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1、移动通信交换网络知识,GSM数字蜂窝移动通信系统的演进过程 上海移动GSM网络概况 GSM主要业务的实现过程 常见案例,课程内容,通信系统第一代蜂窝移动 第一代蜂窝移动系统是指1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS系统等第一批蜂窝移动系统，采用模拟技术，所以称模拟蜂窝移动通信系统。主要的标准有美国的AMPS标准，英国的TACS标准，北欧四国的NMT标准，德国的C450标准等。,GSM数字蜂窝移动通信系统的演进过程,GSM数字蜂窝移动通信系统的演进过程,第二代蜂窝移动通信系统 1982年欧洲邮电行政大会（CEPT）成立了一个移动特别小组（GSM）来制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。
2、1989年GSM标准生效，1991年开通了第一个系统，将GSM更名为全球移动通信系统，GSM和CDMA就是第二代数字移动通信系统。,第二代蜂窝移动通信系统,第二代：数字移动通信系统 1992: 欧 洲 GSM (Global System for Mobile communication) 1995: 美 国 IS95 即 CDMA (Code Division Multiple Access) 美 国 IS-136 即 D-AMPS(Digital- Advance Mobile Phone Service) 日 本 PDC (Personal Digital Cellular) 业 务 语
3、音和低速率数据业务 缺 点 容量不大 提高系统容量 多种制式不兼容 全球标准 数据传输速率低 多媒体应用,第二代移动通信系统的限制,2G 限制,SMS,= 缺乏容量,GSM数字蜂窝移动通信系统的演进过程,第三代蜂窝移动通信系统 第三代蜂窝移动通信系统（简称3G)，国际上统称为IMT-2000。三个主流国际标准是欧洲WCDMA,美国CDMA2000和中国TD-SCDMA,其中我国自主研发由大唐公司提交的技术TD-SCDMA被ITU确定为3G的三个主流国际标准之一，已纳入了3GPP的规范。,第三代移动通信系统,IMT2000 (International Mobile Telecommunicat
4、ions-2000) 1985年ITU(国际电联)提出FPLMTS(未来公众陆地移动通信系统) 1996年正式更名为IMT2000 IMT-2000系统无线接口的基本要求 全球范围高度的兼容性 1885MHz2025MHz,2110MHz2200MHz 1980MHz2010MHz,2170MHz2200MHz(卫星移动通信系统） 支持多媒体业务的能力，特别是支持internet业务。 A 快速移动环境，最高速率 144kbit/s B 步行环境下，最高速率 384kbit/s C 室内环境，最高速率 2Mbit/s 高频谱效率 高服务质量 低成本 高保密性,第三代移动通信系统需求,全球漫游，
5、针对蜂窝、卫星、办公室、住宅环境单一系统,适应新型业务,144-384Kbps :全范围覆盖和移动 2 Mbps :有限范围覆盖和移动,3G requirements,2G 到3G 的演进: GPRS,PS,MSC/VLR,GSM+GPRS,BSS 和PCU,CS,HLR,GMSC,中国移动通信系统的发展过程 1987年中国引入蜂窝移动通信系统的，选择英国900MHz的TACS标准。1994年开始建设GSM网，1997年建立了CDMA网络，中国的移动网络出现了GSM和CDMA两个标准。截止到2008年8月，中国移动的用户数为4.15亿户(联通移动的用户数为1.3亿),占据整个移动电信网络的近7
6、0%市场份额,GSM数字蜂窝移动通信系统的演进过程,GSM系统由交换系统-NSS、基站系统-BSS、移动台-MS、操作维护系统-OSS组成。 交换系统NSS包括下列功能单元： 移动业务交换中心 - MSC (Mobile Switching Center ) 拜访位置寄存器 - VLR (Vistor Location Register ) 归属位置寄存器 - HLR (Home Location Register) 鉴权中心 - AUC (Authentication Centre ) 基站系统BSS包括下列功能单元： 基站控制器 - BSC (Base Station Controller
7、 ) 基站收发信台 - BTS (Base Transceiver Station ),移动GSM(Global System for Mobile Communications)系统组成,MSC：移动业务交换中心 MSC是通过BSC、BTS、天线等对它所覆盖的区域中的手机进行控制、交换的功能实体，也是移动通信系统与其他公用通信网之间的接口。它除了完成固定网中交换中心所要完成的呼叫控制等功能外，还要完成无线资源的管理，移动性管理等功能。它可控制多个基站控制器BSC，并控制移动用户至PSTN、ISDN、PLMN、公用数据网的呼叫。移动汇接和网络入口功能都由MSC来实现，为建立手机的呼叫路由。,上
8、海移动GSM网络概况,HLR：归属位置寄存器 HLR是个数据库，所谓“归属”指的是移动用户开户登记的所属区域。它存储该地区开户的所有移动用户的有关数据即每个移动用户都在某个HLR注册登记。HLR主要存储两类信息：一是有关用户的参数（用户能否实现漫游功能、有无呼入呼出限制等），二是有关用户当前位置的信息，以便建立至手机的呼叫路由，例如手机的漫游号码，VLR地址等。关于用户位置的信息（VLR号码），即用户当前停留在哪个MSC区，这一信息将随用户的移动而相应改变。,上海移动GSM网络概况,VLR：拜访位置寄存器 VLR是一个动态数据库，它存储进入其覆盖范围的移动用户全部信息，如移动用户的号码、所处位
9、置区域的标识，向用户提供服务的参数等，使MSC能够为其覆盖区域中的移动用户建立呼入和呼出的接续。一般VLR和MSC合设。 AUC：鉴权中心 AUC存储保证移动用户通信不受侵犯的鉴权参数等必要信息包括用户签约时所分配的IMSI号码及鉴权密钥Ki。实际上AUC是用于检测SIM卡的合法性。一般AUC单元与HLR合设，可看作HLR的补充。,上海移动GSM网络概况,MS:移动台 移动台是用户设备，它可以为车载型、便携型和手持型。移动台是终端物理设备和用户数据的组合。终端设备即移动设备（如手机），用户的全部数据信息被存贮在智能卡中（如SIM卡），该卡可在任何移动台上使用，用来区分用户不同移动用户身份，移动
10、设备和移动用户是完全独立的。 BSC:基站控制器和BTS:基站收发台 一个基站控制器（BSC）控制一个或多个基站收发台（BTS）。它们在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继，这部分还提供某些交换功能和内部控制功能。通过空中接口，移动用户能够连接到BTS和BSC。,上海移动GSM网络概况,GSM通信系统的基本网元,上海移动GSM网络概况,GSM系统网元的功能,BTS：负责无线信号,无线与有线的转换 BSC：负责无线资源管理，控制BTS MSC/VLR： MSC：移动业务实现,呼叫控制,计费,GSM网核心 VLR：储存MSC区内用户的动态漫游数据 HLR/AUC： HLR：储存用户的详细数据
11、信息 AUC：提供鉴权参数，用于鉴权,上海移动GSM网络概况,编号原则 MSISDN:国际移动用户号码 号码结构为 86 139 xxxxxxxx CC:2位国家代码 SN:8位用户号码，有移动公司按照地区划分后分配 NDC:3位国内网络接入码，中国移动为134-139、159，158.157.153,150 ,151.152.188 联通130-133,156 中国电信189,上海移动GSM网络概况,IMSI:国际移动客户标识码 号码结构为460 00 YYYYYYYYYY MSIN:移动客户识别码，采用等长10数字构成，唯一识别国 内GSM移动通信网中移动客户。 MNC:移动网号，由2位数
12、字组成，用户识别移动用户所归属 的移动网，移动为00，联通为01。 MCC:3位移动国家号码，唯一识别移动客户所属的国家，我国位460,上海移动GSM网络概况,MSRN:移动用户漫游号码 MSRN是在呼叫接续是由VLR临时分配给移动台的一个号码，用于GSM网络在接续时的路由选择。MSRN的组成与MSISDN类似。 IMEI:国际移动设备识别码 IMEI是唯一识别移动台，是一个15位的十进制码，由四部分组成: TAC+FAC+SNR+SP。 TAC：6位，型号批准号，由欧洲型号认证中心分配 FAC：2位，工厂装配码，由厂家编码，表示及装配地 SNR：6位，序号码 SP ：备用码,上海移动GSM网
13、络概况,GSM位置区域概念,上海移动GSM网络概况,上海移动GSM网组成,900M网,1800M网,上海市,900M和1800M双频独立组网 1800M网覆盖外环线以内，900M覆盖全上海市,上海移动GSM网络概况,上海移动GSM网络概况,GSM网络拓扑图,上海移动GSM网络概况,上海移动GSM网的组成,MSC: G1-G71 ，共64个MSC。 HLR: HLR6-HLR36，共29个HLR。 HSTP: H1,H2 LSTP: L1-L6 TMSC1: A1-A4,MGA1,MGA2 TMSC2: B1-B4,MGB1A,MGB1B,MGB2A,MGB2BMGB3A,MGB3B,MGB4A
14、,MGB4B,上海移动GSM网络概况,GSM的移动性管理,漫游 = 移动用户在移动性的情况下要求改变与小区和网络联系的特点。移动用户在漫游时有两种情况:开机空闲,通话正忙。,上海移动GSM网络概况,通话正忙时的漫游,切换 = 在MS通话阶段中MS小区的改变引起的系统相应操作,上海移动GSM网络概况,开机空闲时的漫游,位置更新 = 在漫游期间改变位置区及位置区的确认过程,上海移动GSM网络概况,GSM主要流程,用户第一次开机登记 用户做位置更新 移动用户呼叫PSTN PSTN呼叫移动用户 移动用户呼叫移动用户 通话中用户做切换,GSM主要业务的实现过程,用户第一次开机登记,用户第一次开机时，MS
15、C/VLR中没有用户的信息，当MSC/VLR收到手机的接入请求时，会向HLR要用户的信息，存放在VLR中，并在VLR中将用户作“附着”标志。,上海移动GSM网络概况,用户做位置更新,上海移动GSM网络概况,用户做位置更新,当MS从一个区域移动到另一个区域时，当MS发现存储器中的位置信息发生改变时，向网络请求位置更新。 新的MSC会向用户归属的HLR发起位置更新请求，HLR在修改了用户数据后，向新的MSC发送确认信息，新的VLR进行用户数据的添加，并由新的MSC通知MS确认完成位置更新。 同时HLR会通知旧的MSC在旧的VLR中删除用户的信息。,上海移动GSM网络概况,移动用户呼叫PSTN,上海
16、移动GSM网络概况,PSTN呼叫移动用户,BSC,MSC/VLR,HLR,D局,PSTN,B(MS),A(PSTN),BTS,上海移动GSM网络概况,移动用户呼叫移动用户,上海移动GSM网络概况,用户做切换,上海移动GSM网络概况,用户做切换,MS的原BSC根据MS送来的测量信息作决定需要切换时就向原MSC发送切换请求。 原MSC再向新MSC发送切换请求，并通知新BSC，新BSC分配无线信道，通知新MSC准备切换。 两个MSC建立通信连接，由原MSC向MS发送切换命令，MS切换到新BTS的频率上。 原MSC收到切换完成消息，控制原BSC和BTS释放无线资源。,上海移动GSM网络概况,漕溪操作维护中心,上海移动 网管中心,浦东操作维护中心,横浜操作维护中心,基站操作维护中心,客服中心 1860坐席,武胜操作 维护中心,常见案例,谢 谢！,
