GSM移动通信原理概述-3
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创造价值，创造机会，创造效益
GSM移动通信原理概述
3.GSM网络通信事件
3.2小区选择 当手机完成上面的网络选择后，就需要寻找网络允许的所有 BCCH频点，并且选择一个最合适的进行驻留，该过程就叫做 “小区选择”。 小区选择是为了让MS在网络中选择一个最合适的小区，并把该 小区作为自己的主服小区，通过该小区进行通信。MS选择某个 小区后，调谐到该小区的BCCH载频上，监听BCCH上的系统信 息以及从而得到服务小区的LA等信息，而且在CCCH上接收寻 呼信息。
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GSM移动通信原理概述
3.GSM网络通信事件
开机状态 空闲状态 小区选择 小区重选 网络选择 位置更新 寻呼事件 通话状态 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 功率控制
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GSM移动通信原理概述
3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程 普通方式 如果MS在BA Idle列表中仍然不能搜索到合适的BCCH载波，那 么将用普通方式进行接下来的小区选择： 这时MS将测量所有允许的频点，然后从不同的频点上抽取5个 测试值进行平均，计算出每个频点的平均信号强度，根据不同 的电平强度列出一个表，整个过程持续3——5秒。 MS调谐到信号强度最高的频点上，然后搜索FCCH判断该频点 是否为BCCH频点，如果判定为BCCH载波，那么MS将通过解 码SCH来与该BCCH同步，然后读取BCCH上的系统消息。然后 根据读取的系统消息来判断该小区是否属于所选择的网络，以 及小区是否为禁止，小区的C1是否大于0，如果这三项都通过， 那么MS将驻留在该小区上，否则将从次强的频点上再次进行选 择。
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GSM移动通信原理概述
3.GSM网络通信事件
开机状态 MS关机（也称为分离状态）： 此时MS与移动通信系统间不能进行任何联系，即网络不能达 到MS，MS也无法告诉网络其所处的位置区的变化。一旦MS 关机，就没有通信事件可言了，因此说的通信事件是当MS开 机时而言的。 MS开机，空闲状态（也称为附着状态）： 此时系统可成功寻呼到MS，MS被认为是“附着”。当MS移 动时，经检查，MS连接到接收性能最好的BCCH上。MS还 必须通知网络其位置的变化，即“位置更新”，同时在连续 移动时，也要检测BCCH上的载频强度，决定是否切换到新小 区的载频强度更好的BCCH上。（网络不参与处理，由MS自 动完成）
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3.GSM网络通信事件
3.2.3小区选择参数C1 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。
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3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程 BA列表分为Idle列表和Active列表： BA Idle列表 该列表信息在BCCH上通过系统信息消息类型2（system information message type2）发送，用于MS在空闲模式时的 小区选择和重选。它包含PLMN在某个物理区域中使用的BCCH 载波，最多32个频点。 BA Active列表 该列表在SACCH上通过系统信息消息类型5（system information message type 5）发送。其中的频点是MS在通 话状态下测量的邻小区频点，在小区切换时起作用。该列表中 必须包含该小区相邻小区的BCCH频率，否则将导致小区不参与 切换判决，因而只支持服务区内的呼叫，不能进行切换换，一 共可以有32个列在该列表中。
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3.GSM网络通信事件
开机状态 位置更新： MS在移动中能发现的仅是位置区的改变，但并不知新的位置 区属于哪个MSC/VLR，但当MS将位置更新请求发往 MSC/VLR时，该MSC将识别出该MS是已登记在案的还是新 进入的访问者。 MS通话（占用TCH）： 此时系统在无线网络分配给MS的一个TCH上传送话音或数据。 切换： 当MS移动时，由于接收质量的原因，需通过空中接口不时地 改变与网络的连接，其相应的TCH进行变换，这称之为“切 换”（handover），为决定是否需切换或怎样切换，系统要 对来自MS和BS的消息进行判断分析，此过程称为 “Locating”
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3.GSM网络通信事件
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3.1.2网络选择方式 网络选择分自动选择和手动选择两种。 当用户使用手动选择时，将根据用户的选择到可用网络中进行 登记。 在自动模式下，如果最后登记的网络没有储存或者不可用时， 将按下面顺序进行网络选择： 1、自身服务商网络； 2、SIM卡中储存的网络列表； 3、从接收到的信号强度>-85dBm的网络列表中进行随机选 择； 4、从其它的网络中按接收强度递减顺序进行选择；
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3.GSM网络通信事件
3.1网络选择目的 而当MS不能找到一个合适的小区驻留时，或者没有插入SIM卡 时，MS只能不考虑是否允许登记网络，此时，MS只能进行紧 急呼叫。 紧急呼叫情况下，MS只能进行紧急呼叫，仍然可以进行小区切 换，不进行位置更新操作。 网络选择是为了让MS接入可用的网络，然后进行通信。当出现 下面情况之一时，MS将进行网络选择： 1、当MS开机后； 2、用户手动操作进行网络选择； 3、手机从盲区进入覆盖区； 4、手机在进行国际漫游时，将周期性尝试返回本国网络。
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3.GSM网络通信事件
3.1 网络选择 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。
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。
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GSM移动通信原理概述
空闲模式下的通信事件
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GSM移动通信原理概述
3.GSM网络通信事件
3.1网络选择目的 因为GSM是一个全球移动通信系统，MS可以在不同的国家、 网络间自由漫游，因此首先进行的就是网络选择，以选择一个 合适的GSM网络进行驻留，接受网络提供的各种业务。 当MS驻留在一个网络中时，可以实现下面三个目的： 1、MS从网络中收到系统消息。 2、如果该MS想发起一个呼叫，那么将可以通过该小区接入 网络。 3、如果网络收到一个呼叫该MS的信号，那么系统知道该MS 驻留在哪个位置区中，因此可以通过该位置区中的所有基站向 MS发Paging信息，该MS由于驻留在该位置区中某小区的 BCCH上，那么就可以收到给自己的Paging消息，并且可以通 过控制信道进行回应。
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3.GSM网络通信事件
3.1.2网络选择方式 而当MS第一次登记时，MSC/VLR中没有该用户的任何信息， 若MS在它的数据存储器中找不到原来的位置区域识别码LAI， 这时就需要向网络发送位置更新消息通知系统这是一个此位置 区内的新用户，进行网络登记。当MS符合接入条件，登记完成 后，MSC/VLR就认为此MS被激活，并对其数据字段做“附着” 标记。 一旦MS接入网络后，接下来的就是选择一个合适的小区，然后 驻留在该小区上，随时和网络保持通信连接。MS开机后，它要 在空中接口上搜索以找到正确的频率，依靠接收到的频率校正 和同步信息，锁定到一正确BCCH频率上，该频率载有广播信息 和可能的寻呼信息。手机根据接收到的信号强度和小区系统参 数进行C1、C2值的计算，进行后面的小区选择和小区重选。
GSM移动通信原理概述 提 纲
目录
GSM网络系统结构
GSM无线电通信基础及空中控制技术
GSM网络通信事件
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GSM移动通信原理概述
3.GSM网络通信事件
3.1 网络选择 3.2 小区选择 3.3 小区重选 3.4 位置更新
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3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程
小区选择流程 创造价值，创造机会，创造效益 http://www.hisentech.net
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3.GSM网络通信事件
3.2.3小区选择参数C1 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>0 max（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。
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3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程 小区选择分为存储列表方式和普通方式。 存储列表方式 当手机关机时，把最后的PLMN网络存储在SIM卡中，同时也 把最后的BA列表存储在手机的SIM卡中。 当手机再次开机进行小区选择时，将首先搜索上次关机时存储 在SIM卡中的BCCH载波，进行网络选择和小区选择，如果可以 驻留，那么就选择该小区作为服务小区。如果不能驻留，那么 将对存储在BA列表（Idle表）中的BCCH频率进行搜索。
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3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程 普通方式 当列表中的频率信道都被搜索后仍然没有找到合适的小区，那 么MS将继续监测所有的频信道，然后选择C1>0，未被禁止的 小区，这时就不考虑是否属于所选择的网络了，找到合适的小 区后，就驻留在该频点上，不过此时，MS就只能进行紧急呼叫 了。 一旦MS完成小区选择后，MS将接收到系统广播中的BA列表， BA列表将被重置和更新。
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3.GSM网络通信事件
3.2.1小区选择标准 小区选择的标准包括下面几点： 1、所选择的小区必须是属于所选择的网络； 2、该小区不是被禁止的； 3、该小区的C1>0； 4、*如果处于漫游中，检查是否处于禁止列表中； 5、*在没有一般小区选择的情况下，才选择低优先级的小区。 注意：其中的*表示只适用于Phase 2手机。
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3.2小区选择 当手机完成上面的网络选择后，就需要寻找网络允许的所有 BCCH频点，并且选择一个最合适的进行驻留，该过程就叫做 “小区选择”。 小区选择是为了让MS在网络中选择一个最合适的小区，并把该 小区作为自己的主服小区，通过该小区进行通信。MS选择某个 小区后，调谐到该小区的BCCH载频上，监听BCCH上的系统信 息以及从而得到服务小区的LA等信息，而且在CCCH上接收寻 呼信息。
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开机状态 空闲状态 小区选择 小区重选 网络选择 位置更新 寻呼事件 通话状态 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 功率控制
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3.2.2小区选择流程 普通方式 如果MS在BA Idle列表中仍然不能搜索到合适的BCCH载波，那 么将用普通方式进行接下来的小区选择： 这时MS将测量所有允许的频点，然后从不同的频点上抽取5个 测试值进行平均，计算出每个频点的平均信号强度，根据不同 的电平强度列出一个表，整个过程持续3——5秒。 MS调谐到信号强度最高的频点上，然后搜索FCCH判断该频点 是否为BCCH频点，如果判定为BCCH载波，那么MS将通过解 码SCH来与该BCCH同步，然后读取BCCH上的系统消息。然后 根据读取的系统消息来判断该小区是否属于所选择的网络，以 及小区是否为禁止，小区的C1是否大于0，如果这三项都通过， 那么MS将驻留在该小区上，否则将从次强的频点上再次进行选 择。
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开机状态 MS关机（也称为分离状态）： 此时MS与移动通信系统间不能进行任何联系，即网络不能达 到MS，MS也无法告诉网络其所处的位置区的变化。一旦MS 关机，就没有通信事件可言了，因此说的通信事件是当MS开 机时而言的。 MS开机，空闲状态（也称为附着状态）： 此时系统可成功寻呼到MS，MS被认为是“附着”。当MS移 动时，经检查，MS连接到接收性能最好的BCCH上。MS还 必须通知网络其位置的变化，即“位置更新”，同时在连续 移动时，也要检测BCCH上的载频强度，决定是否切换到新小 区的载频强度更好的BCCH上。（网络不参与处理，由MS自 动完成）
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3.2.3小区选择参数C1 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。
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3.2.2小区选择流程 BA列表分为Idle列表和Active列表： BA Idle列表 该列表信息在BCCH上通过系统信息消息类型2（system information message type2）发送，用于MS在空闲模式时的 小区选择和重选。它包含PLMN在某个物理区域中使用的BCCH 载波，最多32个频点。 BA Active列表 该列表在SACCH上通过系统信息消息类型5（system information message type 5）发送。其中的频点是MS在通 话状态下测量的邻小区频点，在小区切换时起作用。该列表中 必须包含该小区相邻小区的BCCH频率，否则将导致小区不参与 切换判决，因而只支持服务区内的呼叫，不能进行切换换，一 共可以有32个列在该列表中。
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开机状态 位置更新： MS在移动中能发现的仅是位置区的改变，但并不知新的位置 区属于哪个MSC/VLR，但当MS将位置更新请求发往 MSC/VLR时，该MSC将识别出该MS是已登记在案的还是新 进入的访问者。 MS通话（占用TCH）： 此时系统在无线网络分配给MS的一个TCH上传送话音或数据。 切换： 当MS移动时，由于接收质量的原因，需通过空中接口不时地 改变与网络的连接，其相应的TCH进行变换，这称之为“切 换”（handover），为决定是否需切换或怎样切换，系统要 对来自MS和BS的消息进行判断分析，此过程称为 “Locating”
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3.1.2网络选择方式 网络选择分自动选择和手动选择两种。 当用户使用手动选择时，将根据用户的选择到可用网络中进行 登记。 在自动模式下，如果最后登记的网络没有储存或者不可用时， 将按下面顺序进行网络选择： 1、自身服务商网络； 2、SIM卡中储存的网络列表； 3、从接收到的信号强度>-85dBm的网络列表中进行随机选 择； 4、从其它的网络中按接收强度递减顺序进行选择；
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3.GSM网络通信事件
3.1网络选择目的 而当MS不能找到一个合适的小区驻留时，或者没有插入SIM卡 时，MS只能不考虑是否允许登记网络，此时，MS只能进行紧 急呼叫。 紧急呼叫情况下，MS只能进行紧急呼叫，仍然可以进行小区切 换，不进行位置更新操作。 网络选择是为了让MS接入可用的网络，然后进行通信。当出现 下面情况之一时，MS将进行网络选择： 1、当MS开机后； 2、用户手动操作进行网络选择； 3、手机从盲区进入覆盖区； 4、手机在进行国际漫游时，将周期性尝试返回本国网络。
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3.1 网络选择 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。
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。
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3.1网络选择目的 因为GSM是一个全球移动通信系统，MS可以在不同的国家、 网络间自由漫游，因此首先进行的就是网络选择，以选择一个 合适的GSM网络进行驻留，接受网络提供的各种业务。 当MS驻留在一个网络中时，可以实现下面三个目的： 1、MS从网络中收到系统消息。 2、如果该MS想发起一个呼叫，那么将可以通过该小区接入 网络。 3、如果网络收到一个呼叫该MS的信号，那么系统知道该MS 驻留在哪个位置区中，因此可以通过该位置区中的所有基站向 MS发Paging信息，该MS由于驻留在该位置区中某小区的 BCCH上，那么就可以收到给自己的Paging消息，并且可以通 过控制信道进行回应。
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3.1.2网络选择方式 而当MS第一次登记时，MSC/VLR中没有该用户的任何信息， 若MS在它的数据存储器中找不到原来的位置区域识别码LAI， 这时就需要向网络发送位置更新消息通知系统这是一个此位置 区内的新用户，进行网络登记。当MS符合接入条件，登记完成 后，MSC/VLR就认为此MS被激活，并对其数据字段做“附着” 标记。 一旦MS接入网络后，接下来的就是选择一个合适的小区，然后 驻留在该小区上，随时和网络保持通信连接。MS开机后，它要 在空中接口上搜索以找到正确的频率，依靠接收到的频率校正 和同步信息，锁定到一正确BCCH频率上，该频率载有广播信息 和可能的寻呼信息。手机根据接收到的信号强度和小区系统参 数进行C1、C2值的计算，进行后面的小区选择和小区重选。
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3.1 网络选择 3.2 小区选择 3.3 小区重选 3.4 位置更新
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3.2.3小区选择参数C1 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>0 max（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。
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3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程 小区选择分为存储列表方式和普通方式。 存储列表方式 当手机关机时，把最后的PLMN网络存储在SIM卡中，同时也 把最后的BA列表存储在手机的SIM卡中。 当手机再次开机进行小区选择时，将首先搜索上次关机时存储 在SIM卡中的BCCH载波，进行网络选择和小区选择，如果可以 驻留，那么就选择该小区作为服务小区。如果不能驻留，那么 将对存储在BA列表（Idle表）中的BCCH频率进行搜索。
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3.GSM网络通信事件
3.2.2小区选择流程 普通方式 当列表中的频率信道都被搜索后仍然没有找到合适的小区，那 么MS将继续监测所有的频信道，然后选择C1>0，未被禁止的 小区，这时就不考虑是否属于所选择的网络了，找到合适的小 区后，就驻留在该频点上，不过此时，MS就只能进行紧急呼叫 了。 一旦MS完成小区选择后，MS将接收到系统广播中的BA列表， BA列表将被重置和更新。
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3.GSM网络通信事件
3.2.1小区选择标准 小区选择的标准包括下面几点： 1、所选择的小区必须是属于所选择的网络； 2、该小区不是被禁止的； 3、该小区的C1>0； 4、*如果处于漫游中，检查是否处于禁止列表中； 5、*在没有一般小区选择的情况下，才选择低优先级的小区。 注意：其中的*表示只适用于Phase 2手机。