第三章 移动通信组网原理
3.1 多信道共用技术
3.1.1 话务量与呼损率
1.话务量
话务量：是度量通信系统业务量或繁忙程
度的指标，是指单位时间内（ 1小时）进
行的平均电话交换量。
话务量分为流入话务量和完成话务量。
? 若话务量 A表示，则
A=S·? （ 2-88）
S,每次呼叫平均占用信道的时间,单位为“小
时 /次”。
?,每小时的平均呼叫次数（流入话务量）,单
位为,次 /小时”。
话务量 A是无两纲的量，命名为“爱尔兰”简
称 Erl。
如果一个小时内不断地占用一个信道，则其呼
叫话务量为 1爱尔兰，是一个信道具有的最大
话务量。
设在 100个信道上，平均每小时有 2100次呼
叫，平均每次呼叫时间为 2分钟，则这些
信道上的呼叫话务量为
2,呼损率
设完成话务量用 A0表示，则
A0=?0S (2-89)
?0,单位时间内呼叫成功的次数 。
E r lA 70
60
22100 ???
则呼损率 B为
呼损率也称通信网的服务等级。呼损
率越小，成功呼叫的概率越大，服务等
级越高。但是，呼损率和流入话务量是
相互矛盾的，也即服务等级和信道利用
率是矛盾的，使呼损率变小，只有让流
入的话务量小，要折中处理。
)902(00 ?????
?
??
A
AAB
如果呼叫有以下性质,
1,每次呼叫相互独立，互不相关（呼叫具有随
机性）；
2,每次呼叫在时间上都有相同的概率；并假定
移动通信系统的信道数为 n；
则呼损率可用爱尔兰呼损公式计算
该式就是电话工程中的爱尔兰公式。
)912(
!/
!/
1
??
?
?
n
i
i
n
iA
nA
B
? 信道的利用率 ?：每小时每信道的完成话
务量。
? 利用率 ?提高可以使呼损率 B加大，利用
率的提高要与呼损率综合考虑。
)922()1(0 ????
n
BA
n
A?
? 呼损率和话务量与信道数及信道利用率
的关系如书 P128表 5-2,由表可见,B一
定的条件下，随 n的增大,A不断增加。
? ?随 n 的加大而增长；
? n<3时,A随 n接近指数规律增长；
? n>6时,A随 n接近线性规律增长；
? n>8之后，增长很慢；
因此同一基站的共用信道数不宜过多。
3,用户忙时的话务量
? 繁忙小时集中度 k（ 集中系数）：忙时
话务量与全日的话务量之比。
设最忙的时间为 1小时，则 k取 10%至 15%,
每用户的忙时话务量为
全日话务量
忙时话务量?k
)932(3 6 0 01 ????? kTCa
C,通信网中每一用户每天平均呼叫次数
（次 /天）。
T,每次呼叫的平均占用信道时间 (秒 /次）。
3.1.2 每个信道能容纳的用户数
每个信道所能容纳的用户数 m为
)942(
3 6 0 0/
?
??
?
??
kTC
n
A
a
nA
m
? 由书中 P129表 5-3可以看出，增加呼损率 B，
能够容纳更多的用户（加大流入的话务
量）,但服务等级下降。
3.2 移动通信环境下的干扰
? 在移动通信的无线网设计中，解决无线
覆盖区和无线电干扰是两大难题。
? 无线电干扰一般分为同频道干扰、邻频
道干扰、互调干扰、阻塞干扰和近端对
远端的干扰等 。
1,同频道干扰：所有落在收信机通带内的
与接收信号频率相同或相
近的干扰信号。
? 基本措施：是通过基站站址布局（保持
同频复用距离）、合理的覆盖区设计及
频道配置。
2,邻频道干扰
工作在ｋ频道的接收机受到工作于ｋ土 1
频道的信号的干扰，即邻道 (k土 １ 频道）
信号功率落入ｋ频道的接收机通带内造
成的干扰称为邻频道干扰。
? 解决措施,
(1）降低发射机落入相邻频道的干扰功
率，即减小发射机带外辐射；
(2) 提高接收机的邻频道选择性；
(3) 在网络设计中，避免相邻频道在同一小
区或相邻小区内使用。
３ 互调干扰
在专用网和小容量网中，互调干扰
可能成为组网较关心的问题。
? 两类互调干扰：发射机互调干扰和接收
机互调 干扰。
（ 1）发射机互调于扰
一部发射机发射的信号进入了
另一部发射机，并在其末级功放的
非线性作用下与输出信号相互调制，
产生不需要的组合干扰频率，对接
收信号频率与这些组合频率相同的
接收机造成的干扰，称为发射机互
调干扰。
（ 2）接收机互调干扰
当多个强干扰信号进入接收机
前端电路时，在器件的非线性作用
下，干扰信号互相混频后产生可落
入接收机中频频带内的互调产物而
造成的干扰称为接收机互调干扰。
? 三阶互调干扰
一般非线性器件输出电流 ic与电压的关
系为
ak,非线性器件的特性系数，通常
a1>a2>a3>…
? 假设有两个信号同时作用于非线性器件，
即
tBtAu BA ?? co sco s ??
?????? 332210 uauauaai c
? ic式 失真项为
在 n=3 三阶失真项中，会出现
这两种组合干扰对接收机的影响比较大，
并称为三阶互调干扰。
?,4,3,2)c o sc o s( ??? ntBtAa nBA
n
n ??
0
0
2
2
???
???
??
??
AB
BA
4 阻塞于扰
当外界存在一个离接收机工作频率
较远，但能进入接收机并作用于其前端
电路的强干扰信号时，由于接收机前端
电路的非线性而造成对有用信号增益降
低或噪声增高，使接收机灵敏度下降的
现象称为阻塞干扰。这种干扰与干扰信
号的幅度有关，幅度越大，干扰越严重。
当干扰电压幅度非常强时，可导致接收
机收不到有用信号而使通信中断。
5,近端对远端的于扰
当基站同时接收从两个距离不同的
移动台发来的信号时，距基站近的移动
台Ｂ（距离ｄ 2)到达基站的功率明显要大
于距离基站远的移动台 Ａ（距离 ｄ 1，
d2<<d1） 的到达功率，若二者频率相近，
则距基站近的移动台Ｂ就会造成对距基
站远的移动台Ａ的有用信号的干扰或仰
制，甚至将移动台Ａ的有用信号淹没。
这种现象称为近端对远端干扰（远近效
应）。
3.3 区域覆盖和信道分配
? 移动通信网：是承接移动通信业务的网
络，主要完成移动用户之间、移动用户
与固定用户之间的信息交换。信息交换
包括话音、数据、传真和图象等。
? 移动通信网的服务区域覆盖可分为两类,
1,小容量的大区制；
2,大容量的小区制（蜂窝系统）。
3.3.1 大区制
? 大区制：在一个服务区域内只有一个或
几个基站 (BS)。
? 基站作用：负责移动通信的联络和控制。
大区制移
动通信
R：
分
集
接
收
站
? 特点：天线架设得高；发射机输出功率
大 （ 200W)； 服务区内所有频道都不能重
复；覆盖半径大约为 30km至 50km。
? 优点：组成简单, 投资少, 见效快 。
? 缺点,服务区内的所有频道（一个频道
包含收、发一对频率）的频率都不能重
复,频率利用率和通信容量都受到了限
制。
? 适用范围：主要用于专网或用户较少的
地域 。
3.3.2 小区制
? 小区：把整个服务区域划分为若干个无
线小区（ cell),每个小区分别设置一个基
站。半径 2至 20km,小的 1至 3km,500m,
? 功率,5至 20W,
? 基站作用：负责本区移动通信的联络和
控制，又可在移动业务交换中心（ＭＳ
Ｃ）的统一控制下，实现小区之间移动
用户通信的转接，以及移动用户与市话
用户的联系。
? 区群：由采用不同信道的若干小区
组成的覆盖区域。
? 频率复用：将相同的频率在相隔一
定距离的小区中重复使用。
要求：使用相同频率的小区（同频
小区）之间干扰足够小，只有不同
区群中的小区才能进行频率复用
（或信道再用）。
? n频制：称采用不同信道的 n个小区
组成的区群为 n频制。
1,带状网
适用范围：用于覆盖铁路、公路和海岸线
等
a,采用有向天线 b,采用全向天线
? 带状网的同频干扰
? r, 小区半径；
? ds,信号传输距离；
? n, 一个区群内小区的个数。
a, 相邻小区的交叠宽度；
d1, 同频干扰传输距离；
I/S,干扰信号比。
最不利情况下，同频干扰,
2,蜂窝网
(1) 小区形状
正多边形无空隙、无重叠小区覆盖的三种
形状。
? 三种形状小区比较
? 在服务区域一定的情况下，用正六边形
小区所需的基站最少。
? 蜂窝网：小区形状为正六边形的移动通
信网。
蜂窝移动通信网
(2) 区群组成
? 组成：由采用不同信道的若干小区
组成。区群附近的若干小区
不能用相同的信道。
? 应满足的两个条件,
a,区群之间可以相邻，且无空隙、无
重叠覆盖；
b,保证各相邻小区之间的距离相等。
? 区群内的小区数应满足,
? i,j,正整数。
22 jijiN ???
（ 3）同频小区的距离
同信道小区中心之间的距离
R,小区辐射半径； N,小区数。
区群内小区数 N越大,D越大，抗干扰强。
rN
rjiji
iijrD
??
????
???
3
)(3
)2/3()2/(3
22
22
j
i
(4) 中心激励与顶点激励
a,中心激励
（采用全向天线）
b,顶点激励
（采用定向天线）
? 采用定向天线可以减少同道干扰；消除
小区内障碍物的阴影区。
（ 5）小区的分裂
无线小区还可以继续划小为微小区
（ Microcell)和微微小区 (Piccell)以不断适
应用户数增长的需要。
? 若系统中 所有小区都按原小区半径的
一半分裂，则理论上，系统容量增长接
近 4倍。
? 根据服务区内用户的密度不同，在用户
密度高的区域，将小区面积划小，采用
小区分裂的方法。
? 小区制的优点,
1,提高了频谱利用率（最大的优点）；
2,基站的功率减小，使相互间的干扰减少；
3,小区的服务范围可根据用户的密度确定
定，组网灵活。
3.3.2 信道配置
? 信道 (频道 )配置：主要解决将给定的信
道（频率）如何分配给在一个区群的各
小区。（针对 FDMA,TDMA系统）
? 信道配置的方式：分区分组配置法和等
频间距配置法
1,分区分组配置法
? 配置原则,
（ 1） 尽量减少占用的总频段。
（ 2） 同一区群内不能使用相同的信道；
（ 3） 小区内采用无三阶互调的相容信道。
? 相容信道：无三阶互调干扰的信道。
例如：假设频段以等间隔划分为信道，按
顺序标明信道的号码 N=1,2,3,4,…, 若每
个区群 7个小区，每个小区 6个信道，按
上述原则进行分配，可得,
? 可以利用频道序号的差值有无相同，判
别一组频道中是否存在三阶互调干扰。
如果存在三阶互调干扰，则
di,x=dk,j
i,j,k,x,；频道序号；
di,x, dk,j,频道序号差值。
利用计算机搜索来得到无三阶互调干
扰的相容信道。上面的例题使用 42信道
并且只占用 42信道的频段，是最佳的分
配方案。（在很多方案中占用信道数大
于需要信道数。）
? 缺陷：由于出发点是避免三阶互调干扰，
没考虑同一信道组的频率间隔，可能会
出现较大的邻道干扰。
2,等频距配置法
等频距配置法：按等频率间隔来配置信道。
只要频距选得足够大，就可以有效地
避免道干扰和互调干扰（虽然这样的频率
配置可能正好满足产生互调的频率关系
di,x=dk,j,但频距大，接收机滤波器可以滤
除干扰）。
? 若需要Ｍ个信道，将其分为Ｎ个信
道组，则每个信道组中有 M/N个信
道，Ｎ (小区个数 )个信道组的信道序
列号可以确定如下,
K+j·N Ｋ =1,2,3,…,N； j =0,1,2,3,…,
(M/N)-1
K,信道组的序列号。
例如Ｎ =７，则信道的配置为；
第一组 １、８、１５、２２、２９,…
第二组 ２、９、１６、２３、３０,…
第三组 ３、１０、１７、２４、３
１,…
第四组 ４、１１、１８、２５、３
２,…
第五组 ５、１２、１９、２６。３
３,…
第六组 ６、１３、２０、２７、３
４,…
第七组 ７、１４、２１、２８、３
? 最小频率间隔为 ７个信道间隔，若
信道间隔为 25kHz，则最小频率间
隔可达 175kHz,接收机的输入滤波
器便可有效地抑制邻道干扰和互调
干扰。
? 我国 GSM网和 TACS网均采用了这种
方法
? 若采用定向天线，每个基站应配置
三组信道，例如 Ｎ =7，每个区群就
需有 ２１个信道组。
3.3.3信道分配策略
两类信道分配策略：固定的信道分配策略
和动态的信道分配策略。
1,固定的信道分配策略：将一组信道固定
配置给某一基站。
优点：控制方便，投资少。
缺点：信道利用率低。
2,动态的信道分配策略,信道不固定或部分
不固定地配置给各基站。
? 可分为动态配置和柔性配置。
1,动态配置：随业务量的变化重新配置全
部信道（信道全部不固定） 。
2,柔性配置：准备若干个信道，需要时提
供给某小区（信道部分不固定）。
? 动态配置法的优、缺点,
优点：频率利用率高；
缺点：控制复杂。 (考虑各类干扰、计算、
存储和设备因素）
3.4 网络结构
3.4.1 基本结构
移动用户 ?基站 ?交换机 ?固定网络 ?固定用
移动用户 ?基站 ?交换机 ?基站 ?移动用户
? 通常每个基站要同时支持 50路话音呼叫，
每个交换机可以支持近 100个基站，交换
机到固定网络之间需要 5000个话路的传
输容量。
? 交换机组成和基本原理
(a) 交换机的组成 (b)交换机的基本原理
? 交换机（移动交换中心 MSC)功能：除具
备常规交换机的功能外，还负责移动性
管理和无线资源管理。如越区切换、漫
游、用户位置登记管理等。
? 基站的组成
? 模拟蜂窝移动通信网由三大部分组成,
移动交换局 (MTSO)（ 移动交换中心 (MSC)）,
基站 (BS)和移动台 (MS),
公众通信网
MS
BS
BS
MS
BS
BS
MSC
MSC
移动交换中
心或
移动电话交
换局 MTSO
基站 移动台
移动通信网
MS
MS
? 3.4.2 数字蜂窝移动通信网的网络结构
1,网络功能示意图
基站子系统 网络子系统
2,网络移动管理示意图
服务区
…
服务区
MSC
MSC
…
位置区
位置区
基站
基站
…
…
移
动
通
信
网
PLMN
PLMN
…
公用陆地移动通
信网
二级移动汇接局
一级移动汇接局
二级移动汇接局 二级移动汇接局
移动端局 移动端局
… … …
移动端局 … …
3,多服务区的网络结构
? 移动台（ MS）,移动通信设备；
? 基站收发信台（ BTS）,由无线收发机
及多块用于无线电接口的信号处理模块
组成；
? 基站控制器（ BSC）,主要任务是实现
频率管理及 BTS的控制和交换功能，主
要有无线信道的安排和释放，切换的安
排。它监视和控制几个基站；
? 基站分系统（ BSS）,包括基站收发信台
（ BTS） 和基站控制器（ BSC）；
? 原籍位置寄存器（ HLR）,用于移动用
户的数据库。每一个移动网有一个 HLR。
? HLR所存储的用户信息分为两类,
（ 1）永久信息。如用户的类别、业务信息,
用户的各种号码、识别码 (IMSI)和用
户的保密参数等。
（ 2）用户当前位置的临时信息。如移动用
户临时识别码 (TMSI),移动用户的漫游
号 (MSRN),VLR地址等，用于建立至移
动台的呼叫路由。存储在 HLR中的数据
由授权维护人设置
HLR的 主要责任,
①对在 HLR中登记的移动台 (MS)
的所有用户参数的管理、修改等；
②计费管理；
③ VLR的更新。
? 访问位置寄存器（ VLR）,是访问者位
置登记器，存储用户位置的动态数据库。
包含当前 MSC服务的移动用户的所有有
关数据，通常一个移动交换 (MSC)区有一
个 VLR。 VLR的永久数据与 HLR中的相
同，临时性数据略有不同。临时性信息
包括当前已激活的特性、临时用户识别
号 (TMSI),移动台漫游号 (MSRN),所在
位置区的标志以及向用户提供的服务参
数等,是动态数据库。
主要责任,
①移动台漫游号管理；
②临时移动台标识管理；
③访问的移动台用户管理；
④ HLR的更新；
⑤管理 MSC区，位置区及基站区；
?管理无线信道（如信道分配表,
动态信道分配管理、信道阻塞状
态）。
? 认证中心（ AUC）,认证移动用户的身
份以及产生相应认证参数的功能实体。
参数包括随机号码（ RAND),期望的响
应 (SRES)和密钥 KC等。
? 设备标志寄存器（ EIR）,存储有关移
动台设备参数的数据库。实现对移动台
设备的识别、监视、闭锁等功能，防止非
法移动台使用。
? 操作维护中心（ OMC）,网络操作维护
人员对全网进行监控和操作的功能实体。
接入 MSC和 BSC,处理来自网络的错误
报告，控制 BSC和 BTS的业务负载。
OMC通过 BSC对 BTS进行设置并允许操
作者检查系统的相连部分。
? 移动交换中心（ MSC）； 是无线电系统
与公共电话交换网之间的接口设备，完
成所有必须的信令功能，以建立与移动
台的往来呼叫。主要责任是,
（ 1）路由选择管理；
（ 2）计费和费率管理；
（ 3）业务量管理；
（ 4）向原籍位置寄存器 (HLR)发送有关业
务量信息和计费信息。
? 公共交换电话网（ PSTN）；
? 综合业务数字网（ ISDN）；
? 公共数据网（ PND）。
蜂窝移动通信系统接口
接口的主要功能,
? Sm,用户与移动网之间的接口，也称人
机接口。在移动设备中包括键盘,
液晶显示以及实现用户身份识别
功能的部件 (SIM卡 )。
? Um,移动台与基站收发信机之间的无线
接口，也称无线接口或空中接口。
它包含信令接口和物理接口两方面
的含义。无线接口的不同是数字移
动网与模拟移动网的主要区别之一。
? A接口：基站与移动交换中心之间的接口,
此接口所传递的主要信息有基
站管理、呼叫处理与移动特
性管理等。
? A-bis,基站控制器 (BSC)与基站收发信机
(BTS)之间的接口。此接口支持所
有向用户提供的服务，并支持对
BST无线设备的控制和对无线资源
的分配。
? B接口：移动交换中心 (MSC)与访问
位置寄存器 (VLR)之间的接口。当
MSC需要知到某个移动台的当前位
置时，就查寻 VLR； 当移动台启动
与某个 MSC有关的位置更新程序时，
MSC 就会通知存储着有关信息的
VLR； 当用户使用特殊的附加业务
或改变相关的业务信息时,MSC也
通知 VLR,需要时，更新相应的
HLR。
? Ｃ接口：移动交换中心 (MSC)与归属位置
寄存器 (HLR)之间的接口，此接口用于传
递管理与路由选择的信息。呼叫结束时，
相应的 MSC向 HLR发送计费信息。
? Ｄ接口：归属位置寄存器 (HLR)与访问位
置寄存器 (VLR)之间的接口。此接口用于
有关移动台位置和用户管理的信息交换。
为支持移动用户在整个服务区内发起或
接收呼，两个位置寄存器问必须交换数
据。 VLR通知 HLR某个归属它的移动台
的当前位置，提供该移动台的漫游号码；
? HLR向 VLR发送支持对该移动台服务所
需要的所有数据。当移动台漫游到另一
个 VLR服务区时,HLR应通知原先为此
移动台服务的 VLR消除有关信息。当移
动台使用附加业务，或者用户要求改变
某些参数时，也要用Ｄ接口交换信息。
? Ｅ接口：移动交换中心之间的接口。此
接口主要用于 MSC之间交换有关越区切
换的信息。
? Ｆ接口：移动交换中心 (MSC)与设备标志
寄存器 (EIR)之间的接口。此接口用于
MSC与 EIR之间交换有关移动设备管理的
信息，例如国际移动设备识别码等。
? Ｇ接口：访问位置寄存器 VLR之间的接
口。当某个移动台使用临时移动台标识
号 (TMSI)在新的 VLR中登记时,G接口用
于在 VLR之间交换有关信息。此接口还
用于向分配 TMSI的 VLR检索此用户的国
际移动用户识别码 (IMSC)。
? Um接口协议模型举例
? 未来移动通信网络结构应分为三个层次,
1,最底层为通用信息接入网络，它能使人
们利用各种空中接口标准，在不同的环
境下（如室内、室外、卫星等）都能接
入到网络中；
2,宽带信息传输网络（也称为核心交换网
络），它能有效地运载大量用户的多种
类型多种速率的业务和高效地处理高密
度和高速移动的用户的呼叫，同时还能
运载和处理大量的用户移动性管理等的
控制和管理负荷；
3,最高层为业务管理（控制）网络，它不
仅能过提供现有网络的管理，还能为用
户提供生成自行设计的新业务的能力和
在网络中迅速引入这些新业务的能力,
? 两个支持网路,
1,智能信令控制网络，它提供用户和网络
之间的虚电路 /信道的连接和同步。、
智能路由和特殊的网络业务；
2,统一的网络管理，它提供全网的运行、
维护和管理，对保证服务质量和无限资
源的最佳监测和使用是必要的。
3.5 信令
? 信令：为使通信网有序地工作所传输的
控制信号。
? 信令作用：信令在通信网的不同环节
（ BS,MS和 MSC)之间传输，各环节进
行分析处理并通过交互作用形成一系列
的操作和控制，保证用户信息有效、可
靠地传输。
? 信令分两种,
接入信令, 用户到网络节点间的信令,在
移动通信中是指移动台到基站之间的信
令 ；
网络信令, 网络节点之间的信令,在移动
通信中网络信令称 7号信令 (SS7)。
3.5.1 接入信令
信令按信号形式可分为数字信令和音频信
令 (模拟信令 )。
一、数字信令
主要用于模拟系统，经调制后，在无线信
道上传输。
P SW A或 D SP
常用的信令格式
二、音频信令
音频信令是由不同音频信号组成的。分单
音频信令、双音频信令和多音频信令。
1,带内单音频信令
带内单音频信令：用 0.3~3kHz范围内不同
的单音作为信令。
2.带外亚音频信令
带外亚音频信令：采用低于 0.3kHz的单音
作为信令。
3,双音频拨号信令
拨号信令：移动台主叫时发往基站的信令。
? 拨号信令常采用的方式有单音频脉冲和
双音频脉冲。
? 单音频脉冲方式：用拨号盘使 2.3kHz的
单音按脉冲方式发送。
? 双音频脉冲：采用两个不同频率范围的
单音频脉冲组合。
? 十取一：用话带内的 10个单音，每一个
单一音代表一个十进制的数。
? 五取二：用话带内的 5个单音，每次同时
选播两个单音。共有 C52=10种组合，每
一组和代表一个十进制数。
? 4?3方式 (双音多频 DTMF方式 ):,用话带
内的 7个单音，把它们分为高音群和低音
群，用高音群的一个单音和低音群的一
个单音来代表一个十进制数，进行发送。
三、信令传输协议
数字蜂窝移动通信系统链路层信息帧格式
GSM链路层信息帧控制字段构成
N(R),接收机序列号；
N(S),发射机序列号；
S,监督功能比特；
U,无序号功能比特；
P/F,查询 /终止比特。发送命令时为查询比
特，发送响应时为终止比特。
? 信令的传输方式有两种,
(1)无证实（无应答）信息传输方式；
(2)有证实 (应答 )信息传输方式,
3.5.2 网络信令
7号信令：主要用于交换机之间、交换机与
数据库（如 HLR,VLR和 AUC)之间交换
信息。
三个组成部分,
(1)信令点（ SP ---Packet Switched Public
Data Network )包括业务交换点（ SSP---
Service Switching Point )和业务控制点
（ SCP---Service Control Point )
(2)信令链路
(3)信令转移点 (STP)
7号信令网
? HLR---Home Location Register本地位置
寄存器
? VLR---Visitor Location Register拜访位置
寄存器
? MSC---Mobile Switching Center移动交换
中心
? BSS---Base Station System基站子系统
? Abis--- Abis
? AUC---Authentication Center 鉴权中心
? PSTN ---Public Switched Telephone
Network 公用交换电话网
? ACM---Address Complete Message
地址完成消息
? IAM---Incepted address Message
信令应用举例 ( 呼叫控制）
3.6 位置管理和越区切换
3.6.1 位置管理和呼叫
1,位置登记
位置管理通常采用两层数据库,HLR和
VLR。
PLMN(Public Land Mobile Network )公共
陆地移动网,包括一个 HLR和若干个
VLR,VLR管理如若干个位置区的内的
移动用户。
位置登记示意图
家区
MSCA(LAA)
MSCA将 MS的
信息送入 HLR
进行登记
新区
MSCB(LAB)
MS移动 1
MS自动向
MSCB的 VLRB
登记
将 VLRB的信息反馈给
MSCA的 HLR
新区
MSCc(LAC)
将 VLRc的信息反馈给
MSCA的 HLR
MS自动向
MSCc的
VLRc登记
MSCA 收到 VLRc信息后
注销 VLRB中 MS的信息
MS
移
动
2
位置登记
分强迫登记：每到一个新区要进行
位置登记
定时登记,MSC要求每个移动台定
时发送相关信息。
2,呼叫
3.6.2 越区切换
越区切换：将正在进行的移动台与基站之
间的通信链路从当前基站转移到另一基
站的过程。
越区切换涉及的三个方面的问题,
(1) 越区切换的准则，即何时进行切换；
(2) 越区切换如何控制；
(3)越区切换时的信道分配。
越区切换分类：分硬切换和软切换两类。
? 越区切换准则
(1) 相对信号强度准则；
(2) 具有门限规定的相对信号强度准则；
(3) 具有滞后余量的相对信号强度准则；
(4) 具有滞后余量和门限规定的相对信号强
度准则。
2,越区切换的控制策略
(1) 移动台控制的越区切换；
(2) 网络控制的越区切换；
(3) 移动台辅助的越区切换。
3,越区切换时的信道分配
在每个小区余出部分信道专门用于越区
切换。
3.1 多信道共用技术
3.1.1 话务量与呼损率
1.话务量
话务量：是度量通信系统业务量或繁忙程
度的指标，是指单位时间内（ 1小时）进
行的平均电话交换量。
话务量分为流入话务量和完成话务量。
? 若话务量 A表示，则
A=S·? （ 2-88）
S,每次呼叫平均占用信道的时间,单位为“小
时 /次”。
?,每小时的平均呼叫次数（流入话务量）,单
位为,次 /小时”。
话务量 A是无两纲的量，命名为“爱尔兰”简
称 Erl。
如果一个小时内不断地占用一个信道，则其呼
叫话务量为 1爱尔兰，是一个信道具有的最大
话务量。
设在 100个信道上，平均每小时有 2100次呼
叫，平均每次呼叫时间为 2分钟，则这些
信道上的呼叫话务量为
2,呼损率
设完成话务量用 A0表示，则
A0=?0S (2-89)
?0,单位时间内呼叫成功的次数 。
E r lA 70
60
22100 ???
则呼损率 B为
呼损率也称通信网的服务等级。呼损
率越小，成功呼叫的概率越大，服务等
级越高。但是，呼损率和流入话务量是
相互矛盾的，也即服务等级和信道利用
率是矛盾的，使呼损率变小，只有让流
入的话务量小，要折中处理。
)902(00 ?????
?
??
A
AAB
如果呼叫有以下性质,
1,每次呼叫相互独立，互不相关（呼叫具有随
机性）；
2,每次呼叫在时间上都有相同的概率；并假定
移动通信系统的信道数为 n；
则呼损率可用爱尔兰呼损公式计算
该式就是电话工程中的爱尔兰公式。
)912(
!/
!/
1
??
?
?
n
i
i
n
iA
nA
B
? 信道的利用率 ?：每小时每信道的完成话
务量。
? 利用率 ?提高可以使呼损率 B加大，利用
率的提高要与呼损率综合考虑。
)922()1(0 ????
n
BA
n
A?
? 呼损率和话务量与信道数及信道利用率
的关系如书 P128表 5-2,由表可见,B一
定的条件下，随 n的增大,A不断增加。
? ?随 n 的加大而增长；
? n<3时,A随 n接近指数规律增长；
? n>6时,A随 n接近线性规律增长；
? n>8之后，增长很慢；
因此同一基站的共用信道数不宜过多。
3,用户忙时的话务量
? 繁忙小时集中度 k（ 集中系数）：忙时
话务量与全日的话务量之比。
设最忙的时间为 1小时，则 k取 10%至 15%,
每用户的忙时话务量为
全日话务量
忙时话务量?k
)932(3 6 0 01 ????? kTCa
C,通信网中每一用户每天平均呼叫次数
（次 /天）。
T,每次呼叫的平均占用信道时间 (秒 /次）。
3.1.2 每个信道能容纳的用户数
每个信道所能容纳的用户数 m为
)942(
3 6 0 0/
?
??
?
??
kTC
n
A
a
nA
m
? 由书中 P129表 5-3可以看出，增加呼损率 B，
能够容纳更多的用户（加大流入的话务
量）,但服务等级下降。
3.2 移动通信环境下的干扰
? 在移动通信的无线网设计中，解决无线
覆盖区和无线电干扰是两大难题。
? 无线电干扰一般分为同频道干扰、邻频
道干扰、互调干扰、阻塞干扰和近端对
远端的干扰等 。
1,同频道干扰：所有落在收信机通带内的
与接收信号频率相同或相
近的干扰信号。
? 基本措施：是通过基站站址布局（保持
同频复用距离）、合理的覆盖区设计及
频道配置。
2,邻频道干扰
工作在ｋ频道的接收机受到工作于ｋ土 1
频道的信号的干扰，即邻道 (k土 １ 频道）
信号功率落入ｋ频道的接收机通带内造
成的干扰称为邻频道干扰。
? 解决措施,
(1）降低发射机落入相邻频道的干扰功
率，即减小发射机带外辐射；
(2) 提高接收机的邻频道选择性；
(3) 在网络设计中，避免相邻频道在同一小
区或相邻小区内使用。
３ 互调干扰
在专用网和小容量网中，互调干扰
可能成为组网较关心的问题。
? 两类互调干扰：发射机互调干扰和接收
机互调 干扰。
（ 1）发射机互调于扰
一部发射机发射的信号进入了
另一部发射机，并在其末级功放的
非线性作用下与输出信号相互调制，
产生不需要的组合干扰频率，对接
收信号频率与这些组合频率相同的
接收机造成的干扰，称为发射机互
调干扰。
（ 2）接收机互调干扰
当多个强干扰信号进入接收机
前端电路时，在器件的非线性作用
下，干扰信号互相混频后产生可落
入接收机中频频带内的互调产物而
造成的干扰称为接收机互调干扰。
? 三阶互调干扰
一般非线性器件输出电流 ic与电压的关
系为
ak,非线性器件的特性系数，通常
a1>a2>a3>…
? 假设有两个信号同时作用于非线性器件，
即
tBtAu BA ?? co sco s ??
?????? 332210 uauauaai c
? ic式 失真项为
在 n=3 三阶失真项中，会出现
这两种组合干扰对接收机的影响比较大，
并称为三阶互调干扰。
?,4,3,2)c o sc o s( ??? ntBtAa nBA
n
n ??
0
0
2
2
???
???
??
??
AB
BA
4 阻塞于扰
当外界存在一个离接收机工作频率
较远，但能进入接收机并作用于其前端
电路的强干扰信号时，由于接收机前端
电路的非线性而造成对有用信号增益降
低或噪声增高，使接收机灵敏度下降的
现象称为阻塞干扰。这种干扰与干扰信
号的幅度有关，幅度越大，干扰越严重。
当干扰电压幅度非常强时，可导致接收
机收不到有用信号而使通信中断。
5,近端对远端的于扰
当基站同时接收从两个距离不同的
移动台发来的信号时，距基站近的移动
台Ｂ（距离ｄ 2)到达基站的功率明显要大
于距离基站远的移动台 Ａ（距离 ｄ 1，
d2<<d1） 的到达功率，若二者频率相近，
则距基站近的移动台Ｂ就会造成对距基
站远的移动台Ａ的有用信号的干扰或仰
制，甚至将移动台Ａ的有用信号淹没。
这种现象称为近端对远端干扰（远近效
应）。
3.3 区域覆盖和信道分配
? 移动通信网：是承接移动通信业务的网
络，主要完成移动用户之间、移动用户
与固定用户之间的信息交换。信息交换
包括话音、数据、传真和图象等。
? 移动通信网的服务区域覆盖可分为两类,
1,小容量的大区制；
2,大容量的小区制（蜂窝系统）。
3.3.1 大区制
? 大区制：在一个服务区域内只有一个或
几个基站 (BS)。
? 基站作用：负责移动通信的联络和控制。
大区制移
动通信
R：
分
集
接
收
站
? 特点：天线架设得高；发射机输出功率
大 （ 200W)； 服务区内所有频道都不能重
复；覆盖半径大约为 30km至 50km。
? 优点：组成简单, 投资少, 见效快 。
? 缺点,服务区内的所有频道（一个频道
包含收、发一对频率）的频率都不能重
复,频率利用率和通信容量都受到了限
制。
? 适用范围：主要用于专网或用户较少的
地域 。
3.3.2 小区制
? 小区：把整个服务区域划分为若干个无
线小区（ cell),每个小区分别设置一个基
站。半径 2至 20km,小的 1至 3km,500m,
? 功率,5至 20W,
? 基站作用：负责本区移动通信的联络和
控制，又可在移动业务交换中心（ＭＳ
Ｃ）的统一控制下，实现小区之间移动
用户通信的转接，以及移动用户与市话
用户的联系。
? 区群：由采用不同信道的若干小区
组成的覆盖区域。
? 频率复用：将相同的频率在相隔一
定距离的小区中重复使用。
要求：使用相同频率的小区（同频
小区）之间干扰足够小，只有不同
区群中的小区才能进行频率复用
（或信道再用）。
? n频制：称采用不同信道的 n个小区
组成的区群为 n频制。
1,带状网
适用范围：用于覆盖铁路、公路和海岸线
等
a,采用有向天线 b,采用全向天线
? 带状网的同频干扰
? r, 小区半径；
? ds,信号传输距离；
? n, 一个区群内小区的个数。
a, 相邻小区的交叠宽度；
d1, 同频干扰传输距离；
I/S,干扰信号比。
最不利情况下，同频干扰,
2,蜂窝网
(1) 小区形状
正多边形无空隙、无重叠小区覆盖的三种
形状。
? 三种形状小区比较
? 在服务区域一定的情况下，用正六边形
小区所需的基站最少。
? 蜂窝网：小区形状为正六边形的移动通
信网。
蜂窝移动通信网
(2) 区群组成
? 组成：由采用不同信道的若干小区
组成。区群附近的若干小区
不能用相同的信道。
? 应满足的两个条件,
a,区群之间可以相邻，且无空隙、无
重叠覆盖；
b,保证各相邻小区之间的距离相等。
? 区群内的小区数应满足,
? i,j,正整数。
22 jijiN ???
（ 3）同频小区的距离
同信道小区中心之间的距离
R,小区辐射半径； N,小区数。
区群内小区数 N越大,D越大，抗干扰强。
rN
rjiji
iijrD
??
????
???
3
)(3
)2/3()2/(3
22
22
j
i
(4) 中心激励与顶点激励
a,中心激励
（采用全向天线）
b,顶点激励
（采用定向天线）
? 采用定向天线可以减少同道干扰；消除
小区内障碍物的阴影区。
（ 5）小区的分裂
无线小区还可以继续划小为微小区
（ Microcell)和微微小区 (Piccell)以不断适
应用户数增长的需要。
? 若系统中 所有小区都按原小区半径的
一半分裂，则理论上，系统容量增长接
近 4倍。
? 根据服务区内用户的密度不同，在用户
密度高的区域，将小区面积划小，采用
小区分裂的方法。
? 小区制的优点,
1,提高了频谱利用率（最大的优点）；
2,基站的功率减小，使相互间的干扰减少；
3,小区的服务范围可根据用户的密度确定
定，组网灵活。
3.3.2 信道配置
? 信道 (频道 )配置：主要解决将给定的信
道（频率）如何分配给在一个区群的各
小区。（针对 FDMA,TDMA系统）
? 信道配置的方式：分区分组配置法和等
频间距配置法
1,分区分组配置法
? 配置原则,
（ 1） 尽量减少占用的总频段。
（ 2） 同一区群内不能使用相同的信道；
（ 3） 小区内采用无三阶互调的相容信道。
? 相容信道：无三阶互调干扰的信道。
例如：假设频段以等间隔划分为信道，按
顺序标明信道的号码 N=1,2,3,4,…, 若每
个区群 7个小区，每个小区 6个信道，按
上述原则进行分配，可得,
? 可以利用频道序号的差值有无相同，判
别一组频道中是否存在三阶互调干扰。
如果存在三阶互调干扰，则
di,x=dk,j
i,j,k,x,；频道序号；
di,x, dk,j,频道序号差值。
利用计算机搜索来得到无三阶互调干
扰的相容信道。上面的例题使用 42信道
并且只占用 42信道的频段，是最佳的分
配方案。（在很多方案中占用信道数大
于需要信道数。）
? 缺陷：由于出发点是避免三阶互调干扰，
没考虑同一信道组的频率间隔，可能会
出现较大的邻道干扰。
2,等频距配置法
等频距配置法：按等频率间隔来配置信道。
只要频距选得足够大，就可以有效地
避免道干扰和互调干扰（虽然这样的频率
配置可能正好满足产生互调的频率关系
di,x=dk,j,但频距大，接收机滤波器可以滤
除干扰）。
? 若需要Ｍ个信道，将其分为Ｎ个信
道组，则每个信道组中有 M/N个信
道，Ｎ (小区个数 )个信道组的信道序
列号可以确定如下,
K+j·N Ｋ =1,2,3,…,N； j =0,1,2,3,…,
(M/N)-1
K,信道组的序列号。
例如Ｎ =７，则信道的配置为；
第一组 １、８、１５、２２、２９,…
第二组 ２、９、１６、２３、３０,…
第三组 ３、１０、１７、２４、３
１,…
第四组 ４、１１、１８、２５、３
２,…
第五组 ５、１２、１９、２６。３
３,…
第六组 ６、１３、２０、２７、３
４,…
第七组 ７、１４、２１、２８、３
? 最小频率间隔为 ７个信道间隔，若
信道间隔为 25kHz，则最小频率间
隔可达 175kHz,接收机的输入滤波
器便可有效地抑制邻道干扰和互调
干扰。
? 我国 GSM网和 TACS网均采用了这种
方法
? 若采用定向天线，每个基站应配置
三组信道，例如 Ｎ =7，每个区群就
需有 ２１个信道组。
3.3.3信道分配策略
两类信道分配策略：固定的信道分配策略
和动态的信道分配策略。
1,固定的信道分配策略：将一组信道固定
配置给某一基站。
优点：控制方便，投资少。
缺点：信道利用率低。
2,动态的信道分配策略,信道不固定或部分
不固定地配置给各基站。
? 可分为动态配置和柔性配置。
1,动态配置：随业务量的变化重新配置全
部信道（信道全部不固定） 。
2,柔性配置：准备若干个信道，需要时提
供给某小区（信道部分不固定）。
? 动态配置法的优、缺点,
优点：频率利用率高；
缺点：控制复杂。 (考虑各类干扰、计算、
存储和设备因素）
3.4 网络结构
3.4.1 基本结构
移动用户 ?基站 ?交换机 ?固定网络 ?固定用
移动用户 ?基站 ?交换机 ?基站 ?移动用户
? 通常每个基站要同时支持 50路话音呼叫，
每个交换机可以支持近 100个基站，交换
机到固定网络之间需要 5000个话路的传
输容量。
? 交换机组成和基本原理
(a) 交换机的组成 (b)交换机的基本原理
? 交换机（移动交换中心 MSC)功能：除具
备常规交换机的功能外，还负责移动性
管理和无线资源管理。如越区切换、漫
游、用户位置登记管理等。
? 基站的组成
? 模拟蜂窝移动通信网由三大部分组成,
移动交换局 (MTSO)（ 移动交换中心 (MSC)）,
基站 (BS)和移动台 (MS),
公众通信网
MS
BS
BS
MS
BS
BS
MSC
MSC
移动交换中
心或
移动电话交
换局 MTSO
基站 移动台
移动通信网
MS
MS
? 3.4.2 数字蜂窝移动通信网的网络结构
1,网络功能示意图
基站子系统 网络子系统
2,网络移动管理示意图
服务区
…
服务区
MSC
MSC
…
位置区
位置区
基站
基站
…
…
移
动
通
信
网
PLMN
PLMN
…
公用陆地移动通
信网
二级移动汇接局
一级移动汇接局
二级移动汇接局 二级移动汇接局
移动端局 移动端局
… … …
移动端局 … …
3,多服务区的网络结构
? 移动台（ MS）,移动通信设备；
? 基站收发信台（ BTS）,由无线收发机
及多块用于无线电接口的信号处理模块
组成；
? 基站控制器（ BSC）,主要任务是实现
频率管理及 BTS的控制和交换功能，主
要有无线信道的安排和释放，切换的安
排。它监视和控制几个基站；
? 基站分系统（ BSS）,包括基站收发信台
（ BTS） 和基站控制器（ BSC）；
? 原籍位置寄存器（ HLR）,用于移动用
户的数据库。每一个移动网有一个 HLR。
? HLR所存储的用户信息分为两类,
（ 1）永久信息。如用户的类别、业务信息,
用户的各种号码、识别码 (IMSI)和用
户的保密参数等。
（ 2）用户当前位置的临时信息。如移动用
户临时识别码 (TMSI),移动用户的漫游
号 (MSRN),VLR地址等，用于建立至移
动台的呼叫路由。存储在 HLR中的数据
由授权维护人设置
HLR的 主要责任,
①对在 HLR中登记的移动台 (MS)
的所有用户参数的管理、修改等；
②计费管理；
③ VLR的更新。
? 访问位置寄存器（ VLR）,是访问者位
置登记器，存储用户位置的动态数据库。
包含当前 MSC服务的移动用户的所有有
关数据，通常一个移动交换 (MSC)区有一
个 VLR。 VLR的永久数据与 HLR中的相
同，临时性数据略有不同。临时性信息
包括当前已激活的特性、临时用户识别
号 (TMSI),移动台漫游号 (MSRN),所在
位置区的标志以及向用户提供的服务参
数等,是动态数据库。
主要责任,
①移动台漫游号管理；
②临时移动台标识管理；
③访问的移动台用户管理；
④ HLR的更新；
⑤管理 MSC区，位置区及基站区；
?管理无线信道（如信道分配表,
动态信道分配管理、信道阻塞状
态）。
? 认证中心（ AUC）,认证移动用户的身
份以及产生相应认证参数的功能实体。
参数包括随机号码（ RAND),期望的响
应 (SRES)和密钥 KC等。
? 设备标志寄存器（ EIR）,存储有关移
动台设备参数的数据库。实现对移动台
设备的识别、监视、闭锁等功能，防止非
法移动台使用。
? 操作维护中心（ OMC）,网络操作维护
人员对全网进行监控和操作的功能实体。
接入 MSC和 BSC,处理来自网络的错误
报告，控制 BSC和 BTS的业务负载。
OMC通过 BSC对 BTS进行设置并允许操
作者检查系统的相连部分。
? 移动交换中心（ MSC）； 是无线电系统
与公共电话交换网之间的接口设备，完
成所有必须的信令功能，以建立与移动
台的往来呼叫。主要责任是,
（ 1）路由选择管理；
（ 2）计费和费率管理；
（ 3）业务量管理；
（ 4）向原籍位置寄存器 (HLR)发送有关业
务量信息和计费信息。
? 公共交换电话网（ PSTN）；
? 综合业务数字网（ ISDN）；
? 公共数据网（ PND）。
蜂窝移动通信系统接口
接口的主要功能,
? Sm,用户与移动网之间的接口，也称人
机接口。在移动设备中包括键盘,
液晶显示以及实现用户身份识别
功能的部件 (SIM卡 )。
? Um,移动台与基站收发信机之间的无线
接口，也称无线接口或空中接口。
它包含信令接口和物理接口两方面
的含义。无线接口的不同是数字移
动网与模拟移动网的主要区别之一。
? A接口：基站与移动交换中心之间的接口,
此接口所传递的主要信息有基
站管理、呼叫处理与移动特
性管理等。
? A-bis,基站控制器 (BSC)与基站收发信机
(BTS)之间的接口。此接口支持所
有向用户提供的服务，并支持对
BST无线设备的控制和对无线资源
的分配。
? B接口：移动交换中心 (MSC)与访问
位置寄存器 (VLR)之间的接口。当
MSC需要知到某个移动台的当前位
置时，就查寻 VLR； 当移动台启动
与某个 MSC有关的位置更新程序时，
MSC 就会通知存储着有关信息的
VLR； 当用户使用特殊的附加业务
或改变相关的业务信息时,MSC也
通知 VLR,需要时，更新相应的
HLR。
? Ｃ接口：移动交换中心 (MSC)与归属位置
寄存器 (HLR)之间的接口，此接口用于传
递管理与路由选择的信息。呼叫结束时，
相应的 MSC向 HLR发送计费信息。
? Ｄ接口：归属位置寄存器 (HLR)与访问位
置寄存器 (VLR)之间的接口。此接口用于
有关移动台位置和用户管理的信息交换。
为支持移动用户在整个服务区内发起或
接收呼，两个位置寄存器问必须交换数
据。 VLR通知 HLR某个归属它的移动台
的当前位置，提供该移动台的漫游号码；
? HLR向 VLR发送支持对该移动台服务所
需要的所有数据。当移动台漫游到另一
个 VLR服务区时,HLR应通知原先为此
移动台服务的 VLR消除有关信息。当移
动台使用附加业务，或者用户要求改变
某些参数时，也要用Ｄ接口交换信息。
? Ｅ接口：移动交换中心之间的接口。此
接口主要用于 MSC之间交换有关越区切
换的信息。
? Ｆ接口：移动交换中心 (MSC)与设备标志
寄存器 (EIR)之间的接口。此接口用于
MSC与 EIR之间交换有关移动设备管理的
信息，例如国际移动设备识别码等。
? Ｇ接口：访问位置寄存器 VLR之间的接
口。当某个移动台使用临时移动台标识
号 (TMSI)在新的 VLR中登记时,G接口用
于在 VLR之间交换有关信息。此接口还
用于向分配 TMSI的 VLR检索此用户的国
际移动用户识别码 (IMSC)。
? Um接口协议模型举例
? 未来移动通信网络结构应分为三个层次,
1,最底层为通用信息接入网络，它能使人
们利用各种空中接口标准，在不同的环
境下（如室内、室外、卫星等）都能接
入到网络中；
2,宽带信息传输网络（也称为核心交换网
络），它能有效地运载大量用户的多种
类型多种速率的业务和高效地处理高密
度和高速移动的用户的呼叫，同时还能
运载和处理大量的用户移动性管理等的
控制和管理负荷；
3,最高层为业务管理（控制）网络，它不
仅能过提供现有网络的管理，还能为用
户提供生成自行设计的新业务的能力和
在网络中迅速引入这些新业务的能力,
? 两个支持网路,
1,智能信令控制网络，它提供用户和网络
之间的虚电路 /信道的连接和同步。、
智能路由和特殊的网络业务；
2,统一的网络管理，它提供全网的运行、
维护和管理，对保证服务质量和无限资
源的最佳监测和使用是必要的。
3.5 信令
? 信令：为使通信网有序地工作所传输的
控制信号。
? 信令作用：信令在通信网的不同环节
（ BS,MS和 MSC)之间传输，各环节进
行分析处理并通过交互作用形成一系列
的操作和控制，保证用户信息有效、可
靠地传输。
? 信令分两种,
接入信令, 用户到网络节点间的信令,在
移动通信中是指移动台到基站之间的信
令 ；
网络信令, 网络节点之间的信令,在移动
通信中网络信令称 7号信令 (SS7)。
3.5.1 接入信令
信令按信号形式可分为数字信令和音频信
令 (模拟信令 )。
一、数字信令
主要用于模拟系统，经调制后，在无线信
道上传输。
P SW A或 D SP
常用的信令格式
二、音频信令
音频信令是由不同音频信号组成的。分单
音频信令、双音频信令和多音频信令。
1,带内单音频信令
带内单音频信令：用 0.3~3kHz范围内不同
的单音作为信令。
2.带外亚音频信令
带外亚音频信令：采用低于 0.3kHz的单音
作为信令。
3,双音频拨号信令
拨号信令：移动台主叫时发往基站的信令。
? 拨号信令常采用的方式有单音频脉冲和
双音频脉冲。
? 单音频脉冲方式：用拨号盘使 2.3kHz的
单音按脉冲方式发送。
? 双音频脉冲：采用两个不同频率范围的
单音频脉冲组合。
? 十取一：用话带内的 10个单音，每一个
单一音代表一个十进制的数。
? 五取二：用话带内的 5个单音，每次同时
选播两个单音。共有 C52=10种组合，每
一组和代表一个十进制数。
? 4?3方式 (双音多频 DTMF方式 ):,用话带
内的 7个单音，把它们分为高音群和低音
群，用高音群的一个单音和低音群的一
个单音来代表一个十进制数，进行发送。
三、信令传输协议
数字蜂窝移动通信系统链路层信息帧格式
GSM链路层信息帧控制字段构成
N(R),接收机序列号；
N(S),发射机序列号；
S,监督功能比特；
U,无序号功能比特；
P/F,查询 /终止比特。发送命令时为查询比
特，发送响应时为终止比特。
? 信令的传输方式有两种,
(1)无证实（无应答）信息传输方式；
(2)有证实 (应答 )信息传输方式,
3.5.2 网络信令
7号信令：主要用于交换机之间、交换机与
数据库（如 HLR,VLR和 AUC)之间交换
信息。
三个组成部分,
(1)信令点（ SP ---Packet Switched Public
Data Network )包括业务交换点（ SSP---
Service Switching Point )和业务控制点
（ SCP---Service Control Point )
(2)信令链路
(3)信令转移点 (STP)
7号信令网
? HLR---Home Location Register本地位置
寄存器
? VLR---Visitor Location Register拜访位置
寄存器
? MSC---Mobile Switching Center移动交换
中心
? BSS---Base Station System基站子系统
? Abis--- Abis
? AUC---Authentication Center 鉴权中心
? PSTN ---Public Switched Telephone
Network 公用交换电话网
? ACM---Address Complete Message
地址完成消息
? IAM---Incepted address Message
信令应用举例 ( 呼叫控制）
3.6 位置管理和越区切换
3.6.1 位置管理和呼叫
1,位置登记
位置管理通常采用两层数据库,HLR和
VLR。
PLMN(Public Land Mobile Network )公共
陆地移动网,包括一个 HLR和若干个
VLR,VLR管理如若干个位置区的内的
移动用户。
位置登记示意图
家区
MSCA(LAA)
MSCA将 MS的
信息送入 HLR
进行登记
新区
MSCB(LAB)
MS移动 1
MS自动向
MSCB的 VLRB
登记
将 VLRB的信息反馈给
MSCA的 HLR
新区
MSCc(LAC)
将 VLRc的信息反馈给
MSCA的 HLR
MS自动向
MSCc的
VLRc登记
MSCA 收到 VLRc信息后
注销 VLRB中 MS的信息
MS
移
动
2
位置登记
分强迫登记：每到一个新区要进行
位置登记
定时登记,MSC要求每个移动台定
时发送相关信息。
2,呼叫
3.6.2 越区切换
越区切换：将正在进行的移动台与基站之
间的通信链路从当前基站转移到另一基
站的过程。
越区切换涉及的三个方面的问题,
(1) 越区切换的准则，即何时进行切换；
(2) 越区切换如何控制；
(3)越区切换时的信道分配。
越区切换分类：分硬切换和软切换两类。
? 越区切换准则
(1) 相对信号强度准则；
(2) 具有门限规定的相对信号强度准则；
(3) 具有滞后余量的相对信号强度准则；
(4) 具有滞后余量和门限规定的相对信号强
度准则。
2,越区切换的控制策略
(1) 移动台控制的越区切换；
(2) 网络控制的越区切换；
(3) 移动台辅助的越区切换。
3,越区切换时的信道分配
在每个小区余出部分信道专门用于越区
切换。
