移动通信考前预习_第4章_全球移动系统（GSM）

课件例题

例：
现GSM系统有10MHz的频段，如果采用$4\times 3$的频率复用，试求出这个系统里基站的频点配置。若改成$3\times 3$的频率复用，那么情况又是如何？
练习：
现GSM系统有6MHz的频段，如果采用$4\times 3$的频率复用，试求出这个系统里的信道频率是如何复用的？
练习：
BCCH和TCH采用单独频段，BCCH采用43复用，TCH采用33复用，则9.6M频率段可配置的基本站型是（ ）。
A 5/4/4 B 6/5/5
C 5/5/4 D 5/5/5
有一网络，共有小区300个，有效带宽12.6MHz，如果BCCH层采用3/15频率复用模型，其它TCH层采用3/12复用模型，请问该网络可以配置多少TRX？（不考虑保护频点）
A 900 B 1200
C 1500 D 1800
中国移动19MHz的频率（1-94），采用4*3频率复用模式，BCCH为79-94，共16个频点，79-82频点为BCCH备用频点。其余全部分配给TCH，不考虑微蜂窝预留频点，那么如何进行频率规划？平均频率复用系数是多少？
某900网络共有10M带宽，采用MRP频率复用方式进行频率规划，已知该网络中共有S644，S555，S222等三种站型，则此网络的频率复用因子是：
A 8.33 B 8.17
C 10 D12.5
2、为什么要使用DCS1800网络？
GSM900频率使用负荷过重，容量有限，导致质量下降
频段较宽。
干扰较低
质量较好

知识点搬运（大型PPT侠copy现场）

一、概述

1、GSM系统的基本特点
GSM系统由几个分系统组成，并且可与各种公用通信网（PSTN、PDN、ISDN）互通、互连。各个分系统之间及系统与各种公用网之间都定义了明确而详细的接口标准，保证任何厂商提供的GSM系统或子系统能够互连。
GSM系统能够提供跨国自动漫游，相互签署了漫游协议的GSM运营商，其用户可进入对方的GSM系统而与国家无关。
GSM系统除提供用户终端业务外，还可提供各种承载业务、补充业务和与ISDN有关的业务。
GSM系统具有加密和鉴权功能，能确保用户的通信保密和网络安全。
GSM系统具有灵活方便的网络结构，频率再用率高，移动交换机的话务处理能力强，能满足用户对大容量、高密度业务的要求。
GSM系统抗干扰能力较强，在覆盖区域内通信质量好。

二、GSM系统的结构与功能

1、GSM系统的结构
GSM系统由三个相互联接的主要子系统构成，并通过一定的网络接口和用户联接。三个子系统是基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）及操作子系统（OSS）。移动台（MS）也是一个子系统，但通常视作BSS的一部分。

2、移动台
移动台是GSM移动通信网中用户用的设备。移动台的类型主要有车载台和手持台（手机）。
移动台除提供通过无线接口进入GSM系统的常规无线通信功能和相关处理功能外，还必须提供与使用者之间的接口。比如提供通话呼叫所需要的话筒、扬声器、显示屏和键盘；进行数据通信时还需要提供与其他一些终端设备之间的接口，如与个人计算机和传真机之间的接口。
移动终端分为
无线部分：高频系统，包括天线系统、发送接收、调制解调器以及振荡器等。
处理部分：信号基带和控制。
接口部分：语音模拟接口、数字接口及人机接口。
移动台的另外一个重要部分是SIM卡，GSM系统通过SIM卡来识别用户，SIM卡包含存储在无线用户一侧的所有与用户有关的信息。
SIM卡的应用使移动台不是固定地束缚于一个用户，为建造不同电信网之间大范围可移动个人通信系统奠定了一个良好的基础。

3、基站子系统（BSS）
BSS由基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）两部分功能实体组成。每个BSS有多个BSC，一个BSC可控制多达数百个BTS。
BTS可以直接和BSC相连，也可以通过基站接口设备（BIE）采用远端控制的连接方式与BSC相连。其连接链路可以是无线的，也可以是有线的。

BTS
BTS是基站收发信机，由BSC控制，完成BSC与无线信道之间的转换。
BTS主要由基带单元、载频单元、控制单元和天馈单元等部分组成。
基带单元主要用于必要的话音和数据速率适配以及信道编码。
载频单元主要用于调制/解调以及射频信号的发送和接收等。
控制单元用于BTS的操作和维护。
天馈单元用于射频信号的分路/合路等以及把射频信号变成电磁波或者将电磁波转换为射频信号。
BSC
BSC是BSS的控制部分，负责无线信道的分配、释放和切换管理。一台BSC实际上是一台小型交换机。
大容量BSC主要由以下几部分组成：
AM/CM模块是BSC的话路交换和信息交换的中心。
BM模块主要完成呼叫处理、信令处理、无线资源管理、无线链路的管理和电路维护等功能。
TCSM模块主要完成码编码/速率适配和子复用功能。
中心数据库模块CDB是一个业务处理中心，支持广播短消息业务。
后台管理模块BAM是BSC和OMC之间的通信的桥梁。

测量功能——根据测量结果，判断移动台离基站的距离，决定是否进行功率控制，如何进行功率控制。还根据测量结果决定是否启动越区切换过程。
无线链路的测量；
信令过程的测量；
业务和信令过程的观察统计。
4、网络子系统（NSS）
NSS处理外部网络和移动用户呼叫的交换，并对一些相关的用户数据库进行管理和操作。NSS的功能主要包括GSM系统的核心交换功能和用于用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。
NSS的各功能实体之间和NSS与BSS之间都通过7号信令系统来传递信令。
MSC
MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业务，提供交换功能及和系统内其他功能的连接。它可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和PSTN、ISDN、PDN等固定网的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
MSC从三个数据库中获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。并根据最新的信息更新数据库的部分数据。
MSC还支持位置登记、越区切换、自动漫游等具有移动特征的功能及其它网络功能。
VLR
VLR服务于其控制区域内的移动用户。其中存储着进入其控登记的漫游移动用户相关信息，为已登记的漫游移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
VLR从该移动用户的归属位置寄存器（HLR）中获取并存储必要的数据。一旦该移动用户离开其控制区，则重新在另一个VLR中登记，原VLR删除临时记录的该移动用户的数据。
VLR可以看作一个动态数据库。
HLR
HLR是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制的所有注册登记的移动用户的相关数据。
移动用户的重要静态数据均存储在HLR中。其中包括移动用户识别号码、访问功能、用户类别和补充业务功能等数据。
HLR存储并提供移动用户实际漫游所在的位置区信息，以便任何入局呼叫都能取得被叫用户的路由信息，从而接通被叫用户。
AUC
AUC是存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统并保证通过无线接口进行通信的移动用户的通信安全。
AUC属于NSS的一个功能单元，可以与HLR集成在一起，专用于GSM系统的安全性管理。
ELR
EIR是设备识别寄存器，存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），通过核查白色清单、黑色清单和灰色清单这三个表格，使得运营商对于不管是失窃还是由于技术故障或误操作而危及网络正常运行的移动台，都能采取及时防范措施，以确保网络内使用的移动设备的唯一性和安全性。
OMC
对系统内所有通信设备和网络运行进行维护。
对所有费用和账单处理情况进行管理。
对系统内所有移动设备进行管理。
5、操作子系统（OSS）
OSS主要完成移动用户管理、移动设备管理以及网络操作和维护等功能。
移动用户管理包括用户数据管理和呼叫计费管理。
呼叫计费可以由移动用户所访问的各个MSC或GMSC分别处理，也可以采用通过HLR或独立的计费设备来集中处理计费数据。
6、鉴权过程
（1）每个客户在注册登记时，就被分配一个客户号码和客户识别码(IMSI)。IMSI通过SIM写卡机写入客户SIM卡中，同时在写卡机中又产生一个对应此IMSI的唯一的客户鉴权键Ki，它被分别存储在客户SIM卡和AUC中。
（2）当MS需要通话时，AUC会产生一个不可预测的伪随机数(RAND)。
（3）RAND和Ki经AUC中的A8算法(也叫加密算法），产生一个Kc(密钥)，经A3算法(鉴权算法)产生一个响应数(SRES)。
（4）MSC/VLR通过控制信道将三参数组的RAND传送给客户，SIM卡收到RAND后，用此RAND与SIM卡存储的客户鉴权键Ki，经同样的A3算法得出一个响应数SRES，传送给MSC/VLR。
（5）VLR比对AUC发送的SRES和MS发送SRES两个参数。如果相同，则说明该手机是合法的。
（6）在每次登记、呼叫建立尝试、位置更新以及在补充业务的激活、去活、登记或删除之前均需要鉴权。
（7）由产生 Kc和SRES的RAND与Kc、SRES一起组成该客户的一个三参数组，传送给HLR，存储在该客户的客户资料库中。这三个参数叫做鉴权三参数。
（8）AUC一次产生5组三参数，传送给HLR，HLR自动存储。HLR可存储10组三参数，当MSC/VLR向HLR请求传送三参数组时，HLR又一次性地向MSC/VLR传5组三参数组。MSC/VLR一组一组地用，用到剩2组时，再向HLR请求传送三参数组。

三、GSM系统的接口

A接口
网络子系统（NSS）与基站子系统(BSS）间的通信接口。从系统上来讲就是移动交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的接口。
物理链接采用标准的2048kbit/s的数字传输链路实现。
此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理。
Abis接口
基站子系统（BSS）中基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）之间的通信标准，用于远端互连方式。
BS接口是Abis接口的特例，用于定义BSC与BTS间距离小于10米时的标准。
BSC与BTS之间采用标准的2048kbit/sPCM数字链路来实现。
Um接口
也称为空中接口，定义为移动台与BTS之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通，物理链路是无线链路。
此接口传递的信息主要包括无线资源管理信息、移动管理信息和接续管理信息。
Um接口上的通信协议有5层，自下而上依次为物理层、MAC（Media Access Control)层、LLC（Logical Link Control）层、SNDC层和网络层。
Um接口的物理层为射频接口部分，而物理链路层则负责提供空中接口的各种逻辑信道。GSM空中接口的载频带宽为200KHZ，一个载频分为8个物理信道。
MAC为媒质访问控制层。MAC的主要作用是定义和分配空中接口的GPRS逻辑信道，使得这些信道能被不同的移动终端共享。
LLC层为逻辑链路控制层。它是一种基于高速数据链路规程HDLG的无线链路协议；
SNDC被称为子网依赖结合层。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包，确定TCP/IP地址和加密方式；
网络层的协议目前主要是提供的 TCP/IP和L25协议。
C接口
MSC与HLR之间的通信接口。
当移动作被叫时，C接口用于MSC从HLR获得被叫MS的路由信息。
当向MS传短消息时，C接口用于短消息中心关口MSC从HLR获得MS目前所在的MSC号码。

五、Um接口的基本特征

1、主要特性参数
GSM系统占有两个25MHz的频率，890 ～ 915MHz用于移动台到基站的传输（反向链路），935 ～ 960MHz用于基站到移动台的传输（前向链路）。
前向和反向频带分成一系列带宽为200kHz的通道，每一通道用绝对射频信道号码（ARFCN）表示。
8个移动用户使用同一个ARFCN，每一用户占用每帧的一个时隙。用户数据的实际传输速率为22.8kbit/s
2、GSM系统的信道类型和帧结构

GSM系统的帧结构


TCH
全速率业务信道：传送速率为22.8kbit/s。
半速业务信道：传送速率是11.4kbit/s。
CCH
广播信道（BCH）：仅用在前向链路，用作基站附近移动台识别和锁定TDMA信道的标志信道。BCH为小区内所有移动台提供同步信息，并能被相邻小区的移动台接收并监视。这样，需越区切换的用户可判断接收到的功率并作出移动分配指针偏移（MAHO）决定。
BCH三种信道
广播控制信道（BCCH）：在前向控制信道上广播系统信息，如小区和网络识别信息，小区的工作参数等。
频率校正信道（FCCH）：传送一种特殊的特发数据，使每一移动台的本振频率与基站严格同步。
同步信道（SCH）：其载有供移动台帧同步和基站收发信台识别的信息。
② 公共控制信道（CCCH）：用于寻呼某一移动用户，为用户指配信令信道和接收移动台的服务要求。
寻呼信道（PCH）：前向信道，用于寻呼小区内的所有移动台，通知某一被叫移动台表明有对它的呼叫。发送被叫移动台的IMSI，移动台通过RACH做出应答。
随机接入信道（RACH）：反向信道，用于移动台应答PCH对其的寻呼，也可用于移动台主叫，并完成BTS指配SDCCH作为通话时的信令信道的过程。
允许接入信道（AGCH）：前向信道，用于给移动台分配特定的物理信道。
③ 专用控制信道（DCCH）：双向信道。
独立专用控制信道（SDCCH）：用于基站完成TCH分配之前的移动台和基站间的信号传输。一旦基站和MSC校验完移动台的合法性并为之分配信道之后，SDCCH当前的任务就已完成。当移动台与基站完成帧同步后，SDCCH就用于发送鉴权信息和其他告警信息。
慢速辅助控制信道（SACCH）：辅助TCH或SDCCH工作，发送控制信息，如发射功率电平指标，定时调整信息，TCH的接收信号强度和质量以及相邻小区对TCH测量结果等等。
快速辅助控制信道（FACCH）：传送紧急信息，如越区切换。它是从业务信道“借取”的帧来实现接续。

GSM系统的帧结构

时隙内传送的突发序列
通用突发序列用于双向链路的TCH和DCCH的信息传输。
频率校正信道（FCCH）和同步信道（SCH）突发序列用于在前向信道上特定帧的TS0内广播频率和同步控制信息的传输。
随机接入信道（RACH）突发序列用于所有移动台向基站提出入网请求。
虚拟突发序列用于填充前向信道上未用时隙。
GSM系统的帧结构

GSM采用的是13kbps的RPELTP（规则脉冲激励长期预测编码），每20ms一段，压缩为260bit。随后进入信道编码器进行编码。
再经过1/2速率卷积编码器，进入交织及加密单元。
20ms的语音变为456bit，被分为8*57bit。需要4个完整的突发（时隙）才能完成。
业务信道复帧和控制信道复帧中相同的帧号，每1326个帧才会同时出现一次。这样做使得业务信道复帧与控制信道复帧之间的时间对应关系不断改变（防止发送时间和接收时间重叠，接收不到其他小区的控制信息），使MS能接收到周围小区的BCCH信息。
MS空闲时不断接收控制信道的51帧，只解码出51帧中每个帧的TS0信道上的脉冲消息即可。只有完整接收51帧才可以解码处理TS0时隙上的完整信息。
MS通话时，占用指定时隙（TS5）,此时，MS只关注TS5上的信息，选择26复帧方式。SACCH（慢速辅助控制信道）也在第12帧的TS5上传送。其用于移动台接收命令改变输出功率，了解应监视哪些BTS的BCCH，向系统报告从周围BTS接收的信号强度等等。最后一帧为空闲帧，用来测量邻小区的电平。
利用26 帧的最后一时隙来进行邻小区的FCCH和SCH的解码，但在这个时隙内不一定能找到邻小区的FCCH信道，不断循环寻找，使空闲时隙百分之百能与FCCH对准。
3、接续和切换过程
同一MSC内MS主叫的接续过程
移动台与基站建立同步：通过接收基站的FCCH（频率校正）、SCH（同步信道）、BCCH（广播控制信道）同步后，锁定在某个合适的BCCH上。
按“拨打”，MS锁定BCCH对应的RACH上，发出突发接入请求，要求网络提供专用信令信道SDCCH（独立专用控制信道）。
基站BTS解码请求消息后上报BSC，BSC为MS请求空闲SDCCH信道，经BTS应答证实后，BTS为MS准备好相应的无线资源。BTS在AGCH（允许接入信道）发送响应信息（立即指配消息）给MS，安排MS进行SDCCH信道。若BSC发现无信道分配，BSS向MS发送“立即指配拒绝消息”。
移动台通过AGCH（与BCCH对应）能收到基站指配给它的SDCCH信道所对应的绝对载频号（ARFCN）和该载频号上的时隙号（TN），并立即调整到该SDCCH上。
调整到SDCCH后，MS搜寻SACCH（慢速辅助控制信道），期间最多等待120ms。SACCH中含有MS需要的时间提前量信息和发射功率控制命令。SACCH中包含的这些信息是根据基站收到的RACH信号的信号强度和时间点给出的。
只有在SACCH上收到定时调整信息之后，MS才开始在SDCCH上发出申请业务信道的请求，比如主叫请求，并在SDCCH上进行用户鉴权，接着进行加密。

MS在SDCCH上发送“建立”消息，内容包括：呼叫请求的具体业务种类及MS提供的承载能力，被叫用户号码。MSC收到这个消息后，向VLR查询该用户的相关业务信息决定呼叫是否可以继续。如果可以，MSC向MS回送呼叫接续消息，经BSS通知MS呼叫在处理中，MS处于等待状态。
MSC向基站发送分配请求消息，BSS收到该指令后激活相应无线信道、确定信道类型，包括频率、时隙、跳频等内容，并在SDCCH上发送信道分配消息，安排MS从SDCCH上切换到指配的空闲TCH上（新的ARFCN和新的TN）。MS切换到TCH后，在FACCH（快速随路控制信道）回送分配完成消息。然后开始传送话音数据，SDCCH关闭。
同一MSC内MS被叫的接续过程
VLR根据存储的LAI地址向MSC发送寻呼命令，MSC收到后，向下属所有的BTS发送寻呼消息，BTS通过PCH信道（与移动台锁定的BCCH）上向所有该区域内的MS广播寻呼信息，其中包括MS的IMSI/TMSI号码。
MS检测到对它的呼叫，通过RACH发出收到寻呼的证实信息，开始申请信道，原因是寻呼响应。随后，系统为MS分配SDCCH，MS在SDCCH上回送寻呼响应消息。
然后转到MS主叫接续的第三点。
固定电话呼叫GSM用户
通过GMSC（网关移动交换中心），根据就近原则，该呼叫被接续到最近的移动网。由于移动用户漫游的特殊性，网络必须先查询用户归属的HLR以获得该用户当前的位置信息。
BST内的切换
BSS根据MS上传的服务小区和邻小区的测量报告进行判决并决定MS需进行切换。
BSC向目标小区发送信道激活消息，要求提供TCH信道准备接受切换，如果目标小区提供空闲TCH，将给BSC回送回应消息。
BSC向源小区发送切换命令，其中包括目标小区新信道的频率、时隙及发射功率参数，源小区通过FACCH将切换命令发送到MS。
MS把频率调至新频率上，然后通过FACCH向目标小区发送一个切换突发脉冲，目标小区收到此突发脉冲后，将时间提前量通过FACCH回送MS。
MS向目标小区发送切换成功消息，目标小区将此消息传递给BSC，BSC向MSC发送切换完成消息。BSC要求源小区释放原先占用的TCH信道。
MSC内的切换
源BSC将切换请求及目标小区的标识一起发给MSC。MSC判断目标小区属于哪个BSC，并向目标BSC发送切换请求。
目标BSC要求目标小区激活一个TCH信道，并向MSC回送切换请求响应（包含被激活信道信息）。
MSC把包含频率、时隙及发射功率的切换命令通过源BSC、源小区传送给MS。MS在新频率上通过FACCH发送接入突发脉冲，目标小区收到此脉冲后回送时间提前量给MS。
MS通过目标小区、BSC发送切换成功消息到MSC。MSC命令源BSC释放原先占用的TCH。源BSC转发MSC的释放命令至源小区执行。
MSC间的切换
源BSC判断MS进行切换，向本MSC发送包含目标小区标识的切换请求。MSC判断目标小区所在MSC，通过MAP协议新MSC建立联系。
新MSC分配一个切换号码HON作路由呼叫，并向目标BSC发送切换请求消息。目标BSC查看目标小区是否有空闲TCH信道，并要求目标小区激活一个空闲的TCH信道。
目标MSC收到BSC的回送信息并与切换号码一起发送至源MSC。
源MSC与目标MSC之间建立连接。源MSC通过源BSC向MS发送切换命令。MS通过FACCH信道在新频率上向目标小区发送接入突发脉冲。目标小区收到接入申请后，通过FACCH回送时间提前量信息。
MSC通过目标BSC和MSC向源MSC发送切换成功信息。此后源小区的旧TCH被指示释放，由于LAC区发生了变化，通话结束后，手机立即启动位置更新。
4、GSM的频率复用方式
根据GSM体制规范的建议，通常在无线网络规划中都采用43频率复用方式，即4个基站（每个基站分为3个120°的扇形小区），12扇形区为一小区群。
例：
现GSM系统有10MHz的频段，如果采用43的频率复用，试求出这个系统里基站的频点配置。若改成3*3的频率复用，那么情况又是如何？

这种频率复用方式由于同频复用距离大，但是频率利用率低，满足不了业务量大的地区扩大网络容量的要求。
解决方式：
向DSC1800发展，建立双频网。
在900M现有的频率资源情况下，采用密化的频率复用技术。
MRP技术
多重复用模式技术就是把所有可用的载频有规律地分为几组，每一组中的载频作为独立的一层，在做频率规划时，每组的载频可根据网络容量的需要采用不同的复用方式。
实际上大家都是将常规的$4\ast 3$频率复用技术和密化的$3\ast 3，2\ast 3，1\ast 3$频率复用技术混合使用。
BCCH信道采用$4\ast 3$复用方式，用于BCCH的载频数应不少于12个。在实际应用中，一般分配12-15个。
如果频率带宽为7.2MHz，那么可用载频数为36对，频道号60-95，按12/9/8/7分成4组。
广播控制信道（BCCH），业务信道TCH1，TCH2，TCH3分别可有12,9,8,7对载频可配置。那么BCCH采用的就是$4\ast 3$复用，TCH1采用$3\ast 3$复用，TCH2、TCH3采用$2\ast 3$复用，可配置成$S4/4/4$结构的基站，比单纯使用$4\ast 3$模式提高了容量（每个扇区最多只能有3个载频）。
配置载频时，应尽量避免相邻载频在同一小区或相邻小区使用，在TCH2和TCH3层中分别有2个和1个载频可供调整。余下的3个载频可分配给微蜂窝或微微蜂窝使用。
MRP技术打破了传统的固定频率复用模式，使载频配置灵活，特别是使一个扇形小区分配的载频不可能与同频复用的扇形小区的载频完全相同。既改善了同频干扰保护比，也改善了跳频的效果。
MRP技术可根据容量及话务量分布情况灵活进行频率规划，可逐步提高网络容量，比单纯使用$4\ast 3$复用方式网络容量高，与单纯采用$3\ast 3,2\ast 3,1\ast 3$复用方式相比对网络质量影响小。
为了度量频率复用的紧密程度，引入平均频率复用系数的概念。平均频率复用系数=总可用载频数÷每扇区最大载频数。
如果总可用载频数一定，则每扇区载频数越多，平均频率复用系数越小。例：试分析7.2MHz的情况。
由12减小到9
通过精心的频率规划，平均频率复用系数还可以进一步缩小。据称，最小平均频率复用系数可为7。
采用MRP技术，由于同频复用距离缩短，同频干扰变大，必须采用跳频、动态功率控制、不连续发射等技术对抗干扰，这也是MRP技术应用的前提条件。
采用MRP技术，不论TCH载频复用多么紧密，BCCH载频数不能少于12个，以保证系统控制信道的安全。
根据具体的干扰情况，调整邻区设置。以避免同频干扰。
同心圆技术
在GSM网中，将无线覆盖小区（一个基站或基站的一部分所覆盖的区域），分为两层，外层和内层，又称顶层和底层。
外层的覆盖范围就是通常的蜂窝小区，而内层的覆盖范围主要集中在基站附近，外层一般采用常规的43复用方式，而内层则采用密化的复用方式，如33,23,13。
把所有可用载频分为两组，一组用于外层一组用于内层。由于外层和内层是同基站同小区，共用同一套天线系统，共用同一个BCCH信道，故称之为同心小区。
如果内圆的容量较大时，采用以下的分组方式，内圆有较多的频点使用，更有利于基站附近高话务的吸收。

内圆载频的发射功率一般低于外圆载频的发射功率，内圆的覆盖范围小于外圆。
内圆与外圆的切换一般是基于手机的接收电平和手机与基站的距离TA值。
对于处于外圆的手机尽量分配频率复用宽松的频点，如BCCH频点；对于处于内圆的手机尽量分配频率复用密集的频点，如除BCCH频点以外的频点。
通过内圆频率采用紧密的复用方式，有效的提高系统容量。

六、GSM系统的编号方案

1、国际移动用户识别码（IMSI）
IMSI是PLMN中唯一识别一个移动用户的号码。在呼叫建立和位置更新时，需要用到IMSI，IMSI保存在HLR、VLR和SIM卡中。
NMSI-国家移动用户识别码，由MNC和MSIN组成。
MCC-移动国家码，由3位数组成，唯一地识别移动用户所属的国家。中国的MCC规定为460。
MNC-移动网号，最多由2位数组成，识别移动用户所归属的移动通信网。中国移动GSM系统使用00、02，中国联通GSM系统使用01，中国电信CDMA系统使用03，中国移动TD系统使用07。
MSIN-移动用户识别码，唯一地识别某一移动通信网中的移动用户。
MSIN=AB-H0H1H2H3-XXXX,共10位。如460030912121001。

SIM卡1：
SIM卡即个人用户识别卡，是移动电话的一张个人资料卡，存储着用户的数据，鉴权方法及密钥，可供GSM系统对用户身份进行鉴别。同时，用户通过它完成与系统的连接和信息的交换。
SIM卡有大小之分。
SIM卡可以插入任何一部符合GSM规范的移动电话中，而话费自动计入持卡用户的账单上，与移动台无关。

SIM卡2：
SIM卡是带有微处理器的智能芯片卡，它由CPU、程序存储器（ROM）、工作存储器（RAM）、数据存储器（EPROM）等组成。这几个模块必须集成在一起。
SIM卡中最敏感的数据是保密算法A3、A8算法、密钥Ki、PIN、PUK和Kc。如何保证Ki在传送过程中安全保密是一件非常重要的事情。Ki在写卡时生成，同时加密，然后进入HLR/AUC后再解密。

SIM卡号-ICCID号（移动）：
前六位：中国的代号、网络号,898600,898601,898603
第七位：业务接入号，对应于135,136,138,139的5,6,8,9
第八位：用户号码第四位
第九、十位：各省编码
第十一、十二位：年号，后两位
第十三位：供应商代码
第十四位到十九位：用户识别码
第二十位：校验位

2、移动国际识别号码（MSISDN）
MSISDN是主叫用户为呼叫移动用户而拨叫的号码。
由三部分组成：CC+NDC+SN。CC是指移动国家号，NDC指移动网号，SN指移动用户识别号。
例：手机号为8613011223344

3、临时移动用户识别码（TMSI）
给移动用户分配TMSI，主要考虑到移动用户的安全性。为了避免IMSI在空中被窃取，凡是在空中接口传递的IMSI都用TMSI代替。
TMSI由VLR分配和管理，并不断地进行更换，是基站在呼叫用户时，所用的号码，一般比IMSI短。
TMSI在当前VLR中是唯一的。当用户漫游至其他VLR时，当前VLR向前一VLR查询用户TMSI，查询成功后当前VLR完成对用户的鉴权，并重新给用户分配一个新的TMSI，前一VLR将用户的过期TMSI和用户信息删除。如果查询失败，则当前VLR向用户归属查询用户IMSI，完成鉴权
不同位置更新，VLR针对TMSI有不同的操作。
VLR内不同位置区的位置更新：VLR认识旧TMSI，仅需在VLR中存储新的LAI，并重新分配TMSI。
不同VLR位置更新：MS从一个旧VLR移动到新的VLR，MS都以TMSI标识自己，新的VLR不认识TMSI。这时，VLR将根据旧的LAI推导出旧的VLR并取回用户的IMSI等数据，根据IMSI向HLR位置更新，HLR向VLR插入用户数据，完成位置更新。
不同VLR位置更新：若MS从国内飞到国外，MS以TMSI发起位置更新，但VLR不认识TMSI，而且无法从旧的LAI推导出旧的VLR并取回用户的IMSI等数据，也就无法知道HLR，无法完成位置更新。这时，VLR只能向用户要IMSI。VLR取回IMSI后，再根据IMSI向HLR位置更新，HLR向VLR插入用户数据，完成位置更新。

4、国际移动设备识别码（IMEI）
IMEI唯一地识别一个移动台设备，由15位数字组成。IMEI俗称“手机串号”，存储在手机的EEPROM（俗称“码片”）里。
购买手机时，可以检查以下几处的IMEI是否一致：
手机机身上的IMEI
包装盒上的IMEI
保修卡上的IMEI
用手机键盘输入*#06#，屏幕上显示的IMEI。不同厂商的手机所需输入的内容不同，同一厂商不同手机所需输入的内容也可能不同。
上网，输入IMEI,验证手机是不是正品。

5、位置区识别码（LAI）
移动台开机后从小区广播消息中得到LAC，和SIM卡中的相比较，如果和SIM卡中存储的LAC的值不同，则移动台决定进行正常的位置更新。若相同，就不进行位置更新。
LAI=MCC+MNC+LAC。MCC=移动国家码。MNC=移动网络号，LAC=位置区号码，最大长度为16bit。
在检测位置更新和切换的需求时，都要使用位置区识别码LAI。

6、全球小区识别（CGI）
CGI=MCC+MNC+LAC+CI。CGI是在位置区LAI的基础上再加上小区识别CI构成的。
小区识别CI用来唯一的标识PLMN中的每一个小区，由两个字节组成，同一位置区不可以有两个相同的小区识别码。
CGI是在所有GSM PLMN中用作小区的唯一识别，CGI的信息在每个小区广播的系统消息中发送，移动台根据CGI中的MCC和MNC来确定是否可以驻留该小区。

7、基站识别色码（BSIC）
基站识别码是分配给基站的一个本地色码，使移动台能够区分不同的邻小区，在小区的同步信道（SCH）上的小区描述中发送。BSIC一共有6比特长。
NCC——网络色码，由3比特组成，用于识别相邻不同的GSM PLMN。BCC——基站色码，由3比特组成，用于识别同一GSM PLMN中的基站和通知移动台BCCH的训练序列号。NCC在国内主要用来区分不同的运营商，BCC主要用来区分相邻的采用相同载频的BTS。
每一个小区都分配一个BSIC，在提供给移动台同步消息的SCH信道上发送，如果移动台在一给定位置上能同时收到两个小区相同BCCH载频，则BSIC可以提供判断标准以避免混淆与冲突。

七、设备简介

1、基站一般由机房、信号处理设备、室外射频模块、收发信号的天线、GPS、各种传输线缆等组成。天线是最容易发现的设备。
2、天线接收的信号送往射频单元进行处理，也称为远端射频模块（RRU）。RRU将天线传来的射频信号转化成光信号，传输给室内处理设备；发送信号时，RRU将从机房传来的光信号转成射频信号通过天线放大发送出去。
3、机房内一般包括：基站设备、安装设备的机柜、电源柜、蓄电池、空调、走线架、接地排等。

八、DCS1800网络

1、DCS1800由GSM标准演变而来，是与GSM兼容的微蜂窝系统，其网络结构、语言编码、调制技术、信令规程等绝大部分与GSM相同，仅在工作频段和某些射频技术上不同。
2、为什么要使用DCS1800网络？
GSM900频率使用负荷过重，容量有限，导致质量下降
频段较宽。
干扰较低
质量较好
3、DCS1800的建设
引入1800M的初级阶段，采用对热点区域补点方式，与900共用机柜、LAC、BSC、MSC等结点和无缝、连续覆盖。
对话务热点、单站配置大于4/4/4，且与周边基站有覆盖重叠；站间距在400-500米，话务密度大于200Erl/平方公里。
尽量共站，两个网络可共站址，可充分利用机房、传输、电源、空调及其它配套设施。
共天线，使用双频双极化天线，同时配备少量双频双计划双可独立电调天线，在特殊场景或覆盖电平差别过大时使用。
4、DCS1800优化
话务均衡：
空闲状态——调整参数使得用户尽量驻留在DCS1800，在其上起呼并占用。由于覆盖或质量原因才切换到900网络。
呼叫过程——将话务直接分流到1800目标层或小区中。
切换——调整切换参数，尽量驻留在DCS1800网络。
切换：需要控制好各层内、层间的切换关系，避免频繁切换加重系统负荷，影响终端用户感受。
尽量使用CBCCH提升资源使用率和降低运维成本。