移动通信基础

loveasheng6

培 训 教 材 移动通信基本知识 深圳市**通讯股份有限公司
第一章 引言 1.1移动通信概述 随着社会的进步、经济和科技的发展，特别是计算机、程控交换、数字通信的发展，近些年来，移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展，应用在社会的各个方面，到目前为止，全球移动用户超过 1亿 ，预计到本世纪末用户数将达到2亿。无线通信的发展潜力大于有线通信的发展，它不仅仅提供普通的电话业务功能，并能提供或即将提供丰富的多种业务，满足用户的需求。 移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。 从通信网的角度看，移动网可以看成是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网PLMN。从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。 移动通信系统从40年代发展至今，根据其发展历程和发展方向，可以划分为三个阶段： 1.1.1第一代――模拟蜂窝通信系统 第一代移动电话系统采用了蜂窝组网技术，蜂窝概念由贝尔实验室提出，70年代在世界许多地方得到研究，。当第一个试运行网络在芝加哥开通时，美国第一个蜂窝系统AMPS（高级移动电话业务）在1979年成为现实。 现在存在于世界各地比较实用的、容量较大的系统主要有： （1）北美的AMPS；（2）北欧的NMT-450/900；（3）英国的TACS；其工作频带都在450MHz和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。 鉴于移动通信用户的特点：一个移动通信系统不仅要满足区内，越区及越局自动转接信道的功能，还应具有处理漫游用户呼叫（包括主被叫）的功能。因此移动通信系统不仅希望有一个与公众网之间开放的标准接口，还需要一个开放的开发接口。由于移动通信是基于固定电话网的，因此由于各个模拟通信移动网的构成方式有很大差异，所以总的容量受着很大的限制。 鉴于模拟移动通信的局限性，因此尽管模拟蜂窝移动通信系统还会以一定的增长率在近几年内继续发展，但是它有着下列致命的弱点： A) 各系统间没有公共接口。 2
B) 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展。 C) 频率利用率低，无法适应大容量的要求。 D) 安全.利用率低，易于被窃听，易做"假机"。 这些致命的弱点将妨碍其进一步发展，因此模拟蜂窝移动通信将逐步被数字蜂窝移动通信所替代。然而，在模拟系统中的组网技术仍将在数字系统中应用。 1.1.2第二代――数字蜂窝移动通信系统 由于TACS等模拟制式存在的各种缺点，90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移动电话系统。代表产品分为两类： 1.1.2.1 TDMA系统 TDMA系列中比较成熟和最有代表性的制式有：泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC。 （1）D-AMPS是在1989年由美国电子工业协会EIA完成技术标准制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基础商改造成的，数模兼容，基站和移动台比较复杂。 （2）日本的JDC（现已更名为PDC）技术标准在1990年制定，93年使用，只限于本国使用。 （3）欧洲邮电联合会CEPT的移动通信特别小组（SMG）在88年制定了GSM第一阶段标准phase1，工作频带为900MHz左右，90年投入商用；同年，应英国要求，工作频带为1800MHz的GSM规范产生。 上述三种产品的共同点是数字化，时分多址、话音质量比第一代好，保密性好、可传送数据、能自动漫游等。 三种不同制式各有其优点，PDC系统频谱利用率很高，而D-AMPS系统容量最大，但GSM技术最成熟，而且它以OSI为基础，技术标准公开，发展规模最大。 1.1.2.2 N-CDMA系统 N-CDMA（码分多址）系列主要是以高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄带CDMA）。北美数字蜂窝系统的规范是由美国电信工业协会制定的，1987年开始系统研究，1990年被美国电子工业协会接受，由于北美地区已经有统一的AMPS模拟系统，该系统按双模式设计。随后频带扩展到1900MHz，即基于N-CDMA的PCS1900。 3
1.1.3 第三代――IMT-2000 随着用户的不断增长和数字通信的发展，第二代移动电话系统逐渐显示出它的不足之处。首先是频带太窄，不能提供如高速数据、慢速图像与电视图像等的各种宽带信息业务；其次是GSM虽然号称“全球通”，实际未能实现真正的全球漫游，尤其是在移动电话用户较多的国家如美国，日本均未得到大规模的应用。而随着科学技术和通信业务的发展，需要的将是一个综合现有移动电话系统功能和提供多种服务的综合业务系统，所以国际电联要求在2000年实现商用化的第三代移动通信系统，即IMT-2000，它的关键特性有： （1）包含多种系统； （2）世界范围设计的高度一致性； （3）IMT-2000内业务与固定网络的兼容； （4）高质量； （5）世界范围内使用小型便携式终端。 具有代表性的第三代移动通信系统技术： 主要存在两个标准： （1）以Qualcomm公司为代表提出的与IS-95系统反向兼容的宽带cdmaOne建议。 建议采用多级DS-CDMA，射频信道带宽1.25/10/20MHz，PN码片率为1.288/3.6864/7.3728/14.7456Mbps。采用多级的目的在于将5MHz分为3个1.25MHz带宽的信道，以便于IS-95后向兼容，可以共享或重叠。 美国考虑在IMT-2000网络发展目标上，支持宽带分组交换网为核心，将当前的从功能上分层的网络模式演变成端到端的客户-服务器模式。 （2）专门开发与GSM系统反向兼容的UMTS标准，包括两个子方案： 􀂾 日本的W-CDMA 日本最大的移动电话运营商NTT DoCoMo提出的建议为相干多码率宽带CDMA（W-CDMA）。由于日本的第二代移动电话系统并没有成为全球化标准，而在第三代IMT-2000网络技术方案上，日本决心走全球化合作的道路。在支持ITU的IMT-2000家族及接口概念基础上，有意参照无线传输技术的合作方式，支持欧洲的GSM UMTS的网络概念。现在爱立信等公司以与NTT DoCoMo公司合作，共同提出无线传输技术采用W-CDMA，而
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核心网路则沿用GSM网络平台，其目的在于能从GSM演进到第三代IMT-2000。 􀂾 欧洲的TD-CDMA 欧洲西门子和阿尔卡特等公司提出了一种TD-CDMA。该方案将FDMA/TDMA/CDMA组合在一起。其特点是信道间隔扩展为1.6MHz，但它的帧结构和时隙结构与GSM相同，扩展因子为16，可支持每时隙8个用户。由于每时隙仅8个用户（码分），故可采用联合检测（Joint Detection）从而不需快速功率控制和减少码间干扰，另外还可采用时分双工（TDD）。移动台将采用双模手机，以便在网络、信令层与GSM兼容。 此方案便于由GSM平滑过渡到第三代，故受到很多GSM供应商支持。 IMT-2000的频谱分配： 1992年世界无线电管制大会的规定：IMT-2000频谱分配如下： 上行频段：1885~2025MHz；下行频段：2110~2200MHz； 移动卫星业务频段：1980~2010MHz；2170~2200MHz； 从上面的分配可以看出，其上、下行频段是不对称的，因此有的系统提出利用不对称的频段以TDD方式提供业务。但是在IMT-2000频谱分配上，各国家和地区的考虑并不相同，不可能完全遵照这样的频谱安排。 1.2移动通信的特点 移动通信：对于通话的双方，只要有一方处于移动状态，即构成移动通信方式。 移动通信是有线通信的延伸，与有线通信相比具有以下特点： 1. 终端用户的移动性： 移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续等功能；用户在通话时的移动性，还涉及到频道的切换问题等。 2. 无线接入方式： 移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰（频率利用、建筑物的影响、信号的衰减等）、信息（信令、数据、话路等）的安全保护（鉴权、加密）等。 3． 漫游功能： 移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通（公用电话网、综合业务数字网、数据网、专网、现有移动通信网等），各种业务功能的实现等（电话业务、数据业务、短消息业务、智能业务等）。
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第二章 GSM通信系统 2.1GSM的发展 GSM数字移动通信系统源于欧洲。早在80年代初，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统），西欧其他各国也提供移动业务。但是模拟系统有一些限制：第一，尽管在80年代初的过低估计下，移动业务的潜在需求也远远超过当时模拟蜂窝网的预计容量；第二，运营中的不同系统不能向用户提供兼容性：一个TACS终端不能进入NMT网，一个NMT终端也不能进入TACS网。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统。 1982年在欧洲邮电行政大会（CEPT）上成立“移动特别小组”（Group Special Mobile）简称“GSM”，开始制定使用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。1990年完成了GSM900的规范，产生一套12章规范系列。随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM逐渐演变为“全球移动通信系统”（Global System for Mobile Communication）的简称。 2.2GSM系统的技术规范及其主要性能 GSM标准共有12章规范系列，即： 01系列：概述 02系列：业务方面 03系列：网络方面 04系列：MS－BS接口和规约（空中接口第2、3层） 05系列：无线路径上的物理层（空中接口第1层） 06系列：话音编码规范 07系列：对移动台的终端适配 08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口） 09系列：网络互连 10系列：暂缺
11系列：设备和型号批准规范 12系列：操作和维护 GSM的主要特点可以归结为： 1. 频谱效率。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。 2. 容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高3～5倍。 3. 话音质量。鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。 4. 开放的接口。GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中个设备实体之间，例如A接口和Abis接口。 5. 安全性。通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。 6. 与ISDN、PSTN等的互连。与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等。 7. 在SIM卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。GSM系统可以提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如计费。 在GSM系统中，漫游是在SIM卡识别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别号的基础上实现的。这意味着用户不必带着终端设备而只需带其SIM卡进入其他国家即可。终端设备可以租借，仍可达到用户号码不变，计费帐号不变的目的。

gogogotest

谢谢谢谢

wanlg

看得头晕 太多文字咯 谢谢

loveasheng6

不好意思,这是在公司发的,当时发的时候没想那么多就发上来了,没考虑到图例显示问题,主要是公司网络不能上传附件.
等我回家后以附件传上来.

loveasheng6

好久没了

tingtingc

好东西，就是阅读起来没有符合易用性中的易操作性、吸引性、易用性的依存性

jackzhao79

强贴！！！

一叶周

好贴.辛苦了楼主

Allanwakin

楼主能不能发个文档上来啊,这样也太不好看了

ruansheng

xiexie

ytzrh

beautiful.

ypeony

先收藏了，谢谢！初步看了一下，觉得对自己帮助很大，等不那么忙了，好好看一下。非常谢谢～·

fanglu619

先收藏一下,多谢了

Evan_ma

这些都是源于欧洲电信标准GSM 技术规范，当时我了不下3，4十篇全英文的...
早看到这些就好了

jlee304

非常感谢楼主..无私奉献哦....sdlkfj3

mylong

好东西

heroguo

好东西  辛苦了 一下子帖这么多
不知道可以买到这种书不

loveasheng6

可惜，图无法贴好

loveasheng6

5. 临时移动用户识别码（TMSI） TMSI是为了对IMSI保密，由VLR临时分配给来访移动用户的识别码，为一个4字节的BCD码，仅在本地使用，由各MSC/VLR自行分配。 6. 位置区识别码（LAI） LAI是用来识别位置区的，其号码结构是： MCC＋MNC＋LAC 其中：MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。 LAC为位置区域码，它是唯一地识别我国数字PLMN中每个位置区的，是一个2字节16进制的BCD码，表示为L1L2L3L4（范围0000～FFFF，可定义65536个不同的位置区。） 4.2拨号方式 拨号方式是使客户通过拨十进制数字实现本地呼叫、国内长途呼叫及国家长途呼叫的一种方式。我国邮电部移动通信网技术体制规定的GSM移动通信的拨号方式是： 移动客户→固定客户（含模拟移动客户）0 XYZ PQR ABCD 固定客户→本地移动客户 139 H1H2H3 ABCD 固定客户→外地移动客户 0139 H1H2H3 ABCD 移动客户→移动客户 139 H1H2H3 ABCD 移动客户→特服业务 0 XYZ 1XX 其中火警只需拨119，匪警只需拨110，急救中心只需拨120，交警中心只需拨122。 国际客户→移动客户 国际长途有权字冠＋139 H1H2H3 ABCD 移动客户→国际客户 00＋国家代码＋该国内有效电话号码 其中，0＝国内长途有权字冠。 00＝国际长途有权字冠。 XYZ＝长途区号，由3位或两位数字组成。 PQR＝局号。 ABCD＝客户号码，当长途区号为2位时，客户号可以由4位或5位号码组成。 1XX＝特种业务号码。
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第五章 无线覆盖的区域结构 在GSM系统中，由于用户的移动性，位置信息是一个很关键的参数，其表示方法如图1－3所示： GSM业务区（全部成员国）PLMN业务区（每国一个或多个）MSC业务区（由一个MSC控制的区域）小区（一特定BTS覆盖的区域）位置区（定位和寻呼区） 图1－3 GSM 各区之间的关系 GSM网路的最小不可分割的区域是由一个基站（全向天线）或一个基站的一个扇形天线所覆盖的区域，或称小区或cell。 若干个小区组成一个位置区（LAI），位置区的划分是由网路运营者设置的。一个位置区可能和一个或多个BSC有关，但只属于一个MSC。位置区信息存储于系统的MSC/VLR中，系统使用位置区识别码LAI识别位置区。 一个MSC业务区是其所管辖的所有小区共同覆盖的区域，可由一个或几个位置区组成。 PLMN（公用陆地移动通信网）业务区是由一个或多个MSC业务区组成。每个国家有一个或多个。我国各省邮电部门的数字PLMN构成邮电部全国GSM移动通信网络，以网络号“00”表示；“中国联通公司”各省的数字PLMN构成“中国联通公司”全国GSM移动通信网络，网络号用“01”表示。 GSM业务区是由全球各个国家的PLMN网路所组成的。 31
第六章 业务流程 6.1移动用户状态 移动用户一般处于MS开机（空闲状态）、MS关机和MS忙三种状态之一，因此网络需要对这三种状态作相应的处理。 1. MS开机，网络对它作“附着”标记 即常讲的IMSI附着，又分以下三种情况： （1）. 若MS是第一次开机：在SIM卡中没有位置区识别码（LAI），MS向MSC发送“位置更新请求”消息，通知GSM系统这是一个此位置区的新用户。MSC根据该用户发送的IMSI号，向HLR发送“位置更新请求”，HLR记录发请求的MSC号以及相应的VLR号，并向MSC回送“位置更新接受”消息。至此MSC认为MS已被激活，在VLR中对该用户对应的IMSI上作“附着”标记，再向MS发送“位置更新证实”消息，MS的SIM卡记录此位置区识别码。 （2）. 若MS不是第一次开机，而是关机后再开机的，MS接受到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI不一致，则MS立即向MSC发送“位置更新请求”，VLR要判断原有的LAI是否是自己服务区的位置： 􀂋 如判断为肯定，MSC只需要对该用户的SIM卡原来的LAI码改成新的LAI码即可。 􀂋 若为否定，MSC根据该用户的IMSI号中的信息，向HLR发送“位置更新请求”，HLR在数据库中记录发请求的MSC号，再回送“位置更新接受”，MSC再对用户的IMSI作“附着”标记，并向MS回送“位置更新证实”消息，MS将SIM卡原来的LAI码改成新的LAI码。 （3）. MS再开机时，所接收到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI相一致：此时VLR只对该用户作“附着”标记。 2. MS关机，从网络中“分离”。 MS切断电源后，MS向MSC发送分离处理请求，MSC接收后，通知VLR对该MS对应的IMSI上作“分离”标记，此时HLR并没有得到该用户已脱离网络的通知。当该用户被寻呼后，HLR向拜访MSC/VLR要漫游号码（MSRN）时，VLR通知HLR该用户已关机。 32
3. MS忙 此时，给MS分配一个业务信道传送话音或数据，并在用户ISDN上标注用户“忙”。 6.2周期性登记 当MS向网络发送“IMSI分离”消息时，有可能因为此时无线质量差或其他原因，GSM系统无法正确译码，而仍认为MS处于附着状态。或者MS开着机，却移动到覆盖区以外的地方，即盲区，GSM系统也不知道，仍认为MS处于附着状态。在这两种情况下，该用户若被寻呼，系统就会不断地发出寻呼消息，无效占用无线资源。 为了解决上述问题，GSM系统采用了强制登记的措施。要求MS每过一定时间登记一次，这就是周期性登记。若GSM系统没有接收到MS的周期性登记信息，它所处的VLR就以“隐分离”状态在该MS上做记录，只有当再次接收到正确的周期性登记信息后，将它改写成“附着”状态。 6.3位置更新 当移动台更换位置区时，移动台发现其存储器中的LAI与接收到的LAI发生了变化，便执行登记。这个过程就叫“位置更新”，位置更新是移动台主动发起的。位置更新有两种情况： 􀂋 移动台的位置区发生了变化，但仍在同一MSC局内； 􀂋 移动台从一个MSC局移到了另一个MSC局。 1. 同一MSC局内的位置更新： 如果在同一MSC局内进行位置更新，HLR并不参与位置更新过程。同一局内的位置更新如图1—4所示： 33
BSC33
BSC （2） （1） （3） （4） MSC/VLR位置区1位置区2MSMS 图1—4 同一MSC局内的位置更新 在同一MSC局内的位置更新过程比较简单，分以下四步： （1）. 移动台漫游到新的位置区时，分析接收到的位置区号码和存储在SIM卡中的位置区号码不一致，就向当前的基站控制器（BSC）发一个位置更新请求。 （2）. BSC接收到MS的位置更新请求，就向MSC/VLR发一个位置更新请求。 （3）. VLR修改这个MS的数据，将位置区号码改成当前的位置区号码，然后向BSC发一个应答消息。 （4）. BSC向MS发一个应答消息，MS将自己SIM卡中存储的位置区号码改成当前的位置区号码。这样，一个同一MSC局内的位置更新过程就结束了。 2. 越局位置更新： 当移动用户从一个MSC局漫游到另一个MSC局时，就要进行越局位置更新。这时HLR就要参与位置更新过程，如图1—5所示： 图1—5 不同MSC之间的位置更新 不同MSC之间的位置更新比同一MSC内的位置更新稍复杂一些，在这里为了描 （5） （2） （3） （1） （4）HLRMSC/VLR1MSC/VLR2MSMS
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述方便，称用户原来所在的MSC局为MSC1，漫游到的MSC局为MSC2，在图中基站控制器（BSC）已省略，但描述时仍将提到BSC，将BSC和MSC一样称为BSC1和BSC2，具体步骤如下： （1）. 移动用户漫游到另一个MSC局时，移动台（MS）发现当前的位置区号码和SIM卡中存储的位置区号码不一致，就向BSC2发位置更新请求，BSC2向MSC2发一个位置更新请求。 （2）. MSC/VLR2接到位置更新请求，发现当前MSC中不存在该用户信息（从其他MSC漫游过来的用户），就向用户登记的HLR发一个位置更新请求。 （3）. HLR向MSC/VLR2发一个位置更新证实，并将此用户的一些数据传送给MSC/VLR2。 （4）. MSC/VLR2通过BSC2给MS发一个位置更新证实消息，MS接到后，将SIM卡中位置区号码改成当前的位置区码。 （5）. HLR负责向MSC/VLR1发消息，通知VLR1将该用户的数据删除。 位置更新过程如上所述（1）—（5）步，这里要特别提出的是：在每次位置更新之前，都将对这个用户进行鉴权。 6.4切换 处于通话状态的移动用户从一个BSS移动到另一个BSS时，切换功能保持移动用户已经建立的链路不被中断。切换与否主要由BSS决定，当BSS检测到当前的无线链路通信质量下降时，BSS将根据具体情况进行不同的切换。也可以由MSS根据话务信息要求开始切换。 切换包括BSS内部切换、BSS间的切换和MSS间的切换。其中BSS间的切换和MSS间的切换都需要由MSC来控制完成，而BSS内部切换由BSC控制完成。 由MSC控制完成的切换又可以划分为MSC内部切换、基本切换和后续切换。 6.4.1MSC内部切换 MSC内部切换是指移动用户无线信道由当前BSS切换到同一MSC下的另一BSS的过
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程。 整个切换进程由一个MSC来控制完成，MSC需要向新的BSS发起切换请求，使新BSS为MS接入作好准备；新BSS响应切换请求后，MSC通过原先BSS通知MS进行切换；当MS在新BSS接入成功时，MSC负责建立新的连接。 MSC在整个切换完成之前需要保持原先的连接，这样可以当MS切换失败时能够继续在原有连接上进行通信。只有在切换已完成时，MSC才能释放原先的连接并在新连接上为MS提供通信。 6.4.2基本切换 基本切换是指移动用户通信时从一MSC的BSS覆盖范围移动到另一MSC的BSS覆盖范围内，为保持通信而发生的切换过程。 基本切换的实现需要MSC－A与MSC－B/VLR相互配合，MSC－A作为切换的移动用户控制方直至呼叫释放为止。 基本切换过程： 1. BSS－A对MS无线信道质量不满意，并查看邻近位置信息，将合适邻近位置区码作为目的地信息通过切换要求信息要求MSC－A控制切换； 2. MSC－A分析切换要求消息，发现目的地属于MSC－B覆盖范围，通过MSC－B请求BSS－B作MS接入准备即切换请求； 3. MSC－B接收MSC－A的切换请求，向VLR要求切换号码作为MSC－A到MSC－B电路建立的寻址信息； 4. BSS－B切换请求响应，MSC－B向MSC－A发切换请求响应，消息中带切换号码通知MSC－A； 5. MSC－A根据切换请求响应中的切换号码选择MSC－A与MSC－B间的TUP路由，向MSC－B发初始地址消息，被叫号码是切换号码； 6. MSC－B/VLR收到初始地址消息确认切换号码，回送地址全消息到MSC－A； 7. MSC－A收到地址全消息后，通过BSS－A指示MS进行切换； 8. MS接入BSS－B，BSS－B通过MSC－B通知MSC－AMS已成功接入BSS－B； 9. MS与BSS－B间成功完成信道建立，MSC－B通知MSC－A切换完成； 10. MSC－B完成接续并通知MSC－A通信建立成功，切换成功（TUP）。 36
BSS-AMSC-AVLRMSC-BVLRBSS-B（2）（4）（5）（6）（8）（9）（10）（1）（7）（2）（4）（8）（9）（7）MSMSAccess 6.4.3 后续切换 后续切换意味着移动用户基本切换完成后，在继续通信过程中又发生MSC间的切换。后续切换根据切换的目的地不同，可以分为两种情形： 1. 后续切换回主控MSC 2. 后续切换到第三方MSC 6.5 鉴权处理 在数字移动通信系统中，用户接入网络系统（开机、起呼、寻呼等），需要对用户合法性进行检查，具体包括两部分： 1. 用户终端的合法性： 通过网络中的EIR设备，检查用户使用的终端是否在“黑名单”中，如果是非法用户，则不能接入网络。当前网络中普遍未提供该功能； 2. 用户身份的合法性： 􀂋 密码参数Ki ：同时存贮在用户SIM卡和鉴权中心AUC中； 􀂋 算法：鉴权算法A3、加密算法A8等； 􀂋 鉴权参数组：随机数RAND（0--2**128-1）、应答信号（残留结果）SRES、密钥Kc; 37
MSC/VLRHLR/AUC申请鉴权信息获取鉴权参数组用户接入网络要求鉴权传送鉴权值鉴权结果 6.6 移动用户呼叫移动用户 MS1服务于MSC1/VLR1、MS2服务于MSC2/VLR2，MS2归属于HLR/AUC。 （6）（3）（4）（5）（2）（9）（7）（8）（10）（1）HLR/AUCMSC1/VLR2MSC2/VLR2MS1MS2 38
（1） 主叫用户MS1拨叫MS2电话号码，经过基站系统通知MSC1； （2） MSC1分析被叫用户MS2的电话号码，找到MS2所属的HLR，向HLR发送路由申请； （3） HLR查询MS2的当前位置信息，获得MS2服务于MSC2/VLR2，HLR向MSC2/VLR2请求路由信息； （4） MSC2/VLR2分配路由信息，即漫游号码MSRN；将MSRN提交给HLR； （5） HLR将MSRN送给主叫MSC1； （6） MSC1根据MSRN与MSC2之间进行呼叫建立； （7） MSC2/VLR2向被叫用户 MS2发送寻呼消息； （8） MSC2/VLR2收到MS2用户可以接入消息； （9） MSC2与MSC1间呼叫建立； （10） MSC1向主叫MS1发送信号接通信号，MS1与MS2可以通话。

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RIL3－CCRIL3－MMRIL3－RRRSMBSSMAPMAP/ETCAPLAPDmLAPDSCCPMTPSCCPMTPSCCPMTPMAP/DMSBTSBSCMSCMSC/VLRHLR服务归属CMMMRRL3L2L1 RIL3-CC：无线接口第3层－CC层 RIL3-MM：无线接口第3层－MM层 RIL3-RR：无线接口第3层－无线资源管理层 RSM：信道释放确认 SCCP：信令连接控制部分 MTP：信息传递部分 BSSMAP：基站子系统移动应用部分 LAPDm：ISDN的Dm数据链路协议 TCAP：转移能力应用部分 MAP：移动应用部分 LAPD：D信道链路接入协议 参考以上信令协议模型： 1. BSC与MSC之间的接口（A接口）。 BSC与MSC之间的接口即A接口，它用于BSC和MSC之间的报文和进/出移动台的报文（通过CC或MM协议鉴别器实现）。 遵循《ETSIGSM系统技术规范书08.××》，A接口特性包括： 在A接口中，它遵循GSM规范08系列的要求。 23
Layer1——物理和电器参数及信道结构，定义MSC—BSC物理层结构。 采用公共信道信令NO.7（CSS7）的消息转移部分（MTP）的第一级来实现，采用2Mbit/s的PCM数字链路作为传输链路，性能符合GB7611—87标准； 信令信道使用2Mbit/s链路中的TS16。2Mbit/sPCM链路中的TS0通常用于传输MSC与BSC之间的同步信号，其他时隙（TS1~TS15，TS17~TS31）传输业务信号。在该接口中，业务信号的传输速率为64Kbit/s，为A律PCM编码方式。 Layer2——网络操作程序，定义数据链路层和网络层，即MTP2（Q.702—Q.703）和MTP3（Q.704—Q.705）、SCCP（Q.711—Q.714）。 其中MTP2是HDLC（高级数据链路控制）协议的一种变体，帧结构分别是由标志字段、控制字段、信息字段、校验字段和标志序列所组成；MTP3和SCCP（信令连接控制部分）则主要完成信令路由选择等功能。 Layer3——应用层。包括BSS应用规程（BSSAP）和BSS操作维护应用规程（BSSOMAP），完成基站系统的资源和连接的维护管理，业务的接续及拆除的控制。 2. BSC与BTS之间的接口（Abis接口）。 BSC支持900MHZ和1800MHZ两种基站SITE配置。Abis接口遵循GSM规范08.5X系列要求。 Layer1——物理层通常采用2Mbit/sPCM链路，符合CCITTG.703和G.704要求。 Layer2——数据链路层采用LAPD协议，它为一点对多点的通讯协议，是Q.921规范的一个子集。LAPD也是采用帧结构，包含标志字段、控制字段、信息字段、校验字段和标志序列。在标志字段中包括SAPI（服务接入点标识）和TEI（终端设备识别）两个部分，用以分别区别接入到什么服务和什么实体。 Layer3——在上层部分，主要传输BTS的应用部分，包括无线链路管理（RLM）功能和操作维护功能（OML）。 在Abis接口上BSC提供BTS配置、BTS监测、BTS测试及业务控制等信令控制信息。同一基站的多个TRX可以共用一条LAPD信令链路，链路应该具备流量指示功能。其业务接口为8条16Kbps（FR）的电路。如果采用复用方案，则每个TRX有3条64Kbps的电路，其中一条用作LAPD信令链路，另外两条64Kbps链路用作8条语音或数据链路（4路复用）。 3. BSC与TC之间的接口（Ater接口）。
Ater接口为ZXG10-BSS系统内部自己定义的接口。 在Ater接口中，其传输内容与A接口类似，不同的只是话音信道在两接口中的传输速率：A接口中的话音信号为64kbit/sA律PCM编码信号，而在Ater接口中的话音信号仍然为13kbit/sRPE-LTP编码信号。在Ater接口中传输的信令信号为CCS7，信令信道占用TS16。 4. BTS与MS之间的接口Um。 Um接口被定义为MS与BTS之间的通信接口，我们也可称它为空中接口，在所有GSM系统接口中，Um接口是最重要的。 首先，它实现了各种制造商的移动台与不同运营者的网络间的兼容性，从而实现了移动台的漫游。其次，它的制定解决了蜂窝系统的频谱效率，采用了一些抗干扰技术和降低干扰的措施。很明显，Um接口实现了MS到GSM系统固定部分的物理连接，即无线链路，同时它负责传递了无线资源管理、移动性管理和接续管理等信息。 在GSM规范中很明确的定义了Um接口的协议，根据OSI模型，我们把Um接口分成三层来分析： 第一层，信号链路层（物理层）：此层为无线接口最低层，提供无线链路的传输通道，为高层提供不同功能的逻辑信道，包括业务信道和逻辑信道。 第二层，信号链路层2：此层为MS和BTS之间提供了可靠的专用数据链路，是基于ISDN的D信道链路接入协议（LAPD），但加入了一些移动应用方面的GSM特有的协议，我们称之为LAPDm协议。 第三层，信号链路层3：此层主要负责控制和管理的协议层，把用户和系统控制过程的信息按一定的协议分组安排到指定的逻辑信道上。它包括了CM、MM、RR三个子层，分别可完成呼叫控制（CC）、补充业务管理（SS）和短消息业务管理（SMS）等功能。 在移动交换子系统MSS内部，每个设备与七号信令网都有一个单独接口，其七号信令接口的协议堆如下图所示。 25
MTP SCCP BSSAP MAP TCAPISUPTUP 其中：TUP为电话用户部分 ISUP为ISDN用户部分 MAP为移动应用部分 TCAP为事务处理能力应用部分 相应的协议堆共享相同的较低层：在七号信令网路上用于传输信令的协议称为MTP（信息传输单元）。在MTP之上，协议可能根据涉及的对等实体而不同。在MSC和完毕网路之间与呼叫有关的信令利用TUP（电话用户单元）、ISUP（集成业务用户单元）。GSM特有的，与呼叫不相关的信令对应于许多不同协议，组合在MAP（移动应用单元）中。 移动交换子系统MSS内部接口如下图所示。 26
MSCVLRB MSCVLRBG EEIRHLR/AUCBSCBTSMSS子系统A BSS子系统FCD 1. B接口：MSC与VLR接口，MSC通过该接口向VLR传送漫游用户位置信息，并在呼叫建立时向VLR查询漫游用户的有关用户数据，通常MSC与VLR合设，其间采用内部接口。 2. C接口：MSC与HLR接口，MSC通过该接口向HLR查询被叫移动台的路由信息，HLR提供路由。 3. D接口：VLR与HLR接口，此接口用于两个位置寄存器之间传送用户数据信息（位置信息、路由信息、业务信息等）。 4. E接口：MSC与MSC接口，用于越局频道转接。该接口要传送控制两个MSC之间话路接续的常规的电话网局间信令。 5. F接口：MSC与EIR接口，MSC向EIR查询移动台设备的合法性。 6. G接口：VLR之间的接口，当移动台由某一VLR进入另一VLR覆盖区域时，新老VLR通过该接口交换必要的信息，仅用于数字移动通信系统。 7. MSC与PSTN的接口：是常规的电话网局间信令接口，用于建立移动网至公用电话网的话路接续。 27
第四章 编号计划和拨号方式 4.1编号计划 本节介绍GSM移动通信网中识别客户身份的各种号码的编号计划。 1. 移动用户的ISDN号码（MSISDN） MSISDN号码是呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中某一用户时主叫用户所拨的号码。 号码组成为： 国家号码国内有效ISDN号码＋国际移动用户ISDN号码 我国的国家号码为86。 我国国内有效ISDN号码的结构为： N1N2N3移动业务接入号＋H1H2H3HLR识别号＋ABCD移动用户号国内有效ISDN号码 国内有效ISDN号码为一个十位数字的等长号码。 (1) 移动业务接入号（N1N2N3） 识别不同的移动系统，目前邮电的移动业务接入号为135－139；联通为130。 (2) HLR识别号（H1H2H3） HLR识别号中H1H2全国统一分配；H3由各省自行分配。一个HLR可包含一个或若干个H1H2H3数值。 (3) 移动用户号（ABCD） 28
ABCD为每个HLR中移动用户的号码，由各HLR自行分配。 2. 国际移动用户识别码（IMSI） IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码，由15位数字组成： MCCMNCMSIN国际移动用户识别国内移动用户识别 MCC＝移动国家号码，由3位数字组成，唯一地识别移动用户所属的国家。我国为460。 MNC＝移动网号，由两位数字组成，用于识别移动用户所归属的移动网。邮电部门GSM PLMN网为00，“中国联通公司”GSM PLMN网为01。 MSIN＝移动用户识别号码，是一个十位的等长号码，为H1H2H39XXXXXX。其中H1H2H3与MSISDN号码中的H1H2H3 相同；9代表GSM900MHZ；XXXXXX为用户号码。 IMSI用于GSM移动通信网所有信令中，存储在HLR、VLR和SIM卡中。 3. 移动用户漫游号码（MSRN） MSRN是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选择路由，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。 它的结构为1390M1M2M3ABC。M1M2M3为MSC的号码，M1M2与MSISDN号码中的H1H2相同。 4. 切换号码（HON） HON是在进行局间切换时为了选择路由，由目标MSC/VLR临时分配给移动用户的一个号码。 该号码是MSRN号码的一部分，只在移动用户进行局间切换时使用，接续完成后即可释放给其他用户使用。