GSM基础知识
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GSM通信网络优化基础知识为了确保GSM网络的高质量和可靠性,需要进行网络优化。
网络优化是一种持续的过程,旨在改善网络性能,提高通信质量和用户体验。
以下是一些基础的GSM网络优化知识:1. 频率规划(Frequency Planning):频率规划是GSM网络优化的一个重要方面,它涉及到将无线频谱合理地分配给不同的信道,以减少干扰和提高覆盖范围。
通过优化频率规划,可以提高通信质量和减少通话中断的风险。
2. 邻区管理(Neighbor Cell Management):邻区管理是通过调整信道参数和邻区关系来优化网络覆盖范围和质量的过程。
正确设置邻区参数可以减少重叠覆盖区域,降低干扰,并提高切换性能。
3. 功率控制(Power Control):功率控制是调整手机和基站之间的传输功率水平,以确保信号质量稳定的重要方法。
通过动态地调整手机和基站之间的功率水平,可以降低电池消耗和减少干扰。
4. 切换优化(Handover Optimization):切换是当手机从一个基站切换到另一个基站时发生的过程,目的是保持通话质量和业务连续性。
优化切换参数和策略可以提高切换性能,减少通话丢失的可能性。
5. 射频优化(RF Optimization):射频优化是调整和优化基站之间的射频参数,以确保信号覆盖均匀和一致。
通过调整天线方向、高度和倾斜角度等参数,可以提高信号覆盖范围和质量。
6. 信号捕获优化(Signal Handover Optimization):信号捕获是手机从弱信号区域到强信号区域的速度和精确度。
通过优化信号捕获参数和算法,可以提高手机在不同信号强度下的切换性能。
7. 容量规划(Capacity Planning):容量规划是通过调整信道资源和基站配置,以满足不同业务需求和用户密度的过程。
通过合理规划和管理网络容量,可以提高网络效率和用户满意度。
总的来说,GSM网络优化是一个复杂和多方面的过程,需要综合考虑网络拓扑结构、用户行为、信道环境和运营商需求等因素。
GSM网络基础知识什么叫GSM?GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。
意思是全球移动通信系统。
分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段,一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。
PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。
GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。
GSM900的手机最大功率是8W(实际中移动台没这么大的功率,一般的手机最大功率是2W,车载台功能大),而DCS1800的手机的最大功率是1W。
l GSM900/DCS1800/PCN1900的区别: GSM900是初始的GSM 系统, MOBILE 的功率从输出1W-8W, GSM900的通道从1 ~124, DCS1800的通道从512~885; DCS1800是低功率的, 最高是1W;l GSM的频段:GSM900 小区半径35km 上行880~915MHZ 下行将925~960MHZPHASE2: 890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
PHASE2: SAME; 通道号:512—885. 为高密度的用户.GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收;下行就是基站到手机。
例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二个通道上, 上行落后下行三个时隙.网络组成:1. BTS 基站:base transceiver station 基站首要是收发器,收发器的多少决定小区的容量,一个收发器能支持8个用户。
一个小区由3 个天线,一个发射,两个接收(分级接收)。
GSM基础简介1.移动通信概念移动通信是通指双方至少有一方在运动中进行信息交换的一种通信方式。
2.移动通信的发展史:2.1 最早的移动通信是应用于军事通信,民用通信发展比较晚,早期的移动通信是模拟制式,属于模拟通信系流,由于模拟制式存在一些不可避免的缺点:如容量小,语音清晰度不够容易被窃机.并机,保密性不高等,慢慢地被数字系统所代替。
其中有代表性的数字蜂窝包括欧洲的GSM,北美的ADC(1800MHz)和日本的PDC(1900MHz)在我国数字移动通信系流主要采用欧洲的GSM制式。
2.2 GSM采用频率为900MHZ它包括两个25MHz带宽的频段(TX890-915MHz)和(RX935-965MHz)接收和发射频差为45MHz。
2.3为了扩大容量GSM规范扩展出一个分支DCS1800MHz的新工作频段(TX1710-1785MHz)和(RX1805-1880MHz)及发频差为95MHz。
3.移动通信的发展过程和趋势:3.1 频段—由短波.超短波到微波。
目前主要是:150MHz-450MHz 900MHz 1800MHz频段未来将扩展到1-3GHz频段。
3.2 频段间隔—由100MHz 50MHz 25MHz。
3.3 调制方式—由模拟调幅到模拟调频,再到数字调制。
3.4 多址方式—由频分多址(FDMA)到时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)。
3.5 器件—由电子管到晶体管到大规模集成电路及微处理器。
GSM 900技术指标1.发射频2. 接收频率935—960MHz3. 收发频差45MHz4. 信道1—1245. 频道间隔200KHz每载波信道数(时隙数)8 7. 收发时差3时隙8. 调制速率270.833Kb/s9. 调制方式0.3GMSK1.Frame周期 4.615ms11.时隙周期576.9us12.功率级别5—19级(5—33dB)附:一.移动台最大功率2w(33dB)二. 移动台最小功率0.3W(5dB)GSM手机原理手机按功能分为三大部分:一逻辑音频部分;二射频部分(包括接收和发射);三输入输出接口部分一基带部分1.1 基带主要功能是程序数据的存储DSP 键盘输入和RX模块之间的通讯,对TX功率的控制,对电原管理模块的控制,SIM卡接口,串行下载接口,人机界面(显示. 背景灯. 蜂鸣器. 扬声器. 麦克风. 振子等)1.2 逻辑部分包括电擦写存储器,闪速存储器,随机存储器及语音处理器。
GSM基础知识介绍1、专业基础1.1GSM基础1.1.1GSM综述1、GSM的概念GSM是Global System for Mobile Communication“全球移动通信系统”的简称。
它是⼀种数字移动通信,较之以往的模拟移动通信,有较多的优点。
GSM的起源:泛欧数字蜂窝移动通讯⽹简称GSM系统,GSM原意为“移动通信特别⼩组”(Group Special Mobile),是1982年欧洲邮电主管部门会议(CEPT)为开发第⼆代数字移动蜂窝移动系统⽽成⽴的机构。
1987年GSM 成员国经现场测试和论证⽐较,就数字系统采⽤窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励长期预测RPE-LTP话⾳编码和⾼斯滤波最⼩移频键控(GMSK)调制⽅式达成⼀致意见。
1988年⼗⼋个欧洲国家达成GSM谅解备忘录(MOU)。
1989年GSM标准⽣效。
1991年GSM系统正式在欧洲问世,⽹路开通运⾏。
1992年世界上第⼀个GSM⽹在芬兰投⼊使⽤。
从此,移动通信跨⼊了第⼆代。
GSM的组织结构:ETSI(欧洲电信标准协会)增设了“特别移动⼩组”(TC-SMG),⽤以负责有关数字移动业务标准的制定。
2、GSM系统的技术性能1)使⽤频段、双⼯间隔:√GSM900:890~915MHz(上⾏)、935~960 MHz(下⾏)。
双⼯间隔:45 MHz,带宽:200KHzGSM1800:1710~1785 MHz(上⾏)、1805~1880 MHz(下⾏)。
双⼯间隔:95 MHz,带宽:200KHzGSM1900:1850~1910 MHz(上⾏)、1930~1990 MHz(下⾏)。
双⼯间隔:80 MHz,带宽:200KHz2)、选址⽅式√FDMA/TDMA:Freq division multiple access /Time division multiple access(频分/时分多址)3)、调制类型:√GMSK(BT=0.3)实际应⽤3、GSM系统的技术规范及主要应⽤范围GSM规范共有12章规范系列:01系列:概述02系列:业务⽅⾯03系列:⽹络⽅⾯04系列:MS-BS接⼝和规范(空中接⼝第2、3层)05系列:⽆线路径上的物理层(空中接⼝第1层)06系列:话⾳编码规范07系列:对移动台的终端适配08系列:BS到MSC接⼝(A和Abis接⼝)09系列:⽹络互连10系列:暂缺11系列:设备和型号批准规范12系列:操作和维护重点掌握04、05、08系列4、GSM的主要特点:√1)频谱效率由于采⽤了⾼效调制器,信道编码、交织、均衡和话⾳编码技术,使系统更具⾼频谱效率。
GSM基础知识1、术语及概念1.1 GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)。
1.2 CGI: 小区全球识别码用于识别一个位置区内的小区。
CGI=MCC+MNC+LAC+CI其中:MCC(Mobile Country Code):三个十进制数组成,取值范围为十进制的000 ~999。
MNC(Mobile Network Code):二个十进制数,取值范围为十进制的00~99。
LAC(Location Area Code):范围为1~65535。
CI(Cell Identity):小区识别代码,范围为0~65535。
1.3移动台的国际身份号码ISDN(MSISDN),即用户手机号码结构:MSISDN=CC+NDC+SNCC:国家码,即在国际长途电话通信网中的号码,中国为86;NDC:移动服务访问码,移动为135——139,联通为130。
SN:用户号码,其中H1H2H3是HLR标识码,表明用户所属的HLR例如GSM移动手机号码8613981080001,86是国家码CC;139便是NDC,用于识别网号;81080001是用户号码SN,8108用于识别归属区。
1.4国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity ,IMSI),用户身份证号码IMSI=MCC+MNC+MSINMCC:Mobile Country Code移动用户的国家号,中国是460;MNC:Mobile Network Code移动用户的所属PLMN网号;中国移动为00,联通为01例:460-00-XXXX…XXX(15位)1.5临时移动用户识别码(Temporary Mobile Subscriber Identity ,TMSI)用TMSI,用户身份保密、寻呼容量为IMSI两倍。
1.6 BCCH载波频率(BCCHNO)按照GSM系统要求,在每个小区中必须有且只有一个载频用于发送一些广播消息。
MS 应经常聆听驻留小区和邻小区的广播消息1.7基站识别码(Base Station Identity Code,BSIC)用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站收发信台BTS,特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频的相邻BTS。
BSIC 为一个6比特编码。
BSIC=NCC+BCCNCC:网络色码,用于识别GSM移动网BCC:基站色码,用于识别基站NCC取值范围为:0~7。
BCC取值范围为:0~7。
1.8 TCH载波频率(DCHNO)DCHNO表示TCH载频的绝对频点号。
1.9 时隙号(Timeslot Number,TN)1.10最小接入电平Rxlev_ACCESS_MIN(ACCMIN)为了避免MS在接收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过程),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,在GSM 系统中规定,MS需接入网络时,其接收电平必须大于一个门限电平,即:MS允许接入的最小接收电平(ACCMIN)。
1.11 LA (Locating Area)位置区,寻呼最小单位。
2、网络结构NSS系统包括有移动业务交换中心(MSC: Mobile SwitchingCenter)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR);BSS系统包括有基站控制器(BSC: Base Station Controller)和基站收发信台(BTS)。
3、工参表4、频率与频段5、网络事件5.1空闲态MS处于空闲模式时,并不意味着MS真正的空闲起来,和网络没有任何联系,相反,它要不断和网络交换信息,收听系统广播和寻呼消息,随时保持守侯状态,一旦需要就可立刻接入系统进行通信。
根据GSM03.22规定,当MS处于空闲模式时,将进行下面的四项事件:(1)、网络选择(2)、小区选择图6-1 空闲模式下的通信事件图6-3 小区选择流程参数C1是小区选择时的判断标准(GSM05.08),其定义如下:C1=(received_signal_level-ACCMIN)-max(CCHPWR- P,0)max(CCHPWR- P,0)= CCHPWR- P,若CCHPWR- P>0max(CCHPWR- P,0)=0,若CCHPWR- P<0其中:received_signal_level是手机从BTS接收到的下行信号强度电平;ACCMIN是系统允许手机接入本小区的最小信号强度电平;CCHPWR是小区定义的手机最大发射功率,对于Class4手机一般定为33dBm;P是手机实际的最大发射功率。
公式中所有的单位都是dBm。
received_signal_level-ACCMIN是为了保证下行链路信号强度,该数值越大,表明下行信号强度越好;max(CCHPWR- P,0)是为了保证上行链路信号强度;从该公式看出可以通过修改ACCMIN的值来控制小区选择参数,从而控制该小区的逻辑覆盖范围。
参数C1是为了保证在上下行链路上有较高的通信成功率,因此是小区选择的标准。
简化后:C1= received_signal_level-ACCMIN,即接收到的电平-ACCMIN当完成上面的小区选择后,MS将驻留在服务小区中,随时和系统保持通信,同时也不断测量服务小区和BA列表中邻小区的信号强度,测量过程和小区选择时的测量方法一样,也是每个BCCH频点抽取5个测试值进行平均,然后进行排队,同时读取BSIC信息。
手机对小区测量的频度如下表所示:表6.3 BCCH和BSIC解码MS(3)、小区重选小区重选是根据MS的测量报告进行判断的,在MS的测量程序中,包括了对六个邻小区的测量,至少每30秒内对邻小区进行BSIC解码,以确定邻小区没有变化,如果发现BSIC发生了变化,则判定邻小区发生了变化,接着就将对其BCCH进行重新解读;每5分钟内对邻小区的BCCH进行重新解码,以保证小区重选数据的准确。
在下列情况下,MS将启动小区重选程序(如果C2算法没有被激活,那么C2=C1):1、小区变成禁止状态。
2、在最大重传MAXRET设定的次数内,MS仍然接入系统不成功。
3、下行链路上的误码率太高(MS不能够对寻呼的信息进行解码),出现链路故障。
下行链路故障的判断是根据计数器DSC(downlink signalling failure counter),当MS选择了某小区时,DSC取90/BS_PA_MFRMS的整数,BS_PA_MFRMS(GSM05.02)为基站发送寻呼消息给同一寻呼组MS之间的51TDMA帧复帧数,当MS要在其寻呼子信道上译码时,若成功,则DSC加1,但不超过90/BS_PA_MFRMS;若解码失败,则DSC减4,当DSC≤0时,则断定下行链路出现了故障。
(GSM05.08)4、服务小区C1<0连续超过5秒以上。
5、另一个小区的C1大于当前小区C1的时间超过5秒以上。
6、另一个位置区小区的C2大于当前小区(C2+CRH)的时间超过5秒以上。
不过每次由C2引起的小区重选至少间隔15秒,其作用是为了避免MS频繁的进行小区重选,占用系统资源。
MS最少每5秒计算一次服务小区和邻小区的C2值。
注意:MS进行小区选择/重选时不需要网络的参与。
CRH只在两小区分属于不同位置区时才起作用。
小区重选依靠C2参数进行判断和进行(GSM05.08),其定义为:C2 = C1+CRO-TO* H(PT- T);PT≠31C2 = C1-CRO。
PT=31函数H(X):H(x)=0,当x<0时;H(x)=1,当x≥0时。
CRO、TO和PT是小区重选的参数,当PI=1时,这些参数将在系统中进行广播,包含在“System Information Type7,8”中,C2作为小区重选的依据;而当PI=0时,这三个参数为0,也就是C2=C1,因此小区重选依据就是C1值。
CRO(Cell RESELECT OFFSET)小区重选偏移:MS对C2值的正偏移,鼓励进行小区重选。
TO(TEMPORARY OFFSET)临时偏移:从计数器T开始计数至计数器T的值达PT规定的时间期间,给C2一个负作用偏移。
PT(PENALTY TIME)补偿时间: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。
重选一次后,必须PT(PENATLY TIMER)计时器计完后方可再选,若末计完便再选,则要加上一个暂时补偿值TO(以DB为单位):如果PT之后再选,则C2=C1+CRO如果PT之前再选,则C2=C1+CRO-TOT定时器:初值为0,当某小区被MS记录在信号电平最大的六个小区表中时,则对应该小区的计数器T开始计数,精度为一个TDMA帧(4.62ms),当该小区从MS信号电平最大的六个邻小区表中去除时,相应计数器T复位。
参数C2只对Phase 2手机有效,Phase1手机用C1进行小区重选。
在优化中一般通过调整CRO参数来设置小区重选优先级,通过设置CRH来防止位置区边界上手机频繁的进行小区重选和位置更新。
(4)、位置更新当MS从一个位置区移动到另一位置区时,它必须进行登记,以便网络对MS进行寻呼。
也就是当MS发现其存储器中的LAI发生了变化,便执行重新登记,这个过程就叫做“位置更新”。
MS在三种情况下发生位置更新:1、MS选择新的位置登记区内的小区作为服务小区。
2、在Attach_detach功能打开的条件下,MS在重新开机(或插入SIM卡后),发现当前处在的位置登记区与MS内存储的LAI不一致。
3、由小区参数T3212定义的周期性位置更新。
位置更新过程是位置管理中的主要过程,由MS引发,在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息,即HLR、VLR和MS(SIM卡),当位置信息发生变化时,需要保持三者的一致性。
位置更新的两种情况:1、同MSC/VLR区不同LAI的位置更新(只需更新VLR中的位置);2、不同MSC/VLR区不同LAI的位置更新(需更新HLR、VLR中的位置信息)。
5.2 激活态通话状态下的事件:寻呼、信道立即指配、鉴权加密、主叫、被叫、短消息、切换、模式改变、释放、呼叫重建、无线链路控制和功率控制等事件。
切换切换,就是指将一个正处于呼叫建立状态或忙状态的MS转换到新的业务信道上的过程。
切换是由网络决定的,一般在下述三种情况下要进行切换:1、通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区;2、由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话。