手机开机呼叫流程

发布于:2021-11-07 19:48:35

手机开机呼叫流程通信 手机开机后的步骤: 1. 首先搜索 124 个信道,即所有的 BCH 通道, 决定收到的广播信道 BCH 强度, (BCH 的承 载的信息是距 Mobile 最*的 BTS; 呼叫信息); 2. 跟网络同步时间和频率, 由 FCH/SCH 调整频率和时间 3. 解码 BCH 的子通道 BCCH. 4. 网络检查 SIM 卡的合法身份.是否是网络允许的 SIM 卡。 5. 手机的位置更新. 6. 网络鉴权 手机主叫(MOC)过程:l 1. 手机给基站发送通道需求,即手机发送一个短的随即接入突发脉冲.(RACH Burst) 2. 由 BCH 指定传输信道. SDCCH 3. 手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信. 4. 权限认证 5. 指定手机在一个业务信道(TCH)上通信. 6. 在 TCH 上进行语音通信. 手机被叫 l 1. BTS 在 PCH 呼叫通道上使用 SIM 中的 IMSI 号码来呼叫用户。 2. 由手机发送 RACH 3. 通道指定在 BCH. 4. 手机和基站在 SDCCH 上通信 5. 手机用户被鉴权 6. 手机被指定 TCH 通道。

7. 在 TCH 通道上进行语音和数据通信。 紧急呼叫:l 1. GSM 规格定义了 112 为紧急呼叫号码 2. 112 在手机有无 SIM 卡的情况下均可呼叫。 3. 在 RACH 上, 手机 112 建立紧急呼叫。 Authentication 鉴权:l 1. 目的:验证用户身份(IMSI /SIM); 提供手机新的加密键。 2. 鉴权是在什么情况下:每一次注册、每次呼叫或被叫企图、执行一些增值服务、漫游 时的位置更新。 切换 handover: 切换是手机通信从一个小区/信道到另外一个小区/信道。l 1. 上行和下行的接收质量报告 2. 上行和下行的接收信号强度 3. 距离,迁时 4. 干扰层。 5. 功率预算。 6. 切换包括:同一小区内部信道/时隙之间的切换。小区于小区之间。 加密 ciphering: 语音和数据的保密、信号信息的保密;l 手机位置更新 location update:l 1. MSC 应知道呼叫手机的位置。 2. 手机连续的改变位置, 手机在改变位置时通知 MSC 关于新位置。 MSC 处理位置更新。 由 3. 手机位置更新过程: (location area identity LAI) a) 手机改变位置区

b) 手机从 BCCH 上读新的位置区 c) 发送 RACH, 为通道需求。 d) 在 AGCH 上获得一个 SDCCH. e) 在 SDCCH 发送 IMSI 和新旧 LAI 位置更新需求给 MSC f) MSC 开始认证 g) 如果认证成功,更新手机位置在 VLR 上 h) 发送确认信息给手机 i) 手机离开 SDCCH, 进入空闲模式。 上行和下行:上行是手机通过上行频率发信息给基站,下行是相反。上行和下行组成一 对频率对(45MHZ 分割) ,上行滞后下行 3 个时隙;上行和下行使用相同的时隙号;上行和 下行使用相同的通道号;上行和下行使用不同的波段。 (间隔 45MHZ) 。l 功率等级:l 由于手机在小区内移动,它的发射功率要随着移动,当他靠*基站时,防止干扰别的用户 功率要减小,当他远离基站是为防止衰减要增大发射功率。总共有 19 个功率等级, 功率等 级存于手机的 EEPROM 中. 功率控制的好处是:手机可以省电、基站减少干扰。 1. 由基站在 SACCH 上发送命令手机改变发射功率 2. 改变功率是和路径的衰减成比例。TX Level 5 –33dbm ,19---5dbm。 3. 每个等级之间是间隔 2dbm. 4. BTS 需要在上行开始的 Rxlev、Rxqual 5. 每 480ms 发送报告给 BSC 关于 Rxlev、Rxqual。 6. 每一定时间跟初始的进行比较。 动态基站功率控制:l 1. 目标是减少*均干扰 2. 基于 MS 发送的测量报告计算

3. 是否和 BCH 载波 4. 非强制性的 DTX 不连续发射:l 1. 当语音中断的大部分时间里,允许无线发射器关掉。 2. 有 DTX Handler 处理器: 在发射端有语音激活检测、在发射端有背景声噪音、在切断 时产生舒适噪音。 3. 不连续发射在上行和下行都有执行。不连续发射、不连续接收; 4. 在手机上执行不连续发射和不连续接收。 5. 在 BTS 接收时有不连续接收 时迁(定时提前):l Timing advance 就是为了保证信号能在准确的时间内到达 BS, 当 MS 移动时, 随着 MS 距 离 BS 的远*, 上行传递的时延的可变,基站命令移动台提前发送。 由 BS 在 SACCH 信道上 命令 MS 来改变它的迁时的大小. 手机在空闲模式时接收机站和解码 BCH,在 BCH 中的 SCH 允许手机调整它的内部时间,当手机接收到 SCH 时不知道距离基站多远,通过 SACH 特殊的 短突发。当手机在下行的 SACCH 上获得迁时信息,才发送正常的突发,30KM 手机设置迟 延 100US. 信道介绍:l 1. BCH 广播信道: BCH 就象灯塔, 在每一小区的任何时候, 都有 BCH 在 ARFCN 上,使手机能发现网络, 并使 手机同步于网络,并且 BCH 信号的强度告诉手机那个是距它最*的 GSM 网络; 手机几乎每 30 秒会报告相邻小区的 BCH 功率, 以便于由基站决定是否切换.?? 每一小区使用的 BCH 频 率通道都不同, 通道被远距离的小区重复使用; 小区中的所有的手机接收 BCH. 在 ARFCN 上 有 BCH 信道. BCH 的信息在下行的通道 0 时系, 其他时系用于业务信息 TCH; 使 MS 同步, 运 载控制信息和呼叫信息. 和网络身份信息。所有手机的呼叫信息都在 BCH 上。BCH 由 FCH、 SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH 组成。基站产生的 BCH 在零时隙, a) FCH: frequency correction channel 在 BCH 上重复使用特别的 BURST, 让手机开机时调整 它的频率. b) SCH: synchronization channel, 在 FCH 后, 调整时间. c) BCCH: 广播控制信道, 带有网络身份.

d) CCCH: 共用控制信道, 它的子通道 PCH(PAGING CHANNEL)在 CCCH 上. 手机能认出并用 一个 RACH 作出反应.; 还有子通道 AGCH 访问认可通道, 命令手机进入 SDCCH 或 TCH. 2. CCCH 共用控制信道: 是双向控制信道, CCCH 和 BCH 在多帧上分享 0 时隙;CCCH 包括 RACH; PCH; AGCH; CBCH; PCH 呼叫通道 用于运载 IMSI 报知手机有呼叫、PCH 是下行通道, 3. DCCH 专用控制信道: 双向控制信道, 由三个子通道组成:SDCCH,FACCH,SACCH.。 SDCCH 独立专用控制信道:指定 TCH 之前的过渡信道,话务建立和用户验证. SDCCH 独 立专用控制信道: 在呼叫建立时, 于 BCH 和 TCH 之间起连接作用.u SACCH 慢速相关控制信道:u 上行: 接收信号质量报告、接收信号 RX LEVEL 报告、相邻小区的 BCH 功率报告。通道功 率;手机的状态. 下行:命令 MS 的 TX 功率控制的命令、小区信道配置、迁时、跳频。 FACCH 快速相关控制信道:由 BTS 用作命令手机切换,u 上行: 中断 TCH 信号、切换时快速信息交换。 下行: 中断 TCH. 控制 BITS SACCH 和 FACCH 的区别: SACCH 报告基站说有另外的小区可提供给手机更好的信号质量, 切换是必要的.在段时间内, 由于 SACCH 没有足够的带宽, 所以在短时间内由 FACCH 取代 TCH; 切换就发生了. FACCH 象一个 TCH. 当听到语音有小的中断时, 可能发生了切换.u 4. TCH 业务信道: 通话时使用的信道. 运载语音信息、是双向的用于手机和基站交换语音 信息 ,TCH full rate 26 frames 是 120ms。 包含 24carry speech, 1 个 idle , 1 个 sacch。 half rate TCH 26 frames 是 120ms ; 包含 24carry speech , 2 个 sacch. 5. RACH 随机接入信道: 由手机发送短的突发给基站,即呼叫需求;由 MS 使用来从基站获取注意; 手机并不知道 路经的迟延, 所以手机发短的 BURST, 当手机在下行的 RACH 上获得迁时时, 手机才发正常的 BURST. 6. 手机测量报告: SACCH 的测量报告提供给 GSM 系统。每个手机测量服务小区的功率,也测量相邻小区的 BCH 功率; 手机也测量在 TCH 上接收的信号的强度和质量。 通过 SACCH 将接收 RxLev (dbm) 和 RXQuaL(be mapped directly to bit error ratio)报告给所在服务小区。

手机通信网络组成: 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)(收 。 发器和天线的关系)??? a) 每个 BTS 都会有一套收发器。 b) 一个 BTS 覆盖一个小区, 发送 BCH 信号在 RF 信道的 0 时隙。 BTS BCH 帮助 Mobile 识别 /寻找网络。 c) 小区的手机用户容量依靠信道数 d) GSM 空中接口的数据传输速率是 13Kbps, 即 BTS 收发语音数据速率是 13KB/S. e) 有 BTS 命令手机设置其发射功率、迁时、切换。 2. BSC base station controller 基站控制器: a) 几个 BTS 基站连接一个 BSC, 基站安排信道配置、切换、和 BTS 连接 BSC; 所有的 BSC 连接至 MSC, b) 每个 BTS 连结 BSC 用 abis 接口,是 2Mbps 的连接。使用 microwave link、optical fiber、 co-axial line 等方式连接. c) Microwave link 经常是最好的连接方式选择。 d) BSC 连结 MSC 使用的是 A 口 e) 在 BSC 可提供小区广播等服务。 3. MSC mobile switching center 是网络的核心, 呼叫建立、 保持、 和释放; 链接 BSC 和 PSTN、 认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时,可增加 MSC;MSC 与 MSC 之间使用 GMSC 连结(GATEWAY) a) 当呼叫建立时,MSC 起到保持通话和断开通话的功能。 b) 存储所有的用户数据和它们的相关特征。

c) 介于 MS 和 PSTN 之间,交换通信数据. d) MSC 是 GSM 网络的心脏。是与别的 GSM 网络、非 GSM 网络的连接口。 e) MSC 主要功能:认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。 f) 当用户增加时,超过一个 MSC 的容量, 就需要多一个 MSC, 就增加一倍的用户 4. TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。 a) TRAN 转换 13KB/S 的 GSM 速率为标准的 64KB/S; TRAN 作为一 MSC 的一部分。 b) Trans coding 也使用在下行时,将 64kbps 转换成 16kbps. c) Trans coding 在 MSC\BSC\BTS 中。 5. HLR Home location register 归属位置寄存器。 a) 在 MSC 中有所有的用户数据库存在于 HLR。HLR 中有永久用户数据库。 b) 用户发出呼叫时,MSC 从 HLR 之中获得用户数据。是用户核心数据库,大部分在 SIM 卡中的数据都可以在 HLR 中获得。 6. VLR visiting location register 访问位置寄存器。 a) 在 VLR 中有被激活的所有的用户号码。 b) 当别的 MSC 中的用户漫游到新的 MSC 时,MSC 和 HLR 之间通信,新的 MSC 就将漫游 的用户注册到它的 VLR 中。 c) 当手机漫游时,用户访问区被别的网络覆盖,而且归属位置网络批准它使用被访问的 网络,它的用户信息将从 HLR 被拷贝到 VLR(访问位置寄存器)中暂存。 7. 鉴权中心 AUC----Authentication center a) 是 SIM 卡的验证过程。 b) 每个 SIM 卡有一个 IMSI, 在 IMSI 有加密码 c) 在 HLR 中有 IMSI 和密码 d) 手机通信时,首先验证 SIM 卡的合法性,由 AUC 进行验证。 8. 装备身份注册:EIR----Equipment identify register

a) 包含了 IMEI 信息。所有的手机 IMEI 都存储在 EIR 中,是手机的数据库。 b) 在 GSM 中有助于验证当手机遗失时,运营商可以禁止已经报失手机的使用。 c) EIR 分类:Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown 9. 收费中心 BC---Billing center a) BC 产生每一个用户的费用状况. b) 直接连到 MSC, 由 MSC 发送收费信息给 BC(通话时) c) BC 处理按单位计费。 10. 操作运营中心:OMC----operation and maintenance center. a) 每个 GSM 网络超过 100 个 BTS 组成,每一个实体需要操作和维护。 b) 一些远程操纵是必要的,检测和远程进入。 c) 有时有两种 OMC(不同的供应商),OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。 11. 短信中心:SMSC 信息通过短信息中心发到指定的手机。 a) 信息通过 SMSC 传输 b) 信息可通过人工终端(连到 SMSC)发送。 c) 短信中心 SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS 12. 语音服务中心: a) 它拥有所有语音用户的数据库; b) 它也存储了语音信息。 13. 设备报警: a) BTS, BSC, Trans coder failure. b) Link failure

c) Module failure(transceiver, processor) 小区身份,网络中每个小区都由唯一的识别号,CI: Cell Identity. 一个小区由 56 个用户可 同时通话 l 调制方式: GSM 采用的是 0.3GMSK 调制 高斯最小频移键控,0.3 是描述滤波器带宽和比 特率的关系,不是相位调制,是一种典型的数字调频调制,实际上是调频。0 和 1 代表的是载 波加减不同的频率+67.708KHZ 和-67.708KHZ,1 被看作是相位增加 90 度,0 被看作是相位 在相反方向改变,两个频率表示频移键控; 语音编码速率时 13kbps. 数据速率(调制速率)BIT 传送速率是 270.833Kbps。刚好是四倍于射频频移。这样一来就有效的减少调制频谱和提高 了通道利用率. 高斯滤波: 剧烈的频率变化会导致频谱扩散, 所以用滤波器进行滤波*滑后, 减少频谱扩散; RF *导 67.708 和减 67.708KHZ; 靠频率转移.l GSM 网络系统:手机和机站的接口是空中接口, 基站(BS)和基站控制台 BSC 是靠 abis 接口 2Mbps 的连接。 是光纤或者常用微波连接, DCS1800 Abis 接口经常使用微波连接) 一 ( , 个 BSC 控制 20~30 个 BTS;基站控制台 BSC 到交换局是 A 口连接。 手机和基站的最大距离 是 34.9km。l


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