[信息与通信]gsm简介

GSM移动通信系统概述一、移动通信系统的发展历程二、第二代数字移动通信系统简介三、中国移动通信网络结构简介四、各种号码结构和作用说明五、逻辑信道说明六、呼叫流程简介主要内容hhj:hhj:一、移动通信系统的发展历程1、概述1、移动通信的发展主要经历了两个阶段：第一代模拟移动通信系统；第二代数字移动通信系统，目前正向第三代移动系统发展2、中国自1987年开始发展模拟蜂窝移动通信系统（即TACS系统），自1992年开始发展数蜂窝移动通信系统（即GSM系统），截止2001年3月，中国的移动用户已达到万。应用时期主要特点主要业务使用频率第一代70~80年代FDMA模拟系统语音业务450MHz800MHz第二代90年代～21世纪TDMA/CDMA数字系统语音业务补充业务低速数据业务900MHz1800MHz1900MHz第三代21世纪初～CDMA/TDMA宽带数字系统语音业务数据业务宽带多媒体业务1900MHz，2000MHz一、移动通信系统的发展历程2、移动通信系统的比较参数欧洲GSM/DCS北美DAMPS北美CDMA日本PDC工作频段MHz890-915，935-960；1710-17851805-1880；824-849，869-894；824-849，869-894；810-826；940-956；1429-1453，1477-1501；射频间隔KHz20030125050接入方式TDMATDMACDMATDMA与现有模拟系统兼容的能力无有有无每频道业务信道数816366136一、移动通信系统的发展历程2、移动通信系统的比较•数字蜂窝移动通信系统主要存在两种制式：一是采用TDMA技术的GSM系统，其频谱利用率为模拟系统的三倍，已成为国际标准，目前已有80多个国家的150多家经营者采用了GSM标准；另一种是采用CDMA技术的IS—41系统，其频谱利用率是模拟系统的20倍，且系统成本远小于GSM，但因组网技术复杂，尚欠成熟，故进入世界市场较晚，只能让GSM系统捷足先登。•中国、欧洲主要采用GSM制式；北美、韩国、日本主要采用CDMA制式。二、第二代数字移动通信系统1、概述二、第二代数字移动通信系统2、GSM和IS－95CDMA技术比较GSMIS-95CDMA标准化程度标准化程度高，具有开放的A接口和人机接口标准化程度较差，技术先进性在无线技术是80年代的技术，是各厂家妥协的产物无线技术有一定的先进性设备成熟性设备供应商多设备供应商较少业务在业务方面有一定优势，如智能业务和国际漫游等在数据业务方面有一定优势容量频率利用率低，相同频率资源下无线网络容量小频谱利用率高，无线网络容量大终端设备终端设备种类丰富实现了机卡分离分离的手机全面上市要到2001年之后话音质量引入EFR之前，话音编码技术落后与GSM引入EFR之后的话音质量基本相当MSMSCVLRHLRAUCEIRMSCVLRBTSBSCBTSUmABSSFEBCDGNSSH二、第二代数字移动通信系统3、GSM系统结构一、MSC（Mobile-servicesSwitchingCenter）：移动业务交换中心•MSC是GSM系统的核心。MSC处理所控制区域内MS的信令，处理移动用户的位置更新，MS发起和MS为被叫的呼叫过程以及越区切换等移动业务，并实现MS与固定网的互通。二、VLR（VisitorLocationRegister）：拜访位置寄存器•VLR动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，并在MSC处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。VLR一般都与MSC在一起综合实现。三、HLR（HomeLocationRegister）：归属位置寄存器•HLR是GSM系统的中央数据库，存放着所有归属用户的信息，如用户的有关号码（IMSI和MSISDN）、用户类别、漫游能力、签约业务和补充业务等。此外，HLR还存储着每个归属用户有关的动态数据信息，如用户当前漫游所在的MSC/VLR地址（即位置信息）和分配给用户的补充业务。二、第二代数字移动通信系统4、GSM系统组成四、AUC：鉴权中心•AUC是GSM系统的安全性管理单元，存储用以保护移动用户通信不受侵犯的必要信息。AUC一般与HLR合置在一起，在HLR/AUC内部，AUC数据作为部分数据表存在。五、EIR（EquipmentIdentityRegister）：设备识别寄存器移动设备识别寄存器（EIR）也是一个数据库，保存着关于移动设备的国际移动设备识别码（IMEI）的三份名单：白名单、黑名单和灰名单。在白名单、黑名单和灰名单这三种表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失盗不准使用的移动设备的IMEI识别码，通过对这三种表格的核查，使得运营部门对于不管是失盗还是由于技术故障或误操作而危及网络正常运营的设备，都能采取及时的防范措施，以确保网络内所使用的设备的唯一性和安全性。二、第二代数字移动通信系统4、GSM系统组成六、BSS（BaseStationSystem）：基站子系统•基站子系统通过空中接口直接与移动台（MS）相接，负责无线信号的发送接收和无线资源管理；通过A接口与移动业务交换中心（MSC）相连，传送信令和用户数据。基站子系统由基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）构成，一个BSC可以控制多个BTS。七、MS（MobilStation）：移动台/移动用户•移动台是用户设备，可以为车载型、便携型和手持型。移动台物理设备与移动用户可以是完全独立的，即与用户相关的全部信息都存储在用户的智能卡（即SIM卡）中，该卡可在任何移动台上使用。二、第二代数字移动通信系统4、GSM系统组成•900MHZ模拟蜂窝移动电话经过十五年的发展，用户数量远远超过早期的设想。随用户数的猛增，模拟蜂窝移动通信系统渐显其缺陷：一是各系统间没有公共接口，不同的设备之间不能互联；二是无法与固定网迅速的数字化发展相适应，数据承载业务难以展开；三是频谱利用率低，无法适应大容量的要求；四是安全保密性差；五是业务种类单一、六是通话质量差，不保密，不支持国际漫游。这些致命弱点妨碍了其进一步发展。•GSM系统较模拟移动通信系统有其不可比拟的优势：一是由于系统设备造价的降低，运行者可以用有限的资金获得更大的网络容量，及时满足被压制的市场需求；二是较模拟网，GSM具有容量大、保密性好、漫游特性好、业务种类多等特点，随着其网络的逐步扩大，取代模拟网是必然的趋势。二、第二代数字移动通信系统5、TACS和GSM系统特点比较和分析TMSC1/TMSC2TMSC1：TransitMSC一级汇接中心，负责转接省级话务TMSC2：TransitMSC二级汇接中心，负责转接省内话务MSC：MobileServiceswitchcenter移动交换中心，负责处理本地话务GMSC：GatewayMSC移动网关局，负责处理移动网和其它网（如固定网、130网）之间的话务。SSP：serviceswitchpoint智能网中的业务交换点，负责处理智能网话务（如神州行预付费业务）三、中国移动通信网络结构简介1、话路网采用二级/三级网的混合结构TMSC1/TMSC2MSCGMSCSSPMSCGMSCSSP三级结构：北京、广东等二级结构：湖北、湖南等TMSC1TMSC1TMSC2TMSC2•中国移动长途汇接网始建于1998年底，目前已完成了三期扩容工程，在除西藏之外的30个省市均设置一级汇接中心（TMSC1）。•其中：北京、广东设置两对独立的TMSC1、天津、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、黑龙江等省（市）分别设置一对独立的TMSC1，转接所辖省市的省际话务；以上省、市还设置独立的TMSC2，负责转接省内或市内的话务。•其中河北、内蒙、山东、河南、湖北、湖南、陕西、四川、山西、吉林、安徽、东西、广西、海南、重庆、云南、贵州、甘肃、宁夏、青海和新疆等省市设置一对一级兼二级汇接中心（TMSC1/TMSC2），转接所辖省的省内、省际话务；•全国共有64个一级汇接中心，负责疏通省、市、区的省际、省内长途话务。三、中国移动通信网络结构简介2、中国移动长途汇接网的网络设置天津TMSC1黑龙江TMSC1上海TMSC1江苏TMSC1辽宁TMSC1浙江TMSC1山东TMSC1广州TMSC1福建TMSC1河南TMSC1北京TMSC1四川TMSC1湖北TMSC1湖南TMSC1陕西TMSC1网状网新疆甘肃青海宁夏贵州云南西藏重庆山西河北内蒙古广西海南吉林江西安徽三、中国移动通信网络结构简介3、中国移动长途汇接网的网络结构图HSTP：Highsignaltransitpoint高级信令转接点，负责省际之间的信令转接LSTP：Lowsignaltransitpoint低级信令转接点，负责省内之间的信令转接MSC：MobileServiceswitchcenter移动交换中心，负责处理本地话务GMSC：GatewayMSC移动网关局，负责处理移动网和其它网（如固定网、130网）之间的话务。SSP：serviceswitchpoint智能网中的业务交换点，负责处理智能网话务（如神州行预付费业务）三、中国移动通信网络结构简介4、NO.7信令网采用二级/三级网的混合结构HSTPHSTP/LSTPLSTPMSCGMSCHLRMSCGMSCSSP三级结构：北京、广东等二级结构：湖北、湖南等HSTPLSTPHSTP/LSTP三、中国移动通信网络结构简介4、中国移动NO.7信令网的网络结构•中国移动长途七号信令网始建于1998年底，目前已完成了三期扩容工程，逐步形成了较为完善的中国移动七号长途信令网网路架构。•在除西藏以外的30个省各建设了一对独立的HSTP，以A、B平面的组网方式组成双平面的GSM移动长途NO.7信令网。同一平面内的HSTP网状网相连，不同平面间同省市的HSTP相连（其中一个平面采用华为的C&C08STP设备，另一平面采用上海贝尔的S1240STP设备。）•广东、江苏、辽宁、山东、浙江省的HSTP负责处理省际信令，另外五省还各建设有一对独立的LSTP负责处理省内信令。•其余25个省/市的HSTP还兼做本省/市的LSTP，负责处理省际、省内信令，西藏的LSTP连接到北京的一对HSTP上三、中国移动通信网络结构简介4、中国移动NO.7信令网的网络结构图三、各种号码结构和作用说明1、IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentity)•1.1IMSI是在GSM系统中对移动用户(MS)的唯一识别.•1.2采取E.212编码方式.•1.3存储在SIM卡、HLR和VLR中，在无线接口及MAP接口上传送。•1.4IMSI分配原则：•1）最多包含15个数字(0-9).•2）MCC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。•3）如果在一个国家有不止一个GSMPLMN，则每一个PLMN都要分配唯一的MNC。•4）IMSI分配时，要遵循在国外PLMN最多分析MCC+MNC就可寻址的原则。•1.5结构说明:MCCNotmorethan15digits3digits2digitsMNCMSINNMSIIMSI四、各种号码结构和作用说明1、IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentity)•其中，MCC：MobileCountryCode，移动国家码，三个数字，如中国为460。•MNC：MobileNetworkCode，移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为00。•MSIN：MobileSubscriberIdentificationNumber，在某一PLMN内MS唯一的识别码。•编码格式为：H1H2H39XXXXXX•NMSI：NationalMobileSubscriberIdentification，在某一国家内MS唯一的识别码。•典型的IMSI举例：460-00-4777770001四、各种号码结构