BCCH系统消息.docx
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BCCH系统消息.docx
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BCCH系统消息
BCCH系统消息类型
13种类型的系统消息:
类型1,2,2bis,2ter,3,4,5,5bis,5ter,6,7,8,9
BCCH上发送的系统消息:
类型1,2,2bis,2ter,3,4,7,8,9
SACCH上发送的系统消息
类型5,5bis,5ter,6
BCCH系统消息类型
消息包含的内容
类型1
小区信道描述
RACH控制参数
剩余8位节组
类型2
邻区描述
NCC允许
RACH控制参数
类型2bis
邻区描述(扩展)
RACH控制参数
类型2ter
附加多频段信息
邻区描述(另一频段)
类型3
位置区识别
小区识别
控制信道描述
小区选项
小区选择参数
RACH控制参数
类型3剩余字节
类型4
位置区识别
小区选择参数
RACH控制参数
CBCH信道描述
类型4剩余字节
类型7
类型7剩余字节
类型8
类型8剩余字节
类型9
RACH控制参数
类型9剩余字节
BCCH的映射
在GSM中,每个TDMA帧包括8个时隙(TS0至TS7),并且都有一个帧号FN。
TDMA帧号是以3h28min53s760ms(2715648个帧)为周期循环编号的。
每2715648个帧为一个超高帧,每个超高帧有2048个超帧组成,一个超帧持续的时间为,每个帧持续时间为(51*26)=;而每个超帧又是由51个26复帧或26个51复帧组成。
26帧的复帧:
包括26个TDMA帧,时间间隔为*26=120ms,主要用于TCH(SACCH/T和FACCH)等业务信道
51帧的复帧:
包括51个TDMA帧,时间间隔为*51=235ms,主要用于BCCH,CCCH,SDCCH等控制信道。
MS在空闲模式下为了有效工作需要大量的网络信息,而这些信息都将在BCCH上来广播。
BCCH是个小容量的信道,每51复帧中仅有四帧(一个消息块)。
BCCH+CCCH(下行)51复帧
F
S
B
B
B
B
C
C
C
C
F
S
C
C
C
C
C
C
C
C
F
S
C
C
C
C
C
C
C
C
F
S
C
C
C
C
C
C
C
C
F
S
C
C
C
C
C
C
C
C
N
规范中规定了在那些消息块来发送什么样的系统消息。
如下(其中TC=(FNdiv51)mod8,即每个复帧(51帧)发送一条系统消息,每8个复帧循环一次)
SystemInformationMessage
当TC等于几时发送
TC=(FNdiv51)mod8
信道分配
Type1
0
BCCHNorm
Type2
1
BCCHNorm
Type2bis
5(GSM900不发送)
BCCHNorm
Type2ter
5或4
BCCHNorm
Type3
2和6
BCCHNorm
Type4
3和7
BCCHNorm
Type7
7
BCCHExt
Type8
3
BCCHExt
Type9
4
BCCHNorm
注释:
公式TC=(FNdiv51)mod8中FN为TDMA帧号,div为整除
BCCHNorm与BCCHExt的区别在于,BCCHNorm占用51复帧中的第2至第5帧;而BCCHExt占用的是51复帧中的第6至9帧,这几帧通常是用于CCCH的。
当一个规定的系统消息不需要发送时,网络可以发送任何系统消息和空闲突发脉冲序列(网络要在BCCH信道上连续不断的发送消息)。
要遵从下列规则:
i)BCCHExt可以和PCH、AGCH共享资源(请参考上面的注释)
ii)SystemInformationType1在使用跳频时或存在NCH信道时(NotifyChannel信道,属于CCCH的一种,用于语音广播和群呼)必须发送。
iii)如果需要,SystemInformationType2bis或2ter也被发送。
如果只需要它们中的一种,那么将在TC=5时发送;如果都需要,2bis在TC=5发送,2ter至少在每个第4次出现TC=4时发送。
iv)SystemInformationType7和8不是每次都需要。
只有当SystemInformationType4没有包含小区选择所需的所有信息时才发送
是否发送SystemInformationType9由SystemInformationType3中的相关参数决定,如果发送将是在TC=4的消息块中
网络可以向MS发送BCCH调度信息:
1.BCCH调度信息在9消息中指定,3消息中规定了是否存在BCCH调度,如果存在,哪里可以找到9消息
2.如果MS接收到调度信息,那么认定其在其有效直到接收到新的BCCH调度信息。
3.如果MS检测到BCCH的信息没有象预期的那样,那么MS需重新读取3和9消息来获得新的调度信息。
系统消息的发送
在GSM规范中定义了的在BCCH信道上发送的系统消息,必需系统消息2,3,4和可选择的系统消息1,2bis,2ter,7,8及其它都规则的在BCCH上广播。
那些不必须发送的系统消息,是由网络操作者根据网络的情况,决定是否发送。
系统消息类型1在系统采用跳频时或存在NCH信道时必须发送,其它情况可以不发送也可以发送,有操作者决定。
2bis消息当且仅当2消息和2bis消息的NeighbourCellDescription信息元素中的EXT-IND比特指示每个信息元素仅包含部分BA时才发送。
2ter消息当且仅当3消息中指示存在2ter消息时才会发送。
只支持P-GSM的手机应认为2消息的NeighbourCellDescription信息元素中的EXT-IND比特为剩余比特,认为2消息中携带了完整的BA表并且忽略2bis和2ter消息。
7和8在4不能包含所有的小区重选参数时必须发送,发送位置在CCCH信道上(即扩展的BCCH信道)。
在不满足上述条件时,这些系统消息可以发送,也可以不发送。
网络操作者可以设置系统是否发送系统消息1,7或8。
建议发送系统消息类型1。
系统消息类型7和系统消息类型8的发送位置为CCCH信道,若发送系统消息类型7和类型8必须占用一定的CCCH信道资源,所以在不一定要发送时,建议不发送系统消息类型7和类型8。
在系统采用小区广播信道(CBCH)时,系统消息类型4可能不能包含所有的小区重选参数。
这时应注意系统消息类型4是否能包含所有的小区重选参数,若不能则应将系统消息类型7和类型8打开。
如果有附加的小区重选参数,3消息中肯定要包括。
另外4消息或7与8消息两者之间必有其一包含这些参数。
为了降低移动台的功耗,MS采用DRX(不连续接收机制),在不需要接收寻呼消息的时间段里,它应该去测量非服务小区的BCCH载波的强度(可以测量属于BCCH的任何部分,因为BCCH信道在任何时刻BTS都是以满功率发射的),同时也包括服务小区的强度。
MS至少每30S要解码服务小区的BCCH的全部数据。
但MS并不是总是解码当前小区BCCH上的所有系统消息。
MS必须在5min内解码6个最强载波的影响小区重选的BCCH数据,即MS会解码邻小区的3和4消息。
双频网中增加了两种新的系统消息2ter和5ter。
单频或双频MS都会从系统消息听取供小区重选和切换的邻小区表。
与当前小区不属同一频段的相邻小区的频点分配消息将被携带在新增的系统消息中,2ter为重选,5ter为切换。
单频MS会使用2和3消息所指示的频点,必要时还会去收听2bis和5bis指示的该频段其他频点的消息。
SYSINFO2
SYSINFO5
SYSINFO2bis
SYSINFO5bis
SYSINFO2ter
SYSINFO5ter
GSM900小区
GSM900邻小区表
GSM1800邻小区表
GSM1800小区
GSM1800邻小区表
GSM1800邻小区表
GSM900邻小区表
C1和C2的计算
1.小区选择标准
无线信道质量是小区选择的重要因素,在GSM中规定了一个参数来表示无线信道质量的好坏。
路径损耗准则C1。
合适的小区C1必须大于0,C1的大小由小区选择的参数计算得到。
C1=Rxlev-Rxlev_Access_MIN-MAX[(MS_TXPWR_MAX_CCH-P),0]
式中:
Rxlev――――――――――――手机接收电平强度
Rxlev_Access_MIN――――――允许接入的最小电平
MAX[(MS_TXPWR_MAX_CCH-P),0]正常网络中为0
P:
MS的最大发射功率
MS_TXPWR_MAX_CCH:
MS在小区的允许输出功率
由于MAX[(MS_TXPWR_MAX_CCH-P),0]正常网络中为0,所以C1的计算公式可以简化为:
C1=Rxlev-Rxlev_Access_MIN
因此,C1的大小直接由手机的接收电平和允许接入的最小电平来决定。
Rxlev_Access_MIN在华为数管台上为“MS最小接收电平等级”,表示MS接入系统所需要的最小接收电平。
2.小区重选标准
前面讲小区选择的时候,我们讲到了C1,C1越大说明无线信道的通信质量越好。
那么小区重选也是和C1有关的,只不过是人为的加入了一些修正值,这样便于我们控制,经过修正后的C1我们作为小区重选的标准,记为C2。
C2=C1+CRO-TO×H(PT-T)PT≠31
C2=C1-CROPT=31
其中:
T为一个计时器,当该小区进入某个小区的邻区列表时开始计时,离开时被复位。
当PT-T<0时,H(PT-T)=0,当PT-T>0时,H(PT-T)=1
CRO(CELL_RESELECT_OFFSET):
小区重选偏移,表示对C2的修正值
TO(TEMPORARY_OFFSET):
小区重选临时偏移,表示对C2的人为修正值,在小区重选惩罚时间内有效
PT(TEMPORARY_OFFSET):
小区重选惩罚时间,避免小区重选过于频繁。
这三个参数可以在systeminformationtype3的剩余字节(SI3RestOctets)中找到。
另外还有一个和小区重选有关的参数,小区重选参数指示:
即PI,该参数决定CRO、TO、PT是否存在,也就是说该参数决定了是采用C1作为重选的标准还是采用C2作为重选的标准。
当PI为1时,表示采用C2作为重选的标准,当PI为0时,表示由C1作为重选的标准,也就是C2=C1。
PI在
1.SYSTEMINFORMATIONTYPE1
包含小区信道描述+RACH控制参数+剩余8位组(包含NCH的位置信息)
消息一的剩余8位组中指出了是否支持NCH信道(用于语音广播和语音群呼)及如果支持其在物理信道上的映射。
信息内容
长度/octets(1octet=8bits)
信息格式
L2PseudoLength
1
V
ProtocolDiscriminator
1/2
V
SkipIndicator
1/2
V
消息类型
Messagetype
1
V
小区信道描述
CellChannelDescription
16
V
随机接入控制参数
RACHControlParameters
3
V
SI1剩余字节
SI1restobtets
1
V
上表的前3个元素在所有的消息类型中的格式和内容是一样的,所以并在BCCH系统消息的解析中并没有有用信息,将直接忽略。
CellChannelDescription小区信道描述
FORMAT-ID(CA—No):
GSM系统应该是00,表示使用bit-map0位图格式。
ARFCNxxx:
0这个信道没有被使用
1这个信道已经被使用
以上的信息构成了一个位图,位图描述了哪些信道被分配给了该无线小区。
RACHControlParameters随机接入控制参数
MAXretrans:
MS最大重发次数。
表示MS在同一次立即指配过程中允许发送“信道请求”消息次数的上限。
00=1attempt
01=2attempts
10=4attempts
11=7attempts
TX-Integer:
扩展传输时隙数。
0000=3timeslotsspread
0001=4timeslotsspread
division:
3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,16,20,25,32,50
CellBarAccess(CBA):
小区接入禁止,华为参数为小区存取允许。
0=cellisnotblocked
1=cellisblockedforaccess
RE:
呼叫重建允许。
呼叫重建过程较长,一般不开启。
0=呼叫重建允许
1=呼叫重建不允许
EC:
紧急呼叫允许。
0=紧急呼叫允许
1=紧急呼叫不允许
AccessControlClass:
接入控制等级,包括普通接入控制等级(0-9)和特殊接入控制等级(11-15)
SI1restoctets
这个部分的主要信息有NCHposition和Bandindicator两个部分,其中NCH是用于通知语音组呼VGCS/语音广播VBS业务信息的信道,基站在NCH上通知VGCS/VBS成员。
目前,语音组呼VGCS/语音广播VBS这两项高级语音呼叫业务(ASCI)主要应用于铁路通信中。
所以一般的GSM中并不使用。
而bandindicator在GSM900中指示为1800,GSM1800中指示为1900.在我们的课题中并没有有用信息。
所以在解码时可以直接认为SI1RestOctets为无效字节。
SI1RestOctets>:
:
=
{L|H bit(5)>} : = bit==L>--ARFCNindicates1800band | bit==H>;--ARFCNindicates1900band 2.SYSTEMINFORMATIONTYPE2 IEI Informationelement Type/Reference Presence Format length L2PseudoLength L2PseudoLength 1 RRmanagementProtocolDiscriminator ProtocolDiscriminator M V 1/2 SkipIndicator SkipIndicator InformationType2MessageType MessageType M V 1 BCCHFrequencyList NeighbourCellDescription 16 NCCPermitted NCCpermitted ControlParameter RACHControlParameters 包含邻小区的BCCH频点描述(BCCH,用于小区选择和重选)+允许NCC(决定了PLMN)+RACH控制参数。 其中BCCH频点描述中是否包含本小区的BCCH频点可以由系统的一个参数决定 有个重要比特: EXT-IND是否已经完全携带了完整的BA表,0是1否 BA-IND用于指示是空闲模式的BA表还是专用模式下的BA表0专用模式1空闲模式 NeighbourCellDescription邻小区的BCCH描述 BA-NO: GSM900中置0 EXT-IND(octet2第7位): GSM900中置0.表示已经携带了完整的BA表,所以type2bis将不被发送。 BA-IND: 用于指示是空闲模式的BA表还是专用模式下的BA表 0专用模式1空闲模式 ARFCNxxx: 0信道在BA表中可用 ARFCNxxx: 1信道在不在BA表中 PLMNPermitted NCCpermitted(网络色码允许): 表示需要手机测量的NCC码的集合。 MS仅测量网络色码与参数NCCPermitted中设置为1的比特号相对应小区的信号质量和电平。 (所测量的小区必须是当前服务小区或BCCH频率表中规定的邻区。 每个小区的SCH信道上不断传送BSIC,而BSIC的高3比特是NCC。 例: NCCpermitted=00101000 意味着允许被测量的NCC=4andNCC=6 RACHControlParameters随机接入控制参数 MAXretrans: 手机初始接入时,在收到立即指派前,允许发送信道请求消息的最大重发次数.可设置为1,2,4,7次。 00=1attempt 01=2attempts 10=4attempts 11=7attempts TX-Integer: 手机在连续发送信道请求时,两次发送之间的间隔时隙数. 0000=3timeslotsspread 0001=4timeslotsspread division: 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,16,20,25,32,50 CellBarAccess: 小区接入禁止,华为参数为小区存取允许。 0=cellisnotblocked 1=cellisblockedforaccess RE: 呼叫重建允许。 呼叫重建过程较长,一般不开启。 0=呼叫重建允许 1=呼叫重建不允许 EC: 紧急呼叫允许。 为0表示允许进行紧急呼叫,为1表示不允许紧急呼叫,但11~15类手机不受此限制. AccessControlClass: ACC接入控制等级,包括普通接入控制等级(0-9)和特殊接入控制等级(11-15) 如果ACCXX=1,这个控制等级的手机被禁止访问网络。 3.SYSTEMINFORMATIONTYPE2bis 扩展邻小区的BCCH频点描述+RACH控制参数 2bis消息当且仅当2消息和2bis消息的NeighbourCellDescription信息元素中的EXT-IND比特指示每个信息元素仅包含部分BA时才发送。 (仅支持P-GSM900<频点1~124>的手机忽略该消息) 4.SYSTEMINFORMATIONTYPE2ter 扩展邻小区的BCCH频点描述2 2ter消息当且仅当3消息中指示存在2ter消息时才会发送。 P-GSM900手机或DCS1800单频手机忽略该消息。 5.SYSTEMINFORMATIONTYPE3 小区识别CI+位置区识别LAI+控制信道描述+小区选项(BCCH中的celloptions)+小区选择参数+RACH控制参数 在双频网中,消息3增加了两个新的字段: 早期类别发送控制(EARLYCLASSMARKSENDINGCONTROL),指示了多频MS是否有权通过BTS向BSC发送早期类别修改信息。 单频网络中要禁用。 系统消息2ter指示(SYSINFO2TerINDICATOR),指示多频MS系统还存在SYSINFO2ter Table SYSTEMINFORMATIONTYPE3messagecontent IEI Informationelement Type/Reference Presence Format length L2PseudoLength L2PseudoLength 1 RRmanagementProtocolDiscriminator ProtocolDiscriminator M V 1/2 SkipIndicator SkipIndicator InformationType3MessageType MessageType M V 1 CellIdentity CellIdentity AreaIdentification LocationAreaIdentification ChannelDescription ControlChanneldescription Options CellOptions(BCCH) SelectionParameters CellSelectionParameters ControlParameters RACHControlParameters 3RestOctets SI3RestOctets identity小区识别 CIvalue: 小区识别的数值(16进制) LocationAreaIdentification位置区识别 位置区标识信息元素的目的是提供一个明确的识别在3gpp系统所覆盖的区域内的位置识别。 LAI为位置区识别码,用于移动台的位置更新,它也由三部分组成。 LAI=MCC+MNC+LAC MCC,移动国家号码Mobilecountrycode(octet2and3)。 MNC,移动网号Mobilenetworkcode(octet3bits5to8,octet4)。 LAC,位置区号码Locationareacode(octet5and6),它的最大长度为16位,一个GSM PLMN中最多可以定义65536个不同位置区。 ControlChannelDescription控制信道参数 ATT: 0这个小区不允许MS进行IMSI的附着分离(ATTACH/DETACHprocedure) 1这个小区允许MS的ATTACH/DETACHprocedure Attach: 附着,简单来说就是向PS域进行一个注册,来获得PS域资源的使用权; Detach: 去附着,简单来说就是通知PS域将不再使用其资源。 CCCH-CONF和BS_AG_BLKS_RES: 表3-4CCCH-CONF的取值含义 CCCH-CONF编码(3比特)
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