现代通信网-第六章-移动通信网

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,75,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,第六章 移动通信网,6.1,移动通信简介,6.2 GSM,系统,6.3,网络结构,6.4,编号计划,6.5,业务流程,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,定义,至少有一方处于移动状态下进行信息交换的通信就叫做移动通信。换句话说，移动通信解决人在移动中产生的通信问题。,终端的移动性：手机、车载台。,个人的移动性：,SIM/UIM,卡方式支持的业务。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动通信的分类,按工作方式分类,：,单工、双工（,TDD,或,FDD,）、半,双工,按多址方式分类,：,FDMA,、,TDMA,、,CDMA,、,SDMA,按信号形式分类：模拟网和数字网,按覆盖范围分类：城域网（,MAN,）、局域网,（,LAN,）和个域网（,PAN,）、车域网（,VAN,）,按业务类型分类,：,电话网、数据网、综合业务网、,多媒体,按服务特性分类：专用网、公用网,按使用环境分类：陆地通信、海上通信、空中通信,按使用对象分类：民用系统、军用系统,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动通信的发展历程,美国、,1979,英国、,1985,北欧、,1981,欧洲，,1991,日本、,1993,Qualcomm,、,1993,美国、,1991,ITU,、,1996,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,IMT-2000,是第三代移动通信系统的统称,第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信。,第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（,ITU,）,1985,年提 出，考虑到该系统将于,2000,年左右进入商用市场，并且其工作的频段在,2000MHz,，故于,1996,年正式更名为,IMT-2000,（,International Mobile Telecommunication-2000,）。,IMT-2000,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖,高效的频谱效率,更高的服务质量、保密性和可靠性,易于从,2G,系统平滑演进与过渡，并反向兼容,2G,系统,提供多媒体业务，速率最高可达,2Mb/s,车速环境：,144kb/s,步行环境：,384kb/s,室内环境：,2Mb/s,IMT-2000,的目标,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,IMT-2000,标准化组织,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,IMT-2000,技术规范体制,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,三种主要体制比较,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,cdma2000,的发展历程,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,IMT-2000,频率分配,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,覆盖方式：大区制,大区制移动通信系统：,信号传输损耗，通信距离有限；,大区制系统：覆盖范围,3050km,，发射功率,50200W,，天线很高（,30m,）；,具有网络结构简单，频道数目少，无需无线交换，直接与,PSTN,连接。,大区系统的局限性：,􀂄 覆盖范围有限；,􀂄 服务的用户容量有限；,􀂄 服务性能较差；,􀂄 频谱利用率低,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,覆盖方式：小区制（蜂窝思想）,1949,，,Bell,实验室提出,低功率发射机和小覆盖区域或蜂窝、,越区切换和中央控制（自动化、程控化、智能化）。,频率（或时隙或码字）可在空间间隔一定距离时获得复用。,系统容量受干扰限制。,由基站执行呼叫建立、越区切换、选路等集中控制功能,。,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,2,1,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,多址技术,自从电话技术和无线电技术问世以来，人们就在试图通过单条电路传送尽可能多的业务,传输介质类型举例：,双绞线,同轴电缆,光缆,空中接口,(,无线电信号,),采用多址技术的好处,增加系统的容量，为更多的用户提供服务,因为所需传输媒介减少，降低了系统成本,降低单用户的费用,更易于管理,传输,介质,每对用户各自通过传输介质使用一专用电路通信而彼此并不知道其他用户的存在。,多址技术：多个独立用户同时使用传输介质而互不影响,。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,三种多址技术,物理传输介质是一种可以根据所采用的不同技术进一步划分为单个信道的资源：,下面介绍几种最流行的多址技术：,FDMA,频分多址,每个用户使用不同的频率,一个信道对应一个频率,TDMA,时分多址,每个用户使用不同的时隙,一个信道就是特定频率的特定时隙,CDMA,码分多址,一个信道对应一种独特的码序列。,每个用户使用相同的频率，但采用不同的码序列。,Frequency,Time,Power,Frequency,Time,Power,F,requency,Time,Power,FDMA,TDMA,CDMA,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,双工方式,双工通信中，需要用一定的技术来区分不同方向的信道，常用两种方式：,FDD,：频分双工,TDD,：时分双工,Uplink,Downlink,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,一般的网络结构,三个子系统：,基站子系统（,BSS,）,网络与交换子系统（,NSS,）,运行子系统（,OSS,）,我国,GSM,通信网结构,采用独立网号方式来组网的。,“,中国电信,”,GSM,网路接入号为,“,135,139,”,，,“,中国联通,”,GSM,网路接入号为,“,130,134,”,。,全国,GSM,移动电话网按大区设立一级汇接中心、省内设立二级汇接中心、移动业务本地网设立端局构成三级网路结构。三级网路结构组成了一个完全独立的数字移动通信网路。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,第六章 移动通信网,6.1,移动通信简介,6.2 GSM,系统,6.3,网络结构,6.4,编号计划,6.5,业务流程,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,系统简介,背景：,1982,年：在欧洲邮电行政大会（,CEPT,）上成立,“,移动特别小组,”,（,Group Special Mobile,）简称,“,GSM,”,。,1990,年完成了,GSM900,的规范 。,1991,年，第一个商用系统开始运行，完成,DCS1800,系统规范。,随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，,GSM,逐渐演变为“全球移动通信系统”（,Global System for Mobile Communication,）的简称。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,主要性能特点,大容量,频谱效率高，频率复用程度高,质量好,话音质量，无线链路可靠,开放的接口,空中接口，网络之间，网络设备实体之间,安全性,鉴权，加密，,TMSI,号码,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,主要性能特点,与,ISDN,，,PSTN,的互连,全球漫游,基于,SIM,卡,多种业务提供能力,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,规范系列（,ETSI,）,01,系列：概述,02,系列：业务方面,03,系列：网络方面,04,系列：,MS-BS,接口和规约（空中接口,2,，,3,层）,05,系列：无线传输的物理层（空中接口第一层）,06,系列：语音编码规范,07,系列：对移动台的终端适配,08,系列：,BS,到,MSC,接口（,A,和,Abis,接口）,09,系列：网络互连,10,系列：暂缺,11,系列：设备和型号批准规范,12,系列：操作和维护,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,主要性能参数工作频段,GSM,系统采用,900M,和,1800Mhz,频段,900MHz,频段：,890,915,（移动台发、基站收）,935,960,（基站发、移动台收）,双工间隔为,45MHz,，工作带宽为,25 MHz,，载频间隔为,200 kHz,1800MHz,频段：,1710,1785,（移动台发、基站收）,1805,1880,（基站发、移动台收）,双工间隔为,95MHz,，工作带宽为,75 MHz,，载频间隔为,200 kHz,。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,主要性能参数多址方案,GSM,结合了频分复用（,FDM,）和时分复用（,TDM,）,FDD,频率被划分成了,200kHz,的频带,一个频带内的信道被分成,8,个时隙,频率配置,采用等间隔频道配置法，频道序号为,1,124,。,频道序号与频点中心标称频率的关系,FL,（,n,）,890.2Mhz+(n-1)*0.2Mhz,(uplink,）,Fh(n)= FL,（,n,）,+45Mhz,（,downlink,）,n=1124,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,第六章 移动通信网,6.1,移动通信简介,6.2 GSM,系统,6.3,网络结构,6.4,编号计划,6.5,业务流程,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,网络结构,BSC,MSC/VLR,HLR/AUC,EIR,MSC/VLR,OMC,SC,PLMN,PSTN,ISDN,PSPDN,BTS,Um,Abis,A,BTS,No.7 BSSAP,No.7 MAP,No.7 MAP TUP,No.7 TUP,X.25/ No.7,X.25,信令,话路,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,主要名词,缩写,英文全称,中文名称,BSC,Base Station Controller,基站控制器,BTS,Base Transceiver Station,基站收发信台,MSC,Mobile services Switching Center,移动交换中心,OMC,Operation and Maintenance Center,操作维护中心,AUC,Authentication Centre,鉴权中心,EIR,Equipment Identification Register,设备识别登记器,HLR,Home Location Register,归属位置登记器,VLR,Vistor Location Register,访问者位置登记器,MS,Mobile Station,移动台,PLMN,Public Land Mobile Network,公用陆地移动网,ISDN,Intergrated Service Digital Network,综合业务数字网,PSTN,Public Switching Telephone Network,公用电话交换网,PSPDN,Public Switched Data Network,公用数据交换网,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,4,个组成部分,移动台、基站子系统,BSS,子系统、移动交换子系统,MSS,和操作维护中心,OMC,。,移动终端与,BSS,子系统通过标准的,Um,无线接口通信，,BSS,子系统与,MSS,子系统通过标准的,A,接口通信。,OMC,与其它子系统之间通过标准网管接口连接,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动台,MS,移动台(,MS),.,移动设备(,ME),.,用户识别模块(,SIM),2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动台,MS,用户识别模块(,SIM),SIM,卡是一张 “智能卡”，插在移动设备里，包含移动用户的信息，因此称为用户识别模块。,SIM,卡包含几个信息：,. 国际移动用户识别码(,IMSI),IMSI=MCC+MNC+MSIN,用于识别移动用户，为唯一号。,. 临时移动用户识别号（,TMSI),用于识别用户,由系统管理部分定期更改,以防用户被某个试图监视无线接口的人识别。,. 位置区域识别码(,LAI),：,识别当前用户位置。,. 用户鉴权键(,KI),：,用于对,SIM,卡鉴权。,. 移动台国际服务数字网(,MSISDN),由一个国家码、一个国内码和一个用户号码组成。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,基站子系统,基站子系统,BSS,可分为两部分。通过无线接口与移动台相连的基站收发信台（,BTS,）以及与移动交换中心相连的基站控制器（,BSC,），,BTS,负责无线传输、,BSC,负责控制与管理。,一个,BSS,系统由一个,BSC,与一个或多个,BTS,组成，,BSS,子系统可由多个,BSC,和,BTS,组成。一个基站控制器,BSC,根据话务量需要可以控制数十个,BTS,。,BTS,可以直接与,BSC,相连，也可以通过基站接口设备,BIE,与远端的,BSC,相连。基站子系统还应包括码变换器（,TC,）和子复用设备（,SM,）。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,名词解释,TC TransCoder,码型变换器,SM SubMultiplexing,子复用,BIE Base station Interface Equipment,基站接口设备,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,基站子系统,基站（,BTS,）,无线收发信号的功能（调频、功率调整）,信号处理功能（编码、调制、加密，等等）,基站控制器（,BSC,）,负责其所管理的所有,BTS,的资源分配和释放,负责移动台与,MSC,之间的链路,其他功能（切换、位置更新，等等）,码型变换器（,TC,）,码型变换器,TC,主要完成,13kbit/RPE-LTP(,规则脉冲激励长期预测,),编码和,64kbit/s A,律,PCM,之间的语音变换。在典型的实施方案中，,TC,位于,MSC,与,BSC,之间。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动交换子系统,MSS,完成,GSM,的主要交换功能，同时管理用户数据和移动性所需的数据库。主要包含,6,个部分：,移动交换中心（,MSC,）,拜访位置寄存器（,VLR,）,归属位置寄存器（,HLR,）,鉴权中心（,AUC,）,设备识别寄存器（,EIR,）,短消息中心（,SC,）,VLR,(来访者位置寄存器,),HLR,(归属位置寄存器,),AUC,(鉴权中心,),MSC,(移动交换中心),EIR,(设备识别寄存器,),SC,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动交换中心（,MSC,）,MSC,是,PLMN,的核心。主要功能：,主要功能是协调,GSM,用户呼叫的建立,控制,BSC,间的切换,通过,7,号信令网协调,VLR,，,HLR,及,OSS,间的工作,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,归属地位置寄存器,HLR,HLR,存储两类信息：一是有关移动用户的参数，包括移动用户识别号码、用户类别和补充业务等数据；一是有关移动用户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如,MSC,、,VLR,地址等，并负责当用户的访问区域变化时，信息的更新。,用户,ID(IMSI,和,MSISDN),当前用户的位置,预定的附加业务,用户状态,鉴权信息,移动用户漫游号码(,MSRN),2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,来访者位置寄存器（,VLR,）,VLR,通常与,MSC,合设，其中存储,MSC,所管辖区域中的移动台（称来访客户）的用户数据，包括：用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。,移动台状态(开/关机）,当前用户的位置区识别码,临时移动用户识别码(,TMSI),移动用户漫游号码(,MSRN),2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,设备识别寄存器（,EIR,）,EIR,存储具有一个用于确认国际移动设备识别码(,IMEI),的集中数据库。完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。,EIR,中存有三种名单：,白名单：存贮已分配给可参与运营的,GSM,各国的所有设备识别标识,IMEI,。,黑名单：贮所有应被禁用的设备识别标识,IMEI,。,灰名单：存贮有故障的以及未经型号认证的设备识别标识,IMEI,，由网路运营者决定。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,鉴权中心（,AUC,）,AUC,属于,HLR,的一个功能单元部分，专门用于,GSM,系统的安全性管理。鉴权中心产生鉴权三元组（随机数,RAND,、符号响应,SRES,、加密键,Kc,），用来鉴权用户身份的合法性以及对无线接口上的话音、数据、信令信号进行加密，防止无权用户接入和保证移动用户通信的安全。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,短消息中心（,SC,）,短消息中心提供短消息业务功能。,短消息业务（,SHORT MESSAGE SERVICE,：,SMS,）提供在,GSM,网络中移动用户和固定用户之间或移动用户和移动用户之间发送讯息长度较短的信息。短消息业务功能是一种类似于传呼机的业务功能。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,操作维护中心（,OMC,）,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,子系统之间的接口,MSC/VLR,MSC/VLR,BTS,BTS,BTS,HLR/AUC,OMC,EIR,MS,OSS,BSC,BSC,BSS,A,接口,U,m,接口,Abis,接口,NO.7,Abis,接口,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,空中接口,Um,GSM,结合了频分复用（,FDM,）和时分复用（,TDM,）,频率被划分成了,200kHz,的频带,一个频带内的信道被分成,8,个时隙,频分双工（,FDD,）,上行信号和下行信号在不同频带上传输,0,124,0,124,890MHz,915MHz,935MHz,960MHz,UPLINK,DOWNLINK,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,空中接口（,Um,）特性,higher GSM frame structures,935-960 MHz,124 channels (200 kHz),downlink,890-915 MHz,124 channels (200 kHz),uplink,frequency,time,GSM TDMA frame,GSM time-slot (normal burst),4.615 ms,546.5 s,577 s,guard,space,guard,space,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,空中接口（,Um,）特性,上行与下行之间有,3,个时隙的延时,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,空中接口（,Um,）特性,-,帧结构,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,信道的概念,TDMA,信道概念,物理信道: 一个时隙(,TS),信道 控制信道（,CCH）,逻辑信道,业务信道 (,TCH),逻辑信道要映射到物理信道上传送。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,的逻辑信道,业务信道（,TCH）：,用于传送编码后的,话音或客户数据，和少量的随路控制信令 。,话音业务信道,业务信道,数据业务信道,全速率业务信道（,TCH/F,）,13kbps,话音或,9.6kbps,数据,每帧传输一个时隙,半速率业务信道（,TCH/H,）,6kbps,或,3.6kbps,数据,每两帧传输一个时隙,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,的逻辑信道,控制信道(,CCH)：,用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成：,广播、,公共,专用控制信道,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,的逻辑信道,广播信道（,BCH,）：是,“,一点对多点,”,的单向控制信道，用于基站向移动台广播公用的信息：,广播控制信道（,BCCH,）,广播网络和本小区的基本信息及参数,用于小区信号测量,频率校正信道（,FCCH,）,载频信息,同步信道（,SCH,）,提供帧同步信息,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,的逻辑信道,公共控制信道（,CCCH,）：是一种双向控制信道，用于呼叫接续阶段传输链路连接所需要的控制信令：,寻呼信道（,PCH,）,有到某用户的呼叫时，发送该用户的,TMSI,随机接入信道（,RACH,）,用户需要某种服务时，在该信道上传输请求信息,接入确认信道（,AGCH,）,系统准许用户接入时，在该信道上传输所分配的,SDCCH,的资源信息,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,的逻辑信道,专用控制信道（,DCCH,）：实施,“,点对点,”,的双向控制信道。用于呼叫接续阶段及通信进行当中，在移动台与基站之间传输必要的控制信息：,独立专用控制信道（,SDCCH,）,在,TCH,建立前，传输与呼叫建立相关的信息,传输短信息业务（,SMS,）,慢速随路控制信道（,SACCH,）,主要传输用于切换的无线链路测量信息,不与数据一起传输（带外信令）,快速随路控制信道（,FACCH,）,传输紧急的控制信息（比如切换和功率控制）,占用数据传输的位置（带内信令）,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,第六章 移动通信网,6.1,移动通信简介,6.2 GSM,系统,6.3,网络结构,6.4,编号计划,6.5,业务流程,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,编号计划,本节介绍,GSM,中识别客户身份和支持漫游的各种号码的编号计划,移动用户的,ISDN,号码（,MSISDN,）,是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中某一用户时主叫用户所拨的号码。 号码组成为：,MSISDN,国家号码国内有效,ISDN,号码，,我国的国家号码为,86,。,我国国内有效,ISDN,号码的结构为：,N1N2N3,H1H2H3H4,ABCD,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,编号计划,国际移动用户识别码（,IMSI,）：,IMSI,是在,PLMN,网中唯一识别一个移动用户的号码，由,15,位数字组成：,MCC,MNC,MSIN,MCC,移动国家号码，由,3,位数字组成，唯一地识别移动用户所属的国家。我国为,460,。,MNC,移动网号，由两位数字组成，用于识别移动用户所归属的移动网。邮电部门,GSM PLMN,网为,00,，,“,中国联通公司,”,GSM PLMN,网为,01,。,MSIN,移动用户识别号码，是一个,10,位的等长号码，为,H1H2H3H49XXXXX,。其中,H1H2H3H4,与,MSISDN,号码中的,H1H2H3H4,相同；,9,代表,GSM900MHZ,；,XXXXX,为用户号码。,IMSI,用于,GSM,移动通信网所有信令中，存储在,HLR,、,VLR,和,SIM,卡中。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,编号计划,国际移动台设备识别码(,IMEI),唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数数字，其结构是：,6位数字 2位数字 6位数字,l,位数字,TAC FAC SNR SP,TAC:,型号批准码;,FAC:,工厂装配码，表示生产厂家及其,装配地。,SNR:,序号码，,SP:,备用，备作将来使用。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,编号计划,移动用户漫游号码（,MSRN,）,MSRN,是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选择路由，根据,HLR,的请求，由,VLR,临时分配给移动用户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。,它的结构为,1390M1M2M3ABC,。,M1M2M3,为,MSC,的号码，,M1M2,与,MSISDN,号码中的,H1H2,相同。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,编号计划,临时移动用户识别码（,TMSI,）,TMSI,是为了对,IMSI,保密，由,VLR,临时分配给来访移动用户的识别码，为一个,4,字节的,BCD,码，仅在本地使用，由各,MSC/VLR,自行分配。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,信令协议体系,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,信令协议体系,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,GSM,信令协议体系,MAP,协议对应的接口,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,第六章 移动通信网,6.1,移动通信简介,6.2 GSM,系统,6.3,网络结构,6.4,编号计划,6.5,业务流程,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,一,移动用户状态处理,移动用户一般处于,MS,开机（空闲状态）、关机和忙三种状态之一。下面以首次开机为例：,MS,MSC/VLR,HLR,位置更新请求,位置更新请求,位置更新接受,在,VLR,中对该用户对应的,IMSI,上作,“,附着,”,标记,位置更新接受,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,一,移动用户状态处理,下面以关机为例：,MS,MSC/VLR,HLR,分离处理请求,VLR,通知,HLR,该用户已关机,通知,VLR,对该,MS,对应的,IMSI,上作,“,分离,”,标记,关机,HLR,向,MSC/VLR,要漫游号码（,MSRN,）,寻呼该,IMSI,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,二 周期性登记,当,MS,向网络发送“,IMSI,分离”消息时，有可能因为此时无线质量差或其他原因，,GSM,系统无法正确译码，而仍认为,MS,处于附着状态。或者,MS,开着机，却移动到覆盖区以外的地方，即盲区，,GSM,系统也不知道，仍认为,MS,处于附着状态。在这两种情况下，该用户若被寻呼，系统就会不断地发出寻呼消息，无效占用无线资源。,为了解决上述问题，,GSM,系统采用了强制登记的措施。要求,MS,每过一定时间登记一次，这就是周期性登记。若,GSM,系统没有接收到,MS,的周期性登记信息，它所处的,VLR,就以“隐分离”状态在该,MS,上做记录，只有当再次接收到正确的周期性登记信息后，将它改写成“附着”状态。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,三,位置更新,同一,MSC,局内的位置更新：如果在同一,MSC,局内进行位置更新，,HLR,并不参与位置更新过程，,4,步。,1,）移动台漫游到新的位置区时，分析接收到的位置区号码和存储在,SIM,卡中的位置区号码不一致，就向当前的基站控制器（,BSC,）发一个位置更新请求。,2,）,BSC,接收到,MS,的位置更新请求，就向,MSC/VLR,发一个位置更新请求,。,3,）,VLR,修改这个,MS,的数据，将位置区号码改成当前的位置区号码，然后向,BSC,发一个应答消息。,4,）,BSC,向,MS,发一个应答消息，,MS,将自己,SIM,卡中存储的位置区号码改成当前的位置区号码。这样，同一,MSC,局内的位置更新过程就结束了,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,四 位置更新,越局位置更新：当移动用户从一个,MSC,局漫游到另一个,MSC,局时，就要进行越局位置更新。这时,HLR,就要参与位置更新过程 ，,5,步。,1,）移动用户漫游到另一个,MSC,局时，移动台（,MS,）发现当前的位置区号码和,SIM,卡中存储的位置区号码不一致，就向,BSC2,发位置更新请求，,BSC2,向,MSC2,发一个位置更新请求。,2,）,MSC/VLR2,接到位置更新请求，发现当前,MSC,中不存在该用户信息（从其他,MSC,漫游过来的用户），就向用户登记的,HLR,发一个位置更新请求。,3,）,HLR,向,MSC/VLR2,发一个位置更新证实，并将此用户的一些数据传送给,MSC/VLR2,。,4,）,MSC/VLR2,通过,BSC2,给,MS,发一个位置更新证实消息，,MS,接到后，将,SIM,卡中位置区号码改成当前的位置区码。,5,）,HLR,负责向,MSC/VLR1,发消息，通知,VLR1,将该用户的数据删除。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,五 切换,处于通话状态的移动用户从一个,BSS,移动到另一个,BSS,时，切换功能保持移动用户已经建立的链路不被中断。切换与否主要由,BSS,决定，当,BSS,检测到当前的无线链路通信质量下降时，,BSS,将根据具体情况进行不同的切换。也可以由,MSS,根据话务信息要求开始切换。,切换包括,BSS,内部切换、,BSS,间的切换和,MSS,间的切换。其中,BSS,间的切换和,MSS,间的切换都需要由,MSC,来控制完成，而,BSS,内部切换由,BSC,控制完成。,由,MSC,控制完成的切换又可以划分为,MSC,内部切换、基本切换和后续切换。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,MSC,内部切换,整个切换进程由一个,MSC,来控制完成，,MSC,需要向新的,BSS,发起切换请求，使新,BSS,为,MS,接入作好准备；新,BSS,响应切换请求后，,MSC,通过原先,BSS,通知,MS,进行切换；当,MS,在新,BSS,接入成功时，,MSC,负责建立新的连接。,MSC,在整个切换完成之前需要保持原先的连接，这样可以当,MS,切换失败时能够继续在原有连接上进行通信。只有在切换已完成时，,MSC,才能释放原先的连接并在新连接上为,MS,提供通信。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,基本切换,1 BSS,A,对,MS,无线信道质量不满意，并查看邻近位置信息，将合适邻近位置区码作为目的地信息通过切换要求信息要求,MSC,A,控制切换；,2 MSC,A,分析切换要求消息，发现目的地属于,MSC,B,覆盖范围，通过,MSC,B,请求,BSS,B,作,MS,接入准备即切换请求；,3 MSC,B,接收,MSC,A,的切换请求，向,VLR,要求切换号码作为,MSC,A,到,MSC,B,电路建立的寻址信息；,4 BSS,B,切换请求响应，,MSC,B,向,MSC,A,发切换请求响应，消息中带切换号码通知,MSC,A,；,5 MSC,A,根据切换请求响应中的切换号码选择,MSC,A,与,MSC,B,间的,TUP,路由，向,MSC,B,发初始地址消息，被叫号码是切换号码,6 MSC,B/VLR,收到初始地址消息确认切换号码，回送地址全消息到,MSC,A,；,7 MSC,A,收到地址全消息后，通过,BSS,A,指示,MS,进行切换；,8 MS,接入,BSS,B,，,BSS,B,通过,MSC,B,通知,MSC,AMS,已成功接入,BSS,B,；,9 MS,与,BSS,B,间成功完成信道建立，,MSC,B,通知,MSC,A,切换完成；,10 MSC,B,完成接续并通知,MSC,A,通信建立成功，切换成功（,TUP,）,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,基本切换,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,六 移动用户呼叫移动用户,设定,MS1,服务于,MSC1/VLR1,、,MS2,服务于,MSC2/VLR2,，,MS2,归属于,HLR/AUC,。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,移动用户呼叫移动用户,1,主叫用户,MS1,拨叫,MS2,电话号码，经过基站系统通知,MSC1,；,2 MSC1,分析被叫用户,MS2,的电话号码，找到,MS2,所属的,HLR,，向,HLR,发送路由申请；,3 HLR,查询,MS2,的当前位置信息，获得,MS2,服务于,MSC2/VLR2,，,HLR,向,MSC2/VLR2,请求路由信息；,4 MSC2/VLR2,分配路由信息，即漫游号码,MSRN,；将,MSRN,提交给,HLR,；,5 HLR,将,MSRN,送给主叫,MSC1,；,6 MSC1,根据,MSRN,与,MSC2,之间进行呼叫建立；,7 MSC2/VLR2,向被叫用户,MS2,发送寻呼消息；,8 MSC2/VLR2,收到,MS2,用户可以接入消息；,9 MSC2,与,MSC1,间呼叫建立；,10 MSC1,向主叫,MS1,发送信号接通信号，,MS1,与,MS2,可以通话,。,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,呼叫建立流程,呼叫移动台,2024/10/3,Yang Wu-Jun,Xi,an Institute of Posts & Telecommunications,China,呼叫建立流程,移动台发起的呼叫,