn)場試驗。1987年5月選定窄帶TDMA方案。與此同時，18個國家簽署了諒解備忘錄，相互達成履行規(guī)范的協(xié)議。1988年頒布了GSM標準，也稱泛歐數(shù)字蜂窩通信標準。在現(xiàn)階段，GSM包括兩個并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800，這兩個系統(tǒng)功能相同，主要是頻率不同。在GSM建議中，未對硬件作出規(guī)定，只對功能和接口制定了詳細規(guī)定，這樣便于不同產品可以互通。GSM建議共有12個系統(tǒng)。
　　　　1.GSM系統(tǒng)的主要組成
　　　　GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統(tǒng)和網絡子系統(tǒng)。基站子系統(tǒng)（簡稱基站BS）由基站收發(fā)臺（BTS）和基站控制器（BSC）組成；網絡子系統(tǒng)由移動交換中心（MSC）和操作維護中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）、鑒權中心（AUC）和設備標志寄存器（EIR）等組成。
　　　　2.GSM的區(qū)域、號碼、地址與識別
　　　　1）區(qū)域劃分
　　　　從地理位置范圍來看，GSM系統(tǒng)分為GSM服務區(qū)，公用陸地移動網（PLMN）業(yè)務區(qū)、移動交換控制區(qū)（MSC區(qū)）、位置區(qū)（LA）、基站區(qū)和小區(qū)。
　　　　*GSM服務區(qū)
　　　　由聯(lián)網的GSM全部成員國組成，移動用戶只要在服務區(qū)內，就能得到系統(tǒng)的各種服務，包括完成國際漫游。
　　　　*PLMN業(yè)務區(qū)
　　　　由GSM系統(tǒng)構成的公用陸地移動網（GSM/PLMN）處于國際或國內匯接交換機的級別上，該區(qū)域為PLMN業(yè)務區(qū)，它可以與公用交換電信網（PSTN）、綜合業(yè)務數(shù)字網（ISDN）和公用數(shù)據網（PDNN）互連，在該區(qū)域內，有共同的編號方法及路由規(guī)劃。一個PLMN 業(yè)務區(qū)包括多個MSC業(yè)務區(qū)，甚至可擴展全國。
　　　　*MSC業(yè)務區(qū)
　　　　在該區(qū)域內，有共同的編號方法及路由規(guī)劃。由一個移動交換中心控制區(qū)域稱為 MSC業(yè)務區(qū)。一個MSC區(qū)可以由一個或多個位置區(qū)組成。
　　　　*位置區(qū)
　　　　每一個MSC業(yè)務區(qū)分成若干位置區(qū)（LA），位置區(qū)由若干基站區(qū)組成，它與一個或若干個基站控制器（BSC）有關。在位置區(qū)內移動臺移動時，不需要作位置更新。當尋呼移動用戶時，位置區(qū)內全部基站可以同時發(fā)尋呼信號。系統(tǒng)中，位置區(qū)域以位置區(qū) 識別碼（LAI）來區(qū)分MSC業(yè)務區(qū)的不同位置區(qū)。
　　　　*基站區(qū)
　　　　一般指一個基站控制器所控制若干個小區(qū)的區(qū)域稱為基站區(qū)。
　　　　*小區(qū)
　　　　小區(qū)也叫蜂窩區(qū)，理想形狀是正六邊形，一個小區(qū)包含一個基站，每個基站包含若干套收，發(fā)信機，其有效覆蓋范圍決定于發(fā)射功率、天線高度等因素，一般為幾公里�；究晌挥谡呅沃行�，采用全向天線，稱為中心激勵；也可位于正六邊形頂點（相隔設置），采用120度或60度定向天線，稱為頂點激勵。若小區(qū)內業(yè)務量激增時，小區(qū)可以縮�。ㄒ环譃樗模碌男^(qū)俗稱“小小區(qū)”，在蜂窩網中稱為小區(qū)分裂。
　　　　2）識別號碼
　　　　GSM網絡是十分復雜的，它包括交換系統(tǒng)，基站子系統(tǒng)和移動臺。移動用戶可以與市話網用戶、綜合業(yè)務數(shù)字網用戶和其它移動用戶進行接續(xù)呼叫，因此必須具有多種識別號碼。
　　　　1>國際移動用戶識別碼（IMSI）
　　　　國際移動用戶識別碼是用于識別GSM/PLMN網中用戶，簡稱用戶識別碼，根據GSM 建議，IMSI最大長度為15位十進制數(shù)字。
　　　　MCC MNC MSIN/NMSI
　　　　3位數(shù)字 1或者2位數(shù)字 10-11位數(shù)字
　　　　MCC-移動國家碼，3位數(shù)字。如中國的MCC為460。
　　　　MNC-移動網號，最多2位數(shù)字。用于識別歸屬的移動通信網（PLMN）。
　　　　MSIN-移動用戶識別碼。用于識別移動通信網中的移動用戶。
　　　　NMSI-國內移動用戶識別碼。由移動網號和移動用戶識別碼組成。
　　　　2>臨時用戶識別碼（TMSI）
　　　　為安全起見，在空中傳送用戶識別碼時用TMSI來代替IMSI，因為TMSI只在本地有效（即在該MSC/VLR區(qū)域內），其組成結構由管理部門選擇，但總長不超過4個字節(jié)。
　　　　3>國際移動設備識別碼（IMEI）
　　　　IMEI是唯一的，用于識別移動設備的號碼。用于監(jiān)控被竊或無效的這一類移動設備， IMEI的構成如下圖所示。
　　　　IMEI=TAC+FAC+SNR+SP（15位數(shù)）。
　　　　TAC FAC SNR SP
　　　　6位數(shù)字 2位數(shù)字 6位數(shù)字 1位數(shù)字
　　　　TAC - Type Approval Code (TAC) 型號批準碼，由歐洲型號批準中心分配。前2位為國家碼。(例如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各式各樣不同型號的批準碼又不盡相同,如同是Ericsson的,GH388和GF388就不一樣，雖然只差有無蓋; 但只要是同一型號的,前六碼一定一樣,如果不一樣,可能是冒牌貨!)
　　　　FAC - Final Assembly Code (FAC)最后裝配碼，表示生產廠或最后裝配地，由廠家編碼。如40的話,是Motorola在英國(UK)的工廠,07也是Motorola的工廠,在德國，67的話也是,在美國本地。對Nokia，F(xiàn)AC是51。 SNR - Serial Number (SNR)序號碼，獨立地、唯一地識別每個TAC和FAC移動設備，所以同一個牌子的同一型號的SNR是不可能一樣的。
　　　　SP - Spare備用碼，通常是0。
　　　　4>移動臺PSTN/ISDN號碼（MSISDN）
　　　　MSISDN用于公用交換電信網（PSTN）或綜合業(yè)務數(shù)字網（ISDN）撥向GSM 系統(tǒng)的號碼，構成如下：
　　　　MSISDN=CC+NDC+SN（總長不超過15位數(shù)字）
　　　　CC=國家碼（如中國為86），NDC=國內地區(qū)碼，SN=用戶號碼
　　　　5>移動臺漫游號碼（MSRN）
　　　　當移動臺漫游到另一個移動交換中心業(yè)務區(qū)時，該移動交換中心將給移動臺分配一個臨時漫游號碼，用于路由選擇。漫游號碼格式與被訪地的移動臺PSTN/ISDN號碼格式相同。當移動臺離開該區(qū)后，被訪位置寄存器（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都要刪除該漫游號碼，以便可再分配給其它移動臺使用。
　　　　MSRN分配過程如下：
　　　　市話用戶通過公用交換電信網發(fā)MSISDN號至GSMC、HLR。HLR請求被訪MSC/VLR分配一個臨時性漫游號碼，分配后將該號碼送至HLR。HLR一方面向MSC發(fā)送該移動臺有關參數(shù)，如國際移動用戶識別碼（IMSI）；另一方面HLR向GMSC告知該移動臺漫游號碼， GMSC即可選擇路由，完成市話用戶->GMSC->MSC->移動臺接續(xù)任務。
　　　　6>位置區(qū)識別碼（LAI）
　　　　LAI用于移動用戶的位置更新。LAI=MCC+MNC+LAC 。MCC=移動國家碼，識別國家，與IMSI中的三位數(shù)字相同。MNC=移動網號，識別不同的GSMPLMN網，與IMSI中的MNC相同。LAC=位置區(qū)號碼，識別一個GSMPLMN網中的位置區(qū)。LAC的最大長度為16bits,一個GSMPLMN中可以定義65536個不同的位置區(qū)。
　　　　7>小區(qū)全球識別碼（CGI）
　　　　CGI是用來識別一個位置區(qū)內的小區(qū)。它是在位置區(qū)識別碼（LAI）后加上一個小區(qū)識別碼（CI)。
　　　　CGC=MCC+MNC+LAC+CI。
　　　　CI=小區(qū)識別碼，識別一個位置區(qū)內的小區(qū)，最多為16bits。
　　　　8>基站識別碼（BSIC）
　　　　BSIC用于移動臺識別不同的相鄰基站，BSIC采用6比特編碼。
　　　　（二）GSM系統(tǒng)信道分類
　　　　蜂窩通信系統(tǒng)要傳輸不同類型的信息，包括業(yè)務信息和各種控制信息，因而要在物理信道上安排相應的邏輯信道。這些邏輯信道有的用于呼叫接續(xù)階段，有的用于通信進行當中，也有的用于系統(tǒng)運行的全部時間內。
　　　　1、業(yè)務信道（TCH）傳輸話音和數(shù)據
　　　　話音業(yè)務信道按速率的不同，可分為全速率話音業(yè)務信道（TCH/FS）和半速率話音業(yè)務信道（TCH/HS）。
　　　　同樣，數(shù)據業(yè)務信道按速率的不同，也分為全速率數(shù)據業(yè)務信道（如TCH/F9.6， TCH/F4.8，TCH/F2.4）和半速率數(shù)據業(yè)務信道（如 TCH/H4.8,TCH/H2.4)（這里的數(shù) 字9.6,4.8和2.4表示數(shù)據速率，單位為kb/s)。
　　控制信令信息
　　　　控制信道分為三類：
　　　　1）廣播信息（BCH）是一種“一點對多點”的單方向控制信道，用于基站向所有移動臺廣播公用信息。傳輸?shù)膬热菔且苿优_入網和呼叫建立所需要的各種信息。其中又分為：
　　　　a、頻率校正信道（FCCH）：傳輸供移動臺校正其工作頻率的信息；
　　　　b、同步信道（SCH）：傳輸供移動臺進行同步和對基站進行識別的信息；
　　　　c、廣播控制信道（BCCH）：傳輸通用信息，用于移動臺測量信號強度和識別小區(qū) 標志等。
　　　　2）公共控制信道（CCCH）是一種“一點對多點”的雙向控制信道，其用途是在呼叫接續(xù)階段，傳輸鏈路連接所需要的控制信令與信息。其中又分為：
　　　　a、尋呼信道（PCH）：傳輸基站尋呼移動臺的信息；
　　　　b、隨機接入信道（RACH）：移動臺申請入網時，向基站發(fā)送入網請求信息；
　　　　c、準許接入信道（AGCH）：基站在呼叫接續(xù)開始時，向移動臺發(fā)送分配專用控制信道的信令。
　　　　3）專用控制信道（DCCH）是一種“點對點”的雙向控制信道，其用途是在呼叫接續(xù)階段和在通信進行當中，在移動臺和基站之間傳輸必需的控制信息。其中又分為：
　　　　a、獨立專用控制信道（SDCCH）：傳輸移動臺和基站連接和信道分配的信令；
　　　　b、慢速輔助控制信道（SACCH）：在移動臺和基站之間，周期地傳輸一些特定的信息，如功率調整、幀調整和測量數(shù)據等信息；SACCH是安排在業(yè)務信道和有關的控制信道中，以復接方式傳輸信息。安排在業(yè)務信道時，以SACCH/T表示，安排在控制信道時，以SACCH/C表示，SACCH/常與SDCCH聯(lián)合使用。
　　　　c、快速輔助控制信道（FACCH）：傳送與SDCCH相同的信息。使用時要中斷業(yè)務信息（4幀），把FACCH插入，不過，只有在沒有分配SDCCH的情況下，才使用這種控制信道。這種控制信道的傳輸速率較快，每次占用4幀時間，約18.5ms。
　　　　由此可見，GSM通信系統(tǒng)為了傳輸所需的各種信令，設置了多種專門的控制信道。這樣做，除因為數(shù)字傳輸為設置多各邏輯信道提供了可能外，主要是為了增強系統(tǒng)的控制功能（比如后面將要提到的，為提高過境切換的速度而采用移動臺輔助切換技術），也為了保證話音通信質量，在模擬蜂窩系統(tǒng)中，要在通話進行過程中，進行控制信息的傳輸，必須中斷話音信息的傳輸（100ms)，這就是所謂的“中斷一猝發(fā)”的控制方式。信道中斷100ms，會使話音產生可以聽得到的喀喇聲。如果這種中斷過于頻繁，勢必明顯地降低話音質量，因此，模擬蜂窩系統(tǒng)必須限制在通話過程中傳輸控制信息的容量。與此不同，GSM蜂窩系統(tǒng)采用專用控制信道傳輸控制信息，除去FACCH外，不在通信過程中中斷話音信息，因而能保證話音的傳輸質量。其中FACCH雖然也采取“中斷一猝發(fā)” 控制方式，但是只在特定場合下才使用，而且占用的時間短（18.5ms），其影響明顯減小。GSM蜂窩系統(tǒng)還采用信息處理技術，來估計并補償這種因為插入FACCH而被刪除的話音。

回答者： OscarDon 回答時間：2011-10-09 19:30

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