GSM2

GSM系统组成（转载）2008-05-0519:17一、第一代模拟网络的简介和缺点（当时也叫类比网络）当时典型的系统有：AMPS、NMTS、TACS（它是频分多址的模拟移动通信系统）(一)系统制式混杂，不能实现国际漫游，覆盖有限；(二)不能提供综合业务数字网ISDN业务（ISDN是以电话IDN综合数字电话网为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，提供包括语音和非话在内的多种电信业务，用户能够通过一组有限的多用途用户／网络接口接入网内，并按统一的规程进行通信。）；(三)系统设备价格高，手机体积大，电池充电后有效工作时间短；(四)用户容量受到限制，系统扩容困难，而且讯号不好；(五)系统保密性差、安全性差，易被破解窃听。二、第二代GSM数字移动通信系统简介及优点（也叫数位网络）它是一个泛欧式的移动通信系统主要代表有TDMA、CDMA、PDC与iDEN，1990年从欧洲发展而来。（一）优点是：（1）频谱利用率更高，进一步提高了系统容量（2）GSM提供了一种公共标准，便于实现全自动国际漫游，在GSM系统覆盖到的地区均可提供服务（3）能提供新型非话业务（4）信息传输时保密性好，入网信息安全性好（5）数字无线传输技术抗衰落性能较强，传输质量高、话音质量好（6）可降低成本费用，减小设备体积，电池有效使用时间较长（二）主要技术及参数。（1）频段：a)下行：935～960MHz（基站发，移动台收）；b)上行：890～915MHz（移动台发，基站收）；（2）频带宽度：25MHz；（3）通信方式：全双工；（4）载频间隔：200KHz；（5）信道分配：每载频8时隙；全速信道8个，半速信道16个（TDMA）；（6）信道总速率：270.8kbit/s；（7）调制方式：GMSK，BT=0.3；（8）话音编码：RPE-LTP，输出速率为13kbit/s；（9）数据速率：9.6～14.4kbit/s；（10）跳频速率：217跳/秒；（11）每时隙信道速率：33.8kbit/s（12）分集接收，交织信道编码，自适应均衡…三、GSM系统的组成及网络机构（一）整体组成：（1）网络子系统NSS（交换子系统SS）a)移动业务交换中心MSC、归属用户位置寄存器HLR、访问用户位置寄存器VLR、鉴权中心AUC、设备识别寄存器EIR（2）基站子系统BSSa)基站控制器BSC、基站收发信机BTS（3）操作维护子系统OSSa)操作维护中心OMC（4）移动台子系统MS四、详细介绍系统组成各个部分（一）NSS1.功能：GSM系统的交换功能；用于用户数据管理、移动性管理、安全性管理所需的数据库功能；对GSM移动用户间通信和GSM移动用户与其它通信网用户间通信的管理作用2.组成：（1）MSC（2）数据库：HLR、VLR、AUC、EIR3.MSC（1）是网路的核心（2）完成系统的电话交换功能a)呼叫建立、控制、终止；选路；b)业务的提供；计费处理；区内切换；c)功能实体间及网络间接口；公共信令等（3）从HLR、VLR、AUC中获取位置登记和呼叫请求所需的数据（4）提供移动性能和其他网络功能（5）……（6）类型a)普通MSCb)网关MSC（GMSC）：网间互通c)汇接MSC（TMSC）：长途汇接4.HLR（1）用于管理移动用户的数据库，静态数据库（2）存储信息：a)用户信息：用户的入网信息，注册的有关业务信息等；b)位置信息c)分配给移动用户的两个号码：IMSI、MSISDN5.VLR（1）服务于其控制区域内移动用户提供建立呼叫接续的必要条件（2）存储信息：进入其控制区域内已登记的移动用户的相关信息（3）动态用户数据库6.AUC（1）属于HLR的一个功能单元（2）用于GSM系统的安全性管理，对无线接口上的话音、数据和信号信息进行保密，防止无权用户接入系统，并保证通过无线接口的移动用户信息的安全（3）存储信息：鉴权信息和加密密钥7.EIR（1）防止非法使用偷窃的、有故障的或未经许可的移动设备（2）存储信息：移动设备的国际移动设备识别码（IMEI）（二）BSS1.与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分2.功能：（1）通过无线接口直接与移动台相接，负责无线收发和无线资源管理（2）与网络子系统中的移动业务交换中心相连，实现移动用户间或移动用户与固定网用户间的通信连接，传送系统信号和用户信息3.BSC（1）BSS的控制部分（2）各种接口的管理、无线资源和无线参数的管理（3）控制切换，移动台功率控制4.BTS（1）BSS的无线部分（2）由BSC控制并服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与无线信道间的转接，实现BTS与MS间的无线传输及相关的控制功能（三）OSS（1）内容：移动用户管理、移动设备管理及网路操作和维护（2）网路操作和维护：对GSM系统的BSS和NSS进行操作和维护的管理，由OMC完成a)网络的监视、操作（告警、处理等）；b)无线规划（增加载频、小区等）；c)交换系统的管理（软件、数据的修改等）；d)性能管理（产生统计报告等）（3）移动用户管理：用户数据管理和呼叫计费a)用户数据管理一般由HLR来完成，包括SIM卡的管理b)呼叫计费可由移动用户所访问的各MSC和GMSC分别处理，也可采用通过HLR或独立的计费设备集中处理（4）移动设备管理是由EIR完成（四）MS（1）用户使用的设备（2）类型：手机、车载台、便携台（3）通过无线接口接入GSM系统的通常的无线处理功能；提供与使用者间的接口（4）用户识别模块SIM：a)包含所有与用户有关的信息和某些无线接口的信息，其中也包括鉴权和加密信息b)处理异常的紧急呼叫时（如119、110、120、122等），可以不插入SIM卡五、网络结构（一）无线覆盖区域结构（二）GSM移动业务本地网的网络结构（1）规模较小的本地网（2）中规模移动本地网（3）大规模移动本地网（三）GSM话路网的网络结构（1）二级网络结构（2）三级网络结构a)业务量大的三级网络b)业务量小的三级网络（3）二三级混合的结构六、GSM系统的总体框图说明：（1）MS移动台、（2）OMC操作维护中心、（3）MSC移动业务交换中心（4）SC短信业务中心、（5）HLR归属位置寄存器、（6）AUC鉴权中心（7）VLR来访位置寄存器、（8）BSC基站控制器、（9）BTS基站收发心台（10）EIR移动设备识别寄存器、（11）PSTN共用电话网、（12）ISDN综合业务数字网（13）PSPDN分组交换共用数据网、（14）MAP移动应用部分、（15）TUP电话用户部分（16）BSSAP基站子系统应用部分七、GSM网络和其他网络的互联（一）移动网与其他网络之间应设置接口局（1）接口局的数量应尽量少（2）接口局可独立设置，也可兼设（二）互联双方的接口局作为网间结算的计费点对来去话进行计费（三）GSM话路网与No.7信令网的关系（1）信令网与话路网相对独立（2）话路网和信令网间的关系：a)TMSC1连到HSTP（高级信令转接点）b)TMSC2和MSC连到LSTP（低级信令转接点）c)MSC设信令点SP八、编号（一）移动用户的ISDN号码MSISDN1.主叫用户为呼叫GSM用户所需的拨叫号码2.号码结构（1）国家码CC：我国为86（2）国内有效ISDN号：a)移动业务接入号NDC（N1N2N3）：13S（S=9～4属于中国移动；S=0～3属于中国联通）b)HLR识别号：H0H1H2H3c)移动用户号：ABCD（二）拨号程序：（1）移动→本地固定：PQRABCD（2）移动→外地固定：0XYZPQRABCD（3）移动→移动：13SH0H1H2H3ABCD（4）固定→本地移动：13SH0H1H2H3ABCD（5）固定→外地移动：013SH0H1H2H3ABCD（6）移动→紧急呼叫：直接拨号(如110、119、120、122、112)（7）普通特服拨号与固定电话方法相同其中，XYZ为长途区号；PQR为市话局端局号；ABCD为用户号（三）国际移动用户识别码IMSI（1）用于在国际上唯一识别移动用户（2）结构（15位）：如图所示a)我国MCC为460b)MNC的值中国移动为00、中国联通为01（四）临时移动用户识别码TMSI（1）为了对IMSI保密，IMSI仅在空中传送一次，便由VLR给来访移动用户分配一个惟一的TMSI号码替代（2）仅在本地有效，当用户离开此VLR服务区后释放（3）由VLR临时分配（五）移动用户漫游号码MSRN（1）用于在呼叫时为移动用户选路（2）VLR临时分配，接续完成后即释放（3）在被访VLR区域内是惟一有效的（六）区域识别（1）位置区识别码LAI结构：MCC+MNC+LACa)LAC用于识别移动网中的一个位置区（2）全球小区识别码GCIb)用于在全球范围内识别小区c)结构：MCC+MNC+LAC+CICI用于小区识别（七）基站小区识别码BSIC（1）用于识别相邻国家、地区或不同运营商的相邻（2）结构：NCC+BCCa)NCC为网络色码，用于识别不同国家（国内区别不同的省）及不同运营商b)BCC为基站色码，由运营部门设定（八）国际移动设备识别码IMEI（1）用于在国际上惟一地识别一个移动设备.用于监控被窃或无效的移动设备。（2）结构（15位）：TAC(6)+FAC(2)+SNR(6)+SP(1)a)TAC为型号批准码，由欧洲型号中心分配；b)FAC为工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及装配地；c)SNR为序号码，由厂家分配；d)SP为备用（3）IMEI可在待机状态下按“*#06#”读取a)读取的IMEI码与手机后盖板上的条码标签、外包装上的条码标签应一致（九）MSC/VLR号码（1）在No.7信令消息中使用的、代表MSC的号码（十）HLR号码在No.7信令消息中使用的、代表HLR的号码（十一）切换号码HON目标MSC(即切换到的MSC)临时分配给移动用户的一个号码，用于路由选择（十二）短消息中心号码在No.7信令消息中使用的、代表短消息中心的号码结构：13SH00X1X2X35001.X1X2X3与当地的长途区号相同，两位长途区号的地区X3设为02.用户发送短消息前，必须先设置短消息中心号码八、电路群的设置（一）各移动汇接中心间及与移动端局间，设置话音专线时，电路群有低呼损电路群和高效直达电路群两类（二）二级网络结构的长途网（1）在一级汇接中心TMSC1间设置低呼损电路群，形成网状网（2）移动端局或本地汇接局至本省一对一级汇接中心间设置低呼损电路群（三）三级网络结构的长途网（1）在一级汇接中心TMSC1间设置低呼损电路群，形成网状网（2）二级汇接中心应与其相对应的一级汇接中心间设置低呼损电路（3）二级汇接中心TMSC2间设置低呼损电路（4）各移动端局与本地汇接局至本省一对二级汇接中心间设置低呼损电路群。（四）本地网（1）无本地汇接A.端局间网状网相连，所有端局间设低呼损路由B.各本地网内的端局应与上一级的汇接中心间设低呼损电路群（2）有汇接局A.本地网内端局间话务量足够大时应尽量设高效直达路由，通过TMm的转接，可作为端局间的第二路由B.设有TMSC1、TMSC2的本地网，或端局业务量较大需要连到TMSC1、TMSC2的本地网。各本地网内的端局应与其一级、二级汇接中心间设高效直达路由，经本地汇接与一级、二级汇接中心的链路为迂回路由九、路由选择（一）路由选择原则为（1）PSTN用户呼叫移动用户时，尽可能快进入移动网查询路由；（2）移动用户呼叫PSTN用户，立即进入PSTN，由PSTN进行接续。（二）国内呼叫接续（1）移动用户呼叫PSTN用户A.始呼MSC分析被叫号码为PSTN用户，则立即从始发地通过接口局GWm接至GWp，进入PSTN网（2）PSTN用户呼叫移动用户PSTN端局根据移动业务接入号（13S），通过接口局GWp就近接入GMSC，GMSC分析H0H1H2H3，导出被叫移动用户的HLR地址信息。通过No.7信令网，从HLR得到该用户目前的位置信息，即MSRN，GMSC经移动网接续至用户所在MSC（3）GSM用户呼叫GSM用户始发MSC通过TMSC查询到被叫用户的路由