-
Layer
3
信令分析及流程详解汇编
Layer 3
信令是看网络运行情况的信息层，从第三层可以
看到网络的各种动作：如：呼叫流程、拥塞、用户忙、
位置更新等，并且可以对路测中的
各种问题如掉话、切换失败等网络事件的原因进行准确的分析。
系统信息一般有
8
个类型，分别是
1
、
2
、
3
、
4
、
5
、
6
、
7
、
8
，
Type 1
～
4
只出现在待机状态下，
< br>Type 5
～
6
只出
现在通话状态下，明白这点，对以后的分析至关重要。其中
2
中含有：
2
、
2bis<
/p>
、
2ter
，
5
中含有
5
、
5bis
、
5ter
< br>，所
以总共有
12
种系统信息，
系统信息
1
仅用于跳频
，所以称为
选择项
。其中
1<
/p>
、
2
、
3
、
4
、
2bis
、
2ter
、
7
、
8
都在
BCCH
< br>上发送，由
IDLE
模式下的移动台接收。
5
、
5bis
、
5ter
、
6
在
SACCH
上发送，由
ACTIVE
模式下的移动台接
收。一般来说所有系统信息在连续的
8
个
51
复帧中发送完，如下图示
：
上图中的
TC
表示复帧序列号，可以看出，当
TC=4
、
5
时，发送的内容是可选的，其它是固定的。
TC=0
固定发送跳频信息，当出现上图示
的
1
（
3
）时
，表示跳频时发类型
1
，不跳频时发类型
3
当类型
4
中发送的关于小区重选
信息不够完整时，由类型
7
、
8
补充。且在
TC=7
、
3
时发送（上图示）
对于类型
5
、
6
在下行的<
/p>
SACCH
上发送，并没有复帧规范，除非切换完成后要立即发送
类型
5
、
6
。
1
、
System Information Type1
说明：系统信息类型
1
（频率信息）
此类型仅用于跳频时，发送内容为：
第一、
小区信道描述
。
用于通知移动，
小区采用的频带与可以供跳频用的频点。
对于
< br>GSM900
与
GSM1800
采用的格
式是不同的。对于
GSM900
：
有一个
BIT MAP
0
（比特位图）用于描述两方面信息，分别为：
CA-NO
，取值分别为：
0
、
1
、
2
，代表，
GSM900
、
G
SM1800
、
GSM1900
。
CA-ARFCN
，采用的有效射频频点
，当为
GSM900
，将有一个相应于
124
个频点的
124
位图，当某个频
点被采用时，
相应的比特位被置为
1
，
否则将被置为
0.
对于
GSM180
0
情况点不同。由于频点太多，不用位图，而用别的编码方式，
FORMAD-IND=
？来描述编码方式，后
面跟一串编码比
特来表示。
第二、
RACH
控制参数，
描述的两个数据为；
ACC
、
EC
，
ACC
称为接入控制等级，分为
0-9
与
11-15
，
0-9<
/p>
表示普
通级，所有移动台被定义为
0-9
，
11-15
为优先级，
10
表示
EC
，如
果此位取
0
，表示所
有移动台允许进行紧急呼叫，
取
1
时，
只有
11-15
优先级的移动台可以进行紧急呼叫。
CB
——
小区禁止标志
，用一个比特表示。
RE<
/p>
——
用一个比特表示是否可以进行呼叫重建，断开后的重新占用。
MAXRET
——
移动台接入系统时的允许
最大重发次数，取值：
1
、
2
、
4
、
7
TX<
/p>
——
移动台接入系统时允许重发的时隙间隔数：取值，
3-12
（每步
1
）
，
14
、
16
、
25
、
32
、
50
（个
TDMA
帧的时间）
，如取
12
时，
MS
将等待
250
毫秒再加上
1
--11
个
TDMA
帧的时间（
12
之下的一个随机数）
，之
后再下次接入。
总结：所有参数如下
⑴、
Cell Channel
Description
：
GSM
900
：
CA-
NO
、
CA-ARFCN
GSM 1800 and GSM
1900
：
FORMAT-
ID+
编码数据
⑵、
RACH Control
Parameters
：
ACC
、
E
C
、
RE
、
C
B
、
MAXRET
、
< br>TX
2
、
System Information Type2
说明：系统信息类型
2
待机模
式下小区的测量频点，
（同频段，移动网有两个频段，
GSM9
00
和
DCS1800
）
，
在通话模式下有另外定义的测量频点，也就是说
一个小区可以在待机时做测量频点，而通话时不做测量频点，允许
小区重选而不允许切换
，反之也可以只允许切换不允许小区重选也可以，不过通常情况下待机和通话时的测量频点
是一致的。
（相邻小区的
BCCH
、扩展频带、其它频
带、多频带）
一、邻近小区描述
<
/p>
：
对于
GSM900
，有如下三个数据
BA-
NO
：
BCCH
使用频带描述，当
BA-NO=0
时，
表示
GSM900
。
BA-IND
：
BA
< br>表变化标志，当操作者修改
BA
表时，
< br>BA-IND
从
1
变
0
，或从
0
变
1
。让
MS
决定是否要更
新
BA
表。
BA-ARFCN
：移动台要测量信号强度的有效射频频点，采
用
124
位图表示，当存在某为邻区频点时，相应
124
位图
中的比特位被置为
1
，不存在的频点的相应位置被置为
0
。
对于
GSM1800/1900
，有如下两个数据；
FORMAT-
ID
：相邻小区不同频率表示格式的描述，实际上是用一种编码来表示。
EXTRA-IND
：如果类型
2
、
5
不能描述完整的频率信息，
则其余的部分将在
2BIS
和
/
或
2TER
（
ACT
VIE
模式时是在
5BIS/5TER
）
。此数据也称为频率扩展描述数据。取
0
表示类型
2
、
5
< br>能描述完整的频率信息，取
1
表示不能。
BA-IND
：编码计划的描述，
< br>1
比特，是否可以这样理解：
512
可用位图也可用别的编码方式？
NCCPERM
：描述相邻小区所属网络的
NCC
，有一个
8
比特位图，当描述的比特为
n
时，允许的网络识码为
n-1
。
< br>
二、
RACH
控控制参数。参考信息类型
1
系统信息类型
2BIS
：
系统信
息类型
2TER
：
< br>一、多频带操作的描述信息。用于通知移动台如何进行使用不同频带的小区的测汇量报。有
一种可能的设置是：不
论如何只汇报最强的
6
个，另一种可能的设置是起码各个频带中最强的小区是要汇报的。
总结；所有参数为
1
、
Neighbor Cells
Description
：
GSM 900
：
BA-
NO
、
BA-
IND
、
BA
ARFCN
。
GSM 1800 /
1900
：
FORMAT-
ID
、
EXT
IND
、
BA-IND
2
、
NCC
Permitted
：
NCCPERM
3
、
RACH Control
Parameters
TYPE 2 BIS
1
、
Neighbor Cells
Description (Extension)
使用
GSM
1800/1900
时
2
、
RACH Control
Parameters
TYPE 2 TER
1
、
Additional
Multiband
Information
：
MULTIBAND
REPORTING
2
、
Neighbor Cells
Description (Other Bands)
3
、
RACH Control
Parameters
3
、
System Information Type2ter
说明：
待
机模式下小区的测量频点，
（异频段，移动网有两个频段，
GS
M900
和
DCS1800
）
，
4
、
System Information Type 3
说明：系统信息类型
3
（用于
C2
）
Time: 09:58:30.28
Lat: not
valid Lon: not valid
Frame number:
1014196
Read from (ARFCN): 38
Cell Identity: 1089 (hex)
——<
/p>
4
个
16
进制位
，共
16
比特。
Location area identification
——
LAI=MCC+MNC+LAC
Mobile
country code (MCC): 240
Mobile network
code (MNC): 01
Location area code
(LAC): 0bc4 (hex)
Control channel
description
Attach/detach allowed
(ATT): Yes
——
通知移动台系统使用
IMSI
的附着（
ATT=1
）
BS-
AG-BLKS-RES: 1
——
AGBLK=1
CCCH-CONF: 1 basic physical channel,
not combined with SDCCH
’
s
BS-PA-MFRMS: 9 multiframes
period
——
MFRSM=9
T3212 timeout value: 40
——
周期性登记周期为
4
小时
Cell options
Power
control indicator (PWRC): Not
set
——
内容太多参考下一张
DTX indicator: MS shall use
discontinuous transmission
RADIO-LINK-
TIMEOUT: 20
——
RLINKUP=20
Cell selection parameters
CELL-RESELECT HYSTERESIS: 6 dB RXLEV
MS-TXPWR-MAX-CCH: 5
——
移动台使用的最大功率级，
C1
算法是的
CCHPWR
RXLEV-ACCESS-MIN:
0
——
ACCMIN
RACH
control parameters
Max retransmissions:
4
——
MAXRET=4
Tx-
integer: 20
——
TX=20
，
表示移动台接入时的间隙时隙数
Cell bar access: Not
barred
——
CB=NO
Call reestablishment (RE): Not
allowed
——
RE=NO
Emergency call (EC) allowed: All
MS
——
EC=0
Not
barred class(es) (ACC): 0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
关于类型
3
中解出的
PWRC
：
PWRC=1
表示设置此功能，
PWRC=0
表示不设置
此功能。
详述：当使用跳频与动态功率控制时，将出现如下一个问题：
*BCCH
是不参与动态功率控制的，即是说
< br>BCCH
载波的功率是不变的，
整个载频，
8
个
TS
都不变，
但
BCCH
载波是参与跳频的。
*ACTVE
模式下的
TCH<
/p>
是在多个载波中发送的，其中包含
BCCH
载波与
DCH
载波，测量值也是对
两种载波的测量结果，
BCCH
载波是
不参与动态功率控制的（即以最大功率发送）
，而
DCH
载波
是参与的（且功率是向下调的）
，之后取平均值，这样的结果用来代替
BCCH
的强度将不准确。
当
PWRC=1
时，表示
MS
的测量中不包含
BCCH
载波的测量，而
PWRC=0
时表示
MS
的测量中包含
BCCH
载波的测量，
ERICS
SON
的缺省值是
PWRC=0
。并有
一个特殊的计算公式来补偿
BCCH
载
波的信号强度。
RLINKUP
：无线链路超时，一
般取
16
，每步取
4
< br>，这是一个公认的无线链路释放标准，下面详述
当
MS
在
SACCH
周期（
480ms
）中能成功解码，则
RLINKUP
计数器加
2
，不成功时
减
1
，减至
0
时
无线链路必须释放。
NECI
：取值
0/1
，
表示系统是否支持
PHASE
2
移动台的重新建立原因。
系统信息
类型
3
中的
RACH
< br>控制参数与类型
1
同。
系统信息类型
3
中的
SI 3 REST OCTE
TS
（其它比特）
，主要用于
C2
算法。
2TI
：
取
0
时表示
BCCH
< br>中并不存在
2TER
信息类型
，
取
1
时表示
BCC
H
中存在
2TER
信息类型
。
2TI
（
2TER INDICATION
）
ECSC
：
EARLY
CLASSMARK SENDING
CODE
先后发送级标的编码。
PI
：用于标志
C2
参数是否在系统信息中
广播。取
0
时
“
不
”
，取
1
时
“
是
”
。具
体内容：
CBQ,
CELL_RESELECT_OFFSET, TEMPORARY OFFSET AND PENALTY
TIME.
PI
（
Ce
ll_reselect_param_ind
）
CBQ
——
CELL BARRED
QUALITY
，小区禁止性质，取值为
0
、
1
，用于控制移动台的小区选择
与重选。与另一个参数配合以关掉系统信息类型
7
、
8
。
< br>
CRO
——
CELL
RESELET OFFSET
。小区重选的正负补偿值，取值
0-63
，相应的值为
0-126dB
TO
——
TEMPORARY-OFF
SET
，
C2
算法中的执罚期间执行的
信号负补偿值
Range is 0-7, where
0-6 corresponds to 0-60 dB in 10 dB
steps
，
and the value 7 means
infinity.
PT
——
PENALTY TIME<
/p>
，
C2
算法中的执罚时间
This parameter defines the length
of time for which TEMPORARY_OFFSET is active.
Range is 0-31,
where 0-30
corresponds to 20 to 620 seconds in 20 second
increments and 31 is used to indicate that
TEMPORARY_OFFSET is to be
ignored.
（无效）
总结：类
型
3
的所有参数
⑴、
Location Area
Identification
(LAI)
⑵、
Cell Identity
(CI)
⑶、
Control Channel
Description
(ATT
、
CCCH-CONF
：
SDCCH
、
AG
BLK
：
BS-GS-BLKS-RES
、
MFRMS
：
BS-PA-MFR
MS
、
T3212
）
< br>
⑷、
Cell options
（
DTX
、
PWRC
、
RLINKT
：
RADIO
-LINK-TIMEOUT
）
⑸、
Cell
Selection
Parameters
（
ACCNIM
：
RXLEV-ACCESS-NIM
、
CCHPWR
：
MS-TXPWR-
MAX-CCH
、
CRH
：
cell-reselect- hysteresis
、
ACS
、
NECI
）
⑹、
SI 3 Rest Octets
（
2TI
、
ECSC
、
PI
、
CBQ
、
CRO
：
cell-reselect-
offset
、
TEMPORARY-
OFFSET
、
PENALYT-
TIME
）
以上部分参数对应华为系统中小区系统消息数据如下：
5
、
System Information Type 4
说明：系统信息类型
4
：
（短信息）
小区广播信息，在这里可以看到小区的
CRH
、
CRO
、
ACCMIN
、
MAXRET
、
CB
、
CBQ
、
PT
等一些参数的设置值，详见上图。
此类型
主要用于小区
CBCH
：也即知
MS<
/p>
，小区是否使用小区广播功能，以及告知
MS
在哪个载波
上发
CBCH
信息。另外：
LAI
、
RACH
控制参数与
REST
OCTETS
参数也存在于此类型中。
ACS
——
小区重选的附加参数指示，取值为
0
、
1
ACS=0
——
PI
值与任何存在的小区重选
C2
参数属于类型
4
中的<
/p>
REST OCTETS
部分。
ACS=1
——
PI
值与任何存在的小区重选
C2
参数属于类型
7
、
8
由上面可知：是否使用类型
7
、
8
是由
CBQ
与
ACS
组合来控制？
类型
4
中的
RACH
控制参数与类型
1
同；<
/p>
类型
4
中的<
/p>
CBCH
信道描述：这一内容主要描述
S
MS
小区短信息广播时的信道合并与子信道结构
例如
SD
CCH/4+SACCH/4
或
CBCH
，子信道
2
等
TN
——
用于描述
CBCH
使用的时隙号。
TSC
——
训练
比特代码，一般取值与
BSIC
中的
B
CC
相同。
H
——
取
0
表示
CBCH
只占用单个射频信道，取
1
表示占用的是跳频信道。是一个信道选择器
CHANNEL
SELETER
H=0 ---the channel selector
field
中包含有效的射频信道号
H=1----- the channel selector field
中包含有移动台的分配索引补偿值
MAIO
，跳
频序列号
HSN
。
CBCH
MOBILE
ALLOCATION
（
CONDITION
）
当系统信息
H=1
（指示跳频时）
，必
须有一个数据
MAC
来指示使用的跳频频率。参考类型
1
中的
的小区信道描述。
系统信息类型
4
中的
SI 4 REST
OCTETS
：
用于描述
C2
算法参数与
SI 3 REST
OCTETS
，包含下列数据：
PI, CBQ,
CELL_RESELECT_OFFSET, TEMPORARY_OFFSET,
and PENALTY_TIME.
类型
4
主要参数
⑴、
Location Area
Identification (LAI)
⑵、
Cell Selection Parameters<
/p>
（
ACS
）
⑶、
RACH Control
Parameters
⑷、
CBCH
Channel Description
(Optional)
：
CHANNEL TYPE
、
TN
、
TSC
、
H
、
CHANNEL
SELECTOR
⑸、
CBCH
Mobile Allocation
(Conditional)
：
MAC
⑹、
SI 4 Rest
Octets
：
PI
、<
/p>
CBQ
、
CELL_RESELECT_
OFFSET
、
TEMPORARY_OFFSET
、
PENALTY_TIME
。
6
、
System Information Type 5
说明：系统信息类型
5
（注意
5
、
6
都在
SACCH
上发送）
激活模式下服务小区测量频点，
（同频段，移动网有两个频段，
GSM900
和
DCS1800
）
只有服务小区有做该小区的测量频点，才
会测量到该小区的信号，否则在邻区列表中不会看到该小区，也不会切换。
在我们平时路
测当中，经常遇到强信号不切换，如果做了测量频点，可以很明了地看到有一个强的邻区信号，但是
要是没有做测量频点的话就比较隐性。
处于
ACTIVE
模式下的移动台，有一个激活的
SACCH
信道。上行时用于发送测量汇报，下行时用于网络发送输出
< br>功率控制值与
TA
值。一定条件下移动台在
SACCH
上接收
相邻小
区的
BCCH
频率信息（
ACTIVE
BA
表）
，之后移
动台要测量与汇报这
些载波的信号强度，以提供切换依据。
这里的
BA
表与类型
2
中的
BA
表是不同的（实际上便是
IDLE
BA
与
ACTIVE BA
）
。
ACTIVE
模式下移动台测量较
少的
BCCH
以便提高精确度，而在移动台开机，
为减小与系统的连接时间，它必须测量较多的
BCCH
载波。当
然只
有当移动台在关机前已保存有一份
IDLE
BA
表，才能真正做到节省接入时间。
类型
5
中给出也是一份
BA
ARFCN
的表格，实际上与类型
2
相同，也是一份
124
比特位图，取<
/p>
0
的比特位表示此频
点不存在，取
1
时相应频点存在。
系统信息类型
5BIS
；
如果某个相邻小区是外部小区，则此小区的
BCCH
频率信息由
5BIS
来携带。
系统信息类型
5TER
：
如果外部小区是不同频带的小区（多频带操作中不同频带使用不同
BSC
，所以将出现此情况）
则此外部小区信息由此类信息类型来携带。
类型
5<
/p>
的主要参数
⑴、
Neighbor Cells
Description
⑵、
TYPE 5
BIS
：
Neighbor Cells Description
(Extension)
⑶、
TYPE 5
TER
：
Additional Multiband Information System
Information
Neighbor Cells Description (Other
7
、
System Information Type 5ter
激活模式下服务小区的测量频点，
（
异频段，移动网有两个频段，
GSM900
和
< br>DCS1800
）
8
、
System Information Type 6
说明：系统信息类型
6
通话状态下面服务小区的一些信息，他跟
Type1
有点相象，还可以看到
NCC Permitted;
处于
ACTIVE
模式下移动台必须知道是否
LAI
已变化，如果变化的话，在呼叫释放后它必须进行位
置更新。另外如果切换的另一个小区属于同一个位置位，且两个小
区的
RLINKUP
与
DTX
不同的话
则新的小区选择也必须汇报至
MS
。第三种信息是
NCCPERM
。
9
、
System Information Type
7
、
System Information Type 8
系统信息类型
7
如果类型
4
中并没有包含所有的
C2
参数，则余下的由此类型来携带，至于此类型
的
REST OCTETS
部分与类
型
4
的
REST
OCTETS
同。
系统信息类型
8
如果类型
4
中并没有包含所有的
C2
参数，则余下的由此类型来携带，至于此类型
的
REST OCTETS
部分与类
型
4
的
REST
OCTETS
同。
总之：类型
7
、
8
是类型
4
的补充。
系统信
息类型
6
、
7
、
8
参数
⑴、
Location Area
Identity
⑵、
Cell
Identity
⑶、
Cell
options
⑷、
NCC
permitted
系统信息类型
7
SI 7 Rest
Octets
系统信息类型
8
SI
8 Rest Octets
系统信息的分配原则：
激活式下的小区操作，意即此小区必须被暂停，小区中不存在信道，意即
BCCH
不发射
当小区从暂停（
HALTED
）到激活（
ACTIVE
）
，所有系统信息类型分配到
BTS
。
当小区激活
，且用于支持
BCCH
与
SACCH<
/p>
的载波设备置服务状态，则此
BTS
的系
统信息将被更
新。为防止错码，所有小区都被有规律地分配系统信息。
10
、
System Information Type 13
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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