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1、移动通信网络基础,四川移动-网管中心,2,Content,GSM移动区域与编号计划,GSM移动通信网组网,移动通信概述,GSM系统结构与接口,GSM通信流程,3G发展,移动通信概述,四川移动-网管中心,3,一、移动通信定义 移动通信是指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信.移动体之间的通 信只能依靠无线电传输。 那什么是无线通信呢？无线通信指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信 方式。电磁波是它的载体。 二、1G3G 移动通信技术发展历程 1G（first generation）表示第一代移动通讯技术，以模拟网TACS 为代表。我国模拟 TACS 网始建于1987 年，2
2、001 年12 月31 日我国关闭了模拟移动网络。 2G（second generation）表示第二代移动通讯技术，以GSM 为代表。以数字语音传输 技术为核心。我国1994 年开始建设GSM 网络。 2.5G 是基于2G 与3G 之间的过渡类型， 以GPRS 为代表。比2G 在速度、带宽上有所提 高。可使现有GSM 网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入。 2.75G 是基于2.5G 与3G 之间的过渡类型。代表为EDGE。网络容量及数据传送比GPRS 更快，有384Kbps。 3G（third generation）表示第三代移动通讯技术。面向高速、宽带数据传输。国际电 信联盟（ITU）
3、称其为IMT-2000（International Mobile Telecom-munication）。最高可提 供2Mbp/s 的数据传输速率。,2G技术_GSM,四川移动-网管中心,4,GSM 全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称“全球通”，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。1994 年进入我国，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代移动通讯技术（2001 年12月31 日我国关闭了模拟移动网络）
4、。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM 网，为世界最大的移动通信网络。GSM 系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz 等几个频段 。GSM 系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。GSM 手机的方便之处在于它提供了一个智能卡，人们称之为SIM 卡，机卡可以分离，这样用户更换手机时定制的个人信息就可以实现转移。,2G技术_GSM,四川移动-网管中心,5,2G技术_GPRS,四川移动-网管中心,6,GPRS（General Packet
5、 Radio Service）：是GSM 网络过渡3G（第三代移动通讯）的第 一步，能够将数据传送由今天9.6Kbps 的速率逐步提升到每秒115Kbps 的速度.它还不是真 正的第三代移动通信系统. GPRS 特点： GPRS 向用户提供从9.6kbps 到多于150kbps 的接入速率. GPRS 支持多用户共享一个信道的机制(每个时隙允许最多8 个用户共享) 提高了无线信道的利用率 在技术上提供了按数据量计费的可能 GPRS 支持一个用户占用多个信道：提供较高的接入速率 GPRS 是移动网和IP 网的结合：可提供固定IP 网支持的所有业务 对运营商： 可提供更多更优质的增值业务 可提高无
6、线资源的利用率 运营商将从IP 业务的迅猛发展中得到更多的商机. 对用户： 计费合理GPRS 可以采用以所传输的数据量为依据的计费方法 覆盖广泛依靠GSM 广泛的覆盖，GPRS 向用户提供无处不在的业务 业务丰富GPRS 可向用户提供固定IP 网可以提供的所有业务 性能优越GPRS 支持更高的接入速率、更短的建立时间,2G技术_EGPRS,四川移动-网管中心,7,EDGE（Enhanced Data Rates for Global Evolution，增强型数据速率GSM 演进技术）网络容量及数据传送比GPRS 更快，足有384Kbps。网络商只需在软硬件上作少许相应改动，便可继续沿用现有G
7、SM 系统，去支持移动多媒体服务，完全符合低成本高效益的理念.,GSM系统结构与接口,四川移动-网管中心,8,GSM系统的典型结构如图所示。由图可见，GSM系统是由若干个子系统或功能实体组成。其中基站子系统（BSS）在移动台（MS）和网络子系统（NSS）之间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。NSS必须管理通信业务，保证MS与相关的公用通信网或与其它MS之间建立通信，也就是说NSS不直接与MS互通，BSS也不直接与公用通信网互通。MS、BSS和NSS组成GSM系统的实体部分。操作支持系统（OSS）则提供运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行部分。,G
8、SM系统结构与接口,四川移动-网管中心,9,网路子系统（NSS） 网路子系统（NSS）主要包含有GSM 系统的交换功能和用于用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能，它对GSM 移动用户之间通信和GSM 移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用。NSS 由一系列功能实体构成，整个GSM 系统内部，即NSS 的各功能实体之间和NSS 与BSS 之间都通过符合CCITT 信令系统No.7 协议和GSM 规范的7 号信令网路互相通信。 移动业务交换中心（MSC） 移动业务交换中心（MSC）是网路的核心，它提供交换功能及面向系统其它功能实体：基站子系统BSS、归属用户位置寄存器HLR、鉴权
9、中心AUC、移动设备识别寄存器EIR、操作维护中心OMC 和面向固定网（公用电话网PSTN、综合业务数字网ISDN、分组交换公用数据网PSPDN、电路交换公用数据网CSPDN）的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户与固定网用户互相连接起来。 移动业务交换中心MSC 可从三种数据库，即归属用户位置寄存器（HLR）、访问用户位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AUC）获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。反之，MSC 也根据其最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。 MSC 可为移动用户提供一系列业务： 电信业务。例如：电话、紧急呼叫、传真和短消息服务等； 承载业务。例如：3.1KHz 电
10、话，同步数据0.3kbit/s2.4kbit/s 及分组组合和分解（PAD）等； 补充业务。例如：呼叫前转、呼叫限制、呼叫等待、会议电话和计费通知等。 当然，作为网路的核心，MSC 还支持位置登记、越区切换和自动漫游等移动特征性能和其它网路功能。,GSM系统结构与接口,四川移动-网管中心,10,访问用户位置寄存器（VLR） 访问用户位置寄存器（VLR）是服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户的归属用户位置寄存（HLR）处获取并存储必要的数据。一旦移动用户离开该VLR 的控制区域，则重新在另一
11、个VLR 登记，原VLR 将取消临时记录的该移动用户数据。因此，VLR 可看作为一个动态用户数据库。VLR 功能总是在每个MSC 中综合实现的。 归属用户位置寄存器（HLR） 归属用户位置寄存器（HLR）是GSM 系统的中央数据库，存储着该HLR 控制的所有存在的移动用户的相关数据。一个HLR 能够控制若干个移动交换区域以及整个移动通信网，所有移动用户重要的静态数据都存储在HLR 中，这包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据。HLR 还存储且为MSC 提供关于移动用户实际漫游所在的MSC 区域相关动态信息数据。这样，任何入局呼叫可以即刻按选择 路径送到被叫的用户。 鉴权中心（
12、AUC） GSM 系统采取了特别的安全措施，例如用户鉴权、对无线接口上的话音、数据和信号信息进行保密等。因此，鉴权中心（AUC）存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。AUC 属于HLR 的一个功能单元部分，专用于GSM 系统的安全性管理。 移动设备识别寄存器（EIR） 移动设备识别寄存器（EIR）存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），通过检查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI 识别码，使得运营部门对于不管是失窃还是由于技术故障或误操作而危及网路正常
13、运行的MS 设备，都能采取及时的防范措施，以确保网路内所使用的移动设备的唯一性和安全性。,GSM系统结构与接口,四川移动-网管中心,11,A 接口:A 接口定义为msc与BSc之间的通信接口 Abis 接口:Abis 接口定义BSC和BTS之间的通信接口 Um 接口：Um 接口定义为移动台与BTS之间的通信接口 D 接口：D 接口定义为HLR与VLR之间的接口。 B 接口：B 接口定义为VLR与MSC之间的内部接口 C 接口：C 接口定义为HLR与MSC之间的接口。 E 接口：E 接口定义为控制相邻区域的不同MSC之间的接口。 F 接口：F 接口定义为MSC与EIR之间的接口。 G 接口：G
14、接口定义为VLR之间的接口。,BSC,BTS,MS,A,Abis,Um,GSM移动区域与编号计划,四川移动-网管中心,12,在小区制移动通信网中，基站设置很多，移动台又没有固定的位置，移动用户只要在服 务区域内，无论移动到何处，移动通信网必须具有交换控制功能，以实现位置更新、越区切换和自动漫游等性能。,一、服务区 服务区是指移动台可获得服务的区域，即不同通信网（如PLMN、PSTN 或ISDN）用 户无需知道移动台的实际位置而可与之通信的区域。一个服务区可由一个或若干个公用陆地移动通信网（PLMN）组成，可以是一个国家或是一个国家的一部分，也可以是若干个国家。 二、公用陆地移动通信网（PLMN
15、） PLMN 是由一个公用陆地移动通信网（PLMN）提供通信业务的地理区域。PLMN 可以 认为是网路（如ISDN 网或PSTN 网）的扩展，一个PLMN 区可由一个或若干个移动业务交换中心（MSC）组成。在该区内具有共同的编号制度（比如相同的国内地区号）和共同的路由计划。MSC 构成固定网与PLMN 之间的功能接口，用于呼叫接续等。 三、MSC 区 MSC 是由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共同覆盖的区域构成PLMN 网的一 部分。一个MSC 区可以由一个或若干个位置区组成。 四、位置区 位置区是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域。位置区可由一个或若干个小 区（或基站区）组成。
16、为了呼叫移动台，可在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号。 五、基站区 由置于同一基站点的一个或数个基站收发信台（BTS）包括的所有小区所覆盖的区域。 六、小区 采用基站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域。在采用全向天线结构时，小 区即为基站区。,GSM移动区域与编号计划,四川移动-网管中心,13,一、IMSI (International Mobile Subscriber Identity)： IMSI 是GSM 系统分配给移动用户(MS)的唯一的识别号，此码在所有位置，包括在漫游区都是有效的。采取E.212 编码方式。存储在SIM 卡、HLR 和VLR 中，在无线接口及MAP 接口上传送。 结构说明：,MCC：Mobile Country Code，移动国家码，三个数字，如中国为 460。 MNC：Mobile Network Code，移动网号，两个数字，如中国移动的MNC 为00。 MSIN：Mobile Subscriber Identification Number，在某一PLMN 内MS 唯一的识别码。编码格式为：H1 H2 H3 S XXXXXX NMSI
