GSM无线网络优化及详细信道解释.ppt

GSM技术交流,GSM无线网络优化,2,移动主叫（MO）过程,BSS,VMSC,VLR,VPLMN,IAM（ISUP）,SIFOCCompletecall,Um,A,B,IAM:InitialaddressmessageISUP:ISDNuserpartSIFOC:Sendinformationforoutgoingcall,参见GSM03.18,3,MO信令流程,MS,VMSC,VLR,BSS,CMservicereq,CMservicereq,Processaccessreq,Authenticate,Authenticate,Authenticate,Authenticateresp,Authenticateresp,Authenticateack,Setciphermode,Startciphering,Ciphermodecmd,Processaccessreqack,Ciphermodecomp,Ciphermodecomp,setup,SIFOC,Completecall,Allocatechannel,Assignmentcmd,Assignmentcomp,Allocationcomplete,Callproceeding,IAM,ACM,ANM,Alert,Connect,Connectack,参见GSM03.18,4,移动被叫（MT）过程,BSS,VMSC,VLR,VPLMN,IAM(ISUP),SIFICPage/ackCompletecall,Um,A,B,参见GSM03.18,GMSC,HLR,IAM(ISUP),Sendrouteinginfo/ack,Provideroamingnumber/ack,5,MT获取路由信息,GMSC,VMSC,VLR,HLR,SRI,IAM,PRN,PRNack,SRIack,IAM,SRI:SendRouteingInformationPRN:ProvideRoamingNumberIAM:InitialAddressMessage,参见GSM03.18,6,江苏,上海,北京,MSRN路由接续的机理,TMSC,MSC/VLR,TMSC,GMSC,IAM,HLR,MSC/VLR,TMSC,MSC/VLR,021,021,6495,SRI,PRN,“13901234567”,021-64957700,6495xxxx,6485xxxx,021-64957700,MSRN,MSISDN,MSRN,64957700,64957701,6495ABCD,“13901234567”,0123,HLR号,7,IAM,SIFIC,PageMS,Page,Page,Chanreq,Immass,Pageresp,MSconn,estab,Process,Accessreq,Setcipher,mode,Process,Accessreqack,Startciphering,Ciphermodecmd,Ciphermodecmp,Ciphermodecmp,Completecall,Setup,Callconf,Allocatechan,Asscmd,Asscmp,Allocationcmp,Allerting,ACM,Connect,ANM,Connectack,Completecall,ack,移动被叫流程,参见GSM03.18,8,位置更新过程,VLR,HLR,VLR,BSS,VMSC,Um,A,B,new,old,Locupt,cancellation,Idinquiring,LocationUpdate的起因：1）SIM卡第一次使用2）位置区发生变化3）周期位置更新4）IMSIattach/dettache,D,D,G,参见GSM03.20,9,位置更新流程(1),在同一MSC中的位置更新,MS,VMSC,VLR,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Locareaupd,Authenticate,Authenticate,Authenticate,Authenticateresp,Authenticateresp,Authenticateack,Setciphermode,Startciphering,Ciphermodecmd,Locupdacc,Ciphermodecomp,Ciphermodecomp,Locupdacc,TMSIack,TMSIreallocationcmp,参见GSM03.20,10,位置更新流程(2),在同一VLR但不同MSC中的位置更新,MS,VMSC,VLR,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Locareaupd,Authenticate,Authenticate,Authenticate,Authenticateresp,Authenticateresp,Authenticateack,Setciphermode,Startciphering,Ciphermodecmd,Locupdacc,Ciphermodecomp,Ciphermodecomp,Locupdacc,TMSIack,TMSIreallocationcmp,HLR,Locupdreq,Locupdack,参见GSM03.20,11,位置更新流程(3),在新的VLR中的位置更新，原VLR可及,MS,VMSC,VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Locareaupd,Auth.,Auth.,Auth.,Auth.resp,Auth.resp,Auth.ack,Setciph.mode,Startciphering,Ciph.modecmd,Locupdacc,Ciph.modecmp,Ciph.modecmp,Locupdacc,TMSIack,TMSIreallocationcmp,HLR,Locupdreq,Locupdack,VLRo,Idreq,Idresp,Cancellation.,Cancellationack,参见GSM03.20,12,位置更新流程(4),在新的VLR中的位置更新，原VLR不可及,MS,VMSC,VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Locareaupd,Auth.,Auth.,Auth.,Auth.resp,Auth.resp,Auth.ack,Setciph.mode,Startciphering,Ciph.modecmd,Locupdacc,Ciph.modecmp,Ciph.modecmp,Locupdacc,TMSIack,TMSIreallocationcmp,HLR,Locupdreq,Locupdack,VLRo,Cancellation.,Cancellationack,Idreq.,Idreq.,Idreq.,Idresp,Idresp,Idresp,参见GSM03.20,13,位置更新流程(5),在新的VLR中的位置更新，原VLR可及，但信息丢失,MS,VMSC,VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Locareaupd,Auth.,Auth.,Auth.,Auth.resp,Auth.resp,Auth.ack,Setciph.mode,Startciphering,Ciph.modecmd,Locupdacc,Ciph.modecmp,Ciph.modecmp,Locupdacc,TMSIack,TMSIreallocationcmp,HLR,Locupdreq,Locupdack,VLRo,Cancellation.,Cancellationack,Idreq.,Idreq.,Idreq.,Idresp,Idresp,Idresp,unknown,Idreq.,参见GSM03.20,14,用户身份鉴权过程,参见GSM03.20,Um,A3,A3,?=,Yes/no,Ki,RAND,RAND,SRES,Ki,(Authenticationreq.),(Authenticationresp.),Ki:individualsubscriberauthenticationkey,15,安全相关信息获取,VMSCVLR,SecurityRelatedInfomationRequest,HLR/AuC,A3,Ki,RAND产生,参见GSM03.20,AuthenticationVectorResponse,SRES(1,2,n),RAND(1,2,n),16,鉴权过程（1）,在新的VLR中做位置更新，采用TMSI,MS,MSC/VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,TMSIo,Auth.,Auth.,MSC/VLRo,参见GSM03.20,(LAI,TMSI),(LAI,TMSI),IMSIRAND(1n)SRES(1n),17,鉴权过程（2）,在新的VLR中做位置更新，采用IMSI,MS,MSC/VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Sec.Rel.Info.req,Auth.,Auth.,(LAI,IMSI),(LAI,IMSI),RAND(1n)SRES(1n),HLR/AuC,参见GSM03.20,18,鉴权过程（3）,在新的VLR中做位置更新，采用TMSI，TMSI在原VLR中未知,参见GSM03.20,MS,MSC/VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,TMSIo,Auth.,Auth.,MSC/VLRo,(LAI,TMSI),(LAI,TMSI),unknow,Sec.Rel.Info.req,RAND(1n)SRES(1n),HLR/AuC,Idreq.,Idreq.,IMSI,IMSI,本流程属于异常情况,19,鉴权流程（4）,参见GSM03.20,在新的VLR中做位置更新，采用TMSI，原VLR不可及,MS,MSC/VLRn,BSS,Locupdreq,Locupdreq,Auth.,Auth.,(LAI,TMSI),(LAI,TMSI),Sec.Rel.Info.req,RAND(1n)SRES(1n),HLR/AuC,Idreq.,Idreq.,IMSI,IMSI,本流程属于异常情况,20,鉴权过程的其它,参见GSM03.20,1.如果用TMSI鉴权失败，是否需要再用IMSI鉴权？答案：是。但作为选项，运营商可以规定在TMSI鉴权失败后拒绝后续操作。2.在故障情况下的处理*VLR中的每组三件套用过一次后可以删除，也可以不删除但标记为已用；*当VLR中的三件套都用过后，应该向HLR申请新的三件套；*一旦获得新的三件套，VLR将储存的用过的所有三件套删除；*若申请过程出现故障，则VLR可以重复使用已用过的三件套，但三件套允许重复的次数是受限的。,21,信息加密与解密,A5,A5,Count(=TDMAFrameNumber=)Count,114bits加密块,114bits加密块,BLOCK1,BLOCK1,114bit信息块,114bit信息块,Kc,Kc,Kc：密钥，64bitsCount：22bitsBLOCK1，BLOCK2：114bits,Channel,参见GSM03.20,22,Kc的产生,参见GSM03.20,Um,A8,A8,Ki,RAND,RAND,Ki,(Authenticationreq.),Ki:individualsubscriberauthenticationkey,储存Kc,储存Kc,23,目录,1.GSM系统基本结构和原理2.GSM系统中的无线参数3.关于双频组网,一.GSM系统基本结构和原理,25,移动通信的发展,由大区向蜂窝的发展：,*容量大幅度提高,*功率大大降低,*连续覆盖面广,*技术难度提高,26,移动通信的发展,由模拟向数字的发展：,第一代蜂窝系统：*AMPS（美国）*TACS（英国）*NMT（北欧）*NAMTS（日本）,第二代蜂窝系统：*GSM/DCS1800（欧洲）*IS-95CDMA（美国）,第三代蜂窝系统：*WCDMA（欧洲）*cdma2000（美国）*TD-SCDMA（中国）,27,GSM规范,1982年欧洲电信标准化委员会（ETSI）开始研究GSM规范1990年ETSI推出GSM规范PhaseI1991年ETSI制定DCS1800技术规范1994年ETSI推出GSM规范PhaseII，将DCS1800归并1996年ETSI推出GSM规范PhaseII+,28,GSM规范版本号（一）,GSM规范的版本编号方式：Vx.y.zV：表示版本（Version）x：0：标准的设想1：标准的原始草案2：标准的最终草案3：GSMspecificationphase14：GSMspecificationphase25：GSMspecificationphase2+6：Phase2+Release1997,29,GSM规范版本号（二）,y：从0开始编号，每次增加表示文本中有技术性的修改、完善或更正等z：从0开始编号，每次增加表示文本中有文字或表达方式的修改,30,常用缩写,ETSI:EuropeanTelecommunicationStandardInstituteGSM:GlobalSystemforMobileSMG:SpecialMobileGroupTC:TechnicalCommittee(E)TR:(ETSI)TechnicalReport(G)TS:(GSM)TechnicalSpecification,31,GSM规范系列（一）,0112（除10以外）共11个系列01:01.02:GeneraldescriptionofGSMsystem01.04:abbreviation01.48:InterworkingbetweenDECTandGSM01.61:GPRS加密算法的要求02:GSMservice03:GSMnetworkfunction第二阶段:GSM双频移动台与单频移动台数量相当;第三阶段:双频移动台占据大多数.,101,双频组网的技术手段,GSM900与GSM1800采用独立的网号,中国移动随着用户的发展,(IMSI)号码资源日趋紧张，开辟第二网号已势在必行。同一个运营商使用二个网号实际上存在一定的技术难度，而GSM1800的应用则为此发展奠定了良好的基础；除非中国移动将现网上的单频移动台有计划地置换成双频移动台，否则在双频网络中一般不希望在双频段上切换。不同的网号是实现这一目标的最佳手段。,102,双频组网的技术手段,通过合理设置小区重选参数C2，控制驻留在不同频段上的用户数量,第一阶段给予GSM1800系统较高的C2随着双频移动台数量的增加，逐渐减小GSM1800系统的C2值第三阶段将双频段的C2值设置为同一个值,103,双频组网的技术手段,合理设置邻区、切换门限和切换优先级，控制话务流量,在GSM1800覆盖较好的区域，双频段间不设置邻区关系，减少双频切换；在GSM900系统明显拥塞，而GSM1800系统话务较低的地区，设置单向的切换关系。,104,先喝杯茶吧.,十五分钟!,