【正文】 于是鎖相環(huán)的參考頻率與DCO1的固有的頻差為f/8－（2048k+/102）。受控滑動(dòng)損傷一般是周期性地出現(xiàn)。sqr(t2/t1)=120歐姆上式中sqr()代表的平方，并假設(shè)2254的輸入阻抗為無(wú)窮大。服務(wù)完后，再恢復(fù)循環(huán)的測(cè)試過(guò)程。下面提供了一段典型的程序，以說(shuō)明以上的方法： CLR TF0 CLR mov ckcon,v_ckcon_7132 。所以必須有一些特別的設(shè)計(jì)技巧去解決這個(gè)問(wèn)題。解決的辦法很多，可分為硬件法、軟件法以及軟件硬件結(jié)合的方法。再加上尋道時(shí)間等，（這是一個(gè)非常保守的數(shù)字）。所以，T＋6a近似等于105（加了一些余量）個(gè)機(jī)器周期。因此，每個(gè)卡總的數(shù)據(jù)流量如式31所示為N180。第三個(gè)弊端也是最壞的弊端就是PC機(jī)的處理速度不足以滿足來(lái)自多達(dá)十幾塊卡的數(shù)據(jù)流。由GSM信令測(cè)試卡的應(yīng)具備的功能可以得出信令測(cè)試卡應(yīng)由四部分組成：PC機(jī)接口電路，E1接口電路，信令緩存，控制電路。 * 信令測(cè)試卡的成本:軟件的成本體現(xiàn)在一次性的開(kāi)發(fā)費(fèi)用分?jǐn)傇诋a(chǎn)品上,所以軟件的開(kāi)發(fā)費(fèi)用對(duì)信令分析設(shè)備的成本影響不大。但這并不等于說(shuō)系統(tǒng)最終滿足要求。參數(shù)輸出數(shù)據(jù)文件可根據(jù)輸出的參數(shù)來(lái)劃分，例如，呼叫狀況統(tǒng)計(jì)輸出文件、TRX負(fù)荷統(tǒng)計(jì)輸出文件等。用電纜把卡上的測(cè)試接口與GSM設(shè)備的各種測(cè)試口相連。卡上CPU的處理速度：由最大數(shù)據(jù)比特率和例行處理量決定。數(shù)據(jù)頭是用來(lái)記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間、數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)的上下行等，數(shù)據(jù)內(nèi)容就是采集下來(lái)的數(shù)據(jù)。有了這些參數(shù)，一個(gè)功能強(qiáng)大的用于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化的軟件包才能實(shí)現(xiàn)。捕捉下來(lái)的信令單元在存儲(chǔ)器中加上毫秒級(jí)的時(shí)間標(biāo)簽。TUP為電話用戶部分，是與呼叫有關(guān)的信令協(xié)議。可以從多路復(fù)用碼流中提取，其幀結(jié)構(gòu)與PCM的幀結(jié)構(gòu)相同，模擬信號(hào)數(shù)據(jù)鏈路由模擬音頻傳輸通路和調(diào)制解調(diào)器組成。對(duì)于一種應(yīng)用來(lái)說(shuō)，只用到系統(tǒng)的一個(gè)子集。* BTS與BSC之間是Abis接口，信令傳輸協(xié)議是LAPD,分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。它定義信令消息沿信令數(shù)據(jù)鏈路傳送的功能和過(guò)程。NSS內(nèi)部的信令交換是通過(guò)SS7網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成的，NSS的各個(gè)組成部分都有與SS7網(wǎng)相連的信令接入點(diǎn)。一臺(tái)BSC實(shí)際上是一臺(tái)具有重要計(jì)算能力的小型交換機(jī)，它的主要作用是管理無(wú)線接口上的信道和切換過(guò)程。由7號(hào)信令支持的統(tǒng)一的MAP信令使GSM系統(tǒng)可以容易地實(shí)現(xiàn)廣域聯(lián)網(wǎng)和國(guó)際漫游；靈活的智能網(wǎng)結(jié)構(gòu)便于系統(tǒng)引入智能業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)快速增值； * 用戶側(cè)信令著眼于業(yè)務(wù)綜合接入，便于未來(lái)各類ISDN業(yè)務(wù)的引入，為向個(gè)人通信發(fā)展奠定基礎(chǔ)。信令分析設(shè)備是在信令采集設(shè)備的基礎(chǔ)上加入網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化參數(shù)的提取模塊而形成的，沒(méi)有參數(shù)的提取就不能進(jìn)行信令分析，不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和優(yōu)化。GSM蜂窩系統(tǒng)已遍及全國(guó)28個(gè)省，市，區(qū)，覆蓋了271個(gè)地市，1173個(gè)縣，交換容量達(dá)520多萬(wàn)，基站數(shù)4780個(gè)，信道數(shù)15萬(wàn)個(gè)，截止1997年3月，用戶數(shù)達(dá)250萬(wàn)。 2〕一個(gè)體系完整的表征用戶和網(wǎng)絡(luò)行為的參數(shù)必須被提取。此后呼叫由MSC通過(guò)呼叫過(guò)程接通到手機(jī)。 信令分析設(shè)備的實(shí)現(xiàn)和參數(shù)提取的意義 隨著移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)的要求有了新發(fā)展。其硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)是在對(duì)GSM移動(dòng)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信令過(guò)程的研究的基礎(chǔ)上提出的。參數(shù)的提取是以信令采集設(shè)備為平臺(tái)和在采集到的現(xiàn)場(chǎng)信令數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展必須考慮如何合理分配和利用無(wú)線資源、提高傳輸信道利用率和降低控制信道開(kāi)銷等問(wèn)題。這樣的方法是以增加呼叫響應(yīng)時(shí)間為代價(jià)的；3〕位置登錄可以按特定門限進(jìn)行。1〕中的平臺(tái)和2〕的參數(shù)提取軟件合起來(lái)就是一個(gè)功能強(qiáng)大的用于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化的理論研究和實(shí)踐的工具。專用測(cè)量?jī)x器，功能很強(qiáng)，但價(jià)格昂貴,作為維護(hù)管理和優(yōu)化用的常備設(shè)備不太合適。查閱選擇相關(guān)專用芯片材料及微機(jī)控制相關(guān)材料。當(dāng)把一個(gè)用戶的SIM插到了移動(dòng)站的ME中，該移動(dòng)站就屬于這個(gè)用戶了。MSC一側(cè)與BSS接口，另一側(cè)與外部網(wǎng)絡(luò)接口。在信令系統(tǒng)中，可簡(jiǎn)單分為物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和各種高層應(yīng)用。 對(duì)于移動(dòng)通信來(lái)說(shuō)，大部分的信令都是和移動(dòng)臺(tái)（MS）相關(guān)。* BSC與MSC之間是A接口，信令傳輸協(xié)議是七號(hào)信令。這里“用戶”一詞指的是任何UP都是公共的MTP用戶，都要用到MTP傳遞功能的支持。在七號(hào)信令系統(tǒng)中，信令消息是以不等長(zhǎng)的信號(hào)單元的形式傳送的。SLS（Signaling Link Selection）是信令鏈路選擇碼。事件識(shí)別和序列識(shí)別可作為濾波器的條件，用戶可從預(yù)定義的多個(gè)事件和序列識(shí)辨中進(jìn)行選擇。 其中，MS與BTS之間是無(wú)線接口Um，信令傳輸協(xié)議是GSM特有的LAPDm。每一次循環(huán)的時(shí)間因消息的不同而不同，一般的來(lái)說(shuō)這個(gè)時(shí)間包括對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)頭的處理和數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理。它有可能成為儀器的處理速度的一個(gè)瓶頸. GSM信令分析設(shè)備實(shí)現(xiàn)方案 方案的提出信令分析儀由如下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：1〕 信令采集儀：能完成信令的采集和翻譯。信令測(cè)試卡硬件從GSM的各種接口上提取信令，實(shí)現(xiàn)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。* 使用靈活方便:只要把卡用同軸電纜與相應(yīng)的測(cè)試口連起來(lái)就可以了,根據(jù)情況，插入若干插卡。在設(shè)計(jì)該儀器時(shí)，已經(jīng)考慮到這個(gè)問(wèn)題，所以系統(tǒng)的軟硬件都能提供出仿真的信令流。為了實(shí)現(xiàn)信令的分析，測(cè)試卡必須具備E1接口的能力。每個(gè)模塊的地址都映射成PC機(jī)的地址空間?？ㄉ系奈⑻幚砥髂芴幚淼蛯拥能浖热鏜TP1和MTP2的軟件。如果再加上卡狀態(tài)，鏈路狀態(tài)的監(jiān)視等，可能所需的機(jī)器周期達(dá)2～3M個(gè)。如果設(shè)計(jì)大了，提高了卡的成本。 * 與PC機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)：卡上的微處理器與PC機(jī)通過(guò)雙口RAM來(lái)異步通信。單片機(jī)采集到低電平的READY信號(hào)以后，自動(dòng)插入Tw（1個(gè)至多個(gè)），直到READY變?yōu)楦唠娖胶?，單片機(jī)脫離等待狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)的操作。計(jì)數(shù)器將會(huì)檢測(cè)到該脈沖并使計(jì)數(shù)器加1。由于PEB2254集線接口、幀接口、信令控制為一體，把它作為接口芯片將使信令測(cè)試卡的面積大大縮小，同時(shí)也有助于卡的成本的降低。很顯然，這種方法能及時(shí)地處理重要的事件，適合于實(shí)時(shí)的系統(tǒng)，故2254與80C320的通信采用中斷的方式。為了使系統(tǒng)的時(shí)鐘與E1數(shù)據(jù)流的時(shí)鐘同步，一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)電路從E1數(shù)據(jù)流恢復(fù)出2MHz的時(shí)鐘RCLK。盡管本地的系統(tǒng)時(shí)鐘是被同步在接收的線路時(shí)鐘，但它們?cè)谙辔缓皖l率略有差異，更確切地說(shuō)是準(zhǔn)同步的?，F(xiàn)令f0=16384k,則 f/8(2048k+/102)=(ff0)/8+/102+/B，或 (ff0)/f0180。接入外部的時(shí)鐘源的電路僅能工作在主模式，所以這種電路不適合本系統(tǒng)。為了濾除抖動(dòng)2254提供了一個(gè)兩幀的彈存，接收的比特流被存儲(chǔ)在接收彈存，本地的無(wú)抖動(dòng)的系統(tǒng)鐘將數(shù)據(jù)不斷地讀出。同軸電纜的匹配阻抗為75歐姆，雙絞線的匹配阻抗為120歐姆。2254與80C320的通信方式一般的來(lái)說(shuō)有三種：輪詢法和中斷法。如果單片機(jī)采用的是DALLAS公司的80C320芯片的話，該問(wèn)題就可以完全地解決了，那就是利用80C320的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀寫周期的擴(kuò)展功能。一般的來(lái)說(shuō)，都是通過(guò)卡上的單片機(jī)與PC機(jī)的處理時(shí)差以及多次訪問(wèn)的方法去解決。因?yàn)楸究ú捎玫氖荢DT7132，所以下面就以它為例去研究一下解決雙口RAM的訪問(wèn)碰撞問(wèn)題。但來(lái)自E1接口的信令數(shù)據(jù)仍源源不斷地被信令測(cè)試卡所采集。此外，80186，80386芯片也是優(yōu)選的芯片，但開(kāi)發(fā)器比較貴。只要設(shè)計(jì)一個(gè)地址選擇器就可解決問(wèn)題。這時(shí)這種方法會(huì)帶來(lái)諸多的弊端：一個(gè)弊端就是信令測(cè)試卡映射到PC機(jī)的地址空間的編址方式的復(fù)雜性（因?yàn)槊總€(gè)卡上的每個(gè)器件的地址都要不同，每塊卡才能正常工作）。PC機(jī)一方面進(jìn)行信令流的的存儲(chǔ)顯示，另一方面要處理各種例行的事物，同時(shí)PC機(jī)也要同時(shí)處理若干塊測(cè)試卡。這些都是確保系統(tǒng)的可靠工作，同時(shí)為系統(tǒng)的調(diào)試提供了基礎(chǔ)。特別是對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū)。整個(gè)系統(tǒng)涉及到數(shù)量相當(dāng)大的文件系統(tǒng)?；贕SM網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文提出的一種方案是:* 分布式軟件體系: 分布式軟件體系分兩個(gè)層次，第一個(gè)層次是從縱向來(lái)看的，指的是整個(gè)軟件系統(tǒng)劃分為三個(gè)子系統(tǒng)：信令采集軟件、參數(shù)提取軟件、后處理軟件。這就給出了選定處理器和設(shè)計(jì)軟件的依據(jù)。常見(jiàn)的是E1接口。一個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)優(yōu)化(如資源的配置)需要合理的參數(shù)去衡量。SCCP的主要功能如下：在7號(hào)信令網(wǎng)中建立邏輯信令連接；在建立或不建立邏輯連接的情況下，均能傳送信令數(shù)據(jù)單元；SCCP具有編路和譯碼功能。當(dāng)本節(jié)點(diǎn)為消息的轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)時(shí)，將消息轉(zhuǎn)送至預(yù)先確定的信令鏈路。它定義了信令數(shù)據(jù)鏈路的物理、電氣和功能特性以及鏈路接入方法。網(wǎng)絡(luò)層以上的高層協(xié)議為BSSMAP（BSS管理應(yīng)用部分）和DTAP（直接傳送應(yīng)用部分）。修改原則是盡量減少不必要的字段以節(jié)省信道資源。信令數(shù)據(jù)鏈路也可以采用模擬通路，不通過(guò)交換網(wǎng)絡(luò)連接。HLR由一個(gè)不含交換能力的獨(dú)立計(jì)算機(jī)和一個(gè)含有用戶信息的數(shù)據(jù)庫(kù)組成。包括位于天線處的基站收發(fā)臺(tái)（BTS）和可控制數(shù)個(gè)BTS的基站控制器（BSC）。在所有情況下，信令信息都以報(bào)文形式組織。同時(shí)，信令分析設(shè)備是直接用于生產(chǎn)中的儀器。 1〕中國(guó)GSM蜂窩系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大、未來(lái)前景廣闊中國(guó)的移動(dòng)通信起步較晚，但發(fā)展很快。3〕在一個(gè)手機(jī)經(jīng)常被叫的主叫區(qū)域，增加該手機(jī)的位置指針，減少數(shù)據(jù)庫(kù)的遠(yuǎn)程查詢；4〕隨著CN的傳輸帶寬和速率的提高，可以用傳輸換取數(shù)據(jù)庫(kù)查詢次數(shù)的減少，提高服務(wù)性能；5〕移動(dòng)通信的各類過(guò)程（鑒權(quán)加密、位置管理、越區(qū)切換、呼叫接續(xù)、維護(hù)管理等）有各種專用服務(wù)器分別控制，而不是由交換設(shè)備統(tǒng)一控制。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備與位置區(qū)固定對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單。關(guān)鍵詞: 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。 GSM信令分析設(shè)備研制及GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究摘要：信令分析設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化的一個(gè)平臺(tái)，包括三個(gè)子系統(tǒng)：信令分析設(shè)備硬件平臺(tái)、信令采集軟件(信令提取軟件相當(dāng)于低層，信令解釋軟件相當(dāng)于高層)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化參數(shù)的提取。在正常情況下，在連續(xù)4小時(shí)的測(cè)試中，其丟包率為0，優(yōu)于國(guó)外的同類產(chǎn)品。手機(jī)被呼叫時(shí)的接續(xù)，無(wú)線部分的連接也在同一MSC控制下完成。移動(dòng)臺(tái)被叫時(shí)，接續(xù)從主叫節(jié)點(diǎn)循樹(shù)由枝往根進(jìn)行，遇到被叫位置指針后再由根往枝進(jìn)行，直接接通用戶當(dāng)前所在的RAN。 本文的工作主要是第一和第二部分的工作，當(dāng)然為了研究參數(shù)的提取，也必須采集一些數(shù)據(jù)（第三部分工作）。 論文涉及的關(guān)鍵技術(shù)由上節(jié)可知信令分析設(shè)備是用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)中，是與實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。第二章GSM信令系統(tǒng)與接口在通信系統(tǒng)中，把協(xié)調(diào)不同實(shí)體所需的信息稱為信令信息?；咀酉到y(tǒng)BSS(Base Station System)：BSS通過(guò)無(wú)線接口與MS相連，是MS的控制部分。MSC控制幾個(gè)BSC，通常是一臺(tái)相當(dāng)大的交換機(jī)。這些數(shù)字通路可以通過(guò)交換網(wǎng)絡(luò)的半固定連接通路和信令終端相連接，這種方式易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路和數(shù)據(jù)終端設(shè)備的自動(dòng)重新分配。Um接口的鏈路層為L(zhǎng)APDm，它是在固定網(wǎng)ISDN的LAPD協(xié)議基礎(chǔ)上作少量修改形成的。SCCP加強(qiáng)信號(hào)網(wǎng)功能，仍相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)層。BIB：后向指示比特LI：長(zhǎng)度BSN：后向序號(hào)SF：狀態(tài)字段FIB：前向指示比特SIF：序號(hào)信息字段FSN：前向序號(hào)CK：校驗(yàn)位F：標(biāo)志符SIO：業(yè)務(wù)信息八位位組7號(hào)信令的三種信號(hào)單元格式MTP（消息傳遞部分）第一級(jí)（MTP1）：信令數(shù)據(jù)鏈路級(jí)。具體來(lái)說(shuō)，第三級(jí)功能由兩部分組成:信令消息處理(Signaling Message HandlingSMH)功能:其作用是當(dāng)本節(jié)點(diǎn)為消息的目的地點(diǎn)時(shí)，將消息送往指定的用戶部分。這樣，7號(hào)信令網(wǎng)中具有SCCP的信令點(diǎn)可在任意信令點(diǎn)之間端到端地傳送各種信令消息，而不具有SCCP的部分的信令點(diǎn)只能在相鄰信令點(diǎn)之間以逐段轉(zhuǎn)發(fā)方式傳遞這些消息。統(tǒng)計(jì)功能建立在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化參數(shù)的研究的基礎(chǔ)上。 除了無(wú)線接口外，其它設(shè)備間的信令傳輸協(xié)議最底層（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的一部分）都是相同或相近的。其中T，a與處理器的速度和軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法有關(guān)（可粗略地從程序流圖，估計(jì)所需的代碼，去估計(jì)a的值）。下面是以上模塊的關(guān)系： 信令采集儀 參數(shù)提取軟件網(wǎng)絡(luò)維護(hù)優(yōu)化參數(shù)理論用戶友好數(shù)據(jù)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)對(duì)參數(shù)輸出數(shù)據(jù)文件進(jìn)一步處理的后處理軟件參數(shù)輸出數(shù)據(jù)文件共路信令數(shù)據(jù) GSM信令分析儀的實(shí)現(xiàn)方案有許多。參數(shù)提取軟件是對(duì)信令采集儀采集到的原始信令數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得參數(shù)輸出數(shù)據(jù)文件后處理軟件將進(jìn)一步對(duì)參數(shù)輸出數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，并生成各種報(bào)表，供系統(tǒng)的維護(hù)管理和網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化作參考。這樣，可減少不必要的浪費(fèi)，比較經(jīng)濟(jì)。為了論證儀器提取出的信令是否齊全和是否有不合法的信令,在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中包括了對(duì)不合法消息的識(shí)別,并且對(duì)測(cè)試卡的狀態(tài)和E1的鏈路的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。而PC機(jī)的工作在時(shí)分串行的方式。但依據(jù)GSM信令系統(tǒng)的規(guī)范，信令分析設(shè)備必須具有多鏈路的測(cè)試性能，所以插入PC機(jī)的信令測(cè)試卡有時(shí)多達(dá)十幾塊。此外，若干塊卡映射到PC機(jī)的地址的編址方式簡(jiǎn)化。故采用該芯片。當(dāng)PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存盤的操作時(shí)，就暫停對(duì)信令測(cè)試卡上的數(shù)據(jù)的讀取工作。不同型號(hào)的雙口RAM的機(jī)制不同。這類方法，根據(jù)不同的情況可以設(shè)計(jì)出許多。原因是單片機(jī)對(duì)計(jì)數(shù)器的輸入脈沖電平的持續(xù)時(shí)間有限制，如果脈沖的低電平或高電平的持續(xù)時(shí)間小于1個(gè)機(jī)器周期的話，單片機(jī)將檢測(cè)不到該脈沖。2254提供了一個(gè)64字節(jié)的FIFO去緩存待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，80C320可通過(guò)它去獲取數(shù)據(jù)。* 阻抗匹配及隔離：為了正確恢復(fù)出E1的數(shù)據(jù)流，接收端必須與線路的阻抗匹配，不然接收的信號(hào)嚴(yán)重失真，影響數(shù)據(jù)的正確接收。 * 滑動(dòng)損傷的消除：接入的線路信號(hào)的定時(shí)時(shí)鐘是有抖動(dòng)和漂移的,抖動(dòng)能引起碼元定時(shí)的偏移,從而引起誤判,造成誤碼。下圖示意了2254的接收時(shí)鐘的起振電路，右圖是接入外部的時(shí)鐘源。1000000+/916/f0180。因此即使本地的系統(tǒng)定時(shí)時(shí)鐘已同步于接收的線路信號(hào)的定時(shí)時(shí)鐘，但并不能排除滑動(dòng)損傷發(fā)生的可能性。DCO1可