GSM手机状态下的行为.docx
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GSM手机状态下的行为
手机空闲状态
手机开机后，将寻找合适的小区，随即将频率调谐到控制信道接收系统信息。
当手机在空闲状态时，它总是在通过信号强度算法，试图定位最好的小区。
在空闲模式下，手机通过接收系统BCCH信道发送的控制信息，进行相应管理。
所有主要的控制信息均通过小区中BCCH信道发送，这些信息由每个小区控制。
此外，为实现在网络中的任何地点均可接入系统，手机应该能选择一个基站，听取系统信息，并向系统注册当前位置区，以便手机在被叫时能正常接续。
高成功率接入系统：
当接入系统时，手机总是占据最能保证其在上下行链路上都能成功通信的小区。
这是通过空闲模式下小区选择和小区重选的算法实现的。
这些算法主要根据信号强度，保证手机选择最合适的小区。
能够满足相应条件的小区就是适合的。
占据最合适的小区，就更能保证手机与系统成功通信的可能性。
小区选择和重选算法由参数设置来控制。
通过参数设置，可以设定一个小区对手机有更强或更差的吸引力。
这样可以象通话模式一样控制手机。
正确的参数设置可以使手机在空闲和通话模式下都使用相同的小区。
控制寻呼负荷：
在空闲模式下，每当手机改变位置区时，它都会通过位置更新通知网络。
这样网络能够知道手机确切的位置信息。
当系统接收到一个呼叫时，就能知道在那个位置区内寻呼该手机。
系统不需要在整个网络内寻呼手机，这样可以减少系统负荷。
如果手机没有响应第一次寻呼，网络就会发送第二次寻呼消息。
手机也会周期性地和在开关机时通过位置更新，来通知网络它最新的状态。
这样会制止网络在手机关机或离开服务区时不必要的寻呼。
这同样也是系统不必要的负荷。
空闲模式低功率消耗：
在空闲模式下，手机有时会监听所在小区的系统信息，或测量相邻小区的信号来决定是否小区重选。
但是，在大部分时间里，手机处于“睡眠状态”，功率消耗很低。
这也称为不连续接收（DRX）。
技术描述：
手机在空闲模式下不断地测量服务小区和相邻小区的BCCH载频，来决定选择哪个小区。
必要的话，它将通过位置更新在所选小区的位置区内登记。
目的有三：
能使手机接收到系统信息。
通过所选小区的随机接入信道（RACH），手机可以发起呼叫。
系统知道手机所在服务区（除非手机在“限制服务”状态），这样可以发起寻呼。
空闲模式下的任务可分成四个过程：
PLMN选择
小区选择
小区重选
位置更新
过程关系如图11-1描述：
通知用户
PLMN选择
小区选择
小区重选
位置更新
自动/手动模式
用户选择PLMN
服务通知
用户
PLMN可用
PLMN选定
周期性登记
新LA
初始选定小区
小区、LA
改变
全部空闲模式过程
位置更新响应
PLMN选择：
当手机开机或从盲区返回时，将进行PLMN选择。
首先它将试图选择最后登记的PLMN。
如果登记成功，手机将在显示屏上显示PLMN，这样就可以发起和接收呼叫了。
如果没有最后登记的PLMN或者它不可用，手机就会选择另外一个PLMN，自动或手动模式根据操作模式的设定。
自动模式使用一个按优先级排列的PLMN名单，而在手动模式下手机提供所有可用PLMN，由用户来决定。
手机通常会选择归属的PLMN。
然而也可以选择其他的PLMN，比如没有网络覆盖时。
当手机发现一个合适的小区并且位置更新要求被接受时，它将在此PLMN中登记。
为了能使用系统，登记必须成功，如果手机在同一个PLMN的同一个位置区内则无需执行位置更新。
自动模式：
自动模式下，如果没有最后登记的PLMN或者它不可用，手机会按照以下顺序选择一个PLMN（如果可用并允许）：
1、归属PLMN
2、用户身份卡（SIM）里按优先级存储的PLMN。
3、随机选择接收信号强度高于-85dBm的其他PLMN。
4、按信号强度递减顺序的其他所有PLMN。
手动模式：
手动模式下，手机首先选择登记的PLMN或归属PLMN。
如果登记失败或者用户重新选择PLMN，手机会提供所有可用的PLMN。
用户就能选择一个PLMN，手机就在此登记。
如果所选的PLMN不允许使用，用户将被告知选择另外一个。
手机用户可以随时要求手机选择和登记在另外一个可用的PLMN上。
这可以通过自动或手动模式实现（根据用户的设定）。
国内网间漫游：
如果国内网间漫游允许的话，手机可以在本国内选择和登记在另一个PLMN上。
在这种情况下，手机将会周期性的试图返回归属PLMN。
小区选择：
小区选择算法是按照特定要求在所在PLMN里找出最合适的小区。
如果在尝试完所有可用和允许的PLMN后，仍然找不到合适小区的话，手机会不管PLMN而选择一个小区，进入限制服务状态，仅能拨打紧急电话。
如果手机失去网络，将会返回PLMN选择状态，选择另外一个PLMN。
小区选择时会使用两种不同的方法：
存储名单小区选择和一般小区选择。
存储名单小区选择使用一个存有BCCH配置（BA）的名单来快速选择；没有这样的名单使用时，会用一般小区选择。
算法：
在一般小区选择中，手机会选择最合适的小区。
一个小区被认为合适需满足以下条件：
它属于选择的PLMN
它没有被禁用（一个小区如果被禁用，手机在空闲模式下不能选择，而通话模式下可以切换）
它不属于“禁止国内漫游位置区”
完全满足小区选择标准
当手机没有得到使用哪个BCCH载频的信息时，它将按下图所示步骤执行：
在空闲模式下，手机不断计算小区选择量C1。
如果C1〉0，小区选择标准满足。
C1按如下方法计算：
C1=（[receivedsignallevel]-ACCMIN）-max（CCHPWR-P，0）
ACCMIN小区参数，描述手机接入系统时需要的最小接收信号强度。
CCHPWR小区参数，描述手机接入系统时允许最大的发射功率。
P是各种级别手机最大的发射功率。
小区重选：
小区重选测量：
在成功选择一个小区后，手机就开始小区重选任务。
它会不断地测量相邻小区，来决定是否有必要进行小区重选。
在多频系统中，最强的非服务载频有可能属于不同的频段。
手机不断监测BA名单里所有的相邻小区和服务小区的BCCH载频，来决定是否有更适合的小区来占据。
每个定义的相邻小区最少需要五个接收信号强度的测量抽样。
BA名单里的每个载频都有一个接收信号强度的连续平均值。
为了监视小区参数的变化，至少每30秒就必须读一次BCCH上发布的所有系统信息。
至少每五分钟，手机也试图同步六个其他最强的载频（在BA名单里），来读取与小区重选有关的BCCH信息。
手机还试图解码六个最强的周围小区的BSIC参数（至少每30秒钟），来确认是否还监视着同一个小区。
BSIC由两部分组成：
网络色码（NCC）和基站色码（BCC）。
如果发现另外一个BSIC，就认为是一个新的载频，会测定此载频上的BCCH数据。
如果手机发现PLMN色码为不允许，将忽略此载频。
手机在倾听自己寻呼群时，只产生测量抽样。
除了后面描述以外，手机在剩余时间里处于睡眠状态。
图13-3总结出在空闲模式下，解码服务小区和相邻小区BSIC和BCCH数据的频率。
BSIC
BCCH数据
服务小区
-
至少每30秒钟
相邻小区
至少每30秒钟
至少每5分钟
解码BSIC和BCCH数据
小区重选标准：
为了控制小区间的话务分配，运营商可以在通话模式下倾向于某些系小区，例如定位（Locating）和分层小区结构（HCS）。
在某些情况下，空闲模式也需要相同的行为。
另外，在微蜂窝环境里，对于快速移动的手机需要特别控制小区重选的速率。
为此，附加的小区重选参数CRO、TO和PT就在每个小区的BCCH上广播。
在手机改变小区之前，必须阅读可能目标小区BCCH上的这些参数。
小区重选算法包括五个不同的条件。
满足任何一个条件都会引起小区重选。
小区重选过程使用小区选择量C2。
每次满足一个小区重选标准，手机都将改变到C2值最高的小区上。
C2按如下方法计算：
C2=C1+CRO–TO*H（PT-T）forPT≠31
C2=C1–CROforPT=31
H（x）=0x<0
1x≧0
T是一个记时器，CRO，TO和PT是参数。
手机不停地计算服务小区和相邻小区的C1和C2的值。
如果以下任何一个标准满足，它会重新选择、占据另外一个小区：
服务小区被禁用。
在规定时间内，手机接入系统失败。
手机发现下行信令解码失败。
服务小区的C1值连续5秒钟低于0，表示此小区的路径衰落太大而需要改变。
非服务小区的C2超过服务小区的C2五秒钟。
位置区间边界：
如果手机移动在位置区的边界，可能在不同位置区小区间重复改变。
每次位置区的改变都要求执行一次位置更新，这样会加重信令链路负荷，增加了丢失寻呼信息的风险。
为了阻止这种情况发生，要使用一个小区重选迟滞参数，CRH。
如果一个不同位置区的小区“较好”而被选中，要满足C2值高出当前位置区所有小区至少CRH。
限制服务状态：
还存在手机不能得到PLMN正常的服务，从而进入一种限制服务状态的情况。
这包括：
在登记的PLMN内无法找到一个适合的小区。
对位置更新的一个“PLMN不允许”响应。
对一个位置更新的几种相应，如“非法用户”，“非法移动设备”（例如手机无SIM卡）或者“在HLR内不知道IMSI”等。
在以上任一情况下，手机都会试图占据一个合意的小区，而不管小区所属PLMN的身份，以便在需要时进行紧急呼叫。
在限制服务状态下，PLMN不需要知道手机占据哪个小区。
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