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1、第 1 页2018/4/22 共 80 页GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATIONSRG GS SM M网网络络无无线线接接口口理理论论及及优优化化原原理理（基基础础理理论论）设设备备无无线线参参数数描描述述版版本本号号：V1.0.0V1.0.0注注意意：本本资资料料为为中中国国邮邮电电部部电电信信总总局局移移动动局局内内部部技技术术资资料料，未未经经书书面面许许可可不不得得翻翻印印或或传传播播！GSM 无线接口理论无线接口理论第一节第一节 工作频段的分配工作频段的分配一、我国一、我国 GSM 网络的工作频段网络的工作频段我国陆地蜂窝数字移动通信 网 GSM
2、 通信系统采用 900MHz 与 1800MHz 频段:GSM900MHz 频段为：890915(移动台发,基站收),935960(基站发,移动台收);DCS1800MHz 频段为：17101785(移动台发,基站收),18051880(基站发,移动台收); GSM 系统上行频段下行频段带宽双工间隔双工信道数 GSM90089091593596022545124 GSM900E 88091592596023545174 GSM1800171017851805188027595374 GSM1900185019101930199026080299第 2 页2018/4/22 共 80 页二、频道
3、间隔二、频道间隔相邻两频点间隔为为 200kHz，每个频点采用时分多址（TDMA）方式，分为 8 个时隙， 既 8 个信道（全速率），如 GSM 采用半速率话音编码后，每个频点可容纳 16 个半速率信 道，可使系统容量扩大一倍，但其代价必然是导致语音质量的降低。三、频道配置三、频道配置绝对频点号和频道标称中心频率的关系为： GSM900MHz 频段为: fl(n)=890.2MHz + (n-1)0.2MHz (移动台发,基站收）；fh(n)=fl(n)+45MHz (基站发,移动台收); n1，124 GSM1800MHz 频段为： fl(n)=1710.2MHz + (n-512) 0.2
4、MHz (移动台发,基站收）；fh(n)=fl(n)+95MHz (基站发,移动台收）；n512，885其中：fl(n)为上行信道频率、fh(n)为下行信道频率,n 为绝对频点号（ARFCN）。 注： 1、在我国GSM900使用的频段为： 905915MHz 上行频率 950960MHz 下行频率 频道号为76124, 共10M带宽。 中国移动公司：905909MH（上行），950954MHz（下行），共4M带宽，20个频道，频道 号为7695。（目前通过中国移动TACS网的压频，为GSM网留出了更大的空间，因而 GSM实际可用频点号要远大于该范围） 中国联通公司：909915MH（上行），9
5、54960MHz（下行），共6M带宽，29个频道，频道 号为96124。 2、目前只有中国移动公司拥有GSM1800网络，拥有1800网络的移动分公司大多申请10M的 带宽，频道号为512562。四、干扰保护比四、干扰保护比载波干扰比（C/I）是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此比值与 MS 的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性基本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他 一些因素如天线的类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等造成的。 1、同频干扰保护比：C/I9dB。所谓 C/I，是指当不同小区使用相同频率时，另 一小区对服务小区产生的干扰，它们的比值即 C/
6、I，GSM 规范中一般要求 C/I 9dB； 工程中一般加 3dB 余量，即要求 C/I12dB 2、邻频干扰保护比：C/I-9dB。 C/A 是指在频率复用模式下，邻近频道会对服 务小区使用的频道进行干扰，这两个信号间的比值即 C/A。GSM 规范中一般要求 C/A-9dB，工程中一般加 3dB 余量，即要求 C/A-6dB 3、载波偏离 400kHz 的干扰保护比：C/I-41dB第 3 页2018/4/22 共 80 页第二节第二节 时分多址技术（时分多址技术（TDMA）多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术，实现多址的方法基本有三种，频分 多址（FDMA）、时分多址（T
7、DMA）、码分多址（CDMA）。我国模拟移动通信网 TACS 就是采取的 FDMA 技术。CDMA 是以不同的代码序列实现通信的，它可重复使用所有小区的频谱，它是目前是最 有效的频率复用技术。GSM 的多址方式为时分多址 TDMA 和频分多址 FDMA 相结合并采用跳频的方式，载波间隔为 200K，每个载波有 8 个基本的物理信道。一个物理信道可以由 TDMA 的帧号、时隙号和跳频序列号来定义。它的一个时隙的长度为 0.577ms,每个时隙的间隔包含 156.25 比特 GSM 的调制方式为 GMSK，调制速率为 270.833kbit/s。一、一、TDMA 信道的概念信道的概念在 GSM 中
8、的信道可分为物理信道和逻辑信道。一个物理信道就是一个时隙，通常被定 义为给定 TDMA 帧上的固定位置上的时隙（TS）。而逻辑信道是根据 BTS 与 MS 之间传递 的消息种类不同而定义的不同逻辑信道。这些逻辑信道是通过 BTS 来影射到不同的物理信 道上来传送。 逻辑信道又可分为业务信道和控制信道. （一）业务信道：业务信道用于携载语音或用户数据，可分为话音业务信道和数据业务 信道。 1 1、话音业务信道话音业务信道 TCH/FS：全速率语音信道：全速率语音信道 13Kbit/s TCH/HS: 半速率语音信道半速率语音信道 5.6Kbit/s 2 2、数据业务信道数据业务信道 TCH/F9
9、.6: 9.6kbit/s 全速率数据信道全速率数据信道 TCH/F4.8: 4.8kbit/s 全速率数据信道全速率数据信道 TCH/H4.8: 4.8kbit/s 半速率数据信道半速率数据信道 TCH/H2.4: 0 时,函数 H(x)=0;当 XO,函数 H(x)=1； T 是一个定时器,它的初始值为 0,当某小区被移动台记录在信号电平最大的六第 22 页2018/4/22 共 80 页个邻小区时,则对应该小区的计数器 T 开始计时,当该小区从移动台信号电平 最大的六个邻小区表中去除时,相应的定时器 T 被复位； CELL_RESELECT_OFFSET 为小区重选偏移量,可人为的来调整
10、 C2 值的大小; TEMPORARY_OFFSET 为临时偏移量； PENALTY_TIME 为惩罚时间, 从移动台发现某一小区的信号出现后，定时器 T 开始置位到定时器 T 的值到达 PENALTY_TIME 规定的时间之前将按照 TEMPORARY_OFFSET 所定义的值给该小区的 C2 算法一个负偏置的修正， 这种做法是用来防止当移动台在快速移动时来选择一个微蜂窝或覆盖较小的 小区作为服务小区的情况。如果在时间超过仍收到该小区的信号，；反之， 若时间超过了 PENALTY_TIME 所定义的时间后，将不考虑临时偏移量。在 高速公路等覆盖区可使用惩罚时间。 在这里值得注意的是,仅当小区
11、重选指示 (CELL_RESELECTION_INDICATION)激活时 C2 算法这几个参数才起作用,否则 移动台将不考虑 CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY_OFFSET 和 PENALTY_TIME 的设置情况，因而此时 C2=C1。 当发生以下情况时，将触发小区重选 1、移动台计算某小区（与当前小区属同一个位置区）的 C2 值超过移动台当 前服务小区的 C2 值连续 5 秒。 2、移动台计算某小区（与当前小区不属同一个位置区）的 C2 值超过移动台 当前服务小区的 C2 值与小区重选滞后值 （CELL_SELECTION_HYSTERESIS）之和连续 5
12、秒 3、当前服务小区被禁止 4、MS 监测出下行链路故障 5、服务小区的 C1 值连续 5 秒小于 0问题研究：问题研究： 1、小区重选滞后值的设置原则：当移动台进行小区重选时，若原小区和目 标小区属不同的位置区，则移动台在小区重选之后必须启动一次位置更新过程， 由于无线信道的衰落特性，通常在相邻小区的交界测得的 C2 值会有较大的波动， 从而导致频繁的小区重选和位置更新，它不但使网络网络的信令流量大大增加导 致信令信道的拥塞，并且由于移动台在位置更新过程中无法响应网络对它的寻呼， 因而使网络接通率降低。为了减小这一问题的影响，GSM 设立了小区重选滞后 这一参数，要求其邻小区（位置区与本区不
13、同）信号电平必须比服务小区的信号 电平大出重选滞后所规定的值后，才允许触发小区重选。建议当在话务统计报告 中发现位置更新较频繁时，可将该小区的值设为 6dB 或 8 dB。但如果这两个小 区的无线覆盖比较差时，应将该值适当的设小一些。 2、下行信令故障：下行信令故障准则基于下行信令故障计数器 DSC，当 MS 选择了某小区时，DSC 置为90/BS_PA_MFRMS取整，BS_PA_MFRMS 为 基站传输寻呼消息给同一寻呼组 MS 之间的 51TDMA 帧复帧数。因此当 MS 要 在其寻呼子信道上译码时，若成功则 DSC 加 1，若失败，则 DSC 减 4，当 DSC 为 0 时，则断定出现
14、了下行信令故障。3、值得注意的时，每次由参数 C2 引起的小区重选至少间隔 15 秒，这是为了 避免移动台频繁的小区重选过程。当某小区的话务较闲时，可适当提高其 CELL_RESELECT_OFFSET，来增强该小区吸引话务量的能力。但作为两个相邻的小第 23 页2018/4/22 共 80 页区，它们的所定义的重选偏置的差值应尽量要小于 20dB，否则将使该服务区边 界的信号很不稳定。 4、小区接入限制（CELL_BAR_ACCESS,CBA）和小区禁止限制 （CELL_BAR_QUALIFY,CBQ）对于小区重叠的地区，根据每个小区容量的大小，业务量的大小及小区功 能的差异，网络运营商们都
15、希望移动台在小区选择中优先选择某些小区，即设定 小区的优先级。这一功能可以通过设置参数小区接入限制和小区禁止限制来实现， 见下表： 小区禁止限制小区接入禁 止小区选择优先 级小区重选状态00正常正常 01禁止禁止 10低正常 11低正常 通常所有小区的优先级都为正常。但在某些情况下，运营者希望移动台优先 进入某种类型的小区，如微蜂窝和双频网等，此时我们可将这些小区的优先级设 为正常，而将周围其它小区的优先级设为低。当移动台在小区选择过程中，只有 当没有优先级为正常的合适小区时，才去选择优先级为低的小区。通过设置小区 优先级我们可以对一些拥塞较严重的小区和其相邻的小区来进行话务平衡，即将 它们的
16、优先级设为低使它的邻小区将其话务量吸收过去一部分，这也相当于将其 实际的覆盖范围减小，但这种做法不同于将其功率降低，后者可能会引起网络覆 盖的盲点和通话质量的下降。 当小区接入禁止设为 1 且小区禁止限制设为 0 时，则该小区只允许切换业务， 而不允许移动台直接接入，这种做法常被用在微蜂窝和双频网的覆盖环境下。如 在双层覆盖的情况下，用底层网络来吸引话务量而用上层网络来保证覆盖。当上 层小区的覆盖区业务量较大时，为了防止拥塞可使用该做法来移动台禁止接入该 小区而迫使它去选择其底层的小区，仅支持移动台的切换业务以防止掉话。 但用小区优先级为手段去做网络优化时，应注意，它只影响小区选择而对小 区重选不起作用，因而要真正达到网络优化的目的必须结合使用小区优先级和 C2 算法。三、不连续接收模式三、不连续接收模式 DRX 和寻呼信道的定义和寻呼信道的定义在空闲模式下，若移动台选择了某小区后作为服务小区后，它就可以开始收 听该小区的寻呼消息了。但为了
