GSM基础知识培训

目录GSM基础知识普及培训绍兴移动网络部2009.042中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司移动通信的发展模拟移动通信1G数字移动通信2GGPRSEDGE2.5GGSMIS-95CDMA3GIMT-2000WCDMACDMA2000TD-SCDMA4G超3G171.2kbps384kbps车速：144kbps步行：384kbps室内：2Mbps≥2Mbps9.6kbpsLTE理论最大数据速率：网络制式：3中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司移动通信的发展1G：采用的模拟蜂窝通信技术，只能提供区域性话音业务，而且通话效果差、保密性能也不好，用户的接听范围也是很有限。2G：GSM通信技术，该技术用的是窄带TDMA，允许在一个射频(即‘蜂窝’)同时进行8组通话。它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s，可以提供低速的数据业务，也就是收发短消息之类。2.5G：GPRS，该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。在这之后，通信运营商们又将推出EDGE技术，这种通信技术是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，它有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准，它允许高达384KbPs的数据传输速率。EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案，从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备，在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。3G：WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA，该技术能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率，在这样的条件下，现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。人们之间沟通的瓶颈将由现在的网络传输速率转变为各种新型应用的提供。4中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM的发展1982年，欧洲邮电行政大会CEPT设立了“移动特别小组”（GroupSpecialMobile），简称GSM，来制定有关的标准和建议书。1986年，欧洲国家厂商向GSM提出8种不同的实验方案，并在巴黎进行了现场实验和测试。1987年，GSM成员国就数字系统采用宽带时分多址TDMA，规则脉冲激励长期预测RPE-LTP话音编码和高斯基带滤波最小频移键控GMSK调制方式达成一致意见。1987年，17个欧洲国家的运营商和管理者签署了谅解备忘录（MOU），相互达成履行规范的协议。与此同时，成立了MoU组织，致力于GSM标准的发展。1990年，完成了GSM900的规范，共产生了大约130项的全面建议书，不同建议书经分组而成为一套12系列。1991年，GSM系统正式在欧洲问世。同时，MoU组织为该系统设计和注册了市场商标，将GSM更名为“全球移动通信系统”（GlobalSystemforMobilecommunications）。5中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM的发展1991年，移动特别小组完成了制定1800MHz频段的公共欧洲电信业务的规范，名为DCS1800系统。1992年，大多数欧洲GSM运营者开始商用业务，1993年，欧洲第一个DCS1800系统投入运营。1993年，浙江嘉兴建立了BellAlcatel公司的GSM试验网。1994年9月，广东采用Ericsson设备率先建成特区及珠江三角洲数字移动电话网，初期容量为5万用户，同年10月试运行。1995年4月20日，北京采用Nokia和Motorola设备，开放数字移动电话业务。6中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能GSM移动通信系统由三部分组成BSS：BaseStationSubsystem——基站子系统（无线子系统）SSS：SwitchSubsystem——交换子系统（网络子系统NSS）OMC：Operation&MaintenanceCenter——操作维护子系统7中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能BTSBSCBTSMSC/VLROMCEIRHLR/AUCSMSCMSC/VLRPLMNPSTNISDNMSMSUmAbisAX.25X.25/No.7No.7TUPNo.7MAP,TUPNo.7MAPNo.7BSSAP8中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能BSS由若干基站控制器（BSC）和基站（BTS）组成，主要负责完成无线信号发送接收和无线资源管理等功能。BTS：无线接口设备，是向MS提供空中接口的收发信机，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。BSC：BSS的控制部分，具有对一个或多个BTS进行控制的功能，主要负责无线网络资源管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等。9中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能NSS主要包含有GSM系统的交换功能和用于用户数据与移动性管理，安全性管理所需的数据库功能，它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间起着管理作用。NSS的功能实体主要包括：MSC/VLR、HLR/AUC、EIR。10中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能MSC：MobileSwitchCenter，移动业务交换中心，是NSS的核心。完成系统的电话交换功能，负责建立呼叫，路由选择，控制和终止呼叫。负责管理交换区内部的切换和补充业务（支持位置登记，越区切换，自动漫游）。负责收集计费和帐单信息。提供与它相连的其他功能实体的接口，把移动用户与移动用户，移动用户与固定用户相互连接起来。11中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能VLR：VisitorLocationRegister，来访用户位置寄存器，是MSC为处理所管辖区域中MS的来话去话呼叫所需检查信息的数据库。存储着进入其控制区域内已登记的移动用户信息，如用户号码、LAC值等，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户的HLR处获取并存储必要的数据。一旦用户离开该VLR的控制区域，则重新在另一个VLR登记，原VLR将取消临时记录的该移动用户数据。12中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能HLR：HomeLocationRegister，归属用户位置寄存器，是GSM系统的中央数据库。存储该HLR控制的所有移动用户的相关数据，包括用户信息和位置信息。用户信息：静态，包括移动用户识别号码，访问能力，用户类别，补充业务等数据。位置信息：动态，包括MSRN，VLRID等移动用户实际漫游所在MSC区域的数据。13中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能AUC：AuthenticationCenter，鉴权中心，属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理。存储着相应的鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。鉴权参数：随机号码Rand，符号响应Sres，密钥Kc。14中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM系统的结构和功能EIR：EquipmentIdentityRegister，移动设备识别寄存器。存储有关移动台设备参数的数据库，即存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI）。通过核查白名单、灰名单和黑名单三张表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的和失窃不准使用的IMEI，使运营部门完成对移动设备的识别、监视和闭锁等功能。15中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司基本呼叫接续流程MS1MS2BSC1BSC2MSC1/VLR1MSC2/VLR2HLRCHAN_REQIMM_ASSCM_SERV_REQCM_SERV_REQCCAUT_REQAUT_RESTMSI_ASSTMSI_ASS_SUCSETUPCALL_PROCEEDINGSEND_ROUT_INFOPROV_ROAM_NUMROAM_NUMROUT_INFOIAI/IAMACMANCPAG_REQCHAN_REQSETUPIMM_ASSPAG_RESASS_REQASS_COMALERTCONNECTCON_ACK16中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM网络结构GSM系统网络从逻辑上可以分为通信网（负责传送话音）及信令网（负责信令接续）。通信网可以分为全国网、省网、本地网三级：由一级汇接中心、二级汇接中心以及各地端局构成。一级汇接中心之间网状相连。省内设若干移动业务汇接中心（二级汇接中心或省级汇接中心）。二级汇接中心与相应的一级汇接中心相连。省内二级汇接中心之间网状相连。本地网每个端局至少应与省内2个二级汇接中心相连。1全省网络拓扑1绍兴网络拓扑绍兴GM1绍兴GM5绍兴GM6绍兴DM1绍兴DM2杭州B3杭州B4MGA1MGA2MGA5MGA6绍兴GS5/6/7杭州SSY1绍兴GS1/4/8/9绍兴DS2绍兴DS1IP专用承载网杭州L3、L4网通GW铁通GW联通GW电信GWSSA1CMNSSA2SSA3SSA4绍兴HLR1绍兴HLR2绍兴HLR3CMNCMNCMN新业务平台省际长途信令网绍兴HLR4绍兴MGY1绍兴GM7绍兴GM4绍兴GM8绍兴GM9TDM话路TDM信令IP话路IP信令说明：1、软交换端局/关口局MSCSERVER和HLR设备集中设置在省网管中心；软交换端局/关口局MGW设置在本地网机房。2、软交换省际省内BICC消息经IP专用承载网通过CMN转接。软交换MGW与SERVER间H.248、SIGTRAN等消息经IP承载网疏通。19中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM网络结构信令网逻辑上独立于通信网，是专门用于传递信令的网络。在物理上，它和通信网是融为一体的。信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）以及连接它们的信令链路（SignallingLink）组成。信令点：在信令网中用于交换和处理消息的节点，产生和接收信令消息。包括源点和目的点。信令转接点：将从某一信令链路上接收的消息转发至另一信令链路的节点。是特殊的信令点。信令链路：连接各个信令点，传送信令消息的物理链路。信令链路组：直接互连2个信令点的一束平行的信令链路。邻接信令点：有信令链路组直接互连的2个信令点。非邻接信令点：没有信令链路组直接互连的2个信令点。20中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM网络结构信令传送方式（SignallingMode）：信令消息传送路径和该消息所属信令关系之间的结合方式。即消息是经由怎样的路线由源点发送至目的点的。直联方式（AssociatedMode）：属于两个邻接信令点之间某信令关系的消息沿着直接互连这两个信令点的信令链路组传送。非直联方式（Non-associatedMode）：属于某信令关系的消息沿着两条或两条以上串接的信令链路组传送。准直联方式（Quasi-associatedMode）:消息从源点到目的点所走的路线是预先确定的，在给定时刻是固定不变的。21中国移动通信集团浙江有限公司绍兴分公司GSM网络结构我国信令网采用三级结构：第一级是信令网的最高级，称为高级信令转接点（HSTP）。第二级为低级信令转接点（LSTP）。第三级为信令点（SP）。信令点由各种交换局和特种服务中心（业务控制点、网管中心等）组成。HSTP负责转接它所汇接的LSTP和SP的信令消息。LSTP负责转接它所汇接的SP的信令消息。SP是信令网传送各种信令消息的源点或目的点。HSTP采用两个平行的A、B平面网，A平面和B平面内部的各个HSTP之间分别为网状相连。A平面和B平面之间