第一章 信令详解
第一节 空中信道的描述
空中接口有两种逻辑信道类型：一类是业务信道，用来处理话音和数据业务；一类是信令信道，负责控制功能。
逻辑信道可以分为三种范畴: ? 广播信道（BCH）：包括BCCH、FCCH和SCH信道，它们携带的信息目标是小区
内所有的手机，所以它们是单向的下行信道。 ? 公共控制信道（CCCH）：包括RACH、PCH、AGCH和CBCH，前一个是单向上
行信道，后者是单向下行信道。 ? 专用控制信道（DCCH）：包括SDCCH、SACCH、FACCH、TCH/F、TCH/H，这
些是信令和业务信道（包括它们的随路信令信道）一次只能为唯一的MS服务，因而它们是双向信道。
其中业务信道仅是TCH信道，而其他的信道均为信令信道。
一、广播信道仅用在下行链路上，由BTS至MS。它们用在每个小区的TS0上作为标
频，在一些特殊的情况下，也可用在TS2，4或6上，这些信道包括BCCH、FCCH和SCH。为了通信，MS需要于BTS保持同步，而同步的完成就要依赖FCCH和SCH逻辑信道。
1、频率校正信道FCCH：FCCH信道上不含任何信息，它的突发脉冲是由全0字符构成的，它的作用是使 MS可以定位并解调出同一小区的其它信息。
2、同步信道SCH：在FCCH解码后，MS接着要解出SCH信道消息，它给出了MS需要同步的所有消息及该小区的的标示信息如祯号（需22比特）和BSIC号（需6比特）。
3、广播控制信道BCCH：MS在空闲模式下为了有效的工作需要大量的网络信息。而这些信息都将在BCCH信道上来广播。信息基本上包括小区的所有频点、邻小区的BCCH频点、LAI（LAC+MNC+MCC）、CCCH和CBCH信道的管理、控制和选择参数及小区的一些选项。
所有这些消息被称为系统消息（SI）在BCCH信道上广播，在BCCH上系统消息有八种类型TYPE 1、2、2bis 、2ter、3、4、5、7和8。 二、公共控制信道包括AGCH、PCH、CBCH和RACH，除了CBCH用在标频上的TS1
上，其余的都在TS0上，这些信道不是供一个MS专用的，而是面向这个小区内所有的移动台的。在下行方向上，由PCH、AGCH和CBCH来广播寻呼请求、专用信道的指派和短消息。在上行方向上由RACH信道来传送专用信道的请求消息。 1、寻呼信道PCH：当网络想与某一MS建立通信时，它就会在PCH信道上根据MS所登记的LAC号向所有具有该LAC号的小区进行寻呼，MS的标示为TMSI或IMSI。 2、接入许可信道AGCH：当网络收到处于空闲模式下MS的信道请求后，就将给之分配一专用信道，AGCH通过根据该指派的描述（所分信道的描述，和接入的参数），向所有的移动台进行广播，看属于谁的。
3、小区广播控制信道CBCH：它用于广播短消息和该小区一些公共的消息（如天气和交通情况），它通常占用SDCCH/8的第二个子信道。
4、随机接入信道RACH：当MS想与网络建立连接时，它会通过RACH信道来广播它所需的服务信道，请求消息包括建立的原因（如呼叫请求、位置更新请求、及短消息请求等等）和一个用来区别不同MS请求的参考随机数。
三、专用控制信道包括SDCCH、SACCH、FACCH、TCH，它们被载在标频除TS0外
的其它时隙上，这些信道被用于某一个具体的MS上
1、独立专用控制信道SDCCH：SDCCH是一种双向的专用信道，它主要用于传送建立连接的信令消息、位置更新消息、短消息、用户鉴权消息、加密命令及应答及各种附加业务。
2、慢速随路控制信道SACCH：SACCH是一种伴随着TCH和SDCCH的专用信令信道。在上行链路上它主要传递无线测量报告和第一层报头消息（包括TA值和功率控制级别）；在下行链路上它主要传递系统消息type5、5bis 、5ter、6及第一层报头消息。这些消息主要包括通信质量、LAI号、CELLID、邻小区的标频信号强度等信息、NCC的限制、小区选项、TA值、功率控制级别。
3、业务信道TCH：TCH专用信道主要传送业务消息，其一、在两个用户间传递话音消息（全速率为13kbit/s,半速率为5.6kbit/s），其二移动台需要传送文章、书画等数据消息
4、快速随路控制信道FACCH：FACCH信道用于象SDCCH一样广播信令消息，但是当信令消息时间十分紧张时，SDCCH没有充分的时间需470ms，此时可利用偷祯的方式，占用20ms的 TCH信道来传送信令，如在系统执行越局切换时。
第二节 系统消息的描述
MS为了能得到或提供各种各样的服务通常需要从网络来获得许多消息。这些在无线接口广播的消息被称做系统消息，可共分为12种类型：type1、2、2bis、2ter、3、4、5、5bis、5ter、6、7、8。
每个系统消息都由不同的元素组成，如以下阐述： ? 当前网络、位置区和小区的识别消息
? 小区供切换的测量报告消息和小区选择的进程消息 ? 当前控制信道结构的描述消息 ? 该小区不同的可选项的消息 ? 关于邻小区BCCH频点的分配
系统消息在两种逻辑信道中传送，BCCH或SACCH信道。手机在不同的模式下通过不同的逻辑信道来收听系统消息
? 在空闲模式下，用BCCH信道（传送系统消息1 至4及7、8） ? 在通信模式下，用SACCH信道（传送系统消息5和6） 系统消息的主要内容如下：
? SI type1 control RACH+cell allocation (TC=0,若系统采用跳频，1.88秒一次) ? SI type2 control RACH+BCCH allocation（TC=1，1.88秒一次）
? SI type2bis control RACH+ ext BCCH allocation（TC=5，1.88秒一次） ? SI type2ter extension BCCH allocation（TC=4或5，1.88秒一次）
? SI type3 control RACH+LAI+cell info（TC=2且TC=6，1.88秒两次） ? SI type4 control RACH+cell info(CBCH)（TC=3且TC=7，1.88秒两次） ? SI type5 BCCH allocation
? SI type5bis BCCH allocation extention ? SI type5ter BCCH allocation extention ? SI type6 LAI+cell information
? SI type7 cell reselection parameters（TC=7，1.88秒一次） ? SI type8 cell reselection parameters（TC=3，1.88秒一次） 其中TC为循环序号
BCCH信道是一个小容量的信道，每51复祯（235ms）仅有四祯（一个BLOCK）传送一个23字长Lapdm的消息。
系统消息的结构是有五大部分组成： ? L2 Pseudo length （L2 伪长度）：第一期MS的解释在消息中字节长度（第一期和第
二期MS兼容 ） ?
第三节 信令流程的描述 一、同步过程
当手机开机后，会去扫描所有的无线信道并在3秒至5秒内测量它们的信号强度，将30个信号最强载频存储下来，然后调制到信号强度最强的载频上，通过扫描它的FCCH突发脉冲来判断它是否是一BCCH频点，若是的话会继续去收听它的SCH突发脉冲，看是否能对之进行解调，若能通过解出的BSIC号，看是否是被SIM卡禁止的若可以接入，则继续收听BCCH广播，看该小区是否被禁止接入，若允许接入则根据小区选择准则C1算法，看是否满足C1大于0的要求，若完全通过则该小区则被选为服务小区，若其中一步失败则对次强信道进行同样的流程。 二、手机空闲状态下的工作
当手机进入空闲模式下后，手机先对该服务小区的系统消息进行按TC顺序进行分析，若是GSM900M的话，将会系统接受SYSTEM INFORMATION TYPE 1、TYPE2、TYPE3、TYPE4；若是GSM1800M的话，则会系统接受TYPE1、TYPE2、TYPE2 BIS、TYPE3、TPPE4；若是双频网络的话会系统接受TYPE1、TYPE2、TYPE2 BIS、TYPE2 TER、TYPE3、TPPE4；每个系统消息相隔一个51复祯，中间还要根据noofMultiFrameBetweenPaging参数所定义的时长到所指定的寻呼块来接受系统的寻呼消息（一般在寻呼业务量大的地方，或邻小区多的地方该值定义的较小，即定义了手机不连续接受的时长，该值越大，在该服务区的手机就越省电，如市区可定义为2即手机在102祯内收听一次寻呼消息，郊区可定义为4或6），在手机完成对系统消息的测量后，就进入休息状态，仅在指定的寻呼块内受听寻呼消息并同时测量邻小区的BCCH的接收电平，在30秒左右的时间内又将会去收听系统消息，来判断小区重选的进程。
现对手机发起呼叫的流程进行分析：
1、MS通过RACH信道先发起一channel request 消息（8bits），其中包括请求信道原因及一个随机参考值，来等待AGCH信道的指派，此时MS在物理信道TS0上等待BSC给它分配无线资源。（BSC管理的仅是逻辑信道资源，而BTS则完成逻辑信道和物理信道的对应）。
2、BTS在对channel request 消息进行分析后，再附上对MS到BTS间传输时延的估计作为初始化TA值及接收电平等，向BSC发出channel required的消息。
3、BSC则通过对基站送来的channel required进行分析,来判断它所需要的无线资源，对于不同原因引起的信道请求记入相应的子计数器中(如位置更新请求、寻呼应答请求、呼叫重建请求、紧急呼叫请求、IMSI ATTATCH/DETTACH、全/半速率TCH请求)。根据请求的信道，BSC若现有该信道资源就发出channel activation的命令将该信道激活（其中初始化TA值由BSC提供），此时系统就认为该资源以分配出去，若此时无SDCCH信道但有TCH信道而系统允许早期分配模式，则可激活TCH信道作信令信道用。
4、在BSC发出channel activation后，当该CELL有可用的信令资源时，即向BSC发出channel activation ack的响应，该消息中有对此信道的描述，如时隙号等等。若系