第5章 无线通信系统-2

1、第3章 无线通信基本技术 1 复习：复习： GSM是是Global System for Mobile communications(全球移全球移 动通信系统动通信系统)，主要三种，主要三种不同的版本不同的版本GSM900、DCS1800和和 PCS1900，采用采用 FDD双工技术，采用双工技术，采用TDMA/FDMA多址多址 接入方式。接入方式。 GSM系统由三部分组成，系统由三部分组成，即运营支持子系统即运营支持子系统(OSS)，网络网络 子系统子系统(NSS)和基站子系统和基站子系统(BSS) 网络子系统网络子系统(NSS)主要由移动业务交换中心主要由移动业务交换中心(MSC)、访问、

2、访问 用户位置寄存器用户位置寄存器(VLR)、归属用户位置寄存器、归属用户位置寄存器(HLR)、鉴、鉴 权中心权中心(AUC)、移动设备识别寄存器、移动设备识别寄存器(EIR) 几部分构成。几部分构成。 GSM系统主要接口：系统主要接口： BTS 与与MS之间之间Um接口；接口；BSC与与 BTS之间之间Abis接口；接口；BSC与与MSC之间之间A接口。接口。 GSM移动通信系统移动通信系统 第3章 无线通信基本技术 2 复习：复习： 无线子系统包括基站子系统无线子系统包括基站子系统(BSS)和移动台和移动台(MS)两部分。两部分。 基站子系统基站子系统BSS包括基站控制器包括基站控制器BS

3、C和基站收发信机和基站收发信机BTS 两部分。通常一个两部分。通常一个BSC可以控制多个可以控制多个BTS。 BTS主要主要由公共子系统、载频子系统、射频前端子系统和由公共子系统、载频子系统、射频前端子系统和 天馈子系统四个功能子系统组成。天馈子系统四个功能子系统组成。 BTS中有中有4类总线：数据总线类总线：数据总线(DBUS)、控制总线、控制总线(CBUS)、 时钟总线时钟总线(TBUS)和跳频总线和跳频总线(FHBUS)。 无线子系统的组网方式可分为：星型组网、链型组网、树无线子系统的组网方式可分为：星型组网、链型组网、树 型组网和环型组网。型组网和环型组网。 第3章 无线通信基本技术

4、3 5.1.4 GSM逻辑信道逻辑信道 GSM逻辑信道分为逻辑信道分为业务信道业务信道(TCH)和控制信道和控制信道(CCH)。 业务信道：业务信道：传输用户的数字化语音或数据。传输用户的数字化语音或数据。 无论是上行还是下行链路，业务信道都有同样的功能和格式。无论是上行还是下行链路，业务信道都有同样的功能和格式。 控制信道：控制信道：用于在用于在MS和和BS之间传输控制信息之间传输控制信息(信令信令)。 在上下行链路之间，不同的控制信道格式可能是不同的。在上下行链路之间，不同的控制信道格式可能是不同的。 GSM系统中，一个时隙构成一个物理信道。不同的时隙系统中，一个时隙构成一个物理信道。不同

5、的时隙 可以映射为不同的逻辑信道。即物理信道在不同的时间可用可以映射为不同的逻辑信道。即物理信道在不同的时间可用 来传送不同功能的数据。来传送不同功能的数据。 Um接口的逻辑信道接口的逻辑信道 第3章 无线通信基本技术 4 1. 业务信道业务信道(TCH) TCH可分为可分为全速率信道全速率信道和和半速率信道半速率信道两大类。两大类。 全速率信道：全速率信道：一个时隙只传输一个用户的数据。一个时隙只传输一个用户的数据。 半速率信道：半速率信道：传输信息时，两个用户的业务数据映射到同一传输信息时，两个用户的业务数据映射到同一 个时隙上，采用个时隙上，采用隔帧隔帧传送的方式，传送的方式， 即每个用

6、户的信息都是每即每个用户的信息都是每 隔一帧交替进行发送。因此，两个半速率的用户可以共享同隔一帧交替进行发送。因此，两个半速率的用户可以共享同 一个时隙。一个时隙。 目前目前GSM系统还是采用全速率信道传送，编码速率降低系统还是采用全速率信道传送，编码速率降低 后可能采用半速率信道传送。后可能采用半速率信道传送。 第3章 无线通信基本技术 5 2. 控制信道控制信道(CCH) 控制信道：用于传送系统的信令和同步信号。控制信道：用于传送系统的信令和同步信号。 控制信道复帧包含控制信道复帧包含51个个TDMA帧。帧。 GSM中主要有三类控制中主要有三类控制信道：信道： 广播信道广播信道(BCH)、

7、公共控制信道、公共控制信道(CCCH)和专用控制信道和专用控制信道 (DCCH)。 第3章 无线通信基本技术 6 1) 广播信道广播信道(BCH) BCH：是一点对多点的单方向控制信道，用于传送频率：是一点对多点的单方向控制信道，用于传送频率 校正、同步及系统消息，同时也被邻接小区的用户监测。校正、同步及系统消息，同时也被邻接小区的用户监测。 BCH是在一个小区的指定是在一个小区的指定ARFCN的特定帧的特定帧TS0中发送，中发送， 只用于前向链路（只用于前向链路（BSMS）。）。 广播信道分为三种类型：广播信道分为三种类型：频率校正信道、同步信道、广频率校正信道、同步信道、广 播控制信道。播

8、控制信道。 (1) 频率校正信道频率校正信道(FCCH)：传送移动台的频率校正信息。传送移动台的频率校正信息。 在控制复帧的第在控制复帧的第0帧发送，每隔帧发送，每隔10帧重复一次。保证手机的帧重复一次。保证手机的 频率和频率和BTS一致，即让手机锁定一致，即让手机锁定BTS频率。频率。 下行信道下行信道 第3章 无线通信基本技术 7 (2) 同步信道同步信道(SCH)：传送供传送供MS对基站进行同步识别校对基站进行同步识别校 准的信息。准的信息。SCH紧接在控制复帧的紧接在控制复帧的FCCH帧后发送，每隔帧后发送，每隔10 帧重复一次，携带有帧重复一次，携带有MS帧同步信息、基站识别码等。帧

9、同步信息、基站识别码等。 (3) 广播控制信道广播控制信道(BCCH)：传送传送BTS相关的网络信息，相关的网络信息， 当移动台开机但没有通话时，会周期性的监视当移动台开机但没有通话时，会周期性的监视 BCCH 中的中的 信息（至少每信息（至少每 30 秒）。秒）。 其传输的信息包括：位置区识别码、小区识别码、本小其传输的信息包括：位置区识别码、小区识别码、本小 区使用的频率列表、邻近小区描述、随机接入控制信息、区使用的频率列表、邻近小区描述、随机接入控制信息、 小区选择参数、控制信道描述、小区选项等。小区选择参数、控制信道描述、小区选项等。 在控制复帧的第在控制复帧的第2帧到第帧到第5帧发送

10、帧发送BCCH数据。数据。 第3章 无线通信基本技术 8 2) 公共控制信道公共控制信道(CCCH) CCCH用于用于BTS和和MS之间传递控制信息，完成寻呼和呼之间传递控制信息，完成寻呼和呼 叫建立功能。系统内所有移动台共用。叫建立功能。系统内所有移动台共用。 CCCH可分为以下三种类型：可分为以下三种类型：寻呼信道、随机接入信道和接寻呼信道、随机接入信道和接 入认可信道。入认可信道。 (1) 寻呼信道寻呼信道(PCH)：是一个下行信道，当基站寻呼是一个下行信道，当基站寻呼MS时，时， 用于通知用于通知MS有来自网络的呼叫，并要求有来自网络的呼叫，并要求MS通过随机接入信通过随机接入信 道道

11、(RACH)发出响应信息和提供鉴权信息，传送被呼用户的发出响应信息和提供鉴权信息，传送被呼用户的 IMSI，有时可能采用，有时可能采用TMSI。 用户被呼叫时使用用户被呼叫时使用 第3章 无线通信基本技术 9 (2) 随机接入信道随机接入信道(RACH)：是一个上行信道，用于是一个上行信道，用于MS 对对PCH的回应，或随机提出入网申请（的回应，或随机提出入网申请（MS主动发起呼叫），主动发起呼叫）， 即请求分配独立专用控制信道即请求分配独立专用控制信道(SDCCH)。 (3) 接入认可信道接入认可信道(AGCH)：是一个下行信道，用于基是一个下行信道，用于基 站对移动台的随机接入请求作出应答

12、，即给移动台分配一站对移动台的随机接入请求作出应答，即给移动台分配一 个个SDCCH或直接分配一个或直接分配一个TCH。 MSBS PCH 寻呼寻呼 MSBS RACH 回应寻呼或入网申请回应寻呼或入网申请 MSBS AGCH 入网应答入网应答 下行下行 下行下行 上行上行 第3章 无线通信基本技术 10 3) 专用控制信道专用控制信道(DCCH) 由基站分给某一特定的移动台专用的。和业务信道由基站分给某一特定的移动台专用的。和业务信道 TCH一样，也是双向传送的，在上下行链路中有相同的功一样，也是双向传送的，在上下行链路中有相同的功 能和格式，可存在于除了广播信道能和格式，可存在于除了广播信

13、道TS0帧之外的任何时隙中。帧之外的任何时隙中。 GSM中有三种类型的专用控制信道：中有三种类型的专用控制信道： (1) 独立专用控制信道独立专用控制信道(SDCCH)。用于用于传送鉴权、业务传送鉴权、业务 信道指配信息。信道指配信息。在在BTS认可认可MS的接入请求之后，的接入请求之后，BTS和和 MSC需要一段时间来验证移动台身份并为它分配业务信道。需要一段时间来验证移动台身份并为它分配业务信道。 例如登记、鉴权在此信道上进行。空闲状态下短消息和小区例如登记、鉴权在此信道上进行。空闲状态下短消息和小区 广播也在该信道上传送。传送内容包括：位置更新、周期性广播也在该信道上传送。传送内容包括：

14、位置更新、周期性 位置更新、位置更新、IMSI分离和附着、呼叫建立、点对点短消息。分离和附着、呼叫建立、点对点短消息。 第3章 无线通信基本技术 11 (2) 慢速辅助控制信道慢速辅助控制信道(SACCH)。是一个双向的点对点控是一个双向的点对点控 制信道，用于在制信道，用于在MS和和BTS之间周期性地传送某些特定信息，之间周期性地传送某些特定信息， 例如无线传输的测量报告（用于例如无线传输的测量报告（用于MS切换）、功率控制等切换）、功率控制等。 (3) 快速辅助控制信道快速辅助控制信道(FACCH)。该信道传送与该信道传送与SDCCH 相同的信息。当没有为移动用户分配相同的信息。当没有为移

15、动用户分配SDCCH，但需要处理，但需要处理 紧急事务紧急事务(如切换请求等如切换请求等)时时才分配才分配。通过从业务信道借取帧。通过从业务信道借取帧 来实现来实现信令传输的信令传输的。若。若TCH中的两个中的两个“借取帧比特借取帧比特”被置被置 位，则表明这个时隙中包含位，则表明这个时隙中包含FACCH，而不是，而不是TCH。 几种不同的逻辑信道可以在同一物理时隙上传输，同一几种不同的逻辑信道可以在同一物理时隙上传输，同一 逻辑信道也可以在不同的物理时隙上传输逻辑信道也可以在不同的物理时隙上传输. 第3章 无线通信基本技术 12 第3章 无线通信基本技术 13 第3章 无线通信基本技术 14

16、 MS发起呼叫并建立通信发起呼叫并建立通信的过程：的过程： 1、用户开机后，、用户开机后，MS监测广播信道监测广播信道BCH，通过接收，通过接收FCCH、 SCH、BCCH的信息，的信息，MS同步到就近的基站。同步到就近的基站。 2、当用户通过拨号发出呼叫时，、当用户通过拨号发出呼叫时，MS通过通过随机接入信道随机接入信道 (RACH)向向BTS发送发送RACH数据突发序列，请求信道。数据突发序列，请求信道。 3、基站通过、基站通过接入认可信道接入认可信道AGCH发送信息对发送信息对MS作出响应，作出响应， 即给即给MS分配一个新的信道作为分配一个新的信道作为独立专用控制信道独立专用控制信道S

17、DCCH。 随后随后MS将转接到该将转接到该SDCCH上和上和BTS进行通信。进行通信。 第3章 无线通信基本技术 15 4、MS转接到转接到SDCCH后，后，MS首先等待通过首先等待通过慢速辅助控制信慢速辅助控制信 道道传给它的传给它的SACCH帧，该帧告知帧，该帧告知MS要求的时间提前量和发要求的时间提前量和发 射机功率等。（与射机功率等。（与 SDCCH联用）联用） 5、在、在SDCCH传送传送MS与基站间交互信息期间，还同时配合与基站间交互信息期间，还同时配合 MSC处理对该用户进行的鉴权操作。若鉴权通过处理对该用户进行的鉴权操作。若鉴权通过, MS 通过通过 SDCCH向向MSC传送

18、业务信道请求。传送业务信道请求。 6、MSC要求要求BS给给MS分配一个无线分配一个无线业务信道业务信道(TCH)。 7、若、若BS找到一个空闲找到一个空闲TCH, 则向则向MS发分配命令。同时基站发分配命令。同时基站 就命令就命令MS从当前从当前SDCCH转到指定的转到指定的TCH上。上。 8、一旦转接到、一旦转接到TCH，就进入正常的通话状态，语音在上下，就进入正常的通话状态，语音在上下 行链路上传送，呼叫建立成功，行链路上传送，呼叫建立成功，SDCCH被清空。连接完成被清空。连接完成 后后, 向向MSC返回分配完成信息。返回分配完成信息。 第3章 无线通信基本技术 16 用 户 B PS

19、TN / ISDN 信 道 请 求 BTS 用 户 A MS 信 道 请 求 SDCCH 应 答 BSC 立 即 分 配 要 求 分 配 TCH MSC / VLR 业 务 请 求 信 息 TCH 分 配 完 成 IAM 回 铃 回 铃 (用 户 B摘 机 )连 接 命 令 应 答 、 通 话 RACH AGCH SDCCH 第3章 无线通信基本技术 17 5.1.5 GSM帧结构帧结构 GSM系统中每系统中每8个时隙组成一个个时隙组成一个TDMA帧，多个帧，多个TDMA 帧构成复帧。帧构成复帧。 GSM中复帧有两种：中复帧有两种： 第一种是第一种是26帧的业务复帧，每个业务复帧包含帧的业务复

20、帧，每个业务复帧包含26个个 TDMA帧。帧。 第二种是第二种是51帧的控制复帧，每个控制复帧包含帧的控制复帧，每个控制复帧包含51个个 TDMA帧。帧。 多个复帧构成超帧，超帧由多个复帧构成超帧，超帧由51个个26帧的业务复帧帧的业务复帧或者或者由由 26个个51帧的控制复帧帧的控制复帧组成，因此一个超帧包含组成，因此一个超帧包含5126=1326个个 TDMA帧，共占帧，共占6.12 s的时间长度。的时间长度。 2048个超帧构成超高帧。个超帧构成超高帧。 第3章 无线通信基本技术 18 时隙时隙 TDMA帧帧 复帧复帧 超帧超帧 超高帧超高帧 第3章 无线通信基本技术 19 8时隙时隙T

21、DMA帧帧 26TDMA帧帧1复帧复帧 51复帧复帧1超帧超帧 2048超帧超帧1超高帧超高帧 8时隙时隙TDMA帧帧 51TDMA帧帧1复帧复帧 26复帧复帧1超帧超帧 2048超帧超帧1超高帧超高帧 第3章 无线通信基本技术 20 图图5-17 GSM系统的时帧结构关系系统的时帧结构关系 第3章 无线通信基本技术 21 GSM规定了五种数据突发序列格式。规定了五种数据突发序列格式。 常规突发脉冲序列（常规突发脉冲序列（NB） 双向信道上完成常规信息的传送双向信道上完成常规信息的传送 频率校正突发脉冲序列（频率校正突发脉冲序列（FB） 下行信道上完成手机频率校正功能下行信道上完成手机频率校正

22、功能 同步突发脉冲序列（同步突发脉冲序列（SB） 下行信道上完成手机帧同步功能下行信道上完成手机帧同步功能 接入突发脉冲序列（接入突发脉冲序列（AB） 上行信道上完成手机上行信道上完成手机接入网络申请接入网络申请功能功能 空闲突发脉冲序列空闲突发脉冲序列 填充前向链路上未使用的时隙填充前向链路上未使用的时隙 第3章 无线通信基本技术 22 5.1.6 语音编码和信道编码语音编码和信道编码 图5-19给出了语音在GSM移动台中处理后送至发送端的过程。 1. 语音编码语音编码 GSM采用规则脉冲激励采用规则脉冲激励-长期预测编码长期预测编码(RPE-LTP)的编的编 码方式，其处理过程是先对语音信

23、号进行抽样码方式，其处理过程是先对语音信号进行抽样(8 kHz)，按，按 每每20 ms为一帧进行处理，输出为一帧进行处理，输出RPE-LTP的纯比特率为的纯比特率为13 kb/s。 2. 信道编码信道编码 信道编码时，为了提高编码效率，按数据的重要性分信道编码时，为了提高编码效率，按数据的重要性分 别使用块编码器和卷积编码器进行不同程度的冗余处理。别使用块编码器和卷积编码器进行不同程度的冗余处理。 第3章 无线通信基本技术 23 3. 交织交织 GSM系统采用交织技术来减小突发错误的影响。系统采用交织技术来减小突发错误的影响。 交织技术的实质是时间分集，就是将要传输的数据码交织技术的实质是时

24、间分集，就是将要传输的数据码 元重新排序，排序的结果使得突发差错时产生的成串错误元重新排序，排序的结果使得突发差错时产生的成串错误 的比特位来自交织前信道编码不同的位置。在接收端去交的比特位来自交织前信道编码不同的位置。在接收端去交 织后，数据编码恢复了原来的顺序，从而连续的突发差错织后，数据编码恢复了原来的顺序，从而连续的突发差错 就变成了离散的随机差错，而随机差错可以用卷积编码等就变成了离散的随机差错，而随机差错可以用卷积编码等 信道编码技术进行纠正。信道编码技术进行纠正。 GSM系统中采用了比特交织和块交织两种方法。系统中采用了比特交织和块交织两种方法。 第3章 无线通信基本技术 24

25、在信道编码后，输出为在信道编码后，输出为456个编码比特按行的顺序写个编码比特按行的顺序写 入一个矩阵，然后按列读处。一个子块入一个矩阵，然后按列读处。一个子块57bit。 1 9 17 449 2 10 450 3 11 451 4 12 452 5 13 453 6 14 454 7 15 455 8 16 456 57bit 比特交织比特交织 块交织是在不同的语音帧之间进行的。块交织是在不同的语音帧之间进行的。 第3章 无线通信基本技术 25 5.1.7 GSM安全性管理安全性管理 包括用户鉴权、加密、移动设备识别等。包括用户鉴权、加密、移动设备识别等。 鉴权：鉴权：是确认移动用户是否有

26、权入网，即鉴别移动台传送是确认移动用户是否有权入网，即鉴别移动台传送 的的IMSI是否是在入网时登记或签约的。该过程是在是否是在入网时登记或签约的。该过程是在MSC和和 用户用户SIM卡之间进行的。卡之间进行的。 加密：加密：是为了防止移动用户信息被人非法窃听。是为了防止移动用户信息被人非法窃听。 移动设备识别：移动设备识别：防止用户手机被盗用，这是通过防止用户手机被盗用，这是通过IMEI检查检查 来实现的。来实现的。 讲述讲述GSM系统采取的安全措施之前，有必要说明一下表系统采取的安全措施之前，有必要说明一下表 明用户身份的明用户身份的SIM卡的内容和鉴权中心卡的内容和鉴权中心(AUC)的内

27、容。的内容。 第3章 无线通信基本技术 26 SIM卡中包含：卡中包含：IMSI、用户鉴权密钥、用户鉴权密钥Ki、安全算法、安全算法、 TMSI、位置区识别码、位置区识别码LAI、被禁止的、被禁止的PLMN业务等数据。业务等数据。 AUC中包含：中包含：随机数发生器、用户鉴权密钥随机数发生器、用户鉴权密钥Ki、IMSI 和安全算法（鉴权算法和加密算法）。和安全算法（鉴权算法和加密算法）。 网络对用户的鉴权与用户信息加密是基于三个参数进行网络对用户的鉴权与用户信息加密是基于三个参数进行 的，即的，即随机数随机数RAND、响应数、响应数SRES和加密密钥和加密密钥Kc。 用户鉴权密钥用户鉴权密钥K

28、i：每个用户在购买每个用户在购买MS(或只是或只是SIM卡卡)并并 进行初始注册时，都会获得一个用户电话号码和国际移动用进行初始注册时，都会获得一个用户电话号码和国际移动用 户识别码户识别码IMSI。IMSI会被写卡机一次写入到用户的会被写卡机一次写入到用户的SIM卡卡 中，同时还会产生一个和该中，同时还会产生一个和该IMSI唯一对应的唯一对应的用户鉴权密钥用户鉴权密钥 Ki 。 第3章 无线通信基本技术 27 随机数随机数RAND： 由由AUC中的伪随机码发生器产生。中的伪随机码发生器产生。 响应数响应数(SRES)： RAND和和Ki经经AUC中的中的A3算法产生。算法产生。 加密密钥加密

29、密钥(Ke) ： RAND和和Ki经经AUC中的中的A8算法产生。算法产生。 1. 鉴权过程鉴权过程 鉴权的过程简述如下：鉴权的过程简述如下： 1、移动交换中心、移动交换中心MSC向移动台发出鉴权命令信息，其中包向移动台发出鉴权命令信息，其中包 含鉴权算法所需的随机数含鉴权算法所需的随机数(RAND)。 2、移动台的、移动台的SIM卡在收到命令之后卡在收到命令之后, 先将先将RAND与自身存储与自身存储 的密钥的密钥Ki按照按照A3算法计算，得出一个响应数算法计算，得出一个响应数(SRES), MS再再 通过鉴权响应信息，通过鉴权响应信息，将将SRES值送给值送给MSC。 第3章 无线通信基本

30、技术 28 3、MSC在给移动台发出鉴权命令的同时在给移动台发出鉴权命令的同时, 也采用同样的算也采用同样的算 法得到自己的一个响应数法得到自己的一个响应数(SRES)。 图5-25 鉴权过程 4、若这两个、若这两个 SRES完全相同完全相同, 则认为该用户则认为该用户 是合法用户是合法用户, 鉴鉴 权成功权成功; 否则否则, 认为是非法用认为是非法用 户户, 拒绝用户的拒绝用户的 业务请求。业务请求。 第3章 无线通信基本技术 29 2. GSM系统的加密过程系统的加密过程 1、在鉴权通过后、在鉴权通过后, 移动台利用随机数移动台利用随机数(RAND)和和A8算法计算算法计算 出加密密钥出加

31、密密钥Kc。 2、当、当MSC发送出加密命令发送出加密命令(M)时时, BTS先收到该命令先收到该命令, 再传送再传送 给给MS。 3、MS将将Kc和数据信息一起经和数据信息一起经A5算法进行加密算法进行加密, 经加密的用经加密的用 户信息传送至网络方。户信息传送至网络方。 4、同时，网络方也采用同时，网络方也采用A8算法得到自己的加密密钥算法得到自己的加密密钥Kc。对。对 接收到的已加密数据，用加密密钥接收到的已加密数据，用加密密钥Kc和算法和算法A5进行解密，若进行解密，若 得到正确的用户数据，则加密成功，否则，加密失败。得到正确的用户数据，则加密成功，否则，加密失败。 第3章 无线通信基

32、本技术 30 图5-26 加密过程 第3章 无线通信基本技术 31 3. 移动设备识别移动设备识别 移动设备识别过程如下：移动设备识别过程如下： (1) MSC要求要求MS发送发送IMEI。 (2) MS发送发送IMEI。 (3) MSC转发转发IMEI给给EIR。 (4) 在在EIR的三种清单中核查的三种清单中核查IMEI，返回信息至，返回信息至MSC。 这三个清单分别是这三个清单分别是: 白名单白名单:已经分配给参加运营者的所有序列号码的识别。已经分配给参加运营者的所有序列号码的识别。 黑名单黑名单:所有被禁止使用设备的识别。所有被禁止使用设备的识别。 灰名单灰名单:有故障及未经型号认证的

33、设备，由运营者决定。有故障及未经型号认证的设备，由运营者决定。 白名单允许入网白名单允许入网 第3章 无线通信基本技术 32 4. TMSI的使用的使用 当当MS发生位置更新，发起呼叫时，发生位置更新，发起呼叫时，MSC将分配给将分配给 IMSI一个新的一个新的TMSI，并由，并由MS存储于存储于SIM卡上，此后，卡上，此后， MSC与与MS间的信令联系只使用间的信令联系只使用TMSI。使用。使用TMSI主要是为主要是为 了对用户了对用户IMSI保密和避免被别人对用户定位。保密和避免被别人对用户定位。 MSC根据根据IMSI变换出相应的变换出相应的TMSI, 分配给用户使用分配给用户使用, 并

34、且不断地进行更换并且不断地进行更换, 更换周期由网络运营者设置。更换的更换周期由网络运营者设置。更换的 频率越高频率越高, 起到的保护作用越大起到的保护作用越大, 但由于对用户的但由于对用户的SIM卡寿命卡寿命 有影响有影响, 因而更换不能过于频繁。因而更换不能过于频繁。 第3章 无线通信基本技术 33 5. PIN码码 PIN码：是码：是SIM卡的个人识别密码，是为防止别人盗用卡的个人识别密码，是为防止别人盗用 SIM卡而设置的。如果启用了开机卡而设置的。如果启用了开机PIN码，那么每次开机后码，那么每次开机后 就要输入就要输入4位数位数PIN码。在输入三次码。在输入三次PIN码错误时，手机

35、便码错误时，手机便 会自动锁卡，并提示输入会自动锁卡，并提示输入PUK码解锁。码解锁。 PUK码由码由8位数字组成，这是用户无法更改的，只有补位数字组成，这是用户无法更改的，只有补 换换SIM卡后卡后PUK码才会变更。当手机码才会变更。当手机PIN码被锁，并提示输码被锁，并提示输 入入PUK码时，千万不要轻举妄动，因为码时，千万不要轻举妄动，因为PUK码只有码只有10次输次输 入机会，入机会，10次都输错的话，次都输错的话，SIM卡将会被永久锁死，也就卡将会被永久锁死，也就 是报废。部分是报废。部分SIM卡的卡的PUK码是用户在购卡时随卡附带的，码是用户在购卡时随卡附带的， 如中国移动的神州行

36、等，而另一部分则需要向网络运营商如中国移动的神州行等，而另一部分则需要向网络运营商 索取。索取。 第3章 无线通信基本技术 34 5.1.8 GPRS通用分组无线业务通用分组无线业务 1. GPRS概述概述 GPRS是是General Packet Radio Service的缩写，称为通的缩写，称为通 用分组无线业务，是在现有用分组无线业务，是在现有GSM系统上发展起来的一种分系统上发展起来的一种分 组形式的数据业务。组形式的数据业务。GPRS采用与采用与GSM相同的无线调制标相同的无线调制标 准、频带、突发结构、跳频规则和帧结构。现有基站子系准、频带、突发结构、跳频规则和帧结构。现有基站子

37、系 统统(BSS)可提供全面的可提供全面的GPRS覆盖。覆盖。 GPRS特别适用于间断的、突发性的和频繁的少量数据特别适用于间断的、突发性的和频繁的少量数据 传送，也适用于偶尔的大数据量传输，仅当有数据准备要传送，也适用于偶尔的大数据量传输，仅当有数据准备要 发送时才使用空闲的时隙，容量按需分配。发送时才使用空闲的时隙，容量按需分配。 第3章 无线通信基本技术 35 GPRS的技术优势如下：的技术优势如下： (1) 资源利用率高。资源利用率高。GPRS使用了分组交换的传输模式，使用了分组交换的传输模式， 用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，即多个用户用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，

38、即多个用户 可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。 (2) 传输速率高。传输速率高。GPRS可提供高达可提供高达115 kb/s的传输速的传输速 率。这意味着通过便携式电脑，率。这意味着通过便携式电脑，GPRS用户能和用户能和ISDN用户用户 一样快速地上网浏览，同时也使一些对传输速率敏感的移一样快速地上网浏览，同时也使一些对传输速率敏感的移 动多媒体应用成为可能。动多媒体应用成为可能。 第3章 无线通信基本技术 36 (3) 接入时间短。分组交换接入时间少于接入时间短。分组交换接入时间少于1秒，能提供秒，能提供 快速即时的连接

39、，可大幅度提高一些业务快速即时的连接，可大幅度提高一些业务(如信用卡核对、如信用卡核对、 远程监控等远程监控等)的效率，并且可使已有的的效率，并且可使已有的Internet应用应用(如网页如网页 浏览、浏览、E-mail等等)操作更加便捷、流畅。操作更加便捷、流畅。 (4) 支持支持IP协议和协议和X.25协议。协议。GPRS支持应用最广泛的支持应用最广泛的 IP协议和协议和X.25协议。另外，由于协议。另外，由于GSM网络覆盖面广，使得网络覆盖面广，使得 GPRS能提供能提供Internet和其他分组网络的全球性无线接入。和其他分组网络的全球性无线接入。 第3章 无线通信基本技术 37 2. GPRS 系统结构系统结构 GPRS支持节点支持节点(GSN，GPRS Supporting Node)是是 GPRS网络中最重要的网络节点。网络中最重要的网络节点。 GSN具有移动路由管理功能，可以和各种类型的数据网具有移动路由管理功能，可以和各种类型的数据网 络相连接，从而实现络相连接，从而实现MS和各种数据网络之间的数据传送及和各种数据网络之间的数据传送及 格式转换。格式转换。 图图5-27 GPRS系统结构系统结构 第3章 无线通信基本技术 38 GS