移动大赛基本培训及GSM基本知识

1、 北方工业大学 通信系副主任白文乐首届市属三校移动通信技术大赛首届市属三校移动通信技术大赛基本理论培训基本理论培训培训内容培训内容1、大赛介绍与基本理论培训、大赛介绍与基本理论培训2、GSM系统基本知识与移动通信标准发展系统基本知识与移动通信标准发展、3、网优信令分析实训、网优信令分析实训4、3G/LTE 客户感知实测实训客户感知实测实训大赛介绍大赛介绍1-1 大赛知识理解大赛知识理解1、电子大赛与通信大赛、电子大赛与通信大赛2、设计大赛与工程大赛、设计大赛与工程大赛大赛介绍大赛介绍1-2移动通信工程技术大赛移动通信工程技术大赛1、工程技术直接面对就业、工程技术直接面对就业2、工程技术人才需求

2、远高于设计人才、工程技术人才需求远高于设计人才3、通信工程性人才需求量非常大、通信工程性人才需求量非常大4、通过大赛做最直接的事、通过大赛做最直接的事5、电子、通信、信息各专业紧密相关、电子、通信、信息各专业紧密相关大赛介绍大赛介绍1-3移动通信工程产业链移动通信工程产业链高校通信人才培养开发自己子标准3GLTE泛标准设备制造商运营商工程设计院设备研发商应用开发商大赛介绍大赛介绍1-4 移动通信工程技术人才去向移动通信工程技术人才去向 1、运营商、运营商 2、工程商、工程商3、工程设计（规划、工程设计（规划 网优）等网优）等 4、设备制造、设备制造5、芯片制造、芯片制造大赛介绍大赛介绍1-5

3、大赛技术内容大赛技术内容1、 Gsm基站配置与业务基站配置与业务 实训（实训（20分）分） 2、移动通信过程与信令实训（、移动通信过程与信令实训（20分）分）3、3G/LTE 室外感知实测（室外感知实测（20分）分）4、基本知识考试（、基本知识考试（40分）分）大赛介绍大赛介绍1-6 大赛技术特点大赛技术特点1、 动手简单动手简单 2、技术难、技术难3、最实用、最实用4、建议：可高可低不白来、建议：可高可低不白来大赛介绍大赛介绍1-6 主办单位主办单位1、 发起单位：市属三校发起单位：市属三校 2、主办单位：北方工业大学、主办单位：北方工业大学3、合作单位：北京移动有限公司、合作单位：北京移动

4、有限公司大赛介绍大赛介绍1-6 大赛奖品大赛奖品一等奖一等奖 5名名 4G手机手机1部；二等奖部；二等奖 10名名 16G Micro SD卡卡1张；三等奖张；三等奖 8G Micro SD卡卡1张；纪念奖张；纪念奖 数名，并可能三校获奖证书数名，并可能三校获奖证书2.GSM移动通信系统移动通信系统2.1 GSM发展简史发展简史2.2 多址技术多址技术2.3 频率复用技术频率复用技术GSM发展简史发展简史1989年，年，GSM标准生效。标准生效。1991年，年，GSM系统在欧洲正式开通运行系统在欧洲正式开通运行，移动通信跨入第二代。，移动通信跨入第二代。1994年，年，GSM进入我国。进入我国

5、。2000年，中国移动用户近年，中国移动用户近4000万，世界万，世界第二，仅次于英国第二，仅次于英国Vodafone公司。公司。多址技术多址技术 多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相互不干扰。互不干扰。常用的方法基本上有三种，即频分多址常用的方法基本上有三种，即频分多址FDMA、时分多址时分多址TDMA和码分多址和码分多址CDMA。GSM系统采用了系统采用了FDMA、TDMA两种方式。两种方式。频分多址频分多址FDMA时间时间频率频率FDMA时分多址时分多址TDMA时间时间频率频率TDMA码分多址码分多址CDMA时间时间频率频率CDMA码码C1

6、C1f1P0f1P0RRC/I=C/I=DD频率复用距离频率复用距离R小区半径小区半径频率复用频率复用频率复用指处在不同位置频率复用指处在不同位置(不同小区不同小区)上的上的用户可以同时使用相同频率的信道。可以用户可以同时使用相同频率的信道。可以极大地提高频谱效率。极大地提高频谱效率。但如果系统设计得不好，将产生严重的干但如果系统设计得不好，将产生严重的干扰。扰。(同频干扰、邻频干扰）同频干扰、邻频干扰）1234123412341K=41111213456711K=7A3A1A2B3B1B2C3C1C2A3A1A2A3A1A2B3B1B2C3C1C2C3C1C2A3A1A2B3B1B2C3C1

7、C2A3A1A2A3A1A2B3B1B2C3C1C2C3C1C2A3A1A2B3B1B2C3C1C2A3A1A2A3A1A2B3B1B2C3C1C2C3C1C2K=33x3小区复用模式小区复用模式小区复用模式小区复用模式GSM最基本的频率复用模式为最基本的频率复用模式为43频率复用频率复用“4”表示表示4个站点，个站点，“3”表示每个站点有表示每个站点有3个小个小区，由这区，由这12个小区组成一个小区群。同一小区个小区组成一个小区群。同一小区群中的不同小区，频率是不同的。群中的不同小区，频率是不同的。189210465371112R3. GSM系统结构与接口系统结构与接口3.1 GSM系统结构

8、与功能系统结构与功能3.2 GSM主要接口主要接口3.1 GSM系统结构与功系统结构与功能能OMCHLR/AUC/EIRSMCMSC/VLRBSC其他MSCBTSMSMSBTSBTSMAP接口A-bis接口A接口PSTNISDN移动台移动台(MS)的功能的功能 移动台由移动台由SIM卡与机身设备组成。卡与机身设备组成。SIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息。信息，也含有鉴权和加密实现的信息。 固化数据：固化数据：IMSI、Ki、安全算法、安全算法(A3、A8) 临时网络数据：临时网络数据：TMSI、LAI、KC 业务相

9、关数据：业务相关数据：PIN(个人识别号个人识别号)、PUK机身设备可以是手持机，车载台等。机身设备可以是手持机，车载台等。BSC的功能的功能接口管理接口管理BTS-BSC之间的信道管理之间的信道管理操作与维护操作与维护支持呼叫控制支持呼叫控制切换切换话务量统计话务量统计无线链路的测量无线链路的测量无线参数及无线资源管理无线参数及无线资源管理BTS的功能的功能 BTS受控于基站控制器受控于基站控制器(BSC)实现实现BTS与移动台与移动台(MS)空空中接口的功能。中接口的功能。MSC的功能的功能 MSC是整个网络的核心，协调、是整个网络的核心，协调、控制整个控制整个GSM网络中网络中BSS、O

10、SS的各个功能实体。的各个功能实体。接口管理接口管理支持电信业务，承载业务和补支持电信业务，承载业务和补充业务充业务支持位置登记、越区切换和自动支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能。漫游等其它网络功能。VLR的功能的功能 访问用户位置寄存器访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动是服务于其控制区域内移动用户的用户的.它存储着进入其控制区域内它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息已登记的移动用户相关信息。是一个动态的数据库。是一个动态的数据库HLR的功能的功能 归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器(HLR)是是GSM系统的中央数据库，存储该系统的中央数据库，存储该

11、HLR控制的所有存在的移动用户控制的所有存在的移动用户的相关信息。的相关信息。所有移动用户的重要数据都存储所有移动用户的重要数据都存储在在HLR中。包括用户识别号码，中。包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务访问能力、用户类别和补充业务等数据，等数据，HLR也存储部分漫游移也存储部分漫游移动用户所在动用户所在MSC区域的有关动态区域的有关动态数据。数据。AUC的功能的功能 鉴权中心鉴权中心(AUC)存储着鉴权存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接用户接入系统和防止无线接口中数据被窃。口中数据被窃。AUC属于属于HLR的一个功能的一个功能单元部

12、分，专用于单元部分，专用于GSM系系统的安全性管理。统的安全性管理。EIR的功能的功能移动设备识别寄存器移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动存储着移动设备的国际移动设备识别码设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无权用户接入名单）使得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能。安全的功能。3.2 BSS侧主要接口侧主要接口A接口、接口、Abis接口和接口和Um接口。接口。其中，其中，A接口、接口、Um接口为开放式接口。接口为开放式接口。M

13、SBTSBSCMSCUm接口接口Abis接口接口A接口接口A接口接口A接口定义为网路子系统（接口定义为网路子系统（NSS）与基站子）与基站子系统（系统（BSS）之间的通信接口）之间的通信接口.其物理链接通过采用标准的其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM数字传输链路来实现。数字传输链路来实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。理、移动性管理、接续管理等。传输话音和七号信令传输话音和七号信令Abis接口接口Abis 接口定义为基站控制器接口定义为基站控制器(BSC)和基和基站收发信台站收发信台(BTS)之间的通信接

14、口之间的通信接口.物理链接通过采用标准的物理链接通过采用标准的2.048Mb/s 数数字传输链路来实现。字传输链路来实现。采用采用LAPD协议协议Um接口接口Um 接口接口(空中接口空中接口)定义为移动台与基站收定义为移动台与基站收发信台发信台(BTS)之间的无线通信接口。之间的无线通信接口。其物理链接通过无线链路实现。其物理链接通过无线链路实现。传递的信息包括无线资源管理，移动性管传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。采用理和接续管理等。采用LAPDm协议协议NSS内部接口内部接口MSCF接口接口EIRHLR/AUCC接口接口B接口接口VLRD接口接口G接口接口VLRB接口接口

15、MSCE接接口口MAP接口接口哈尔滨 沈阳? 天津乌鲁木齐 兰州西安上海武汉 成都 广州拉萨北京北京4.GSM移动区域与编号计移动区域与编号计划划4.1 GSM区域定义区域定义4.2 编号计划编号计划4.1 GSM区域定义区域定义.服务区服务区 PLMN区区MSC区区.MSC区区.位置区位置区.位置区位置区.基站区基站区.基站区基站区.小区小区小区小区. PLMN区区Not more than 15 digits3 digits2 digitsIMSIMCCMNCMSINNMSI4.2 编号计划编号计划IMSIMCC：移动国家码，三个数字，如中国为：移动国家码，三个数字，如中国为 460。MN

16、C：移动网号，两个数字，如中国移动的：移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为为00。MSIN：在某一：在某一PLMN内内MS唯一的识别码唯一的识别码,编码格式为编码格式为:H1 H2 H3 SXXXXXXNMSI：在某一国家内：在某一国家内MS唯一识别码。唯一识别码。IMSIIMSI是是GSM系统分配给移动用户系统分配给移动用户(MS)的唯一的唯一的识别号。的识别号。采取采取E.212编码方式。编码方式。存储在存储在SIM卡、卡、HLR和和VLR中，在无线接口及中，在无线接口及MAP接口上传送。接口上传送。 IMSI分配原则：最多包含分配原则：最多包含15个数字个数字(0-9)。例。例:46

17、0002289000168T M S ITMSI是为了加强系统的保密性而在是为了加强系统的保密性而在VLR内分内分配的临时用户识别，在某一配的临时用户识别，在某一VLR区域内与区域内与IMSI唯一对应。唯一对应。TMSI分配原则：分配原则：包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而定。其结构可由各运营部门根据当地情况而定。M SISDNCC： Country Code，国家码，如中国为，国家码，如中国为86。NDC：National Destination Code，国内接入号，如，国内接入号，如139、130等等。等等。

18、SN： Subscriber NumberMSISDN的一般格式为的一般格式为86-139-H0 H1 H2 H3 ABCDCCNDCSNNational (significant)Mobile numberMobile station internationalISDN numberM SISDNMSISDN是指主叫用户为呼叫是指主叫用户为呼叫GSM PLMN中的中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网PSTN号码号码采取采取E.164编码方式编码方式存储在存储在HLR和和VLR中，在中，在MAP接口上传送例：接口上传送例

19、 S C-Number/VLR-Number编码格式为编码格式为CC+NDC+LSPCC、NDC含义同含义同MSISDN的规定的规定, LSP (locally significant part) 由运营者自己决定由运营者自己决定E.164编码方式编码方式目前在网上目前在网上MSC与与VLR都是合一的，所以都是合一的，所以MSC-Number与与VLR-Number基本上都是一样基本上都是一样的的M S R N在移动被叫或切换过程中由所在业务区在移动被叫或切换过程中由所在业务区的的MSC/VLR临时分配，用于寻址临时分配，用于寻址VMSC用用采取采取E.164编码方式编码方式编码格式为编码格式

20、为: 在在MSC-Number的后面增加的后面增加几个字节几个字节HLR-Number采取采取E.164编码方式编码方式编码格式为：编码格式为：CC+NDC+H1 H2 H3 0000，即为用户号为全零的，即为用户号为全零的MSISDNCC，NDC含义同含义同MSISDN的规定。的规定。 LAIMCC：Mobile Country Code，移动国家码，中国为，移动国家码，中国为 460。MNC：Mobile Network Code，移动网号，两个数字，移动网号，两个数字， 如中国移动的如中国移动的MNC为为00。LAC：Location Area Code，是，是2个字节长的十六进制个字节

21、长的十六进制BCD码码， 0000与与FFFE不能使用。不能使用。 例例:460008C90在检测位置更新时，要使用位置区识别在检测位置更新时，要使用位置区识别LAI，寻呼移，寻呼移动台是以动台是以LAI为单位进行为单位进行Location Area IdentificationMCCMNCLACC GICGI是所有是所有GSM PLMN中小区的唯一标识，中小区的唯一标识，是在位置区识别是在位置区识别LAI的基础上再加上小区识别的基础上再加上小区识别CI构成的。构成的。编码格式为编码格式为LAI+CICI：Cell Identity, 是是2个字节长的十个字节长的十六进制六进制BCD码，可由运

22、营部门自定码，可由运营部门自定例：例：4600017A728FDBSICNCC-PLMN色码。用来唯一地识别相邻国家不同的色码。用来唯一地识别相邻国家不同的PLMN。 相相邻国家要具体协调邻国家要具体协调NCC的配置。的配置。BCC-BTS色码。用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、不同色码。用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、不同的的BTS。(取值取值07)例：例：25用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站收发信台（收发信台（BTS），特别用于区别在不同国家的边界地），特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频的相邻区采用相同载频的相邻BTS.基站识别色码基站识别色码BSICNCCBCCIMEITAC-型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。FAC-最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码SNR-序号码。这个数