第二章通信管理..

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1、移动通信,网络在能够建立一个呼叫之前,必须弄清 三个问题： 用户的位置 用户识别 用户需求 关于用户信息,移动通信,移动通信与传统固网的区别 为 了 给 用 户提 供 所 请 求 的 服 务 ， 用 户 必 须 被 定 位 和 识 别,用户登记,更新用户信息,提供服务,GSM用户,GSM 数据库 (1),SIM 卡包含的信息 用于安全处理的信息 用户识别 临时网络信息 访问网络的权利 适用网络,用户识别模块 (SIM),GSM 数据库 (2),本地位置寄存器 (HLR) 永久的数据 用户访问的拜访位置寄存器（VLR）的经常性更新 拜访位置寄存器 (VLR) 临时数据 只有在用户拜访此覆盖区域时

2、存在 在 HLR中更新 总是与移动服务交换中心 (MSC)一起存在,VLR,HLR,MSC,数据库更新,登记和数据库,用户使用网络服务前必须先登记 网络在不同数据库的帮助下跟踪用户,HLR以永久的方式储存用户的基本数据。在HLR 中，唯一变化的数据是用户的当前位置(VLR 地 址) 。然而在VLR中，用户数据被暂时储存。当用户移动至另一VLR区时，用户数据将从旧的VLR中删除,并存储到新的VLR中 。,位置更新,移动台收集由无线网络广播的信息 移动台在SIM卡中存储所处的位置区域 移动台继续收集网络的广播信息 如果广播的位置信息与存储在SIM卡中的位置信息不同，则开始一个位置更新进程,位置更新

3、过程,GSM网络中固话始发的通话的建立 (1),被拨打的号码称为移动用户国际ISDN码 (MSISDN) MSISDN = CC + NDC + SN CC: 国家代码 NDC: 国内目的地代码 SN: 用户号码 358505527268 358 = 国家代码 (芬兰) 50 = 国内目的地代码 (Radiolinja) 5527268 = 用户号码,GSM网络中固话始发的通话的建立(2),PSTN 将呼叫路由至GSM网络 与 PSTN相连的MSC叫做网关移动业务交换中心 (GMSC). GMSC 分析接收到的 MSISDN 唯一知道此刻一个GSM用户在何处位置的数据库是 HLR GMSC 从

4、 HLR得到将呼叫路由至何处的路由信息 这个过程成为 HLR 请求,HLR,VLR,GMSC,GSM Network,MSISDN,GSM网络中固话始发的通话的建立(3),HLR 在他的数据库中查找. HLR 数据库中包含的内容: MSISDN: 358505527268 IMSI: 244052200002345 VLR address: xyz Subscriber data: Services,IMSI = MCC + MNC + MSIN IMSI: International Mobile Subscriber Identity MCC: Mobile Country code (3

5、 digits) MNC: Mobile Network Code (2 digits) MSIN: Mobile Subscriber Identity Number (10 digits) 244052200002345 244: MCC of Finland 05: MNC of Radiolinja 2200002345: MSIN,GSM网络中固话始发的通话的建立(4),HLR,VLR,GMSC,GSM Network,MSC,MSISDN,VLR,Elements involved in call set up inside the GSM network,GSM网络中固话始发的通

6、话的建立(5),HLR 在他的数据库中取出用户的VLR的地址. HLR 向目标 MSC/VLR发送一个路由请求信息 目标MSC/VLR 给这个呼叫分配一个临时的移动台漫游号MSRN， MSRN = CC + NDC + SN MSRN 的组成结构和 MSISDN是一样的. MSISDN中的SN对应于HLR数据库中的一个用户数据, 而 MSRN 中的SN对应于 VLR数据库中的用户数据 MSRN 也包含有充分的信息能使 GMSC将呼叫路由至目标 MSC,Request Message,GSM网络中固话始发的通话的建立(6),目标MSC在将MSRN发送给HLR HLR 再将此MSRN发送给始发呼叫

7、的 MSC 始发呼叫的MSC分析这个 MSRN. “电话号码” 结构式的MSRN使得呼叫能被路由到目标 MSC, 无论目标的位置在哪里.,358 50 456456,MSC,MSC,网络交换子系统概述 （1）,网元: MSC, VLR, HLR 功能 呼叫建立 移动性管理 信令处理 (来自 BSS的, 其他网络的, 其他 NSS网元的) 用户数据处理 为移动呼叫定位终接者的位置,位置区域,MSC/VLR 区域被细分为较小的区域叫做位置区域（LA）. 用户在这块区域中移动时不需要向网络发起一个普通的位置更新 一个LA的最大可以是一个MSC区域，最小可以是一个小区. 寻呼是在移动用户现在所处的LA

8、中的所有小区内进行的 LAI = MCC + MNC + LAC LAI = Location Area Identity MCC = Mobile Country Code MNC = Mobile Network Code LAC = Location Area Code,LA 1,基站子系统,网元: 基站控制器 (BSC), 基站 (BTS), Transcoder (TC) 功能: 无线通道控制， BTS 和TC 控制, 保持与 MSC的同步 Air 和 A 接口的信令处理, MS-NSS之间连接的建立 移动性管理, 语音编解码 Collection of Statistical da

9、ta,不同地区的话务量,夜生活区,工业区,Corresponding Traffic Times,小区,一个MSC包含若干个BSS。一个BSS本身可能覆盖相当大的地理区域并由许多小区组成 (一个小区指由一个或多个频率资源覆盖的区域)。每个小区由一个称为全球小区标识 (CGI)的识别码识别 。CGI由下列各部分组成 ： CGI = MCC + MNC + LAC + CI,BSC与位置区,BSC 区 和 位 置 区 之 间 并 没 有 关 系 ， BSC 除 了 承 担无线网控制这一重要角色 ，它还作为集线器使用 因此，BSC 只与话务连接和无线资源有关 而位置区的目的是方便寻呼处理 (寻找用户

10、)。,MSC - BSC - BTS 之间的连接,PAGING,寻呼是由位置区向所有小区发出的一个信号（包含用户的识别码）。位置区内所有的移动台都收到寻呼信号 ，但只有其中一个判断出识别码并作出应答 。应答的结果是建立一个点到点连接 。,GSM网络中呼叫建立的简化步骤,移动用户始发呼叫,移动用户拨打了一个号码. MSC分析主叫用户的数据. 然后根据分析的结果，做三件事情: 授权或拒绝网络的使用 激活被请求的业务 呼叫路由选择 如果呼叫的号码属于是同个网络的移动台的MSISDN号码, MSC启动HLR 查询过程以得到MSRN. 这个过程和PSTN始发呼叫的过程是一样的 若被拨打的是固网号码：呼叫

11、通过GMSC被路由至PSTN,移动用户始发的简便过程,位置更新的类型,开机 又称 “IMSI Attach” “Location Registration” 每次在移动台开机的时候执行 一般性的 每次在移动台改变位置区域的时候执行 周期性的 ELSE，定时器时间到 计时器的值是由网络运营商制定的,位置登记-开机,通知拜访位置寄存器 (VLR)它已回到网络中并能接受呼 叫了 成功登记后，网络向移动台发送两个号码 ，它们被存储 在移动台的SIM(用户识别模块)卡中 TMSI :用于安全目的 ，避免用户的IMSI在空中接口 之上被发送 LAI: 位置区识别码,位置更新请求,每次移动台通过控制信道接收

12、数据，它读取LAI并和存放在SIM卡中的LAI进行比较。如果它们不同 , 就执行一个一般性的位置更新 位置更新请求正常情况下由MS发起,位置更新请求消息,请求消息中包含了用户标识(即 IMSI/TMSI)和存储在SIM卡 中的LAI。当目的地MSC/VLR 收到请求后 ，它读取当前 为移动电话服务的MSC/VLR 的旧的LAI。两个MSC/VLRs 之间的信令连接就建立起来了 ，然后用户的 IMSI从旧的 MSC 传送至新的MSC。 根据这个IMSI,新的 MSC从HLR请求得到用户数据 ，鉴权之后 ，更新VLR和 HLR中的用户数据 。,周期性位置更新,一 个 计 时 器 控 制 周 期 性

13、 的 位 置 更 新 ， 并 且 VLR 的 运 营商 设 定 计 时 器 的 值 。 网 络 广 播 这 个 计 时 器 的 值 ， 因 此移 动 台 知 道 周 期 性 的 位 置 更 新 计 时 器 的 值 。 因 此 ， 当设 置 的 时 间 一 到 ， 移 动 台 通 过 发 送 位 置 更 新 信 号 启 动一 个 登 记 过 程 。 VLR 接 收 请 求 并 确 认 移 动 台 在 同 一 位置 区 的 登 记 。,一般性的位置更新的过程,切换的概念,当 用 户 从 一 个 小 区 覆 盖 的区 域 移 至 另 一 个 时 ， 必 须 要 建 立 与 目 标 小 区 的 新 连

14、接 ， 与 旧 的 小 区 的 连 接 要 释 放 。,切换,话务量的原因 当一个小区的移动用户接近最大容量, 在小区比较边缘的用户被切换至容量较低的邻区. MSC 做出的决定 话音质量和强度的原因 当一个移动用户在呼叫的过程中处于移动状态中，可能从一个小区移动到另一个小区. 先前小区的频率可能不再可用. 移动台被切换到新的小区. 由BSC决定是否要执行切换. 四种类型的切换,小区内 BSC内切换,小区间 BSC内切换,小区间-BSC间切换,MSC间切换 (1),MSC 间切换 (2),原先的MSC被成为 Anchor MSC. 呼叫从源 MSC 路由至目标 MSC. 一个呼叫从一个MSC切换

15、到另一个MSC需要一个路由号码 源MSC向目标MSC请求一个切换号码 (HON). 目标MSC分配一个切换号码给源小区. 格式同 MSRN. HON = CC + NDC + SN,切换号的功能,锚 定 MSC/VLR 从 BSS 接 收 切 换 信 息 判断出目的地在另一个MSC的区域范围内 通过信令网向目标MSC发送一个切换请求目标 目标MSC 通过产生一个 HON并将其送至锚定 MSC/VLR 作 为 应 答 锚定局执行一个数字分析以便获得必要的路由信息 ,这个信息允许服务的MSC/VLR连接至目标MSC 两个MSC完成连接,呼叫被传送至新的路由,MSC间切换的过程 (3),计费,收费目

16、标? 不同的收费方式,影响呼叫价格的因素,基本服务的类型 呼叫进行的时间 呼叫持续的时间 呼叫的目的地 呼叫始发方 网络的使用 补充业务的使用 无线资源的使用 漫游,对谁收费?,收费数据的收集,计费依据的许多因素 处理呼叫的MSC进行收集信息作为收费依据 收集的信息被存储在计费记录中,PSTN,Charging Record,呼叫涉及的网元,收费数据的传送,收费数据存储在MSC中 当收费记录达到了一定的数量，被传送到计费中心Billing Centre 计费中心根据计费表中的信息为用户提供帐单,GSM记费,服 务 的 运 营 者控 制 整 个 计 费 过 程 ， 在 呼 叫 一 建 立 就 开 始 了 同 时 在 服 务 的 MSC/VLR 中 打 开 计 费 记 录 。 总 的 来 说 ， 涉 及 呼 叫 的 建 立 的 第 一 个 和 最 后 一 个 MSC 收 集 计 费 记 录 。 切 换 期 间 计 费 记 录 并 不 会 传 送 至 新 的 MSC， 取 而 代 之 的 是 第 一 个 MSC 在 整 个