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手機通話流程

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手機開機後的步驟:

1.首先,搜索124個頻道,即所有BCH頻道,並確定接收到的廣播頻道的BCH強度。(BCH攜帶的信息是距離移動最近的BTS來電信息);

2.與網絡同步時間和頻率,並通過FCH/SCH調整頻率和時間。

3.解碼BCCH,BCH的子頻道。

4.網絡檢查SIM卡的合法身份。是網絡允許的SIM卡嗎?

5.更新移動電話的位置。

6.網絡認證

手機呼叫(MOC)流程:

1.手機向基站發送信道要求,即手機發送壹個短突發的立即接入。(RACH爆發)

2.BCH指定了傳輸信道。SDCCH

3.手機和基站在SDCCH上通信。

4.權威認證

5.指定移動電話在業務信道(TCH)上通信。

6.TCH上的語音通信。

手機叫

1.BTS使用SIM卡中的IMSI號碼在PCH呼叫信道上呼叫用戶。

2.手機發RACH。

3.該頻道在BCH指定。

4.移動電話和基站在SDCCH上通信。

5.移動電話用戶被認證

6.移動電話被分配壹個TCH信道。

7.在TCH信道上進行語音和數據通信。

緊急電話:

1.GSM規範將112定義為緊急呼叫號碼。

2.112有沒有SIM卡都可以打電話。

3.在RACH上,移動電話112建立緊急呼叫。

認證認證:

1.目的:驗證用戶身份(IMSI/SIM);為手機提供新的加密密鑰。

2.什麽情況下是認證:每次註冊,每次呼叫或被叫嘗試,執行壹些增值業務,漫遊時更新位置。

切換:切換是指從壹個小區/信道到另壹個小區/信道的移動電話通信。

1.上行鏈路和下行鏈路接收質量報告

2.上行鏈路和下行鏈路接收信號強度

3.距離,移動時間

4.幹涉層。

5.功率預算。

6.切換包括:同壹小區內信道/時隙間的切換。社區在社區之間。

加密:語音和數據的保密,信號信息的保密;

手機位置更新位置更新:

1.MSC應該知道呼叫蜂窩電話的位置。

2.移動電話不斷地改變它的位置,並且當它改變它的位置時,移動電話通知MSC關於新的位置。位置更新由MSC處理。

3.手機位置更新流程:(位置區身份賴)

a)移動電話更改位置區域

b)移動電話從BCCH讀取新的位置區域。

c)發送RACH,這是渠道要求。

d)獲得AGCH SDCCH獎。

e)向SDCCH的MSC發送IMSI和新舊LAI位置更新請求。

F) MSC開始認證。

g)如果認證成功,則在VLR上更新移動電話的位置。

h)向移動電話發送確認信息。

I)移動電話離開SDCCH並進入空閑模式。

上行和下行:上行是指手機通過上行頻率向基站發送信息,下行則相反。上下行形成壹對頻率(除以45MHZ),上行滯後下行3個時隙;上行鏈路和下行鏈路使用相同的時隙號;上行鏈路和下行鏈路使用相同的信道號;上行鏈路和下行鏈路使用不同的頻帶。(間隔45MHZ)。

功率水平:

因為手機在小區內移動,它的發射功率要跟著移動。靠近基站時,要降低防止幹擾其他用戶的功率,遠離基站時,要提高發射功率,防止衰減。總共有19個功率電平,存儲在手機的EEPROM中。功率控制的好處是手機省電,基站減少幹擾。

1.基站在SACCH上發送命令來改變移動電話的發射功率。

2.改變功率與路徑的衰減成正比。發射電平5–33 DBM,19 - 5dbm .

3.每個等級之間的間隔為2dbm。

4.BTS在上行鏈路中需要Rxlev、Rxqual啟動。

5.每隔480ms向BSC發送壹份關於Rxlev和Rxqual的報告。

6.每隔壹段時間與最初的進行比較。

動態基站功率控制;

1.目標是減少平均幹擾。

2.基於MS發送的測量報告的計算。

3.是否和BCH航母有關

4.非強制性

DTX不連續傳輸;

1.當大部分時間語音中斷時,允許關閉無線發射器。

2.有壹個DTX處理器:發射機有語音激活檢測,發射機有背景音噪聲,切斷時有舒適噪聲。

3.在上行鏈路和下行鏈路中都執行不連續傳輸。不連續發送和不連續接收;

4.在手機上執行不連續發送和不連續接收。

5.在BTS接收期間存在不連續接收。

時移(定時提前):

定時提前是為了確保信號能夠在準確的時間到達基站。當MS移動時,由於MS和BS之間的距離,上行鏈路傳輸延遲是可變的,並且基站命令移動站提前發送。BS命令MS改變其在SACH信道上的時移大小。當移動電話處於空閑模式時,接收機接收並解碼BCH。BCH中的SCH允許移動電話調整其內部時間。手機收到SCH的時候不知道離基站有多遠,通過SACH的特殊短突發。手機在下行SACCH上獲取時移信息時,發送正常突發,30KM手機設置時延為100US。

渠道介紹:

1.BCH廣播頻道:

BCH就像壹座燈塔。在每個小區的任何時候,ARFCN上都有壹個BCH,使手機能夠發現網絡並與網絡同步,BCH信號的強度告訴手機哪壹個是最近的GSM網絡。手機幾乎每30秒就會報告壹次相鄰小區的BCH功率,以便基站決定是否切換。每個小區使用的BCH頻率信道是不同的,並且該信道被遠程小區重用。手機裏的所有手機都能收到BCH信號。ARFCN上有壹個BCH頻道。BCH的信息在下行信道0時間幀,其他時間用於業務信息TCH同步MS,攜帶控制信息和呼叫信息,以及網絡身份信息。所有手機的通話信息都在BCH上。BCH由FCH、瑞士、BCCH、CCCH、SDCCH和SACCH組成。基站產生的BCH在零時隙中,

A) FCH:頻率校正頻道重新使用BCH上的壹個特殊脈沖來調整手機開機時的頻率。

B) SCH:同步信道,經過FCH,調整時間。

C) BCCH:具有網絡身份的廣播控制信道。

D) CCCH: **使用控制信道,其子信道PCH(尋呼信道)在CCCH上。移動電話可以識別它並以RACH響應。還有壹個子通道AGCH訪問審批通道,並訂購手機進入SDCCH或TCH。

2.CCCH * * *:控制信道為雙向控制信道,CCCH和BCH在多個幀中共享0時隙;CCCH包括RACH;PCH;AGCH;CBCH;PCH呼叫信道用於承載IMSI報告手機有呼叫,PCH是下行信道。

3.DCCH專用控制信道:雙向控制信道,由三個子信道組成:SDCCH、FACCH、SACCH SACCH。

SDCCH獨立專用控制信道:指定TCH、業務建立和用戶認證之前的過渡信道。SDCCH獨立專用控制信道:在呼叫建立期間,在BCH和TCH之間起連接作用。

SACCH慢相關控制信道:

上行鏈路:相鄰小區的接收信號質量報告、接收信號RX電平報告和BCH功率報告。渠道權力;移動電話的狀態。

下行鏈路:控制MS的TX功率、小區信道配置、時移和跳頻的命令。

FACCH快速相關控制信道:BTS用來命令手機切換,

上行:切換時中斷TCH信號,快速交換信息。

下行:中斷TCH。控制位

SACCH和FACCH的區別:SACCH向基站報告,有另壹個小區可以為手機提供更好的信號質量,切換是必要的。在壹段時間內,由於SACCH沒有足夠的帶寬,FACCH在短時間內取代了TCH發生切換。FACCH就像壹個TCH。當語音出現小的中斷時,可能會發生轉換。

4.TCH服務信道:呼叫過程中使用的信道。它攜帶語音信息,是手機和基站雙向交換語音信息。TCH全速率26幀為120ms。包括24載波語音,1空閑,1 sacch。TCH半速率26幀為120 ms;包括24個進位語音和2個sacch。

5.RACH隨機接入信道:

手機向基站發送短突發,即通話需求;由MS用來引起基站的註意;手機不知道路線的延遲,所以手機發送短突發,當手機在下行RACH上移動時,手機發送正常突發。

6.移動電話測量報告:

SACCH的測量報告提供給GSM系統。每個移動電話測量服務小區的功率,並且還測量相鄰小區的BCH功率;移動電話還測量TCH上接收到的信號的強度和質量。通過SACCH將接收到的RxLev(dbm)和Rxqual(直接映射到誤碼率)報告給服務小區。

移動電話通信網絡的組成:

1.BTS基站:基站收發信臺主要是壹個收發信機。收發信機的數量決定了小區的容量,壹個收發信機可以支持8個用戶。壹個小區由三根天線組成,壹根發射天線和兩根接收天線(分級接收)。(收發機和天線的關系)?

a)每個BTS將有壹組收發器。

b)BTS覆蓋壹個小區,BTS在RF信道的0時隙發送BCH信號。BCH幫助手機識別/找到網絡。

c)手機用戶的容量取決於頻道的數量。

GSM空中接口的數據傳輸速率為13Kbps,即BTS的語音數據傳輸速率為13 KB/s .

E) BTS命令移動電話設置其發射功率、時移和切換。

2.基站控制器:

a)多個BTS基站連接到壹個BSC,基站安排信道配置,與BTS切換連接到BSC;所有BSC都連接到MSC,

b)每個BTS通過abis接口連接到BSC,這是壹個2Mbps的連接。使用微波鏈路、光纖和同軸電纜連接。

c)微波鏈路通常是最好的連接方法。

D) BSC使用端口a連接MSC。

E) BSC可以提供小區廣播等服務。

3.MSC移動交換中心是網絡的核心,它建立、維護和釋放呼叫;連接BSC和PSTN,認證,呼叫轉移,短消息,計費等。當用戶數量增加到壹定數量時,MSC可以添加;在MSC和MSC之間使用GMSC網關。

a)當呼叫建立時,MSC起到保持呼叫和斷開呼叫的作用。

b)存儲所有用戶數據及其相關特征。

c)在MS和PSTN之間,交換通信數據。

D) MSC是GSM網絡的心臟。它是與其它GSM網絡和非GSM網絡的接口。

MSC的主要功能:認證、位置更新、連接、計費、呼叫轉移和SMS。

f)當用戶數量增加時,如果超過壹個MSC的容量,則需要增加壹個MSC,這將使用戶數量增加壹倍。

4.轉碼/速率適配器單位速率適配器。

tran轉換13KB/S的GSM速率是標準的64KB/S;TRAN是MSC的成員。

b)下行鏈路中也使用了轉碼,將64kbps轉換為16kbps。

C) Trans編碼在MSC\BSC\BTS中。

5.HLR歸屬位置寄存器。

MSC中的所有用戶數據庫都存在於HLR。在HLR有壹個永久的用戶數據庫。

b)當用戶發起呼叫時,MSC從HLR獲取用戶數據。它是用戶的核心數據庫,SIM卡中的大部分數據都可以在HLR獲得。

6.VLR訪問位置寄存器訪問位置寄存器。

a)在VLR中有所有激活的用戶號碼。

b)當其他MSC的用戶漫遊到新的MSC時,MSC與HLR之間的通信,新的MSC將漫遊用戶註冊到其VLR。

c)手機漫遊時,用戶接入區域被另壹網絡覆蓋,歸屬位置網絡批準其使用拜訪網絡,其用戶信息將從HLR復制到VLR(拜訪位置寄存器)暫存。

7.認證中心AUC -認證中心

a)是SIM卡的認證過程。

b)每張SIM卡都有壹個IMSI,IMSI中有壹個加密代碼。

c)HLR有IMSI和密碼。

d)手機通訊時,首先驗證SIM卡的合法性,由AUC驗證。

8.設備身份註冊:EIR-設備身份註冊。

a)包含IMEI信息。所有手機的IMEI都存儲在EIR,這是手機的數據庫。

b)在GSM中,驗證當手機丟失時,運營商可以禁止使用已掛失的手機是有幫助的。

C) EIR分類:許可清單\評估清單\ stolenlist \ unknown。

9.收費中心BC -計費中心

A) BC生成每個用戶的成本狀態。

b)直接連接MSC,MSC會將計費信息發送給BC(通話過程中)。

C) BC按單位處理計費。

10.運營中心:OMC-運營維護中心。

a)每個GSM網絡由超過100個BTS組成,每個實體都需要操作和維護。

b)某些遠程控制是必要的,檢測和遠程進入。

c)有時有兩種OMC(不同供應商),OMC-S:對付switchOMC-R:處理廣播網.

11.短信中心:SMSC信息通過短信中心發送到指定手機。

(a)通過SMSC傳遞信息

b)可以通過手動終端(連接到SMSC)發送信息。

c)短信中心-MSC/VLR-BSC-BTS。-女士

12.語音服務中心:

a)它具有所有語音用戶的數據庫;

b)它還存儲語音信息。

13.設備警報:

a) BTS、BSC、轉碼器故障。

b)鏈路故障

c)模塊故障(收發器、處理器)

小區標識,網絡中的每個小區都有壹個唯壹的標識號,CI:小區標識。壹個小區可以被56個用戶同時呼叫。

調制方式:GSM采用0.3GMSK調制高斯最小頻移鍵控,0.3描述的是濾波器帶寬和比特率的關系,不是相位調制,而是典型的數字調頻調制,實際上就是FM。0和1代表載波正負不同頻率+67.708KHZ和-67.708KHZ,1視為相位增加90度,0視為反方向的相位變化,兩個頻率代表頻移鍵控;語音編碼速率為13kbps。數據率(調制率)位傳輸速率為270.833Kbps,剛好是四倍頻移。這樣,有效地減少了調制頻譜,提高了信道利用率。高斯濾波:劇烈的頻率變化會導致頻譜擴散,所以用濾波器平滑後,頻譜擴散減小;射頻載頻加67.708和減67.708KHZ依靠頻率轉移。

GSM網絡系統:手機與基站的接口為空中接口,基站(BS)與基站控制臺BSC通過abis接口以2Mbps的速率連接。(是光纖或者普通微波連接,DCS1800 Abis接口經常使用微波連接),壹個BSC控制20~30個BTS;基站控制臺的BSC通過端口A連接到交換局..手機與基站之間的最大距離為34.9公裏