GSM移动通信系统原理第2部分

1PTTC信息产业部GSM900/DCS1800GSM网络结构MSCBSCBTSBTSHLRVLREIRNSSPSTNIWFECXCDRSIMMENMCOMCOMCOMSBSSMS2PTTC信息产业部GSM900/DCS1800OSS：操作支持子系统（OperationandMaintenanceSystem）BSS：基站子系统（BaseStationSystem）NSS：网路子系统（NetworkSwitchingSystem）OMC：操作维护中心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（MobileStation）3PTTC信息产业部GSM900/DCS1800MSC/VLR业务区域VLRLocationAreaMSCVLRMSCMSC/VLR业务区域4PTTC信息产业部GSM900/DCS1800位置区（LocationArea）LA1LA2LA3LA4LA5LA6MSCVLRcell1cell2cell3cell4cell5cell6cell7cell8cell9cell11cell125PTTC信息产业部GSM900/DCS1800GSM各区域间的关系GSM业务区PLMN业务区MSC业务区位置区LAC小区Cell6PTTC信息产业部GSM900/DCS1800MSC功能与作用呼叫处理呼叫建立、连接与清除切换过程移动性管理位置更新过程用户身份识别移动设备识别操作与维护数据库管理测量人机接口（MMI）网间互通计费MSCMSC7PTTC信息产业部GSM900/DCS1800HLR功能与作用HLR:HomeLocationRegister用户识别号（IMSI,MSISDN）当前用户的VLR（当前位置）业务限制信息用户申请的补充业务补充业务信息（例：当前转移的电话号码）用户状态（registered/deregistered）鉴权key和AUC功能移动用户漫游号（MSRN）HLR8PTTC信息产业部GSM900/DCS1800VLR：VisitorLocationRegister移动台状态部分补充业务数据移动站的位置登记（LAI）临时移动用户识别号（TMSI）管理MSRN管理VLR功能与作用VLR9PTTC信息产业部GSM900/DCS1800MSCBSCBTSBTSMSCHLRVLREIRVLRABCDEFGAuCH•鉴权和加密数据•Ki,RAND•A3,A8算法•Kc,SresAUC功能与作用10PTTC信息产业部GSM900/DCS1800鉴权(Authentication)A3A8SresKcRANDKiAUCA3A8SresKcKiSIMSresKcRANDVLR=?11PTTC信息产业部GSM900/DCS1800A3A8SresKcKiSIMSresKcRANDVLRA5Speech,DataMSA5Speech,DataBTS无线通路加密(Ciphering)12PTTC信息产业部GSM900/DCS1800EIR功能与作用EIR：EquipmentIdentityRegister存储移动设备分类表（IMEI）白名单、黑名单、灰名单包含所有经注册登记的合法移动设备包含所有被禁止使用的移动设备包含所有要跟踪的移动设备13PTTC信息产业部GSM900/DCS1800IMEI查询流程呼叫建立在EIR查询IMEI请求IMEI传送查询结果送MSCMS发送IMEIMSBSSMSCEIR14PTTC信息产业部GSM900/DCS1800PSTNMS呼叫流程HLRBSSGMSCMSC/VLR移动用户漫游号码(MSRN)CCNDC00M1M2M3ABCMSISDNMSISDNMSRNMSRNIMSI15PTTC信息产业部GSM900/DCS1800移动呼入计费原则LEGMSCHLRMSC/VLR归属PLMN访问PLMNMSC/VLR123456付:1,2,3付:5-3,6付:416PTTC信息产业部GSM900/DCS1800越区切换模式BSC-1BSC-2BSC-3MSC/VLR-BMSC/VLR-AGMSC17PTTC信息产业部GSM900/DCS1800越区切换示意图BSSBSSBSSBSSBSSMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRPSTNMSC内MSC间后续MSC间交换点18PTTC信息产业部GSM900/DCS1800位置区识别码(LAI)位置更新示意图LA1LA2LA3HLRnewMSC/VLR123456oldMSC/VLR19PTTC信息产业部GSM900/DCS1800移动台（MS）组成MESIM20PTTC信息产业部GSM900/DCS1800GSM移动设备组成语音编码信道编码交织加密TDMA突发序列形成调制TxRx双工器解调均衡解密解交织语音解码信道解码VCO频率合成器定时与控制21PTTC信息产业部GSM900/DCS1800移动设备输出功率CLASSMAXOUTPUTPOWERTYPE120WATT(deleted)—28WATTVEHICLEPORTABLE35WATTPORTABLE42WATTHANDHELD50.8WATTHANDHELDCLASSMAXOUTPUTPOWERTYPE11WATTHANDHELD20.25WATTHANDHELDGSM900:DCS1800:22PTTC信息产业部GSM900/DCS1800功率控制电平与接收灵敏度043dBm141dBm239dBm337dBm435dBm......1513dBm功率控制电平等级：步长：2dB;容限：2.0dB接收灵敏度：移动台：-102dBm基站：-102dBm23PTTC信息产业部GSM900/DCS1800国际移动设备识别号（IMEI）国际移动台设备识别码(IMEI)SNRFACTACVL6个数字2个数字6个数字1个数字型号批准码(TAC):由认证中心分配。工厂装配码(FAC):由厂家编码，表示制造厂家及最后装配地。序列号(SNR):由厂家分配。版本级别(VL):由认证中心确定，与TAC关联。24PTTC信息产业部GSM900/DCS1800用户识别模块（SIM）用户固定数据IMSIKi接入控制级安全算法网络临时数据TMSILAIKc禁止的PLMN业务相关数据使用的语言话费数据25PTTC信息产业部GSM900/DCS1800国际移动用户识别号（IMSI）临时移动用户识别码(TMSI)国际移动用户识别码(IMSI)MCCMNCMSIN国际移动用户识别码国内移动用户识别码移动国家号码(MCC):中国为460。移动网号(MNC):GSM为00。移动用户识别码(MSIN):1390H1H2H3（9）XXXXXX。26PTTC信息产业部GSM900/DCS1800位置区识别码(LAI)与鉴权密钥(Ki)位置区识别码(LocationAreaIdetity)MCCMNCLACMCCMNCLACCI小区全球识别码(CellGlobalIdentity)小区识别码(CI):二字节的BCD编码鉴权密钥（Ki）L1L2L3L427PTTC信息产业部GSM900/DCS1800移动用户ISDN号码（MSISDN）移动用户ISDN号码(MSISDN)CCNDCSN国际移动用户ISDN国内有效移动用户ISDN号码国家号码(CC):中国为86。国内GSM接入号:NDC=139（8、7、6、5、0、1）移动用户号:H0H1H2H3ABCDH0=028PTTC信息产业部GSM900/DCS1800移动台接入控制等级接入等级接入等级01102311412514615789普通用户紧急业务用户特殊用途29PTTC信息产业部GSM900/DCS1800基站子系统（BSS）的组成基站控制器—BSC基站收发信机—BTS无线操作维护中心—OMC-R码变换器—TC（Transcoder）OMC-RTCBSCBTSBTSMSMSUM接口Abis接口A接口30PTTC信息产业部GSM900/DCS1800BSC的一般结构数字中继交换网络处理器网络数字中继A接口Abis接口31PTTC信息产业部GSM900/DCS1800BSC的功能作用实现A接口物理层规定（PCM/E1）实现A接口No.7号信令功能（SP）实现Abis接口物理层规定（PCM/E1）实现Abis接口数据链路层（LAPD）实现A接口与Abis接口间信道交换功能实现部分网络层的功能实现无线资源管理（RR）实现BSS管理应用部分的功能实现切换功能等32PTTC信息产业部GSM900/DCS1800BTS的一般结构基站接口设备信令处理编码与交织译码与解交织加密解密调制均衡解调发信机收信机天线跳频控制时钟AbisUmBTS的功能模块33PTTC信息产业部GSM900/DCS1800BTS的功能作用实现Abis接口物理层规定（PCM/E1）实现Abis接口数据链路层（LAPD）实现BTS管理功能实现部分无线资源管理（RR）实现Um接口物理层规定（PCM/E1）实现Um接口数据链路层（LAPDm）实现实现跳频功能实现信道加密、解密功能实现信道编译码、交织与解交织功能实现调制与解调功能34PTTC信息产业部GSM900/DCS1800BSS链路连接结构CellSiteBSCBTSCellSiteBTSCellSiteBSCBTSCellSiteBTSBTSBTSBTSDaisyChainedBTSColocatedBSSRemoteBTS35PTTC信息产业部GSM900/DCS1800码变换器（Transcoder）4TRAFFICCHANNELS120GSMTRAFFICCHANNELSMSCBSSTC30PCMTRAFFICCHANNEL464KBPS16KBPS011631