第二章通信管理

YINDATech.YINDA移动通信网络在能够建立一个呼叫之前,必须弄清三个问题：•用户的位置•用户识别•用户需求关于用户信息YINDATech.YINDA移动通信移动通信与传统固网的区别•为了给用户提供所请求的服务，用户必须被定位和识别YINDATech.YINDA用户登记YINDATech.YINDA更新用户信息YINDATech.YINDA提供服务YINDATech.YINDAGSM用户本地数据库拜访位置数据库提供的服务提供的服务提供的服务提供的服务YINDATech.YINDAGSM数据库(1)SIM卡包含的信息•用于安全处理的信息•用户识别•临时网络信息•访问网络的权利•适用网络用户识别模块(SIM)YINDATech.YINDAGSM数据库(2)本地位置寄存器(HLR)•永久的数据•用户访问的拜访位置寄存器（VLR）的经常性更新拜访位置寄存器(VLR)•临时数据•只有在用户拜访此覆盖区域时存在•在HLR中更新•总是与移动服务交换中心(MSC)一起存在VLRHLRMSCYINDATech.YINDA数据库更新HLRVLRMSCGSMNetworkBSSSIMYINDATech.YINDA登记和数据库•用户使用网络服务前必须先登记•网络在不同数据库的帮助下跟踪用户YINDATech.YINDA•HLR以永久的方式储存用户的基本数据。在HLR中，唯一变化的数据是用户的当前位置(VLR地址)。然而在VLR中，用户数据被暂时储存。当用户移动至另一VLR区时，用户数据将从旧的VLR中删除,并存储到新的VLR中。YINDATech.YINDA位置更新•移动台收集由无线网络广播的信息•移动台在SIM卡中存储所处的位置区域•移动台继续收集网络的广播信息•如果广播的位置信息与存储在SIM卡中的位置信息不同，则开始一个位置更新进程HLRVLRMSC(old)VLRMSC(new)LocationUpdateYINDATech.YINDA位置更新过程BSSMSMSCVLRHLRLOC.UP.REQUESTSENDOWNIDAUTHENTICATIONALLOKHLRUPDATEREQUESTSUBSCRIBERINFOSENDSUBSCRIBERINFOREQUESTSUBSCRIBERIDYINDATech.YINDAGSM网络中固话始发的通话的建立(1)MSISDNPSTN被拨打的号码称为移动用户国际ISDN码(MSISDN)MSISDN=CC+NDC+SNCC:国家代码NDC:国内目的地代码SN:用户号码358505527268358=国家代码(芬兰)50=国内目的地代码(Radiolinja)5527268=用户号码YINDATech.YINDAGSM网络中固话始发的通话的建立(2)•PSTN将呼叫路由至GSM网络•与PSTN相连的MSC叫做网关移动业务交换中心(GMSC).•GMSC分析接收到的MSISDN•唯一知道此刻一个GSM用户在何处位置的数据库是HLR•GMSC从HLR得到将呼叫路由至何处的路由信息•这个过程成为HLR请求HLRVLRGMSCGSMNetworkMSISDNPSTNYINDATech.YINDAGSM网络中固话始发的通话的建立(3)HLR在他的数据库中查找.HLR数据库中包含的内容:MSISDN:358505527268IMSI:244052200002345VLRaddress:xyzSubscriberdata:Services....IMSI=MCC+MNC+MSINIMSI:InternationalMobileSubscriberIdentityMCC:MobileCountrycode(3digits)MNC:MobileNetworkCode(2digits)MSIN:MobileSubscriberIdentityNumber(10digits)244052200002345244:MCCofFinland05:MNCofRadiolinja2200002345:MSINYINDATech.YINDAGSM网络中固话始发的通话的建立(4)HLRVLRGMSCGSMNetworkMSCMSISDNPSTNVLRElementsinvolvedincallsetupinsidetheGSMnetworkYINDATech.YINDAGSM网络中固话始发的通话的建立(5)•HLR在他的数据库中取出用户的VLR的地址.•HLR向目标MSC/VLR发送一个路由请求信息•目标MSC/VLR给这个呼叫分配一个临时的移动台漫游号MSRN，MSRN=CC+NDC+SNMSRN的组成结构和MSISDN是一样的.MSISDN中的SN对应于HLR数据库中的一个用户数据,而MSRN中的SN对应于VLR数据库中的用户数据•MSRN也包含有充分的信息能使GMSC将呼叫路由至目标MSCHLRVLRMSCVLRMSCYINDATech.YINDAGSM网络中固话始发的通话的建立(6)•目标MSC在将MSRN发送给HLR•HLR再将此MSRN发送给始发呼叫的MSC•始发呼叫的MSC分析这个MSRN.•“电话号码”结构式的MSRN使得呼叫能被路由到目标MSC,无论目标的位置在哪里.HLRMSCMSCYINDATech.YINDA网络交换子系统概述（1）•网元:MSC,VLR,HLR•功能•呼叫建立•移动性管理•信令处理(来自BSS的,其他网络的,其他NSS网元的)•用户数据处理•为移动呼叫定位终接者的位置AirAO&MVLRMSCVLRMSCHLRYINDATech.YINDA位置区域•MSC/VLR区域被细分为较小的区域叫做位置区域（LA）.•用户在这块区域中移动时不需要向网络发起一个普通的位置更新•一个LA的最大可以是一个MSC区域，最小可以是一个小区.•寻呼是在移动用户现在所处的LA中的所有小区内进行的•LAI=MCC+MNC+LACLAI=LocationAreaIdentityMCC=MobileCountryCodeMNC=MobileNetworkCodeLAC=LocationAreaCodeReceptionRestaurantBarPoolLA1VLRMSCLA5LA4LA3LA2YINDATech.YINDA基站子系统•网元:•基站控制器(BSC),基站(BTS),Transcoder(TC)•功能:•无线通道控制，BTS和TC控制,保持与MSC的同步•Air和A接口的信令处理,MS-NSS之间连接的建立•移动性管理,语音编解码•CollectionofStatisticaldataBTSTCBSCBSCTCBTSBTSYINDATech.YINDA不同地区的话务量夜生活区工业区CorrespondingTrafficTimesYINDATech.YINDA小区•一个MSC包含若干个BSS。一个BSS本身可能覆盖相当大的地理区域并由许多小区组成(一个小区指由一个或多个频率资源覆盖的区域)。每个小区由一个称为全球小区标识(CGI)的识别码识别。CGI由下列各部分组成：CGI=MCC+MNC+LAC+CIYINDATech.YINDABSC与位置区BSC区和位置区之间并没有关系，BSC除了承担无线网控制这一重要角色，它还作为集线器使用因此，BSC只与话务连接和无线资源有关而位置区的目的是方便寻呼处理(寻找用户)。YINDATech.YINDAMSC-BSC-BTS之间的连接BTSBTSMSCBSCYINDATech.YINDAPAGING•寻呼是由位置区向所有小区发出的一个信号（包含用户的识别码）。位置区内所有的移动台都收到寻呼信号，但只有其中一个判断出识别码并作出应答。应答的结果是建立一个点到点连接。YINDATech.YINDAGSM网络中呼叫建立的简化步骤PSTNGMSCHLRMSC/VLRACALLSETUP(MSISDN)ANALYSENUMBERCALLSETUP(MSISDN)IMSIMSRNMSISDNMSRNCALLSETUP(MSRN)PAGINGSpeechSignallingYINDATech.YINDA移动用户始发呼叫•移动用户拨打了一个号码.•MSC分析主叫用户的数据.然后根据分析的结果，做三件事情:•授权或拒绝网络的使用•激活被请求的业务•呼叫路由选择•如果呼叫的号码属于是同个网络的移动台的MSISDN号码,MSC启动HLR查询过程以得到MSRN.•这个过程和PSTN始发呼叫的过程是一样的•若被拨打的是固网号码：呼叫通过GMSC被路由至PSTNYINDATech.YINDA移动用户始发的简便过程EXCGMSCHLRMSCVLRBSSMS1.channelassignment2.securityprocedures3.callsetup4.checkservicesetc.5.allok6.callisproceeding8.setupthecall9.callsetupdone10.alert7.trafficchannelallocated11.BanswersYINDATech.YINDA位置更新的类型•开机•又称“IMSIAttach”“LocationRegistration”•每次在移动台开机的时候执行•一般性的•每次在移动台改变位置区域的时候执行•周期性的•ELSE，定时器时间到•计时器的值是由网络运营商制定的VLRMSCLA2LA1ONYINDATech.YINDA位置登记-开机•通知拜访位置寄存器(VLR)它已回到网络中并能接受呼叫了•成功登记后，网络向移动台发送两个号码，它们被存储在移动台的SIM(用户识别模块)卡中TMSI:用于安全目的，避免用户的IMSI在空中接口之上被发送LAI:位置区识别码YINDATech.YINDA位置更新请求•每次移动台通过控制信道接收数据，它读取LAI并和存放在SIM卡中的LAI进行比较。如果它们不同,就执行一个一般性的位置更新•位置更新请求正常情况下由MS发起YINDATech.YINDA位置更新请求消息请求消息中包含了用户标识(即IMSI/TMSI)和存储在SIM卡中的LAI。当目的地MSC/VLR收到请求后，它读取当前为移动电话服务的MSC/VLR的旧的LAI。两个MSC/VLRs之间的信令连接就建立起来了，然后用户的IMSI从旧的MSC传送至新的MSC。根据这个IMSI,新的MSC从HLR请求得到用户数据，鉴权之后，更新VLR和HLR中的用户数据。YINDATech.YINDA周期性位置更新一个计时器控制周期性的位置更新，并且VLR的运营商设定计时器的值。网络广播这个计时器的值，因此移动台知道周期性的位置更新计时器的值。因此，当设置的时间一到，移动台通过发送位置更新信号启动一个登记过程。VLR接收请求并确认移动台在同一位置区的登记。YINDATech.YINDA一般性的位置更新的过程MSBSSMSCVLRnewVLRoldHLR1.channelassignment2.locationupdaterequest7.securityprocedures3.requestsubscriberidentity9.updateHLR10.updateacknowledgement12.locationcancellingaccepted11.canceloldlocation8.updatelocation4.providesubscriberidentity5.requestsubscriberdata6.providesubscriberdataYINDATech.YINDA切换的概念当用户从一个小区覆盖的区域移至另一个时，必须要建立与目标小区的新连接，与旧的小区的连接要释放。YINDATech.YINDA切换•话务量的原因•当一个小区的移动用户接近最大容量,在小区比较边缘的用户被切换至容量较低的邻区.•MSC做出的决定•话音质量和强度的原因•当一个移动用户在呼叫的过程中处于移动状态中，可能从一个小区移动到