GSM呼叫流程及CDMA切换技术

GSM呼叫流程及CDMA切换技术RoyHanchannelrequestMSBTSBSCimmediateassignmentCMservicerequestUAcipheringmodecommandcipheringmodecompleteGSMCallProceeding(1)authenticationrequestauthenticationresponse•establishmentcauseanswerforpaging(MTC)emergencycallcallre-establishmentuserrequest(MOC,SMS,suppl.service)otherserives(loc.update,IMSIdetach)•MS在RACH上最多可以发起M+1次的“信道请求，Ms为systeminformation3中的RACH_CONRTOL_PARA中的MAX_RETRANS•业务请求mobileoriginatedcall//SMSmobileterminatedcall/SMSlocationupdatecallre-establishment•网络测发送128位的RAND•MS测将Ki与RAND通过A3算法算出SRESresponse给BS•协商是否进行加密•根据系统配置，MS可以决定是否上报MS的处理能力，消息名称为CLASSMARKCHANGE，来更详细的说明MS所支持的加密算法。•分配独立专用控制信道SDCCHMSBTSBSCTMSIreallocationcom.TMSIreallocationcompletesetup(SDCCH)callproceedingassignmentcommandSABM(快速随路控制信道)UA(FACCH)assignmentcompletealertingconnect(FACCH)connectackn.(FACCH)GSMCallProceeding(2)•电话号码显示•呼叫类型(speech/data)•网络测check签约信息•如果不匹配直接release•分配无线承载•MS从SDCCH转换到TCH•MS测可以听到回铃音•被叫测应答•分配新的TMSI和LAI•置异步平衡模式MSBTSBSCdisconnect(FACCH)release(FACCH)releasecomplete(FACCH)channelrelease(FACCH)DISC(FACCH)UA(FACCH)GSMCallProceeding(3)MS开始监听BCCH信道消息MS按END键结束通话定义：当移动台靠近原来服务小区的边缘，将要进入另一个服务小区时，原基站与移动台之间链路被新基站与移动台之间的链路取代的过程。目的：对于正在通话中的移动台，当它由一个基站的覆盖区域移动到另外一个基站的覆盖区域时，为了保证通信的连续性和用户业务的连续传输。切换切换的过程与控制方式切换过程可以分为三个阶段：◆链路监视和测量◆目标小区的确定和切换触发◆切换执行切换过程控制方式：◆移动台控制切换◆网络控制切换◆移动台辅助切换切换的分类(1)根据切换发生时，移动台与原基站及目标基站连接方式不同，可以将切换分为◆硬切换在新的通信链路建立之前，先中断旧的通信链路的切换方式。在这已切换时，移动台在不同的BSC、不同MSC、不同波段、不同频率或不同的帧偏置间转换。◆软切换在需要切换时，移动台先与目标基站建立通信链路，再切断与原基站之间的通信链路的切换方式，即先通后断。软切换的优点：▷提高切换成功率▷增加系统容量▷提高通信质量软切换的缺点：▷硬件设备增加▷占用资源更多※对于CDMA系统来说，系统容量的瓶颈主要不在于硬件设备资源，而是系统自身的干扰。软切换的分类BS内的软切换：指同一BS之间进行的切换，在切换过程中，会同时占用两个基站的信道单元和Walsh码资源。BS内的更软切换是指在同一个小区的不同的扇区之间进行的软切换，在切换过程中不占用新的信道单元，只需要在新的扇区分配Walsh码。※BS内的切换是在BS覆盖范围内进行切换，因此，MSC不参与切换过程。BS内的软切换/更软切换成功完成后，BS通知MSC。利用A3/A7接口的BS之间的软切换：BS之间的切换通过A3/A7接口实现的。A3接口，由信令和用户业务子信道构成，负责建立和去除A3业务连接；A7接口传输BS间用于支持软切换的信令※更软切换和软切换的区别在于：更软切换发生在同一BTS之间，分集信号在BTS做最大增益比合并；而软切换发生在两个BTS之间，分集信号在BSC做选择合并。Break-before-makeFDMA&TDMA&CDMA硬切换Make-before-breakCDMA软切换切换的分类(2)按照移动台所处的系统状态不同，可以将切换分为◆空闲切换当处于空闲状态的移动台从一个小区移动到另外小区时，当某个新的导频强度超过服务导频强度3dB时，移动台自动执行空闲切换，属于硬切换。◆接入切换处于系统接入状态的移动台进行的切换，属于硬切换。接入切换的几种形式接入进入切换(AccessEntryHandoff)：移动台从空闲状态向接入状态转移过程中进行的切换。接入试探切换(AccessProbeHandoff)：移动台在接入试探之间切换到不同的基站去监听寻呼消息。※一次接入尝试中进行接入试探切换的次数部能超过系统规定的上限MAX_NUM_PROBE_HO参数。接入切换(Accesshandoff)：系统接入状态下，在接入尝试之后，当移动台等待基站响应时，或者当准备响应从基站受到的消息时进行的切换。◆业务信道状态切换业务进行中的移动台进行的切换，可以是硬切换，也可以是软切换，更软切换。接入切换示意图寻呼信道时隙开始MS开机，搜索最强的pilotMS收到GeneralPageMessage中的寻呼信道MS可以进行AccessEntryHandoffMS进入SystemAccessStatus若需要，MS获取开销信息MS发送第一个AccessprobeMS没有收到ACK发送下一个AccessProbeMS检测到寻呼信道丢失MS进行AccessProbeHandoff到另一个BSMS收到GeneralPageMessage，判断开销消息是否符合当前情况MS向新的BS发送第一个AccessProbeMS没有收到ACK发送下一个AccessProbeMS收到Accessprobe的ACKMS进行AccessHandoff到另一个BSMS检测到寻呼信道丢失MS转向业务信道MS收到ExtendedChannelAssignmentMessage时间软切换导频集ＣＤＭＡ•有效导频集：与正在联系的基站对应的导频集合．•候选导频集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合．•相邻导频集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合．•剩余导频集：其它导频集合。ＷＣＤＭＡ•活动集：指ＵＥ当前正在使用的小区的集合。•观察集：ＵＥ根据ＹＴＲＡＮ给的邻近小区信息，正在观察但不在活动集中的小区．•已检集：ＵＥ检测到，但既不属于活动集也不属于观察集的小区．软切换导频集NeighborNeighborActiveActiveActiveNeighborNeighborNeighborNeighborNeighborNeighborNeighborRemainingRemaining软切换Threshold&TimerT-AddT-CompT-DropT-TdropSearch,compare,combine,thenSofthandoffIS-95A软切换过程PilotStrengthT-CompT-AddT-dropT-TdropTimeActivePilotNeighbororRemainingNeighborActiveCandidateabcdeIS-95A软切换过程步骤解释a相邻集中某个导频强度超过T_ADD，移动台向基站发送导频强度测量信息PSMM，并将该导频转入候选集b基站向移动台发送切换指示消息HDM，指示移动台将到批加入激活集c移动台接收到HDM，将该导频加入激活集，建立新的业务信道，并向基站发送切换完成消息HCMd导频强度低于T_DROP时，移动台启动相对应的切换切换去掉记时器T_DROPe切换去掉记时器到时，移动台向基站发送导频强度测量信息IS-95B软切换“动态”门限(1)手机将有效集中的导频按强度排序为：PS1PS2……PSn(2)导频P2强度超过T_ADD，手机将其加入候选集(3)导频P2强度超过[(SOFT_SLOPE/8)*10*log10(∑PSi)+ADD_INTERCEPT/2]，手机向BS上报导频强度测量消息(4)BS命令MS将P2加入有效集(5)导频P1强度小于[(SOFT_SLOPE/8)*10*log10(∑PSi)+DROP_INTERCEPT/2]，手机启动T_TDROP定时器(6)T_TDROP定时器超时，手机上报导频测量消息(7)BS命令MS将P1从有效集中删除(8)导频P1强度小于T_DROP，启动定时器(9)定时器超时，MS将P1从候选集中删除IS-95B软切换“动态”门限WCDMA切换判决示意图如果MONITOREDSET里的某个小区的Meas_Sign大于Best_Ss-As_Th+As_Th_Hyst并且持续时间超过DT而且ActiveSet不满就把这个小区加入ActiveSet.如果MONITOREDSET里的最好小区Best_Cand_Ss的Meas_Sign大于Worst_Old_Ss+As_Rep_Hyst并且持续时间超过DT而且ActiveSet已满就用这个小区取代ActiveSet中最差小区.如果ActiveSet里的某个小区的Meas_Sign低于Best_Ss-As_Th-As_Th_Hyst并且持续时间超过DT就从ActiveSet中移去这个小区这个小区已经是ActiveSet的最差小区.AS_Th相对门限AS_Th_Hyst相对门限的磁滞报告范围就是AS_Th-AS_Th_HystAS_Rep_Hyst取代磁滞DT触发时间AS_Max_SizeActiveSet内小区最大数目Best_Ss是ActiveSet内的最好小区Worst_Old_Ss是ActiveSet内的最差小区Best_Cand_Set是monitoredset内的最好小区Meas_Sign测量值这里目前仅指Ec/IoExtendedsystemparametermessage(1)PAGINGCHANNEL--ExtendedSystemParametersMsg【对接入切换、动态软切换、移动台反向导频的功率配比等参数进行定义】protocol_rev=6chan_type=1(Paging)ext_sysparmpilot_pn=188(0xbc)config_msg_seq=6.delete_for_tmsi=0pref_msid_type=3①mcc=349(0x15d)MobileCountryCodeimsi_11_12=9911thand12thdigitsoftheimsitmsi_zone_len=0.Imsi_t_supported=0.p_rev=6min_p_rev=1.soft_slope=0②add_intercept=0②drop_intercept=0②packet_zone_id=0max_num_alt_so=0reselect_included=0pilot_report=0③nghbr_set_entry_info=0nghbr_set_access_info=0qpch_supported=0Extendedsystemparametermessage(2)①PreferredACHMobileStationIdentifierTypeTheMSistouseontheAccessChannelus