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1、1 / 15 GSM 无线网络逻辑概述无线网络逻辑概述 （译自 CME20R6 RADIO NETWORK LOGIC，OVERVIEW） （戴美泰 林方） 目目 录录 前言前言 .2 一、简介一、简介 .2 1.范围.2 2.划分.2 二、无线网络逻辑二、无线网络逻辑 .3 1.概述.3 2.基本功能.3 3.增加话务容量的功能.4 4.增加用户服务质量的功能.10 5.增加网络服务质量的功能.12 前言前言 爱立信 GSM 系统在广东应用已有 4 年，其特有的在无线网络上的功能一直没有得到充分运用，其原因 在很大程度上是因为涉及的参数众多，没有系统的描述。本译文的目的正是提供这样机会，将现
2、 GSM 网上的 R6 版本的功能作了概括描述。本文可作为系统设计、软件设计、网络规划等需要快速浏览无 线网络原理的人员的背景材料，并为广大的基层网络优化工作者提供参考。 一、简介一、简介 1.范围 本文的目的是介绍爱立信 CME20 移动系统 R6 在无线网络上所提供的功能以及回答 关于在无线网络逻辑中的基础问题，如为何这样设计参数、在 CME20 中可以提供什么 样的工具和特性，怎样和什么时候使用它们等。本文的构成是按功能划分的，每个功 能都有使用描述 ，并列出具体的算法。本文可作为需要快速浏览无线网络原理的人 员，如进行系统设计、软件设计、网络规划时的，背景材料。 2.划分 无线网络所提
3、供的质量测量是非常有用的。事实上有许多种测量质量的方法，在本 文中，质量测量分为以下四种，具体功能见表一： 容量：容量：话务容量的质量，换句话说，也就是测量每平方公里的用户数 用户服务质量：用户服务质量：用户所感知的质量，如呼叫成功率、掉话次数等 网络服务质量：网络服务质量：网络运行商所感知的质量，如最优化无线资源和管理无线网络的功能 基本功能：基本功能：守侯模式，位置登记和信道管理 功功 能能 基 本 话 务 容 量 用 户 服 务 质 量 网 络 服 务 质 量 守侯模式（Idle mode behavour） 定位 (Locating) 信道管理 (Channel administrat
4、ion) 移动台功率控制 (MS power control) 基站功率控制 (BTS power control) 上行链路不连续发射 (DTX uplink) 下行链路不连续发射 (DTX downlink) 跳频 (Frequency hopping) 小区内部切换 (Intra-cell handover) 指配到其他小区 (Assignment to another cell) 上下层小区（O/U 小区）(Overlaid/Underlaid subcells) 多层小区结构 (Hierarchical cell structures) 扩展范围小区 (Extended range
5、cells) 话音信道的立即指配 (Immediate assignment on TCH) 双 BA 列表 (Double BA lists) 空闲信道测量 (Idle channel measurements) 小区负荷分担 (Cell load sharing) 多频段运行 (Multiband operation) 信道级别配置 (Differential channel allocation) 表一：功能划分 二、无线网络逻辑二、无线网络逻辑 1.概述 所有的运行商都会根据服务的市场指定自己的运营策略。有的可能是在市中心这样的小 范围内为尽可能多的用户提供服务；另一个可能是为一定数量
6、的用户提供足够大的服务范 围，如边远地区；第三个可能提供一系列的服务，包括各种无线网络服务级别； CME20 无线网络逻辑的设计是为迎合各种各样的运营环境提供工具和可能性。这些可能 性就是无线网络的功能，工具就是与之配套的各种参数。就象小区规划一样，对于不同的 运营策略，参数的设置也各不相同。功能的选择和参数的修改必须是连续不间断的过程， 并且应该由了解该系统的人员进行。 2.基本功能 2.1 守侯模式（IDLE MODE BEHAVIOUR） 守侯模式的行为主要由 GSM 规范 02.11、03.03、03.22 和 05.08 制定，由许多任务组 成，归纳如下： 移动台开机时的网络选择 开
7、机时的小区选择 位置更新和类似的活动 寻呼 网络选择是保证移动台能够被所允许驻扎的网络服务。当找不到允许服务的网络 时，移动台仍能呼出紧急电话。 小区选择机制用于在移动台开机时选择一个小区。选择的目的是将移动台接入到最小 路径损耗的小区，在某些情况下是最近的一个小区。当移动台作主叫、被寻呼、 或进行位置更新时，这个小区将被网络指定为服务的小区。 有几个原因造成了小区重新选择。一个是当移动台远离第一个小区时，需要选择一个 新的可能的小区。另一个原因是要在复杂的网络中处理快速移动的移动台。这个机制让快 速移动的移动台在预定的时间内通过较小的小区（微蜂窝）时，不会尝试重新选择这些小 区。这个功能的作
8、用是为建造具有混合小区的网络提供可能性：既能为快速移动的车载台， 又能为较慢的手持机提供高质量的服务。 在位置更新时，VLR 根据移动台所在的位置区域（LAC）更新对应的信息，为寻呼请求 （移动台作被叫）作好准备。移动台的第一次寻呼是在它现时所在的位置区域进行，如果 找不到，系统将根据运营商预定的方案进行全网寻呼。这样就能尽可能快地找到移动台， 而同时使 MSC 和 BSC 的信令负荷维持在较低的水平。 2.2 定位（LOCATING） 定位是指在活动模式下为小区选择/小区重选而进行的数据累计部分。 无线资源管理的主要智能在于：当有呼叫需要连接时，应尽快地决定使用那个基站的 资源。如此，需要移
9、动台不断地定位于网络中的某个特定小区，而网络在对应的基站分配 无线信道。 当移动台移动时，接续会重新定向到“最适合”的基站，这就是定位的功能。在通话 过程中定位的流程是不间断的。通过这个功能，输出一张按权限大小排列的切换建议表， 这张列表不断地被更新，并且由另一个功能：信道分配，来处理。已分配的信道将最后提 交到真正执行切换的功能模块。 定位的输入是由移动台和基站进行的一系列的测量报告。移动台的测量报告包括： 正在服务的小区的信号强度 正在服务的小区的质量（基于已解码的数字信号的误码率） 移动台所能听到的相邻小区的信号强度 基站的测量报告包括： 移动台的信号强度 移动台的质量 接续需要的时间提
10、前量（TA） （包括发送给移动台的） 2.3 信道管理 当决定了正确的基站后，就需要分配无线信道。如果有多种无线资源的话，必须有智 能来选择正确的一种，不同的情况下，通过多对多的关系有不同的需求。这样增加了对智 能的要求及信道管理的复杂性。 不同的无线资源可以通过一系列的参数加以区分。这些参数的组合则定义了特殊的资 源。在 CME20 R6 的信道分配中，以下的情况包括了不同类型资源的参数 流程（符合 GSM 规范的切换/分配/立即分配） 用途（信令、话音/数据） 上下层小区（Overlaid/Underlaid） 速率（CME 20 R6.1） 关于首选资源的数据通过下面的两条途径获得： 信
11、令流程模块（决定流程和用途） 定位（决定小区中的重叠） 在信道分配过程中需要进一步考虑的是： 信道是否需要跳频和怎样进行？ 信道是否位于 BCCH 载频上 话音编码器（CME 20 R6.1） 3.增加话务容量的功能 3.1 概述 有许多方法可以增加容量。最直接的是建造更小的小区，这无论如何都不是具有成本 效益的方法。运营商希望在不增加太多基站的情况下尝试所有可能的方法来增加容量。 通常使用容量和话音质量交互替换的方法：如果引入增加话音质量的功能，就能实现 更紧密的小区规划，而更紧密的小区规划将使话音质量降低，回到正常的水平上。 在本节中，强调的是容量及在功能上如何实现的问题（包括在增加话音质
12、量的方向上） 。 假设系统处于这样的状态：如果一旦有高话务需求，系统就达到干扰的极限。于是以下的 讨论就集中到载干比（C/I）上来了。 按容量的种类，分成四组功能： 在地理上维持最大载干比的功能，包括： -定位 -分配到其他小区（好的小区） -O/U 小区 最小化网络中的总的干扰 -定位 -移动台动态功率控制 -基站动态功率控制 -上行链路不连续发射 -下行链路不连续发射 通过消除多种因素和预测来提高系统的无线环境的功能 -跳频 依靠多种方法最优化无线资源来提高容量的功能 -多层小区结构 -在话音信道（TCH）上的立即分配 -小区负荷分担 -多频段运行 3.2 最大化载干比 频率优化和重复距离频率优化和重复距离 在网络中有效地优化有限的载频需要许
