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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedInternal MA000001 GSM移动通信原理ISSUE 2.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 2课程内容lGSM移动通信概述lGSM系统结构与接口lGSM系统Um接口lGSM移动区域与编号计划lGSM移动通信网组网lGSM通信流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 3学习完此课程，您将会：了解移动通信的多址技术，蜂窝技术了解GSM系统结构、接口、业
2、务掌握Um接口的物理信道结构、Um接口的逻辑信道功能与组合、理解GSM话音的处理过程掌握GSM移动区域的划分掌握GSM编号计划了解GSM组网方式了解GSM通信流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 4课程重点l移动通信的发展历程，多址技术，蜂窝技术lGSM系统结构，接口及业务lUm接口lGSM移动区域的划分lGSM编号计划lGSM组网方式lGSM通信流程（安全性管理和移动性管理）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 51.GSM概述与发展简史2.多址技术3.
3、功率控制4.蜂窝技术5.GSM主要参数GSM移动通信概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 6第三代移动通信系统介绍移动通信发展展望GSM的发展历程及现状 移动通信的定义GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 7GSM概述与发展简史l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.l移动体之间的通信只能依靠无线电传输.l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.HUAW
4、EI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 8电磁波频段与波段电磁波频段与波段(C=L*F)GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 9移动通信并不是一项很新的技术，但却是一项正在急剧发展的技术.20年代开始在军事及某些特殊领域使用（美国警察的车载无线电系统），40年代才逐步向民用扩展（美国所建第一个公用汽车电话网）.移动通信经历了由模拟通信向数字化通信的发展过程.目前，比较成熟的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM，美国的ADC和日本的JDC（现改称PDC）
5、.目前GSM制式的销售额占34%，CDMA制式占28%，TDMA占18%，WLL占7%GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 10l1982年，欧洲邮电行政大会CEPT设立了“移动通信特别小组”即GSM，以开发第二代移动通信系统为目标.l1986年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究和实验后所提出的八个建议系统进行现场试验.l1987年，GSM成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用窄带时分多址TDMA，规则脉冲激励长期预测(RPE-LTP)话音编码和高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式达成一致意见.其中，其
6、中，GSM的发展的发展历程如下：历程如下：GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 11已有109个国家239个运营者运营着超过4400万用户的GSM网络1988年十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录(MOU).1989年GSM标准生效.GSM系统正式在欧洲问世，网路开通运行.移动通信跨入第二代.1991年1992年系统命名为：Global System for Mobile（全球通）组织机构：Special Mobile Group1993年Phase II规范1994年全世界范围运行1995年DCS1800商
7、业运行1996年引入微蜂窝的技术，GSM900/1800双网运行1997年GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 121993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网目前有中国移动与中国联通两家运营商中国电信也在积极酝酿进入移动领域截止99年底中国移动用户数已达5000万，中国联通超过400万，年增长率99%以上神州行与如意通移动用户快速增长截止99年8月中国移动已覆盖全国31个省区的308个地市和1856个县市，全国交通干线实现无缝覆盖.地市覆盖率为91%，县市覆盖率为86%专家预测，到2000年底，全国移动
8、用户超过7500万，到2005年达2亿.在我国.GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 13我国移动用户增长：我国移动用户增长：GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 14全球移动用户增长(1999年全球无线通信市场比1998年增长了21.6%，达到281亿美圆)GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 151G2G3G2.5G80s初80s
9、末96年2002年无线通信系统时间GSMPDCD-AMPS IS-95AW-CDMACDMA2000TD-SCDMAAMPSTACSNMTNTT GPRSIS-95B无线通信在今天的发展无线通信在今天的发展GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 16GPRS（General Packet 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.第三代移动通信技术:GSM系列GSM
10、概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 17GPRS的特点的特点GSM概述与发展简史lGPRS向用户提供从9.6kbps到多于150kbps的接入速率.lGPRS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)l提高了无线信道的利用率l在技术上提供了按数据量计费的可能lGPRS支持一个用户占用多个信道：提供较高的接入速率lGPRS是移动网和IP网的结合：可提供固定IP网支持的所有业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 18计费合理GP
11、RS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、更短的建立时间可提供更多更优质的增值业务可提高无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.GPRS对于运营商GPRS对于用户GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 19EDGE令网络容量及数据传送比GPRS更快，足有283Kbps.网络商只需在软硬件上作出少许相应改动，便可继续沿用现有GSM系统，
12、去支持移动多媒体服务，完全符合低成本高效益的理念，能够与日后WCDMA制式共存.由GSM网络核心繁衍而来的WCDMA，数据传送可达到每秒2Mbit（室内）及384Kbps（移动空间）的速率，采用5MHz（区别于窄带200KHz)的宽频网络. WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）：）：EDGE（Enhanced Data Rates for Global Evolution）：）：GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 20属于CDMA第二代，能达到1.25
13、MHz，目前全球用户接近三千五百万.cdma2000是从cdmaOne蜕变进化出来支援3G的一种制式.确保投资发展CDMA的网络商，能够简单及有效率地由cdmaOne过渡到3G进程.cdma2000第一阶段将提供每秒144Kbps的数据传送率，第二阶段支持每秒2Mbps的数据传送速率，是cdma发展3G的最终目标.cdmaOne（Code Division Multiple AccessOne）：cdma2000（Code Division Multiple Access2000）：CDMA系列：系列：GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rig
14、hts reservedPage 21l第三代移动通信：l如上述，不管通过GSM还是GPRS的方式，最终目标还是3G.3G在其制定过程也经历了一段相当的时间，包括ITU的IMT-2000和欧洲的UMTS.GSM概述与发展简史l1985年：CCITT提出FPLMTS（未来公众陆地移动通信系统）概念l1991年：ITU正式成立TG8/1任务组，负责FPLMTS标准制定l1992年： ITU召开WARC(世界无线通信系统会议)，对FPLMTS的频率进行了划分，使这次会议成为第三代移动通信标准制定中的里程碑HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved
15、Page 22完善规范并制定网络部分标准ITU-T和ITU-R正式携手研究FPLMTSITU将FPLMTS改为IMT-2000 （国际移动电信系统 20002000年2000MHz）ITU征集IMT-2000的无线接口技术方案方案评审，制定规范(包括无线接口标准)1994年：1996年：1998年6月：1999年：2000年：GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 23l能实现全球漫游：能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游 ，且可以在不同的速率、不同的运动状态下获得有服务质量的保证；l能提供多
16、种业务：能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、活动视频，特别是多媒体业务；l能适应多种环境：能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交换网（PSTN）、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统、提供无缝隙的覆盖；l足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务质量.3G实现的目标：实现的目标：GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 24为实现上述目标，对为实现上述目标，对3G无线传输技术提出了以下要求：无线传输技术提出了以下要求：GSM概述与发展简史l高速传输以支持多媒体业务；l室
17、内环境至少2Mbit/s；l室内外步行环境至少384kbit/s；l室外车辆运动中至少144kbit/s；l卫星移动环境至少9.6kbit/s.l传输速率能够按需分配.l上下行链路能适应不对称需求.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 25目前3G的标准主要有：cdma2000 朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星等W-CDMA爱立信、诺基亚、西门子等TD-SCDMA中国提出UMTS欧洲标准GSM概述与发展简史HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 26u多址技术使
18、众多的用户共用公共的通信线路.u常用的使信号多路化的方法基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即人们通常所称的频分多址FDMA、时分多址TDMA和码分多址CDMA三种接入方式.uGSM系统采用了FDMA、TDMA方式.多址技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 27FDMA是以不同的频率信道实现通信的.频分就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收载频），每个信道可以传输一路话音或控制信息.模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，但GSM系统也采用了FDMA.频分多址频分多址FDMA
19、多址技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 28TDMA是以不同的时隙实现通信时分多址是指在一个宽带的无线载波上，将某一信道按时间加以分割，各信号按一定顺序占用某一时间间隙（时隙）.即多路信号利用同一个信道在不同时间各自独立地传送.时分多址时分多址TDMA多址技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 29CDMA是以不同的代码序列实现通信的码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式.它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行
20、分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息.其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息.码分多址码分多址CDMA多址技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 30功率控制l当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化.当它离基站较近时，需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗.l所有的GSM手机都可以以2dB 为一等级来调整它们的发送功率，GSM900 移动台的最大输出功率是8W（规范中最大允许功率是20W，但现在还没有20W的移动台存
21、在）.DCS1800移动台的最大输出功率是1W.相应地，它的小区也要小一些.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 31l移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的.基站BTS的覆盖范围有大有小，我们把基站BTS的覆盖范围称之为蜂窝，即小区CELL.l采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，我们也称之为大区制.l采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频率利用率，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种
22、方式称之为小区制或微小区制.大区制与小区制大区制与小区制蜂窝技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 32l按无委会规定，我国目前可用频道号为76-124，共49个频点.76-95给移动，95-124给联通.l一般采用12组频率复用方案.l对于有向天线，可采用120度的定向天线，如采用4/12方式复用，4个基站，12个小区.每个小区可用5个频点，一般也可用到4个频点.l对于采用全向天线，一般建议采用其中的7组频率.大区制与小区制大区制与小区制蜂窝技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights
23、 reservedPage 33l频率复用指处在不同地理位置（不同的小区）上的用户可以同时使用相同频率的信道.频率复用系统可以极大地提高频谱效率.l 但如果系统设计得不好，将产生严重的干扰.l同频干扰（C/I）： 因频率复用造成的相邻小区相同频率对信道的干扰.GSM要求C/I=9DB.l邻频干扰（C/A）：小区内外相邻频率产生的干扰.GSM要求C/A=-9DB.频率复用基础频率复用基础蜂窝技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 34l频率复用方案：在系统的作用区域内重复使用相同的频率这种频率复用方案使整个频谱分配被划分为K个
24、频率复用的模式.如K可取3、4、7等值.l公式：(D/R)2=3K l D：频率复用距离l R：小区半径l K：频率复用模式频率复用基础频率复用基础蜂窝技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 35注意：从理论上来说，K应该大些，但分配的信道总数是固定的.如果K太大，则K个小区中分配给每个小区的信道数将减少，中继效率就会降低.小区复用模式图频率复用基础频率复用基础蜂窝技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 36GSM主要参数特性特性GSM900DCS1800
25、发射频带(MHz) 基 站移动台935960890915 (带宽25M)1805188017101785(带宽75M)双工间隔45MHZ95MHZ射频带宽200KHZ200KHZ射频双工信道总数124374小区半径（Km）最小 最大 0.5350.535多址方式 TDMATDMA调制GMSKGMSK传输 速率（kbps） 270.833270.833编码算法RPE-LTPRPE-LTP信道编码具有交织脉冲检错和1/2编码率卷积码具有交织脉冲检错和1/2编码率卷积码每载频信道数全速率半速率816816HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved
26、Page 37移动通信1.8GHz频段的分配情况在1800MHz频段，移动通信只用了低部45MHz，45MHz中已占用10MHz，尚余35MHz带宽.另有30MHz带宽可供发展！ GSM主要参数HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 381.GSM系统结构与功能2.GSM系统的业务3.GSM接口4.GSM各接口协议5.GSM无线接口GSM系统结构与接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 39OSS：操作支持子系统 BSS：基站子系统 NSS：网络子系统 NMC
27、：网络管理中心 DPPS：数据后处理系统 SEMC：安全性管理中心OMC：操作维护中心 PCS：用户识别卡个人化中心 MSC：移动业务交换中心 VLR：来访用户位置寄存器 HLR：归属用户位置寄存器 AUC：鉴权中心 EIR：移动设备识别寄存器 BSC：基站控制器 BTS：基站收发信台PDN：公用数据网 PSTN：公用电话网 ISDN：综合业务数字网 MS：移动台2.1 GSM系统结构与功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 40一个一个GSM系统可由三个子系统组成，即系统可由三个子系统组成，即操作支持子系统操作支持子系统
28、(OSS)，基站子系统，基站子系统(BSS)和网路子系统和网路子系统(NSS)三部分三部分.GSM系统结构与功能l基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分.l通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理.l它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等.l与操作支持子系统OSS之间实现互通.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 41GSM系统结构与功能l网路子系统NSS是整个系统的核心，它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户
29、之间通信起着交换、连接与管理的功能.l主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 42操作支持子系统OSS完成移动用户管理、移动设备管理、系统的操作与维护.GSM系统结构与功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 43 移动台由SIM卡与物理设备组成，二者是分离的.u移动台的功能移动台的功能GSM系统结构与功能lSIM卡上包含
30、所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息. 固化数据：IMSI、Ki、安全算法（A3、A8) 临时网络数据：TMSI、LAI、KC、被禁止的PLMN、 PLMN选择预编程 业务相关数据：PIN(个人识别号)l物理设备可以是手持机，车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构成.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 44uBSC的功能的功能GSM系统结构与功能l接口管理lBTS-BSC之间的信道管理l无线参数及无线资源管理 l无线链路的测量l话务量统计l切换l支持呼叫控制l操作与维护 HUAWEI TECHN
31、OLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 45uBTS的功能的功能GSM系统结构与功能lBTS主要分为基带单元、载频单元和控 l 制单元三部分.lBTS受控于基站控制器(BSC)，服务于某小区的无线收发信设备，实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 46uMSC的功能的功能 GSM系统结构与功能lMSC是整个网络的核心，协调与控制整个GSM网络中BSS、OSS的各个功能实体.l接口管理l支持一系列业务：电信业务，承载业务和补充业务l支持位置登记、越
32、区切换和自动漫游等其它网络功能.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 47uVLR的功能的功能 GSM系统结构与功能l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.l它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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 48uHLR的功能的功能 GSM系统结构与功能l归属用户位置寄存器(HLR)是GSM系统的中央数据库，存储该HLR控制的所有存在的移动用户的相关信息.
33、l所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，HLR也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 49GSM系统结构与功能- AUC的功能l鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃.lAUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 50l移动设备识别寄存器(EIR)
34、存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能.l在三种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.GSM系统结构与功能- EIR的功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 51GSM系统提供的业务可分为三大类：承载业务(BEAR SERVICES)电信业务(TELESERVICES)附加业务(SUPPLEMENTARY SERVICES)其中承载业务和电信业务也叫作基本
35、电信业务(BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)附加业务可以分为GSM附加业务(GSM BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)和非GSM附加业务(NON-GSM BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)GSM系统的业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 52承载业务是为了提供数据传送的纯传输业务，它提供GSM网络和其他网络之间的低层交换功能.ETSI为GSM定义的承载业务有：Data CDA-circuit duplex asynchronou
36、s 数据电路双工异步传送 异步传送速率：300-9600bps 业务号：BS21，BS22，BS23，BS24，BS25，BS26Data CDS-circuit duplex synchronous 数据电路双工同步传送 同步传送速率：1200-9600bps 业务号：BS31，BS32，BS33，BS34GSM系统的业务- GSM承载业务bear servicesHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 53PAD CDA-packet assembler/disassembler dedicated PAD access 消
37、息包异步传送速率：300-9600bps 业务号：BS41，BS42，BS44，BS45，BS46Alternate speech/data CDA-circuit duplex Asynchronous 语音/数据电路双工异步传送 业务号：BS61Speech followed by CDA-circuit duplex synchronous 语音切换到数据电路双工同步传送 业务号：BS81GSM系统的业务- GSM承载业务bear servicesHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 54电信业务使用通信终端之间从高，低
38、层网到通信控制层的功能基本语音/数据电信业务：Telephony 电话业务允许PLMN网与PSTN等他网之间的 语音信息传送 业务号：TS11Emergency call 紧急呼叫业务用于建立移动台与紧急呼叫 中心的连接 业务号：TS12GSM系统的业务- GSM电信业务teleservicesHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 55lShort message servicesl 短消息业务属于数据业务，允许移动台收发l 其他移动用户的短消息l 业务号：移动接受TS21，移动始发TS22lAutomatic telefax
39、l 传真业务属于数据业务l 业务号：TS62lAlternative speech and telefaxl 传真/语音交替业务允许语音和传真业务中l 交替传送l 业务号：TS61GSM系统的业务-GSM电信业务teleservicesHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 56附加业务是GSM基本电信业务的附加业务，它总是和基本电信业务并存的.一、一、GSM Supplementary ServicesNumber identification services calling line identification pres
40、entation calling line identification restrictionCall offering services call forwarding unconditional(CFU) call forwarding on mobile subscriber busy(CFB) call forwarding on no reply(CFNRy) call forwarding on mobile subscriber not reachable(CFNRc)Call completion services call hold call waitingMulti-pa
41、rty service 最大允许包括多方会议发起者在内的六位 用户Advice of charge(AOC) AOC information level(AOIC) AOC charging level(AOCC)GSM系统的业务- 附加业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 57Call restriction services *Barring of all outgoing calls(BAOC) 紧急呼叫例外 *Barring of all outgoing international calls(BOIC) *Ba
42、rring of all outgoing international calls except home PLMN country(BOIC-exHC) *Barring of all ingoing calls(BAIC) *Barring of all ingoing calls when roaming outside home country(BIC-Roam)Closed user group(CUG) 允许若干移动用户组成一个闭和用户群.其成员用户能接收和拨打群内用户，可统一开通其他业务.GSM系统的业务- 附加业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All
43、 rights reservedPage 58二、二、Non-GSM Supplementary ServicesHot billing 热线收费允许运营者为某个用户独立于普通计费而建立短期计费显示Call back(call diversion services) 遇忙回叫允许临时不能接入PLMN网络的移动用户向网络个人语音邮箱呼叫GSM系统的业务- 附加业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 59GSM系统的主要接口指A接口、Abis接口和Um接口.A接口、Um接口为开放式接口.GSM接口- 主要接口HUAWEI TEC
44、HNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 60GSM接口- 主要接口（A接口）lA接口定义为网路子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口.l其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM数字传输链路来实现.l此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 61GSM接口- 主要接口（Abis接口）lAbis 接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）之间的通信接口.l物理链接通
45、过采用标准的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 数字传输链路来实现.lBS接口作为Abis 接口的一种特例，用于BTS（与BSC并置）与BSC之间的直接互连方式，此时BSC与BTS之间的距离小于10米.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 62GSM接口- 主要接口（Um接口）lUm 接口（空中接口）定义为移动台与基站收发信台（BTS）之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通.l其物理链接通过无线链路实现.l传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等.HUAWEI TECHNOLOGIES
46、 CO., LTD.All rights reservedPage 63C GSM接口- NSS内部接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 64GSM接口- NSS内部接口（B接口）lB接口定义为访问用户位置寄存器（VLR）与移动业务交换中心（MSC）之间的内部接口.l用于移动业务交换中心（MSC）向访问用户位置寄存器（VLR）询问有关移动台（MS）当前位置信息或者通知访问用户位置寄存器（VLR）有关移动台（MS）的位置更新信息.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved
47、Page 65GSM接口- NSS内部接口（C接口）lC接口定义为归属用户位置寄存器（HLR）与移动业务交换中心（MSC）之间的接口.l用于传递路由选择和管理信息.l在建立一个至移动用户的呼叫时，入口移动业务交换中心（GMSC）应向被叫用户所属的归属用户位置寄存器（HLR）询问被叫移动台的漫游号码.lC接口的物理链接方式是标准的2.048MB/S的PCM数字传输链路.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 66GSM接口 NSS内部接口（D接口）lD接口定义为归属用户位置寄存器（HLR）与访问用户位置寄存器（VLR）之间的接口.
48、l用于交换有关移动台位置和用户管理的信息，为移动用户提供的主要服务是保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫.l实用化的GSM系统结构一般把VLR综合于移动业务交换中心（MSC）中，而把归属用户位置寄存器（HLR）与鉴权中心（AUC）综合在同一个物理实体内.lD接口的物理链接是通过移动业务交换中心（MSC）与归属用户位置寄存器（HLR）之间的标准2.048Mb/s 的PCM 数字传输链路实现的.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 67GSM接口-NSS内部接口（E接口）lE接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心（MSC
49、）之间的接口.l此接口用于切换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换.lE接口的物理链接方式是通过移动业务交换中心（MSC）之间的标准2.048Mbit/s PCM 数字传输链路实现的.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 68GSM接口- NSS内部接口（F接口）lF接口定义为移动业务交换中心（MSC）与移动设备识别寄存器（EIR）之间的接口.l用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息.lF接口的物理链接方式是通过移动业务交换中心（MSC）与移动设备识别寄存器（EIR）之间的标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输链路
50、实现的.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 69GSM接口- NSS内部接口（G接口）lG接口定义为访问用户位置寄存器（VLR）之间的接口.l此接口用于向分配临时移动用户识别码（TMSI）的访问用户位置寄存器（VLR）询问此移动用户的国际移动用户识别码（IMSI）的信息.lG接口的物理链接方式是标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输链路HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 70GSM接口- GSM系统与公众电信网的接口l公众电信网主要是指公众电话网（
51、PSTN），综合业务数字网（ISDN），分组交换公众数据网（PSPDN）和电路交换公众数据网（CSPDN）.GSM系统通过MSC与这些公众电信网互连.lGSM系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口.其物理链接方式是通过MSC与PSTN或ISDN交换机之间标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输实现的.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 71 CM：通信管理 BTSM：BTS的管理部分 MTP：信息传递部分 MM：移动性管理 Um：MS与BTS间接口 MSC：移动业务交换中心RR：无线资源管理 Abis
52、：BTS与BSC间接口 BSC：基站控制器 MS：移动台 SCCP：信令连结控制部分 BTS：基站收发信台L1-L3：信号层1-3 A：BSC与MSC间接口 BSSMAP：基站子系统LAPDm：ISDN的Dm数据链路协议移动应用部分GSM各接口协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 72GSM各接口协议- 协议分层结构l信号层1（物理层）这是无线接口的最低层、提供传送比特流所需的物理链路（例如无线链路）、为高层提供各种不同功能的逻辑信道.l信号层2（L2）主要目的是在移动台和基站之间建立可靠的专用数据链路， L2协议基于IS
53、DN的D信道链路接入协议（LAP-D），但作了更 动，因而在Um接口的L2协议称之为LAP-Dm.l信号层3（L3）这是实际负责控制和管理的协议层.L3包括三个基本子层：无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）和接续管理（CM）. 其中一个CM子层中含有多个呼叫控制（CC）单元，提供并行呼叫处理.为支持补充业务和短消息业务，CM子层中还包括补充业务管理（SS）单元和短消息业务管理（SMS）单元.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 73lRR在基站子系统中终止，RR消息在BSS中进行处理和转译，映射成BSS移动应用部分（BSS
54、MAP）的消息在A接口中传递l移动性管理（MM）和接续管理（CM）都至MSC终止，MM和CM消息在A接口中是采用直接转移应用部分（DTAP）传递，基站子系统（BSS）则透明传递MM和CM消息BSSAP：BSS应用部分 SCCP：信令连接控制部分DTAP：直接转移应用部分MTP：消息传递部分BSSMAP：BSS移动应用部分GSM各接口协议- 信号层3的互通HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 74l与非呼叫相关的信令采用移动应用部分（MAP），用于NSS内部接口（B、C、D、E、F、G）之间的通信.l与呼叫相关的信令则采用电话用
55、户部分（TUP）和ISDN用户部分（ISUP），分别用于MSC之间和MSC与PSIN、ISDN之间的通信.GSM各接口协议- NSS内部及GSM与PSTN之间的协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 75GSM无线接口lUm接口频率规划GSM无线信道特点GSM系统频点分配lUm接口物理信道物理信道帧结构突发脉冲种类与功能突发脉冲应用实例lUm接口逻辑信道为什么引入逻辑信道？逻辑信道的分类逻辑信道的功能逻辑信道的组合逻辑信道应用实例HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved
56、Page 76Um接口话音处理接口话音处理l话音在无线信道上的传送l话音编码l信道编码l交织l加密l调制l跳频l时延调整Um接口控制技术接口控制技术l自动功率控制（APC）l非连续发射（DTX）l非连续接收（DRX）l跳频技术l时延调整GSM无线接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 77小区采用全方向性天线小区采用全方向性天线l建议采用N=7 的复用方式；l频率组选用原则l 相邻小区尽量不采用相邻频率；l 用户数量大、话务量大的小区可采用多组频率GSM无线接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All
57、 rights reservedPage 78几个基本概念：几个基本概念：GSM无线接口l突发脉冲序列：占有一个限定的持续时间和占有限定的无线频谱，它们在时间和频率窗上输出l时隙（Time Slot）是隙缝的时间间隔，它的持续时间被用于作为时间单元BP，意为突发脉冲序列周期（Burst Period）.l使用一个给定的信道就意味着在特定的时刻和特定的频率中传送突发脉冲序列l200KHz带宽称为频隙（Frequency Slot），相当于GSM规范书中的无线频道（Radio Frequency Channel），也称射频信道lTDMA帧（Frame）通常被表示为接连发生的 i 个时隙.GSM系统
58、目前采用全速率业务信道，i 取为8HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 79物理信道上的突发脉冲GSM无线接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 80您知道吗？GSM无线信道有什么特点？GSM系统频点如何分配？GSM无线接口- Um接口频率规划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 81GSM900无线频道特点：无线频道特点：上行（MSBTS）：890-915MHZ下行（BTSMS）：935-
59、960MHZ双工间隔：45MHz载频间隔：200KHz我国目前实际占用高端10M频段从上往下6M，电信4MGSM无线接口- Um接口频率规划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 82DCS1800：上行（MSBTS）：1710-1785MHZ下行（BTSMS）：1805-1880MHZ我国目前实际使用低45MHz双工间隔：95MHz载频间隔：200KHz 频点使用情况见示意图.GSM无线接口- Um接口频率规划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 83GSM频
60、道编号方法频道编号方法l GSM900频道编号：频道编号：上行频率F l(n)=(890+0.2n)MHz 下行频率Fu(n)=(935+0.2n)MHz 其中：n 为绝对射频号，从1到124lDCS1800频道编号：频道编号：上行频率F l(n)=1710+0.2(n-511)MHz 下行频率Fu(n)=1805+0.2(n-511)MHz其中：n为绝对射频号，从512-885，实际上，我国从512-（512+224）GSM无线接口- Um接口频率规划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 84GSM系统频点分配系统频点分配基
61、本的频率复用技术将所有系统频点分为12组；通常每个小区分配一组频点；然后根据小区天线情况分配：小区采用全方向性天线；小区采用定向天线；GSM无线接口- Um接口频率规划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 85GSM无线接口- Um接口频率规划l频率的紧密复用技术：同心圆技术（MRP）Intelligent Underlay Overlay(IUO)Fraction ReusedHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 86您知道吗？每个载频上的时隙是如何成帧的？
62、Um接口上有哪几种突发脉冲序列？GSM无线接口- Um接口物理信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 87物理信道帧结构什么是突发脉冲？什么是突发脉冲？lGSM的每个载频是时分复用的每个载频分给八个全速率用户使用；l每个用户在一个限定的、不连续的时间段内占用载频发送信号；突发脉冲l一个突发脉冲占用的时间缝隙 时隙；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 88业务信道与信令信道的帧结构组成不同，请看下页图示： 每个载频上的帧结构如何组成l帧结构中涉及以下概念：时
63、隙TDMA帧复帧超帧超高帧HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 90l控制信道帧结构l8时隙TDMA帧l26TDMA帧1复帧l51复帧1超帧l2048超帧1超高帧l业务信道帧结构l8时隙TDMA帧l51TDMA帧1复帧l26复帧1超帧l2048超帧1超高帧 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 91每一种突发脉冲完成什么功能？Um接口上有哪几种突发脉冲？突发脉冲种类与功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reser
64、vedPage 92Um接口突发脉冲种类l常规突发脉冲序列（NB）l频率校正突发脉冲序列（FB）l同步突发脉冲序列（SB）l接入突发脉冲序列（AB）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 93l常规突发常规突发双向信道上完成常规信息的传送l频率校正突发频率校正突发下行信道上完成手机频率校正功能l同步突发同步突发下行信道上完成手机帧同步功能l接入突发接入突发上行信道上完成手机接入申请功能Um接口突发脉冲功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 94突发脉冲应用实例
65、l以手机开机为例，说明突发脉冲的应用：开机频率校正突发 接收下行信道信息，完成手机频率校正功能同步突发 接收下行信道信息，完成手机帧同步功能常规突发 接收下行信道上的系统消息接入突发 在上行信道上完成手机接入申请功能常规突发 在双向信道上完成鉴权，加密后，进入空闲状态HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 95您知道吗？为什么引入逻辑信道？逻辑信道的种类？每一种逻辑信道的功能？逻辑信道如何组合？GSM无线接口- Um接口逻辑信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPag
66、e 96为什么引入逻辑信道lUm接口物理信道上传送的信息种类繁多；l每一类信息均有一定的要求和规律；由一定的物理信道支撑；l为了表述每一类信息的方便，定义了多种逻辑信道.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 97逻辑信道的分类l逻辑信道分为两类：业务信道（Traffic Channel）：传业务信息，包括：话音和数据；控制信道（Control Channel），或称为信令信道（Signalling Channel）：传各种控制信息；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved
67、Page 98逻辑信道类型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 99话音业务信道话音业务信道l全速率话音业务信道（TCH/F)l半速率话音业务信道（TCH/H)l增强型全速率话音业务信道（Enhanced TCH/F）Speech Traffic Type话音编码速率（话音编码速率（Kbit/s）信道编码速率（信道编码速率（Kbit/s）Full-rate Speech1322.8Enhanced Full-rate Speech12.2Half-rate Speech6.511.4 业务信道HUAWEI TECHNOLOGI
68、ES CO., LTD.All rights reservedPage 100数据业务信道数据业务信道l9.6kbit/s，全速率数据业务信道（TCH/F9.6）l4.8kbit/s，全速率数据业务信道（TCH/F4.8）l4.8kbit/s，半速率数据业务信道（TCH/H4.8）l2.4kbit/s，全速率数据业务信道（TCH/F2.4）l2.4kbit/s，半速率数据业务信道（TCH/H2.4） 业务信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 101作用：作用： 控制信道（CCH）用于传送信令或同步数据.分类（三大类）分类（
69、三大类）l广播信道（BCH）l公共控制信道（CCCH）l专用控制信道（DCCH） 控制信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 102特点：下行信道，传频率校正、同步及系统消息特点：下行信道，传频率校正、同步及系统消息分类（分类（三种）：l频率校正信道（FCCH）l同步信道（SCH）l广播控制信道（BCCH） 广播信道（BCH）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 103l频率校正信道（频率校正信道（FCCH），传送：），传送： 移动台的频率校正信息l同步信道
70、（同步信道（SCH），传送同步信息：），传送同步信息： 基站识别码BSIC 简化TDMA帧号l广播控制信道（广播控制信道（BCCH），传送：），传送： 手机由此获得各种系统参数 广播信道（BCH）功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 104特点：系统内移动台共用分类：特点：系统内移动台共用分类：l寻呼信道（PCH）l随即接入信道（RACH）l接入允许信道（AGCH） 公共控制信道（CCCH）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 105 公共控制信道（CCC
71、H）功能l寻呼信道（PCH），下行，用于：寻呼移动台l随即接入信道（RACH），上行，用于：移动台提出入网申请，请求分配一条SDCCH；l接入允许信道（AGCH），下行，用于：入网应答，分配一条SDCCH或TCHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 106 特点：由基站分给某一特定的移特点：由基站分给某一特定的移动台专用动台专用分类：分类：l独立专用控制信道（SDCCH） 非组合的SDCCH/8； 与CCCH组合的SDCCH/4 l慢速随路控制信道（慢速随路控制信道（SACCH）TCH/F随路控制信道（SACCH/TF）TCH
72、/H随路控制信道（SACCH/TH）SDCCH/4 随路控制信道（SACCH/C4）SDCCH/8 随路控制信道（SACCH/C8）l快速随路控制信道（快速随路控制信道（FACCH）TCH/F随路控制信道（FACCH/F）TCH/H随路控制信道（FACCH/H） 专用控制信道（DCCH）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 107 专用控制信道（DCCH）功能l独立专用控制信道（SDCCH），双向，用于：传送鉴权、业务信道指配信息；l慢速随路控制信道（SACCH），双向，与一条业务信道或一条SDCCH联用；在传送用户信息期间代
73、传某些特定信息，例如无线传输的测量报告、功率控制.l快速随路控制信道（FACCH）与一条业务信道联用，携带与SDCCH同样的信号；只在未分配SDCCH时才分配FACCH；通过从业务信道借取的帧来实现信令传输；传送诸如“越区切换”等指令信息.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 108小区广播控制信道CBCH，用于下行短消息业务的小区广播信息！YES！还有其他的逻辑信道吗HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 109l几种不同的逻辑信道可以在同一物理时隙上传输，同
74、一逻辑信道也可以在不同的物理时隙上传输.逻辑信道的组合逻辑信道的组合l多种组合方法：多种组合方法：TCH/F+FACCH/F+SACCH/TFTCH/H+FACCH/H+SACCH/TH26复帧FCCH+SCH+BCCH+CCCHFCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/C4BCCH+CCCHSDCCH/8+SACCH/C851复帧逻辑信道的组合HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 110广播和公共控制信道的复帧组合示意图广播和公共控制信道的复帧组合示意图逻辑信道组合的实例（一）HUAWEI TECHN
75、OLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 111业务信道的复帧组合示意图业务信道的复帧组合示意图逻辑信道组合的实例（二）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 112以以MS开机为例，说明逻辑信道的应用：开机为例，说明逻辑信道的应用：开机FCCH：接收频率校正信息SCH：接收BS同步信号BCCH：接收系统消息 RACH：接入申请 AGCH：允许接入，并分配SDCCHSDCCH /SACCH： 在SDCCH上进行鉴权； 在SACCH上进行功率控制空闲状态接收BCCH 逻辑信道应用实例HUAW
76、EI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 113您知道吗？话音是如何在无线信道上传送的？您知道语音编码、信道编码、交织、加密、调制吗？GSM无线接口- Um接口话音处理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 114发送话音在发送话音在MS中的处理过程中的处理过程l我们一话音的发送为例，讲述话音的无线传输；l话音的接收仅仅是发送的反过程.话音在无线信道上的传送HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 115话音处
77、理过程综述l首先，语音通过一个模/数转换器，实际上是经过8KHZ抽样，每个脉冲均匀量化为13bit；l每20ms为一段，再经语音编码后降低传码率为13bit/s；l经信道编码变为22.8Kbit/s；l再经码字交织、加密和突发脉冲格式化后变为33.8kbit/s的码流；l经调制后发送出去.l接收端的处理过程相反.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 116信道编码l为了检测和纠正传输期间引入的误码，在数据流中引入冗余BIT用于纠错；l信道编码器把话音分成“很重要（50bit）、较重要（132bit）和不重要（78bit）三部分
78、.对前两部分分别加入3、4位奇偶校正码（50+3）+（132+4）=189bit，然后做1：2的卷积（189*2=378bit），再加上不重要的78bit，形成了456bit/20ms=22.8kbit/s的信道编码组.结果使20ms段BIT数从260BIT增加到456BIT，相应的话音速率从13K增加到22.8K.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 117l为什么引入话音交织？为什么引入话音交织？无线传输干扰和误码通常在某个较小时间段内发生，影响连续的几个突发脉冲；如果把话音帧内的BIT顺序按一定的规则错开，使原来连续的B
79、IT分散到若干个突发脉冲中传输，则可分散误码，使连续的长误码变为若干分散的短误码，以便于纠错，提高话音质量便于纠错，提高话音质量.交织HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 118l交织处理的两个缺点：交织处理的两个缺点：1.话音处理的长时延；2.信号处理的复杂程度.l交织处理的两个优点：交织处理的两个优点：1.可以减少一个话音帧内的误码数量；2.通过信道解码，可实现部分误码的纠正. 交织HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 119l第一次交织把456bit/2
80、0ms的话音码分成8块，每块57bit.前后两个20ms段的块交织，组成8个 114bit的块一次交织（块间交织）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 120第二次把每个114bit块里来自两个20ms话音码段的57bit块进行比较交织，形成第二次交织后的114bit块二次交织（块内交织）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 121为什么引入加密技术？为什么引入加密技术？为什么引入加密技术？为什么引入加密技术？对无线接口上传送的信息（话音或数据）进行加密，防止
81、无线侦听导致失密；GSM系统的加密技术仅仅保护无线接口.加密技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 122+A5A5KcTDMA帧号KcTDMA帧号未加密话音已加密话音无线传播解密话音MS侧BTS侧把交织后的把交织后的把交织后的把交织后的114bit114bit块和一个块和一个块和一个块和一个114bit114bit的加密块进行加密的加密块进行加密的加密块进行加密的加密块进行加密加密技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 123 您知道吗？您知道吗？系统如
82、何控制手机与基站的功率？系统如何控制手机的信号传输起始时刻？什么是DTX、DRX？什么是跳频技术？系统如何控制手机的发射时刻？GSM无线接口- Um接口控制技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 124l为何需要APC？可降低手机功耗，延长电池使用时间；可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容量.l如何进行APC？lMS功率控制：MS接收BTS发射的信号，得到射频信号强度、质量等级参数，进行APC；手机起始发射功率由系统消息决定；可能导向切换、掉话.lBTS功率控制：BTS接收MS发射信号，得到射频信号强度、质量等级参
83、数，（BTS预处理）上报BSC，由BSC进行APC自动功率控制技术（APC）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 125非连续发射技术（DTX）l为何需要DTX？通话是双向的，对于MS用户/来说，平均的说话时间约在40%以下；可降低手机功耗，延长电池使用时间；可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容量.l如何进行DTX？采用VAD（话音激活检测）技术：在说话时，正常发射信号；在停止说话时，每隔一段时间发送一个静音帧，由静音帧在BTS产生舒适噪声；使对方不会误以为通话中断.重新开始说话时，由VAD功能检测到话音，重新正常发
84、射信号.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 126非连续接收技术（DRX）l为何需要为何需要DRX？手机绝大部分时间处于空闲状态，此时需要随时准备接收BTS发来的寻呼信号；系统按照IMSI将MS用户分类，不同类别的手机在不同的时刻接收系统寻呼消息，无需连续接收；可降低手机功耗，延长电池使用时间；l如何进行如何进行DRX？系统根据IMSI将MS分类，分时刻接收寻呼消息.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 127跳频即：在跳频即：在不同时隙发射载频不同时隙发射
85、载频在不断地改变在不断地改变u为何引入跳频？为何引入跳频？可减少瑞利衰落，提高每用户的话音质量；可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容量GSM系统的无线接口采用了慢速跳频（SFH）技术，即系统在整个突发序列传输期(BP)，传送频率保持不变跳频技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 128l为什么引入时延调整？为什么引入时延调整？由于GSM采用TDMA，每载频8个时隙，应严格保持时隙间的同步；GSM的小区半径可以达到35km，从手机出来的信号需要经过一定时间才能到达基站，单程传输极限时间是100US，双程传输极限时间为
86、200US；因此我们必须采取一定的措施，来保证信号在恰当的时候到达基地站.时延调整时延调整HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 129如何进行时延调整？如何进行时延调整？l 采用时间提前量参数调整发信时间采用时间提前量参数调整发信时间 正常通话中，当MS接近基站时，基站就会通知MS减小时间提前量； 而当MS远离小区中心时，基站就会要求MS加大时间提前量.时延调整HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 1301.GSM区域定义2.编号计划GSM移动区域与编号计划H
87、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 131 PLMN区区.服务区服务区 PLMN区区MSC区区.MSC区区.位置区位置区.位置区位置区.基站覆盖区基站覆盖区.基站覆盖区基站覆盖区.小区小区小区小区. GSM区域定义HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 132GSM区域定义- 服务区l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.l一个服务区可由一个或若干个公用陆地移动通信网（PL
88、MN）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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 133GSM区域定义- PLMN区lPLMN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.l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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 134l一个MSC区可以由一个或若干个位置区组成. GSM区域定义- MSC区lM
89、SC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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 135l位置区可由一个或若干个小区（或基站区）组成.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.l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.GSM区域定义- 位置区HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 136l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l它还不是一个蜂窝.GSM区域定义-
90、 基站覆盖区HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 137l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.l小区CELL是指由一个基站的一个扇型天线(BTS)覆盖的区域.l在基站采用全向天线结构时，小区即为基站覆盖区域，基站区或CELL.GSM区域定义- 小区HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 138u为了确定GSM移动用户：u永久性编码： IMSI MSISDNu临时性编码： LMSI TMSI MSRN HONu 为了识别NSS网络组件： MSC N
91、umber VLR Number HLR Numberu 为了识别位置区： LAIu 为了识别BSS网络组件： CGI BSICu 为了识别移动设备： IMEIu 为了识别移动用户的漫游区： RSZI在在GSM系统中，出于识别的目的，定义了如下的一些编号：系统中，出于识别的目的，定义了如下的一些编号：编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 139MCC：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，如中国邮电的MNC为0
92、0.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 XXXXXXNMSI：National Mobile Subscriber Identification，在某一国家内MS唯一的识别码. 编号计划- IMSI(International Mobile Subscriber Identity)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 140编号计划-IMSI (International Mobile Subscriber
93、 Identity)lIMSI是GSM系统分配给移动用户(MS)的唯一的识别号.l采取E.212编码方式.l存储在SIM卡、HLR和VLR中，在无线接口及MAP接口上传送.l IMSI分配原则：l最多包含15个数字(0-9).lMCC在世界范围内统一分配，而NMSI的分配则是各国运营者自己的事.l如果在一个国家有不止一个GSM PLMN，则每一个PLMN都要分配唯一的MNC.lIMSI分配时，要遵循在国外PLMN最多分析MCC+MNC就可寻址的原则.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 141编号计划-TMSI (Tempor
94、ary Mobile Subscriber Identity)lTMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域内与IMSI唯一对应.l TMSI分配原则：l包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而定.lTMSI的32比特不能全部为1，因为在SIM卡中比特全为1的TMSI表示无效的TMSI.l要避免在VLR重新启动后TMSI重复分配，可以采取TMSI的某一部分表示时间或在VLR重起后某一特定位改变的方法.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 142编号计划-LMS
95、I (Local Mobile Subscriber Identity)lLMSI是为了加快VLR用户数据的查询速度而由VLR在位置更新时分配，然后与IMSI一起发送往HLR保存，HLR不会对它做任何处理，但是会在任何包含IMSI的消息中发送往VLR.lLMSI的长度是四个字节，没有具体的分配原则要求.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 143CC： Country Code，国家码，如中国为86.NDC：National Destination Code，国内接入号，如中国电信的NDC目前有139、138、137、136、
96、135.SN： Subscriber NumberMSISDN的一般格式为86-139(或8-0)-H0 H1 H2 H3 ABCD编号计划-MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN number)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 144lMSISDN是指主叫用户为呼叫GSM PLMN中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网PSTN号码l采取E.164编码方式l存储在HLR和VLR中，在MAP接口上传送编号计划-MSISDN(Mobile Subscriber I
97、nternational ISDN/PSTN number)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 145l编码格式为CC+NDC+LSPCC、NDC含义同MSISDN的规定，LSP(locally significant part)由运营者自己决定lE.164编码方式l目前在网上MSC与VLR都是合一的，所以MSC-Number与VLR-Number基本上都是一样的编号计划-MSC-Number/VLR-NumberHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 146
98、编号计划- Roaming-Number(MSRN） &Handover-Number（HON）l在移动被叫或切换过程中由所在业务区的MSC/VLR临时分配，用于GMSC寻址VMSC或MSCA寻址MSCB所用，在接续完成后立即释放l采取E.164编码方式l编码格式为： 在MSC-Number的后面增加几个字节lHON是用于两移动交换区（MSC区）间进行切换时，为建立MSC之间通话链路而临时使用的号码HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 147l采取E.164编码方式l 编码格式为：CC+NDC+H0 H1 H2 H3 0000
99、，既用户号为全零的MSISDN CC，NDC含义同MSISDN的规定. 编号计划- HLR-NumberHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 148在检测位置更新时，要使用位置区识别在检测位置更新时，要使用位置区识别LAIMCC：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， 如中国邮电的MNC为00.LAC：Location Area Code，是2个字节长的十六进制BCD码， 0000与FFFE不能使用.编号计划-LAI(
100、Location Area Identification）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 149编号计划-CGI(Cell Global Identification）lCGI是所有GSM PLMN中小区的唯一标识，是在位置区识别LAI的基础上再加上小区识别CI构成的.l编码格式为LAI+CICI：Cell Identity， 是2个字节长的十六进制BCD码，可由运营部门自定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 150RSZI定义了用户可以漫游的区域定义
101、了用户可以漫游的区域ZC(Zone Code)在某一PLMN内唯一地识别允许漫游的区域，它是由运营者设定，在VLR内存储.编号计划-RSZI (Regional Subscription Zone Identity)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 151NCC-PLMN色码.用来唯一地识别相邻国家不同的PLMN. 相邻国家要具体协调NCC的配置.BCC-BTS色码.用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、 不同的BTS用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站收发信台（BTS），特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同
102、载频的相邻BTS.编号计划- BSIC（Base Station Identification Color Code)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 152TAC-型号批准码，由欧洲型号批准中心分配.FAC-最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码SNR-序号码.这个数字的独立序号码唯一地识别每个移动设备的TAC和 FAC的.SP-备用IMEI唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备编号计划-IMEI(International Mobile Station Equipment Identi
103、fication)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 1531.GSM 移动通信网络结构2.GSM移动业务本地网3.GSM省内移动通信网4.GSM信令网结构5.话路网举例6.信令网路举例GSM移动通信网组网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 154lGSM网逻辑上可以分为信令网和话路网两个子网：l信令网完成MAP信令、TUP信令的路由选择和传输；l话路网完成话路的接续和传输l地域大国家可分为三级：大区汇接局、省级汇接局、基本业务区；中小国家可分为两级：（汇
104、接局、基本业务区）或无级.GSM移动通信网络结构-网络概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 155lPSTN和GSM的 NO.7信令网均为三级结构，且相互独立.l移动端MSC信令点SP除与其归属的移动信令转接点LSTP相连外，还与当地的PSTN信令转接点相连.网状相连移动电话网LSTmDC2DC1 LSMSCMS BTSBSCTMSC2本地网 主环PSTN长途网本地网TMSC1网状相连TMSC1MSCMS BTSBSCTMSC2本地网 主环TmDC2 LSPSTNHSTPHSTPLSTPSPLSTPHSTPHSTPLSTP
105、HSTPHSTPLSTPLSTPSPSPSPDC1 GSM移动通信网络结构-GSM网络的结构及其与PSTN的连接HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 156GSM移动通信网络结构-GSM网络的结构及其与PSTN的连接l移动电话网现阶段为三级网. l 13大区设一级汇接中心TMSC1： 北京、上海、沈阳、南l 京、广州、武汉、成都、西安等地，彼此网状相连.l各省设若干二级汇接中心TMSC2，彼此网状相连，上连本大 l 区TMSC1，并在可能和必要时与邻大区的 TMSC1相连.l按长途区号设移动交换中心MSC作为移动端局.l本地
106、MSC 间以高效直达路由相连，话务量足够大的任何MSC间可建低呼损直达路由.lMSC对其归属的TMSC2尽量按端局双归方式相连.lMSC与PSTN在本地网级相连，本地网中继传输主环应连接本地的MSC、长途局DC2、市话汇接局Tm和主要市话端局LS.l将来TMSC1/2趋于合并，全国设70多个移动长途局MTS.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 157l全国可划分为若干个移动业务本地网，原则上按长途区号为2位或3位的地区划分.l每个移动本地网应设一个或多个HLR和若干个MSC.l每个MSC与局所在地的长途局相连，与局所在地的市
107、话汇接局相连，也可与本地市话局相连.移动业务本地网示意图设：移动业务本地网示意图设： 有有3个个MSC移动业务本地网PSTN长途网本地网MSCMS BTSBSCDC2TmDC2DC1 LSMSCMS BTSBSCTMSC2MSCMS BTSBSCGSM移动业务本地网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 158GSM移动业务本地网l移动业务交换中心的设置：l一个移动业务本地网一般只设一个移动交换中心(局)MSC，用户多达相当数量时可设多个MSC；l每个本地网至少设一个归属位置寄存器HLR，必要时可多设；lMSC间的连接：l各MS
108、C间以高效直达路由相连，形成网状网；l话务量足够大的任何移动端局之间可建低呼损直达路由；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 159GSM移动业务本地网lMSC间的连接（续）：l每个MSC应与当地长途交换中心和市话汇接局Tm以低呼损中继线相连；l在长途局多局制的市，MSC应与最高级别的长途局连接；l在无市话汇接局Tm或话务量足够大的情况下，MSC也可与市话端局相连；l移动业务本地网与其上级移动汇接局的连接：l省内设多个TMSC2时，每个MSC应与两个TMSC2相连；l各TMSC2之间为网状网；HUAWEI TECHNOLOGI
109、ES CO., LTD.All rights reservedPage 160 网关的引入：网关的引入：GSM移动业务本地网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 161 GSM移动业务本地网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 162l省内GSM通信网由省内若干移动本地网组成，设若干移动业务汇接中心（即二级汇接中心TMSC2）.lTMSC2之间为网状网结构，TMSC2与MSC之间为星型网结构.lTMSC2可以只作汇接中心，也可以既作端局又作汇接中心.GSM省内
110、移动通信网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 163GSM信令网结构-信令网路结构lGSM数字移动信令网采用移动专用No.7信令网三级结构：l第一级为高级信令转接点HSTP，设在大区一级移动业务汇接中心.各大区可只建一个独立的HSTP，也可建A、B两个平面，一对HSTP；l第二级为低级信令转接点LSTP，设在省内二级移动业务汇接中心.一般省内建2-4个LSTP，仅与其归属的HSTP相连.l第三级为信令SP，设在每个MSC/VLR，EIR，HLR/AUC，l SMC，BSC等处，与相应的LSTP互通.lHSTP间、LSTP间、
111、LSTP与SP间应设置双路由双链路，条件不具备时，可设置单路由双链路HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 164 GSM信令网结构- 信令网路结构HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 165l信令路由分为正常路由和迂回路由.l正常路由可采用直连方式的直达信令路由和准直连方式的信令路由.l迂回路由是因正常路由故障而不能传送信令业务时经过信令转接点转接的准直连方式路由.l选择路由时应先选择正常路由，再选优先级较高的迂回路由.l若有同一优先级的多个路由N，且它们之间
112、采用负荷分担方式，则每个路由承担整个信令负荷的1/N.若其中一个信令链路故障时，应将信令业务切换到采用负荷分担方式的其他信令链路上去.SPSPSTPSTPSTPSTPSTPSTP正常路由第一迂回路由第一迂回路由第二迂回路由第二迂回路由GSM信令网结构-信令网路由选择HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 166我国信令网的信令点编码方式采用24位编码.但MSCBSC之间是点对点传递，采用14位编码.主信令区分信令区信令点8比特8比特8比特24位信令点编码格式：位信令点编码格式：网络区网标识区信令点3比特8比特3比特14位信令点编
113、码格式：位信令点编码格式：GSM信令网结构- 信令点编码HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 167GSM信令网结构- 信令点编码24位信令点编码格式：l主信令区为各省、自治区、直辖市公用网分配的编码，容量为28=256；l分信令区是从公网NO.7网中启用的编码FF(255)、FE(254)，FF为主用，FE为备用；l信令点是电信网中的交换局：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 168 沈阳沈阳TMSC1-1 沈阳TMSC2 锦州TMSC2 鞍山TMSC2
114、大连TMSC2 沈阳沈阳TMSC1-2抚顺MSC/HLR沈阳MSC1-5 葫芦PSTN 葫芦PSTN 葫芦PSTN 葫芦PSTN 葫芦PSTN 葫芦PSTN 葫芦PSTN丹东MSC/HLR 大连MSC1-4辽阳MSC/HLR 鞍山MSC1-2营口MSC/HLR本溪MSC/HLR 铁岭PSTN 抚顺PSTN 盘锦PSTN 锦州PSTN 阜新PSTN 葫芦岛PSTN 沈阳PSTN 丹东PSTN 辽阳PSTN 鞍山PSTN 营口PSTN 本溪PSTN 大连PSTN 沈阳GMSC1 沈阳GMSC2 锦州MSC铁岭MSC/HLR盘锦MSC/HLR阜新MSC/HLR葫芦岛MSC/HLR 至其它省、市的一级
115、、二级移动业务汇接中心 至其它省、市的一级、二级移动业务汇接中心话路网举例-辽宁省GSM网络组织图HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 169 大连MSC4 大连MSC3 大连MSC2 大连MSC1 大连HLR 沈阳 LSTP2 沈阳 LSTP1 至其它省、市的一级、二级移动业务汇接中心 沈阳沈阳 TMSC1-1 HSTP 鞍山TMSC2 大连TMSC2 沈阳沈阳 TMSC1-1 HSTP 丹东MSC/HLR 锦州MSC盘锦MSC/HLR阜新MSC/HLR葫芦岛MSC/HLR 锦州HLR朝阳MSC/HLR大连AUC锦州AUC
116、盘锦PSTN 朝阳PSTN 阜新PSTN 葫芦岛PSTN 丹东PSTN 大连PSTN丹东BSC大连BSC1葫芦岛BSC盘锦BSC朝阳BSC阜新BSC锦州BSC大连BSC2大连BSC3大连BSC4抚顺MSC/HLR沈阳MSC1-5辽阳MSC/HLR 鞍山MSC1营口MSC/HLR本溪MSC/HLR 铁岭PSTN 抚顺PSTN 沈阳PSTN 辽阳PSTN 鞍山PSTN 营口PSTN 本溪PSTN沈阳GMSC1-2铁岭MSC/HLR 鞍山AUC 抚顺BSC 铁岭BSC 本溪BSC营口BSC辽阳BSC鞍山BSC1鞍山BSC2 鞍山HLR 沈阳HLR沈阳BSC1-5 沈阳AUC 鞍山MSC2 沈阳TMS
117、C2 锦州TMSC2 至其它省、市的一级、二级移动业务汇接中心 锦州PSTN信令网路举例-辽宁省GSM信令网组织图HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 170GSM通信流程简介1.呼叫信令分析2.呼叫流程举例分析3.鉴权简介4.切换过程简介5.位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 171移动台作为起始呼叫者，在与网络端接触以前拨被叫号码，然后发送，网络端会向主叫用户作出应答表明呼叫的结果.呼叫信令分析- 主叫过程流程HUAWEI TECHNOLOGIE
118、S CO., LTD.All rights reservedPage 172主叫过程流程- 接入阶段l接入阶段，手机与BTS（BSC）之间建立了暂时固定的关系.l其过程包括：信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，业务请求.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 173主叫过程流程- 鉴权加密阶段l该阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立.l经过这个阶段，主叫用户的身份已经确认，网络认为主叫用户是一个合法用户.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights re
119、servedPage 174主叫过程流程- TCH指配阶段l该阶段主要包括：指配命令，指配完成.l经过这个阶段，主叫用户的话音信道已经确定，如果在后面被叫接续的过程中不能接通，主叫用户可以通过话音信道听到MSC的语音提示.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 175主叫过程流程- 取被叫用户路由信息阶段l该阶段包括：向HLR请求路由信息，HLR向VLR请求漫游号码，VLR回送被叫用户的漫游号码，HLR向MSC回送被叫用户的路由信息.lMSC接到路由信息后，对被叫用户的路由信息进行分析，得到被叫用户的局向，然后进行话路接续.HU
120、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 176被叫过程流程l移动台作被叫时，其MSC通过与外界的接口收到初始化地址消息（IAI）.l从这条消息的内容及MSC已经存在VLR中的记录，MSC可以取到如IMSI、请求业务类别等完成接续所需要的全部数据.lMSC 然后对移动台发起寻呼，移动台接受呼叫并返回呼叫核准消息，此时移动台振铃.lMSC在收到被叫移动台的呼叫校准消息后，会向主叫网方向发出地址完成（ADDRESS COMPLETE）消息（ACM）.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reser
121、vedPage 177被叫过程流程- 接入阶段l接入阶段包括：手机收到BTS的寻呼命令后，信道请求，信道激活，信道激活响应，立即指配，寻呼响应.l经过这个阶段，手机与BTS（BSC）之间建立了暂时固定的关系.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 178被叫过程流程- 鉴权加密阶段l该阶段主要包括：鉴权请求，鉴权响应，加密模式命令，加密模式完成，呼叫建立.l经过这个阶段，被叫用户的身份已经确认，网络认为被叫用户是一个合法用户.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage
122、 179被叫过程流程- TCH指配阶段l该阶段主要包括：指配命令，指配完成.l经过这个阶段，被叫用户的话音信道已经确定，主叫听回铃音，被叫振铃.如果被叫用户摘机，则进入通话状态.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 180被叫过程流程- 通话阶段与拆线阶段l用户摘机进入通话阶段. l而拆线阶段可能主叫发起，也可能被叫发起.流程基本类似：拆线，释放，释放完成.没有发起拆线的用户会听到忙音.l释放完成，用户进入空闲状态HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 1811
123、.从VLR到HLR/AUC取鉴权集的过程不是必需的.VLR到HLR/AUC取鉴权集时，HLR每次送每次送5组，一次使用一组，另外组，一次使用一组，另外4组保存在组保存在VLR中中供以后的鉴权使用.如果VLR中的鉴权集使用完毕，则VLR发起向HLR/AUC取鉴权集的过程.2.在MSC通过对被叫用户MSRN号的分析得知被叫用户是本局用户，被叫用户是本局用户，那么向另外那么向另外MSC的初始地址消息就不会发送的初始地址消息就不会发送，而是根据被叫用户的位置区直接向直接向BSC发起寻呼发起寻呼.如果被叫用户非本局用户，则通过IAI将话路接续到其他适当的MSC去.注意事项HUAWEI TECHNOLOG
124、IES CO., LTD.All rights reservedPage 182呼叫流程举例分析l从通信接续的观点来说，通信是电信用户之间为交换信息而建立的一种临时关系.l这种关系的建立是根据用户的要求，通过一定的接续过程，最后由电信网为用户双方提供适当的传输线路.l只要通信的一方是GSM用户，就会涉及到GSM的接续通信流程.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 183（1）移动台发MSISDN，完成信道请求，业务请求，鉴权请求，信道指配等步骤.移动呼移动 (主，被叫在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.
125、, LTD.All rights reservedPage 184 （2）MSC向HLR发请求，要MSRN.移动呼移动 (主，被叫在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 185 （3）VLR提供MSRN并回送至MSC.移动呼移动 (主，被叫在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 186 （4）MSC分析MSRN得知被叫是本局用户，向VLR发一个S.F.I.C（为来话发送信息）.移动呼移动 (主，被叫在同一MSC)HUAWEI TECHN
126、OLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 187 （5）VLR 向MSC 发寻呼请求.移动呼移动 (主，被叫在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 188（6）MSC 向BSSb发出寻呼请求并找到MS.移动呼移动 (主，被叫在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 189 （1）移动台完成了信道请求，业务请求，鉴权请求，信道指配等步骤以后，发MSISDN.移动呼移动(主，被叫不在同一MSC)HUAW
127、EI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 190 （2）MSCa向HLR/AUC要MSRN，HLR/AUC向VLRb转发该消息.移动呼移动(主，被叫不在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 191 （3）VLRb提供MSRN并回送至MSCa.移动呼移动(主，被叫不在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 192 （4）MSCa与MSCb建立了连接.移动呼移动(主，被叫不在同一MSC)
128、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 193 （5）MSCb 向VLRb发一个S.F.I.C （为来话发送信息）.移动呼移动(主，被叫不在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 194 （6）VLRb 向MSCb 发寻呼请求.移动呼移动(主，被叫不在同一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 195 （7）MSCb 向BSSb发出寻呼请求并找到MSb.移动呼移动(主，被叫不在同
129、一MSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 196 （1）移动台完成了信道请求，业务请求，鉴权请求，信道指配等步骤以后，发被叫固定用户号码.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 197 （2）MSC向VLR请求建立连接的信息.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 198 （3）VLR回送MSC用户信息，呼叫进程.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,
130、 LTD.All rights reservedPage 199 （4）MSC与被叫PSTN建立了连接，并找到被叫用户.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 200 （5）被叫PSTN 向MSC发回一个ACM消息.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 201 （6）被叫PSTN 向MSC发回一个ANS应答消息.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 202 （7）M
131、SC 向主叫MS发出提醒（ALTER）和连接CONNECT）消息.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 203 （8）MS连接证实（CONN-ACK）.移动呼固定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 204 （1）主叫固定用户发起呼叫，发IAM.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 205 （2）网关GMSC向HLR/AUC请求MSRN号，HLR到VLR请
132、求MSRN.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 206 （3）VLR回送GMSC MSRN.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 207 （4）GMSC向VLR发一个S.F.I.C. （为来话发送信息）.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 208 （5）VLR向GMSC发寻呼请求.固定呼移动(被叫在GMSC
133、)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 209 （6）GMSC向BSS发寻呼请求，找到被叫移动台.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 210 （7）被叫移动台通过BSS向GMSC发寻呼响应.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 211 （8） GMSC连接证实（CON-CONF）.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOL
134、OGIES CO., LTD.All rights reservedPage 212 （9） GMSC完成被叫MS的鉴权、加密、呼叫建立等过 程.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 213 （10）GMSC向主叫PSTN发回地址全消息（ACM）和应 答消息（ANC）.固定呼移动(被叫在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 214 （1）主叫固定用户发起呼叫，发IAM.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHN
135、OLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 215 （2）网关GMSC向被叫所在的HLR/AUC请求MSRN号，HLR到被叫所在的VLR请求MSRN.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 216 （3）VLR回送GMSC漫游号 MSRN.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 217 （4）GMSC与被叫所在的MSC建立连接.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWE
136、I TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 218 （5）MSC向VLR发一个S.F.I.C.（为来话发送信息）.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 219 （6）VLR向MSC发寻呼请求 .固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 220 （7） MSC向BSS发寻呼请求，找到被叫移动台.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOG
137、IES CO., LTD.All rights reservedPage 221 （8） 被叫移动台通过BSS向MSC发寻呼响应.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 222 （9） MSC连接证实（CON-CONF）.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 223 （10）MSC完成被叫MS的鉴权、加密、呼叫建立等过程.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., L
138、TD.All rights reservedPage 224 （11）MSC向主叫PSTN发回地址全消息（ACM）和应答消息（ANC）.固定呼移动(被叫不在GMSC)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 225鉴权是数字网络区别于模拟网络的重要特性之一.通过鉴权，系统可以为合法的用户提供服务，对不合法的用户拒绝服务.鉴权简介HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 226鉴权原理l鉴权是通过鉴权中心(AUC)完成的.lAUC是为了防止非法用户接入GSM系统而设置的
139、安全措施.它可以不断地为每个用户提供一组参数（包括随即数RAND、符号响应SRES 和密匙KC等三个参数）.lMSC/VLR在每次呼叫过程中通过检查系统所提供的和用户响应的三参数是否一致来鉴定用户身份的合法性.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 227鉴权原理l由于鉴权中心提供的三参数组总是与每个用户相关连的，因此通常AUC与HLR是合在同一个实体（HLR/AUC）中，或者AUC直接与HLR相连的.l每个用户在VLR中至少有一个可用的新的三参数组，以保证在任何时候MSC/VLR可提供一个新的鉴权参数. l当用户要进行呼叫，位
140、置更新等操作时，先需对其鉴权：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 2281.MSC、VLR传送RAND至MS2.MS用RAND和KI算出SRES并返回MSC/VLR3.MSC/VLR把收到的SRES与存储在其中的SRES比较，决定其真实性 在SIM卡中进行的算法有： Ki(IMSI) + RAND + A3 - SRES Ki(IMSI) + RAND + A8 - Kc鉴权原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 229（1）主叫用户发出IMSI号到VLR
141、.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 230（2）MSC/VLR判断该IMSI是否为新.如为新卡，则向 AUC申请五个三数组；如为旧卡，则调用VLR中的一个三数组.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 231（3）VLR发请求三数组消息到AUC.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 232（4）AUC送回五个三数组.鉴权执行控制过程HUAWEI
142、 TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 233（5）VLR只使用一个三数组进行鉴权，其余四组待用.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 234（6）MSC/VLR通过BSS向MS发RAND.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 235（7）MS在SIM卡进行计算，得到SRES和KC值.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All right
143、s reservedPage 236（8）MS将SRES和KC送回MSC/VLR进行核对.鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 237（9）若两个SRES一致，则鉴权成功，向MS返回接受消息：TMIS、CKSN等. 鉴权执行控制过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 238切换过程简介l在MS通话阶段中MS小区的改变引起的系统相应操作叫切换.l切换的依据是MS对周邻的BTS信号强度的测量报告和BTS对MS发射信号及通话质量.BSS统一评价后决
144、定是否进行切换.l切换的决定主要由BSS作出，当BSS对当前BSS与移动用户的无线连接质量不满意，BSS根据现场情况发起不同的切换要求，也可由NSS根据话务信息要求MS开始切换流程.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 2391.小区内切换小区内切换 同一个无线频道的话务信道之间 不同的无线频道之间2.同基站内小区间切换同基站内小区间切换3.同同MSC内基站间切换内基站间切换4.同同PLMN不同不同MSC之间切换之间切换5.不同不同PLMN的基站间切换，的基站间切换，GSM不定义不定义切换类型HUAWEI TECHNOLOGI
145、ES CO., LTD.All rights reservedPage 240 BSC预订新的BTS激活一个TCH.同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 241 BSC通过旧BTS发送一个包括频率及时隙及发射功率参数的信息至MS，此信息在FACCH上传送.同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 242 MS在规定新频率上发送一个切换接入 突发脉冲（通过FACCH发送）.同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECH
146、NOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 243新BTS收到此突发脉冲后，将时间提前 量信息通过FACCH回送MS.同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 244MS通过新BTS向BSC发送一切换成功信息.同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 245 BSC要求旧BTS释放TCH.同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All ri
147、ghts reservedPage 246 旧BSC把切换请求及切换目的小区标识一起发给MSC.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 247 MSC判断是哪个BSC控制的BTS，并向新BSC发送切换请求.同MSC，不同BSC控制的小 区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 248 新BSC预订目标BTS激活一个TCH.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All
148、rights reservedPage 249 新BSC把包含有频率、时隙及发射功率的参数通过MSC，旧BSC和旧BTS传到MS.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 250 MS在新频率上通过FACCH发送接入突发脉冲.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 251 新BTS收到此脉冲后，回送时间提前量信息至MS.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES
149、CO., LTD.All rights reservedPage 252 MS发送切换成功信息通过新BSC传至MSC.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 253 MSC命令旧BSC去释放TCH.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 254BSC转发MSC命令至BTS并执行.同MSC，不同BSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights
150、reservedPage 255 旧BSC把切换目标小区标志和切换请求发至旧MSC.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 256 旧MSC判断出小区属另一MSC管辖.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 257 新MSC分配一个切换号（路由呼叫用），并向新BSC发 送切换请求.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 2
151、58 新BSC激活BTS的一个TCH.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 259 新MSC收到BSC回送信息并与切换号一起转至旧MSC.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 260 一个连接在MSC间被建立（也许会通过PSTN网）不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 261 旧MSC通过旧BSC向MS发送切换命令，
152、其中包含频率，时隙和发射功率不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 262 MS在新频率上发一接入突发脉冲（通过FACCH）.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 263 新BTS收到后，回送时间提前量信息（通过FACCH）不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 264 MS通过新BSC和新MSC向旧SCM发送切换成功信
153、息，旧 TCH被释放，而控制权仍在旧MSC手中.不同MSC控制的小区间切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 265l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称为漫游.l而在漫游期间改变位置区及位置区的确认过程则称为位置更新.l在相同位置区中的移动不需通知MSC，而在不同位置区间的小区间移动则需通知MSC位置更新的发生：位置更新的发生：当移动用户远离一个小区，向另一个小区移动时，该MS接收到原小区BCCH上的信号强度减弱，而决定转移到临近小区的新的无线频道上去.当新的BTS发出的BCCH载频信号强度优于原小区时
154、，MS锁定这个载频，并继续接收广播消息及可能发给它的寻呼消息，直到它移向另一小区，该过程的完成即为位置更新.位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 266MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （1）位置更新请求位置更新-常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 267MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （2）位置更
155、新区（CKSN、IMSI、LAIO、LAIN）位置更新-常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 268MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （3）鉴权完成过程位置更新-常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 269MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （4）位置更新接受位置更新- 常规位置更新HUAWEI TE
156、CHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 270MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （5）加密模式完成过程位置更新-常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 271MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （6）位置更新接受（TMSIN、LAI）位置更新- 常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights
157、 reservedPage 272MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （7）TMSIN完成位置更新- 常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 273MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （8）TMSI分配完成证实位置更新- 常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 274MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)
158、(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （9）释放资源位置更新- 常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 275MSBSSMSCVLR(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(6)(7)(8)(9)(7)(10) （10）清除完成位置更新- 常规位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 276周期性位置更新是保证数据安全的一种方法.网络通过BCCH向全体MS提供更新的周期（一般为0.124H).MS自动地、周期地与网络取
159、得联系，核对数据.位置更新- 周期性位置更新HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 277当MS关机后，发送最后一次消息要求进行分离操作，MSC/VLR接到后在VLR中的IMSI上作分离标记.位置更新- IMSI分离HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 278IMSIIMSI附着附着附着附着 当MS开机后，若此时MS处于分离前相同的位置区，则将MSC/VLR中VLR的IMSI作附着标记；若位置区已变，则要进行新的常规位置更新.位置更新谢谢谢谢280 以上有不当之以上有不当之处，请大家大家给与批与批评指正，指正，谢谢大家！大家！
