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文档简介
移动通信技术第6章GSM系统(CME20系统)2023/2/11
6.1GSM数字蜂窝移动通信系统概述
6.2GSM数字蜂窝移动通信系统的无线传输方式
6.3系统编号
6.4路由及接续第6章GSM系统(CME20系统)2023/2/126.1GSM数字蜂窝移动通信系统概述6.1.1概述6.1.2网络结构及功能6.1.3接口和接口协议2023/2/136.1.1概述
欧洲电信管理部门(CEPT)于1982年成立了一个被称为GSM(移动特别小组)的专题小组,开始制定适用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。在GSM标准中,未对硬件进行规定,只对功能和接口等进行了详细规定,便于不同公司产品的互联互通。它包括GSM900和DCS1800两个并行的系统。这两个系统功能相同,其差别只是工作频段不同。两个系统均采用TDMA接入方式。2023/2/14
GSM数字蜂窝移动通信系统(简称GSM系统)是完全依据欧洲通信标准委员会(ETSI)制定的GSM技术规范研制成的,任何一家厂商提供的GSM数字蜂窝移动通信系统都必须符合GSM技术规范。
GSM系统作为一种开放式结构和面向未来设计的系统,具有下列主要特点。•GSM系统是由几个分系统组成的,并且可与各种公用通信网(如PSTN、ISDN、PDN等)互联互通,各分系统之间或各分系统与各种公用通信网之间都明确和详细定义了标准化接口规范,保证任何厂商提供的GSM系统或子系统能互联。6.1.1概述
2023/2/15•GSM系统抗干扰能力强,覆盖区域内的通信质量高。•
GSM系统终端设备(手持机和车载机),随着大规模集成电路技术的进一步发展,移动机将向更小型、更轻巧和增强功能趋势发展。CME20系统是爱立信的GSM系统产品(包括GSM900和DCS1800标准)。用于GSM的CME20系统是在AXE10交换机基础上开发设计的,主要用来实现全双工的移动电话业务和各种数据业务。6.1.1概述
2023/2/16第一代模拟网络的缺陷系统制式混杂,不能实现国际漫游;不能提供综合业务数字网ISDN业务;系统设备价格高,手机体积大,电池充电后有效工作时间短;用户容量受到限制,系统扩容困难;系统保密性差、安全性差。6.1.1概述
2023/2/17第二代GSM数字移动通信系统的优点频谱利用率更高,进一步提高了系统容量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能提供新型非话业务信息传输时保密性好,入网信息安全性好数字无线传输技术抗衰落性能较强,传输质量高、话音质量好可降低成本费用,减小设备体积,电池有效使用时间较长6.1.1概述
2023/2/18GSM主要技术及参数频段:下行:935~960MHz(基站发,移动台收);上行:890~915MHz(移动台发,基站收);频带宽度:25MHz;通信方式:全双工;载频间隔:200KHz;信道分配:每载频8时隙;全速信道8个,半速信道16个(TDMA);6.1.1概述
2023/2/19信道总速率:270.8kbit/s;调制方式:GMSK,BT=0.3;话音编码:RPE-LTP,输出速率为13kbit/s;数据速率:9.6kbit/s;跳频速率:217跳/秒;每时隙信道速率:33.8kbit/s
分集接收,交织信道编码,自适应均衡…
6.1.1概述
2023/2/110
制式比较内容模拟系统GSM系统频段900MHZ900MHZ频率利用率低高容量较
小较
大覆盖范围制式多、互不兼容制式统一漫游功能限于某一区域内可全球漫游保密性有限较强安全性差好业务种类少,基本仅用于电话多,可与ISDN兼容配合个人通信差好表6.1GSM系统与模拟系统的比较表6.1.1概述
2023/2/1116.1.2网络结构及功能GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和交换子系统,如图6-2所示。图6-2GSM数字蜂窝通信系统的网络结构2023/2/112图6-2GSM数字蜂窝通信系统的网络结构6.1.2网络结构及功能GSM系统可对应于一条链路:2023/2/1131移动台是公用GSM移动通信系统中用户使用的设备,也是用户能够直接接触的整个GSM系统中的唯一设备。2基站子系统(简称基站BS)由基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)组成;3交换子系统由移动交换中心(MSC),操作维护中心(OMC)以及原籍位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、鉴权中心(AUC)和设备标志寄存器(EIR)等组成。6.1.2网络结构及功能2023/2/1141.移动台(MS)根据应用与服务情况,移动台可以是单独的移动终端(MT)、手持机、车载机,或者是由移动终端(MT)直接与终端设备(TE)传真机相连接而构成,或者是由移动终端(MT)通过相关终端适配器(TA)与终端设备(TE)相连接而构成。移动台另外一个重要的组成部分是用户识别模块(SIM),它基本上是一张符合ISO标准的“智慧”卡,它包含所有与用户有关的被储存在用户无线接口一边的信息,其中也包括鉴权和加密信息,使用GSM标准的移动台都需要插入SIM卡,6.1.2网络结构及功能2023/2/115只有当处理异常的紧急呼叫时,可以在不用SIM卡的情况下操作移动台。用户的移动台包括两部分,SIM卡和MS。SIM卡寄存用户的鉴约信息,与HLR中的鉴约信息相同。没有SIM卡,MS不能接入GSM网络,但是当用于紧急业务时除外。ME是用户设备(即话机,也可以使用另一个话机),这样为防失窃,系统配置了EIR。用户权与用户设备是分开的,用户设备只是一台有权收发信机,用户可以买卡租机,这也是一种新的业务。6.1.2网络结构及功能2023/2/1162.基站子系统(BaseStationSystem
,BSS)基站子系统是由基站收发信台(BTS)和基站控制器(BSC)这两部分功能实体构成。它通过无线接口直接与移动台相接,负责无线发送、接收和无线资源管理。另一方面,基站子系统与网络子系统(NSS)中的移动业务交换中心(MSC)相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。6.1.2网络结构及功能2023/2/1176.1.2网络结构及功能图6-3一种典型BSS组成方式2023/2/118(1)基站收发信台(BaseTransceiverstation,BTS)BTS属于基站子系统的无线部分,由基站控制器(BSC)控制,服务于某个小区的无线收发设备,完成BSC与无线信道之间的转换,实现BTS与移动台(MS)之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能,BTS包含天线系统,无线频率功率放大器,所有的数字信号处理设备主要分为基带单元、载频单元、控制单元三大部分。6.1.2网络结构及功能2023/2/119(2)基站控制器。基站控制器(BSC)是基站子系统(BSS)的控制部分,起着BSS的变换设备的作用,即承担各种接口及无线资源和无线参数管理的任务。BSC主要由下列部分构成:朝向与MSC相接的A接口或与码变换器相接的Ater接口的数字中继控制部分;朝向与BTS相接的Abis接口或BS接口的BTS控制部分;公共处理部分,包括与操作维护中心相接的接口控制。6.1.2网络结构及功能2023/2/1203交换子系统(NSS)交换子系统(NSS):主要包含GSM系统的交换功能和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移动用户之间的通信和GSM移动用户与其他通信网用户之间的通信起着管理作用。是整个移动网的控制中心,与公网中的电话交换设备功能类似,具有话务控制、号码分析、计费、呼叫统计等功能,另外它还具有实现数据业务的功能。交换系统包括下列功能单元:移动业务交换中心(MSC);拜访位置寄存器(VLR);归属位置寄6.1.2网络结构及功能2023/2/121存器(HLR);鉴权中心(AUC);设备识别寄存器(EIR);操作维护中心(OMC)MSC功能与作用:MSC是交换的核心:①呼叫处理:呼叫建立、连接与清除;切换过程;移动性管理;位置更新过程;用户身份识别。从HLR、VLR、AUC中获取位置登记和呼叫请求所需的数据.②操作与维护:数据库管理;测量;人机接口(MMI)6.1.2网络结构及功能2023/2/122③网间互通。④计费。⑤MSC类型普通MSC网关MSC(GMSC):网间互通汇接MSC(TMSC):长途汇接GMSC称为入口移动交换局或称门道局。它具有从HLR查询得到被叫MS目前的位置信息,并根据此信息选择路由。GMSC可以是任意的MSC,也可以单独设置。单独设置时,不处理MS的呼叫,因此不需设VLR,不与BSC相连。6.1.2网络结构及功能2023/2/123(2)VLR(VisitorLocationRegister)功能与作用①移动台状态②部分补充业务数据③移动站的位置登记(LAI),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④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,临时移动用户识别号(TMSI)管理⑤移动用户漫游号MSRN管理,动态用户数据库。6.1.2网络结构及功能2023/2/124VLR用于寄存所有进入本交换机服务区域用户的信息。VLR看成是分布的HLR,VLR与MSC配对合置于一个物理实体中(因为每次呼叫,它们之间有大量的信令传递,若分开,信令链路负荷大,所以将MSC与VLR接口做成AXE的内部接口)。VLR中也寄存两类信息:
一是本交换区用户参数,该参数是从HLR中获得的。二是本交换区MS的LAI。6.1.2网络结构及功能2023/2/125(3)HLR(HomeLocationRegister)功能与作用①分配给移动用户的两个号码:IMSI、MSISDN②当前用户的VLR(当前位置)位置信息③用户信息:用户的入网信息,注册的有关业务信息等④用户申请的补充业务⑤补充业务信息(例:当前转移的电话号码)⑥用户状态(registered/deregistered)。用于管理移动用户的数据库,静态数据库。6.1.2网络结构及功能2023/2/126HLR是管理部门用于管理移动用户呼叫资料的数据库。当一个人购买移动网的移动台时,他将被登记在该网络的HLR中,HLR与各营业点的终端相连。它储存两类数据:
一是用户的参数,包括:MSISDN、IMSI、用户类别、Ki,补充业务等参数。二是用户的位置信息,该MS目前处于哪个MSC/VLR中,即MSC/VLR地址。6.1.2网络结构及功能2023/2/127
图6.46.1.2网络结构及功能2023/2/128AUC功能与作用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-Ki,RAND;A3,A8算法。6.1.2网络结构及功能2023/2/129EIR(EquipmentIdentityRegister)功能与作用①存储信息:移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)②防止非法使用偷窃的、有故障的或未经许可的移动设备
•白名单:包含所有经注册登记的合法移动设备包。
•黑名单:含所有被禁止使用的移动设备;包含所有要跟踪的移动设备。6.1.2网络结构及功能2023/2/130AUC与EIR也是数据库,但与呼叫的建立无关。AUC是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥,即三参数组。AUC是由计算机系统(PC或VAX)实现的。EIR用来检验设备的合法性,可以禁止未经批准的话机设备使用。它内存三种名单:白名单---合法设备;黑名单---非法设备;灰名单---故障设备。6.1.2网络结构及功能2023/2/131(6)其他①IMEI查询流程为:呼叫建立;在EIR查询IMEI;请求IMEI传送;查询结果送MSC。②HLR和VLR:由于MS位置的移动性,因此要建立至MS的终接呼叫,需在网络中设置一些数据库,用来保存MS的位置信息。HLR和VLR是与呼叫建立密切相关的两个数据库。6.1.2网络结构及功能2023/2/1324、操作支援系统(OSS)在GSM建议中称为OMC,用于整个系统的集中操作与维护。其功能如下:(1)网络的监视和操作,例如:告警及处理。(2)无线规划,例如:增加蜂窝小区及载频。(3)交换系统的管理,例如:软件和数据的修改。(4)性能的管理,例如:产生统计报告。6.1.2网络结构及功能2023/2/1336.1.3接口和接口协议
GSM系统的公用陆地移动通信网的信令系统是以7号信令网络为基础的。1.主要接口GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口。图6-4GSM系统的主要接口2023/2/134(1)A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口;从系统的功能实体而言,就是移动交换中心(MSC)与基站控制器(BSC)之间的互连接口,其物理连接是通过采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路来实现的;接口传送的信息包括对移动台及基站管理、移动性及呼叫接续管理等。
6.1.3接口和接口协议
2023/2/135(2)Abis接口Abis接口。定义为基站子系统的基站控制器(BSC)与基站收发信机(BTS)两个功能实体之间的通信接口,用于BTS(不与BSC放在一处)与BSC之间的远端互连方式;采用标准的2.048Mb/s或64kb/sPCM数字传输链路来实现的;支持所有向用户提供的服务,并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。6.1.3接口和接口协议
2023/2/136(3)Um接口Um接口(空中接口)。定义为移动台(MS)与基站收发信机(BTS)之间的无线通信接口;GSM系统中最重要、最复杂的接口;用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通;传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。6.1.3接口和接口协议
2023/2/137
2.交换子系统内部接口交换子系统由移动业务交换中心(MSC)、访问用户位置寄存器(VLR)、归属用户位置寄存器(HLR)等功能实体组成。网络子系统内部接口包括B、C、D、E、F、G接口。6.1.3接口和接口协议
图6-5网络子系统内部接口示意图2023/2/138(1)B接口B接口。定义为移动交换中心(MSC)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的内部接口;用于MSC向VLR询问有关移动台(MS)当前位置信息或者通知VLR有关MS的位置更新信息等。(2)C接口C接口。定义为MSC与原籍用户位置寄存器(HLR)之间的接口;用于传递路由选择和管理信息。两者之间是采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路实现的。6.1.3接口和接口协议
2023/2/139(3)D接口
D接口。定义为原籍用户位置寄存器(HLR)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口;用于交换移动台位置和用户管理的信息,保证移动台在整个服务区内能建立和接受呼叫;由于VLR综合于MSC中,因此D接口的物理链路与C接口相同。(4)E接口E接口。相邻区域的不同移动交换中心之间的接口;用于移动台从一个MSC控制区到另一个MSC控制区时交换有关信息,以完成越区切换;6.1.3接口和接口协议
2023/2/140接口的物理链接方式是采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路实现的。(5)F接口F接口定义为MSC与移动设备识别寄存器(EIR)之间的接口;用于交换相关的管理信息;接口的物理链接方式也是采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路实现的。(6)G接口G接口定义为两个访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口6.1.3接口和接口协议
2023/2/141当采用临时移动用户识别码(TMSI)时,此接口用于向分配TMSI的VLR询问此移动用户的国际移动用户识别码(IMSI)的信息;G接口的物理链接方式与E接口相同。3.GSM系统与其他公用电信网的接口其他公用电信网主要是指公用电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)、分组交换公用数据网(PSPDN)和电路交换公用数据网(CSPDN)。GSM系统通过移动交换中心(MSC)与公用电信网互连;6.1.3接口和接口协议
2023/2/1424.各接口协议图6-6GSM系统主要接口的协议分层示意图6.1.4接口和接口协议
2023/2/1436.2GSM系统的无线传输方式
6.2.1TDMA/FDMA接入方式(GSM无线接入原理)6.2.2信道及其组合6.2.3时隙的格式6.2.4信道的组合方式2023/2/1441概述GSM系统中,有若干个小区(3个、4个或7个)构成一个区群,区群内不能使用相同频道,每个小区使用多个载频,每一频点(频道或叫载波)上可分成8个时隙,每一时隙为一个信道,一个频道最多可有8个移动用户同时使用。多址接入方式,在25MHz的频段中共分124个频道,频道间隔200kMz;每一载波上可分成8个时隙,每一时隙为一个信道;6.2.1TDMA/FDMA接入方式
2023/2/145每信道占用带宽200kHz/8=25kHz,8个时隙构成一个TDMA帧,帧长度约为4.615ms。每个时隙含156.25个码元,时隙宽为0.577ms;时分多址(TDMA)的物理信道中,帧的结构或组成是基础。8个时隙构成一个TDMA帧,帧长为4.615ms,如图6-7所示。对双工载波各用一个时隙构成一个双向物理信道,这种物理信道共有124 × 8 = 992个,根据需要分配给不同的用户使用。6.2.1TDMA/FDMA接入方式
2023/2/146移动台在特定的频率上和特定的时隙内,以猝发方式向基站传输信息,基站在相应的频率上和相应的时隙内,以时分复用的方式向各个移动台传输信息。6.2.1TDMA/FDMA接入方式
图6-7TDMA/FDMA接入方式2023/2/1472.频率与频道序号GSM系统工作在以下射频频段:上行(移动台发、基站收)为890MHz~915MHz下行(基站发、移动台收)为935MHz~960MHz收、发频率间隔为45MHz。移动台采用较低频段发射,传播损耗较低,有利于补偿上、下行功率不平衡的问题。由于载频间隔是0.2MHz,因此GSM系统整个工作频段分为124对载频。其频道序号用n表示,则上、下两频段中序号为n的载频可用下式计算:下频段fl(n) = (890 + 0.2n)MHz上频段fh(n) = (935 + 0.2n)MHz6.2.1TDMA/FDMA接入方式
2023/2/148在GSM中,无线路径上采用的是时分多址(TDMA)方式。每一个载频上有8个时隙,每一个时隙相当于模拟系统中的一个信道,可提供一个移动台通话,最多可有8个移动用户使用同一频点,他们使用不同的时隙。8个移动台分别工作在一个载频上的8个不同的时隙上。TACS系统:25MHZ/25KHZ=1000个频道,频道=信道GSM系统:25MHZ/200KHZ-1=124个频道,124×8=992信道,频道信道6.2.1TDMA/FDMA接入方式
2023/2/149GSM中900Mhz为例:上行频率:890-915MHz;下行频率:935-960MHz共分为124对双工载频,载频间隔为200KHz。每载频共分8个时隙,即为8个信道。总信道数为124×8=992个信道。124个频点中包含了联通,邮电GSM和TACS。6.2.1TDMA/FDMA接入方式
2023/2/1503调制方式GSM的调制方式是高斯型最小移频键控(GMSK)方式,矩形脉冲在调制器之前先通过一个高斯滤波器。GSM的调制方式是高斯型最小移频键控(GMSK)方式,矩形脉冲在调制器之前先通过一个高斯滤波器。4载频复用与区群结构GSM系统中,基站发射功率为每载波500W,每时隙平均为500/8=62.5W。移动台发射功率分为0.8W、2W、5W、8W和20W五种,可供用户选择。6.2.1TDMA/FDMA接入方式
2023/2/1511数字无线接口(Um接口)概念:移动台与基站收发信机间接口的统称。是移动通信实现的关键。是不同系统的区别所在:无线接口中信道、数据格式等。GSM系统中,由于在无线接口采用了TDMA技术,每帧包括8个时隙TS,BTS到MS为下行信道,MS到BTS为上行信道。6.2.2
信道及其组合
2023/2/1526.2.2
信道及其组合
2帧结构图6-8给出了GSM系统各种帧及时隙的格式。
图6-8GSM系统各种帧及时隙的格式2023/2/153当一个TDMA帧分为8时隙,帧长度为120/26=4.615ms,每个时隙含156.25个码元,码长度为15/26==0.577msTDMA帧构成复帧有两种:一种是由26帧组成的复帧,这种复帧长度120ms,主要用于业务信息的传输,也称业务复帧;另一种由51帧组成的复帧,这种复帧长度235.385ms,专用于传输控制信息,也称控制复帧。由51个业务复帧或26个控制复帧均可组成一个超帧,超帧的周期为1326个TDMA帧。6.2.2
信道及其组合
2023/2/154由2048个超帧组成一个超高帧。帧的编号以超高帧为周期,从0到2715647上行传输所用的帧号和下行传输所用的帧号相同。所以上行帧相对于下行帧,在时间上推后3个时隙。图6-9所示。
6.2.2
信道及其组合
图6-9上行帧号和下行帧号所对应的时间关系2023/2/1553信道分类无线信道分为物理信道和逻辑信道,逻辑信道又可以分为业务信道和控制信道两种。(1)物理信道一个载频上的TDMA帧的一个时隙为一个物理信道。GSM中每个载频分为8个时隙,有8个物理信道。信道0~7对应时隙TS0~TS7,每个用户占用一个时隙用于传递信息。6.2.2
信道及其组合
2023/2/156在一个TS中发送的信息称为一个突发脉冲序列(用户在该信道上,即该时隙上发出的信息比特流被称为突发脉冲序列)。GSM的物理信道有992条。(2)逻辑信道大量的信息传递于BTS和MS之间,逻辑信道是从信息内容的性质角度定义划分的。是一种人为的定义。这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从BTS到MS的方向称为下行链路,相反的方向称为上行链路。6.2.2
信道及其组合
2023/2/157把信道上传递的内容分成业务信息(话音、数据等)和控制信息(控制呼叫进程的信令)两大类。定义与之对应的逻辑信道称为业务信道和控制信道。逻辑信道有12条。①业务信道(TCH)主要传输数字化话音或数据,其次还有少量的随路控制信令。业务信道有全速率业务信道(TCH/F)和半速率业务信道(TCH/H)之分。半速率业务信道所用时隙是全速率业务信道所用时隙的一半。是上行和下行的点对点通信的信道。分类为:语音业务信道;数据业务信道。6.2.2
信道及其组合
2023/2/158话音业务信道:载有编码话音的业务信道分为全速率话音业务信道(TCH/FS)和半速率话音业务信道(TCH/HS),两者的总速率分别为22.8kb/s和11.4kb/s。对于全速率话音编码,话音帧长20ms,每帧含260bit话音信息,提供的净速率为13kb/s。数据业务信道:在全速率或半速率信道上,通过不同的速率适配和信道编码,用户可使用下列各种不同的数据业务:9.6kb/s,全速率数据业务信道(TCH/F9.6);4.8kb/s,全速率数据业务信道(TCH/F4.8);6.2.2
信道及其组合
2023/2/1594.8kb/s,半速率数据业务信道(TCH/H4.8);≤2.4kb/s,全速率数据业务信道(TCH/F2.4);≤2.4kb/s,半速率数据业务信道(TCH/H2.4)。6.2.2
信道及其组合
2023/2/160②控制信道(CCH):用于传送信令和同步信号。根据所需完成的功能又把控制信道分类成广播信道(BCH);公共控制信道(CCCH);专用控制信道(DCCH)。A广播信道(BCH)。广播信道是一种“一点对多点”的下行信道控制信道,用于基站向移动台广播公用的信息。传输的内容主要是移动台入网和呼叫建立所需要的有关信息。其中又分为:频率校正信道(FCCH):传输供移动台校正其工作频率的信息;6.2.2
信道及其组合
2023/2/161同步信道(SCH):用于传送给MS的帧同步(TDMA帧号)和BTS的识别码(BSIC)的信息。广播控制信道(BCCH):广播每个BTS小区特定的通用信息。传输系统公用控制信息。如LAI、小区内允许最大输出功率、相邻小区的BCCH载频等。B公共控制信道(CCCH):该类信道是一种双向信道,主要用于寻呼接续阶段传输链路连接所需要的控制信令。以及完成移动台所需专用控制信道的申请和分配。6.2.2
信道及其组合
2023/2/162寻呼信道(PCH):用于寻呼(搜索)MS,是下行信道。随机接入信道(RACH):用于移动台随机提出的入网申请,即请求分配一个独立专用控制信道(SDCCH),是上行信道。允许接入信道(AGCH):用于基站对移动台的入网申请作出应答,即分配一个独立专用控制信道(SDCCH)。当移动台经随机接入信道(RACH)申请到专用信道后,系统经AGCH将分配给该移动台的专用信道通知移动台。所以AGCH/RACH成对使用。这是一个下行信道。6.2.2信道及其组合
2023/2/163C专用控制信道(DCCH):是一种点对点的双向控制信道,其用途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中在移动台和基站之间传输必要的控制信息。分为三类:独立专用控制信道(SDCCH):
用于在分配业务信道(TCH)前的呼叫建立过程中传送系统信令。例如,登记、鉴权等信令均在此信道上传输,经鉴权确认后,再分配业务信道(TCH)。
是一个点对点的双向信道。6.2.2信道及其组合
2023/2/164慢速辅助控制信道(SACCH):在移动台和基站之间,需要周期性地传输一些信息。SACCH可与一个业务信道或一个独立专用控制信道联用。SACCH安排在业务信道时,以SACCH/T表示;安排在控制信道时,以SACCH/C表示。如传送移动台接收到的关于服务及邻近小区的信号强度测试报告、MS的功率管理和时间的调整等。SACCH是双向的点对点控制信道。6.2.2信道及其组合
2023/2/165•快速随路控制信道(FACCH):
传送比慢速辅助控制信道(SACCH)所能处理的高得多的速率的信令信息。传送与独立专用控制信道(SDCCH)相同的信息,只有在没有分配SDCCH的情况下,才使用这种控制信道。使用时要中断业务信息,把FACCH插入业务信道,每次占用的时间很短,约18.5ms。通常在切换时使用。6.2.2信道及其组合
2023/2/166图6-10GSM系统的信道分类6.2.2信道及其组合
2023/2/167举例说明:(1)手机开机:搜索广播控制信道(BCCH),利用频率校正信道(FCCH)同步,移动台读取同步信道(SCH)并识别BTS,然后读取广播控制信道(BCCH)上的系统信息。(2)登记接入:移动台通过随机接入信道(RACH)请求接入,系统通过允许接入信道(AGCH)分配一个独立专用控制信道(SDCCH),双方利用SDCCH完成登记。6.2.2信道及其组合
2023/2/168(3)被叫接入:系统通过寻呼信道(PCH)寻呼到手移动台,移动台通过随机接入信道(RACH)相应,系统通过允许接入信道(AGCH)分配一个独立专用控制信道(SDCCH),双方利用SDCCH完成登记和接入,在慢速辅助控制信道(SACCH)上发送测量报告,最后系统为移动台分配业务信道(TCH)。(4)主叫接入:移动台通过RACH发送接入请求,系统通过AGCH为移动台分配SDCCH,双方利用SDCCH建立呼叫,移动台在SACCH上发送测量报告,系统为移动台分配TCH。6.2.2信道及其组合
2023/2/1696.2.3信道的组合方式
逻辑信道组合是以帧为基础的,“组合”是将各种逻辑信道装载到物理信道上去。逻辑信道与物理信道之间存在着映射关系。信道的组合形式与通信系统在不同阶段(接续或通话)所需要完成的功能有关,也与传输的方向(上行或下行)有关,还与业务量有关。1业务信道的组合方式业务信道有全速率和半速率之分,下面只考虑全速率情况。2023/2/1706.2.3信道的组合方式
业务信道的复帧含26个TDMA帧,其组成的格式和物理信道(一个时隙)的映射关系如图6-11所示。图6-11业务信道的组成格式2023/2/1716.2.3时隙的格式
在GSM系统中,每帧含8个时隙,时隙的宽度为0.577ms,其中包含156.25bit。TDMA信道上一个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列。或指移动台与基站间一个载频上8个时隙中任一时隙内(即在一帧中)发送的信息比特流,约为156.25bit。其结构在前面已经有初步的介绍。图6.16移动台框图2023/2/172突发脉冲串的形成在GSM系统中,一个TDMA帧每时隙只能送出257个比特,并以不连续的脉冲串形式在无线信道上传送,因此除了257个比特的话音数据外,还必须加入其它的一些比特,这些比特包括前后各3个尾比特(TB),用于帮助均衡器知道突发脉冲串的起始位和停止位;26个训练比特,用于均衡器计算信道模型;两个1比特的借用标志,用于表示此突发脉冲序列是否被快速随路控制信道FACCH信令借用。插入这些比特后,信号的数码率从22.8Kbit/s升至33.8Kbit/S。6.2.3时隙的格式
2023/2/173接收机的工作流程是:接收突发脉冲串,在均衡器中计算评估比特序列的同时,还建立起信道模型。在全部8个1/2突发脉冲串接收齐和解密之后,它们被重新装配成456个比特的消息。该消息序列被解码,以便检测和校正传输期间的差错。解码器使用来自均衡器的、能改善差错校正功能的软信息,即比特正确的概率。最后是对该比特流进行话音解码,把它转换成模拟话音。图6.11突发脉冲串的形成6.2.3时隙的格式
2023/2/174根据所传信息的不同,时隙所含的具体内容及组成的格式也不同。突发脉冲序列分为五种类型:普通突发脉冲序列、空闲突发脉冲序列、频率校正突发脉冲序列、同步突发脉冲序列和接入突发脉冲序列。1常规
(普通)突发(NormalBurst,NB)脉冲序列常规突发脉冲序列也称普通突发脉冲序列,用于业务信道及专用控制信道,其组成格式如图6-17所示。6.2.3时隙的格式
2023/2/175图
常规突发序列的振幅图6.2.3时隙的格式
2023/2/1766.2.3时隙的格式
图6-17常规突发脉冲序列的格式频率校正突发(FrequencyCorrectionBurst,FCB)脉冲序列频率校正突发脉冲序列用于校正移动台的载波率,用于移动台的频率同步,在频率校正信道(FCCH)上发送。2023/2/177固定比特142bit:使调制器发送一个频偏为67.5KHz的全“0”比特。用于构成FCCH,使MS获得频率上的同步,如图6-18所示。同步突发(SynchronizationBurst,SB)脉冲序列同步突发脉冲序列用于移动台的时间同步。用于传输TDMA帧号和基站识别码(BSIC)信息。这在同步信道(SCH)上发送。其格式如图6-19所示,6.2.3时隙的格式
图6-18频率校正突发脉冲序列的格式2023/2/1786.2.3时隙的格式
39bit的加密比特:包含25bit信息位、10bit奇偶校验、4bit尾比特。再经1:2卷积编码,得到总比特数78bit,分成两个39bit的编码段填入。其中25bit信息位由两部分组成:6bit基站识别码BSIC、19bitTDMA帧号。图6-19同步突发脉冲序列的格式2023/2/1794接入突发(AccessBurst,AB)脉冲序列接入突发脉冲序列用于上行传输方向,在随机接入信道(RACH)上传送,用于移动用户向基站提出入网申请。用于随机接入,它有一个较长的保护间隔,这是为适应移动台首次接入不知道时间提前值而设置的。图6-20接入突发脉冲序列的格式6.2.3时隙的格式
2023/2/1806.2.3时隙的格式
图6-20接入序列突发的时延36bit为加密比特:8bit信息、6bit的奇偶校验和4bit的尾比特,共18bit经1:2的卷积编码得到36bit填入。8bit的信息位:3bit:接入原因,用于表明紧急呼叫等;5bit:随机鉴别器,用于检查确定碰撞后的重发时间。2023/2/1815空闲突发脉冲序列DB用户无信息传输时,用DB代替NB在TDMA时隙中传送,不携带任何信息,不发送给任何移动台,格式与普通突发脉冲序列相同,只是其中加密比特改为具有一定的比特模型的混合比特。除了上述四种格式之外,还有一种不发送实际信息的时隙格式,称为“虚设时隙”格式,用于填空,其结构和NB格式相同,但只发送固定的比特序列。6.2.3时隙的格式
图6.21空闲突发脉冲串示意图
2023/2/1826.2.4GSM网络结构1区域定义GSM系统属于小区制大容量移动通信网。在它的服务区间,设置很多基站,移动通信网在此服务区内,具有控制、交换功能,以实现位置更新、呼叫接续、过区切换及漫游服务等功能。在由GSM系统组成的移动通信网络结构中,其相应的区域定义如图6-22所示。GSM服务区;公用陆地移动通信网;
MSC区;位置区;基站区;扇区。2023/2/1836.2.4GSM网络结构图6-22GSM系统的区域定义2023/2/184(1)GSM服务区。服务区是指移动台可获得服务的区域,即不同通信网(如PSTN或ISDN)用户无需知道移动台的实际位置而可与其通信的区域。(2)公用陆地移动通信网(PLMN)。一个公用陆地移动通信网(PLMN)可由一个或若干个移动交换中心(MSC)组成。在该地区内具有共同的编号制度和路由计划。并由移动交换中心(MSC)完成呼叫接续。6.2.4GSM网络结构2023/2/185(3)移动交换中心(MSC)或MSC/VLR业务区移动交换中心(MSC)区是指一个移动交换中心(MSC)所控制的区域,通常它连接一个或若干个基站控制器,每个基站控制器控制着多个基站收发信机。从地理位置来看,移动交换中心(MSC)包含多个位置区。GSM/PLMN网络的服务区是由一个或几个MSC/VLR业务区构成,能够提供GSM/PLMN网络与其它通信网络间的链路,具有为呼叫查询、选接呼叫路由的功能的MSC称为入口MSC,简称GMSC。6.2.4GSM网络结构2023/2/186图6.23入口MSC的网络位置6.2.4GSM网络结构2023/2/187MSC作为GSM/PLMN的入局汇接交换机,它具有为移动终端的呼叫询问呼叫路由的功能。它能使系统为呼叫选路至它们的最终的目的地——被叫移动台。MSC/VLR服务区表示由该MSC所覆盖的服务区域,凡在该区的移动台均在该区的拜访位置寄存器(VLR)登记。因此,MSC总与VLR构成同一个节点,写作MSC/VLR。每个MSC/VLR服务区又被分成若干个位置区6.2.4GSM网络结构2023/2/188(4)位置区(LA)广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。位置区是MSC/VLR业务区的一部分。每一个MSC/VLR业务区分成几个位置区,在一个位置区内,移动台可以自由地移动,不需做位置更新。所以,一个位置区是广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。一个位置区只能属于一个MSC/VLR。利用位置区识别码(LAI),系统能够区别不同的位置区。6.2.4GSM网络结构2023/2/189位置区一般由若干个小区组成,移动台在位置区内移动无需进行位置更新。通常呼叫移动台时,向一个位置区内的所有基站同时发寻呼信号。一个位置区又划分为若干个小区。(5)基站区基站区即小区,它表示网络中一个BTS的无线覆盖区域。它是网络中一个基本的无线覆盖的区域。6.2.4GSM网络结构2023/2/190一个位置区可划分为若干个小区,一个小区是具有一个全球识别码(CGI)的。同时,利用基站识别码(BSIC),移动台本身能区分使用同样的载频的各个小区。(6)扇区。当基站收发信机天线采用定向天线时,基站区分为若干个扇区。6.2.4GSM网络结构2023/2/1912网络结构GSM网络与TACS网络不同,采用了专网的形式,网135、136、137、138、139实际是一个网,只是号码段不同。我国数字PLMN网由三级组成,本地网----省网-----全国网。(1)GSM移动业务本地网的网络结构(移动业务本地网)原则上长途编号区为二位、三位的地区可设移动业务本地网每个移动业务本地网设立相应的HLR,必要时可增设HLR,用于存储归属该移动业务本地网的所有用户的有关数据。6.2.4GSM网络结构2023/2/1926.2.4GSM网络结构2023/2/1936.2.4GSM网络结构多服务区的网络结构
2023/2/194规模较小的移动本地网
6.2.4GSM网络结构中规模移动本地网2023/2/195大规模移动本地网6.2.4GSM网络结构2023/2/196(2)省内数字移动通信网络的结构(GSM话路网的网络结构)设置若干个移动业务汇接中心(也称二级汇接中心或省级汇接中心),它可以只作汇接中心,也可既作汇接中心又作端局。每个端局至少应与省内两个二级汇接中心相连,省内二级汇接中心之间为网状网。二级网络结构6.2.4GSM网络结构2023/2/1973全国数字移动通信网的网络结构在各大区设立一级移动业务汇接中心,通常为单独设置,省内二级汇接中心应与相应的一级汇接中心相连,一级汇接中心之间也是网状网。三级网络结构业务量大的三级网络业务量小的三级网络6.2.4GSM网络结构2023/2/198二三级混合结构6.2.4GSM网络结构2023/2/1994GSM网络和其他网络的互联移动网与其他网络之间应设置接口局接口局的数量应尽量少接口局可独立设置,也可兼设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6.2.4GSM网络结构2023/2/11001移动用户的ISDN号码(MSISDN)
指主叫用户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中用户所需拨的号码。号码结构:国家码CC:我国为86国内有效ISDN号: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)HLR识别号:H0H1H2H36.3系统编号2023/2/11016.3系统编号移动用户号:ABCD
2023/2/11022国际移动用户识别码(IMSI)在无线路径和整个GSM移动通信网上正确地识别某个移动用户,就必须给移动用户分配一个特定的识别码。这个识别码称为国际移动用户识别码(IMSI);用于GSM移动通信网所有信令中,存储在用户识别模块(SIM)、原籍用户位置寄存器(HLR)和访问用户位置寄存器(VLR)中。6.3系统编号2023/2/1103结构(15位):如图所示我国MCC为460MNC的值中国移动为00、中国联通为016.3系统编号2023/2/11046.3系统编号3临时移动用户识别码(TMSI)考虑到移动用户识别码的安全性,GSM系统能提供安全保密措施,即空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码(TMSI)代替国际移动客户识别码(IMSI)。两者之间可按一定的算法互相转换。访问位置寄存器(VLR)可给来访的移动用户分配一个临时移动用户识别码(TMSI)(只限于在该访问服务区使用);临时移动用户识别码(TMSI)总长不超过4个字节,其格式可由各运营部门决定。2023/2/11054移动用户漫游号码MSRN当移动台漫游到一个新的服务区时,由访问用户访问位置寄存器(VLR)给它分配一个临时性的漫游号码,并通知该移动台的原籍用户位置寄存器(HLR),用于建立通信路由。一旦该移动台离开该服务区,此漫游号码即被收回,并可分配给其它来访的移动台使用;漫游号码的组成格式与移动国际(或国内)ISDN号码相同;6.3系统编号2023/2/1106中国GSM移动通信网技术体制规定如下(以中国移动网为例):139后二位为零的MSISDN号码为移动用户漫游号码(MSRN),即13900MlM2M3ABC。MlM2M3为MSC的号码,与MSISDN号码中的H1H2H3相同。6.3系统编号2023/2/11075位置区识别码(LAI)位置区识别码用于移动用户的位置更新,LAC用于识别移动网中的一个位置区.结构:MCC+MNC+LACMCC——移动用户国家码,同IMSI中的前三位数字;
6.3系统编号2023/2/1108
MNC——移动网号,同IMSI中的MNC;
LAC——位置区号码,为一个2字节BCD编码,表示为X1X2X3X4。在一个GSMPLMN网中可定义65536个不同的位置区。
6全球小区识别码(CGI)用来识别一个位置区内的小区,它是在位置区识别码(LAI)后加上一个小区识别码(CI)。CI是一个2字节BCD编码,由各MSC自定。6.3系统编号2023/2/1109MCCMNCLAC位置区识别码(LAI)CI全球小区识别码(CGI)6.3系统编号如:460001362225371460就是“中国的国家码”;00就是“中国移动的网络码”;13622就是“位置区”25371就是“小区号”。
MSC和BSC的CGI不一致就是MSC加的CGI和BSC加的CGI不一样,这样的话手机在这个小区下打不了也接不了电话,两个不一致时MSC和BSC都互相找不到对方发来CGI,所以两边都会回绝通话。
2023/2/11107基站识别色码(BSIC)用于识别相邻国家的相邻基站的,为6bit编码。结构:NCC+BCCNCC——国家色码,主要用来区分国界各侧的运营者(国内区别不同的省),为XY1Y2。X:运营者(移动X=1,联通=0)Y1、Y2:分配见表5.4所示。BCC——基站色码,识别基站。由运营设定。
6.3系统编号2023/2/1111
Y2Y1
010吉林、甘肃、西藏、广西、福建、湖北、北京、江苏黑龙江、辽宁、宁夏、四川、海南、江西、天津、山西、山东1新疆、广东、河北、安徽、上海、贵州、陕西内蒙古、青海、云南、河南、浙江、湖南表Y1Y2的分配6.3系统编号2023/2/11126.3系统编号6国际移动设备识别码IMEI区别移动台设备的标志,可用于监控被窃或无效的的移动设备。结构(15位):TAC(6)+FAC(2)+SNR(6)+SP(1)TAC为型号批准码,由欧洲型号中心分配;FAC为工厂装配码,由厂家编码,表示生产厂家及装配地;SNR为序号码,由厂家分配;SP为备用2023/2/1113IMEI可在待机状态下按“*#06#”读取读取的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7MSC/VLR号码在No.7信令消息中使用的、代表MSC的号码8HLR号码在No.7信令消息中使用的、代表HLR的号码9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6.3系统编号2023/2/11146.3系统编号10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:13SH00X1X2X3500X1X2X3与当地的长途区号相同,两位长途区号的地区X3设为0用户发送短消息前,必须先设置短消息中心号码2023/2/111511拨号方式拨号方式是使用户可以通过拨十进制数字实现本地呼叫、国内长途呼叫及国际长途呼叫的一种方式。我国移动通信网技术体制规定的GSM移动通信的拨号方式是(以中国移动网为例):
移动→本地固定:PQRABCD移动→外地固定:0XYZPQRABCD移动→移动:13SH0H1H2H3ABCD固定→本地移动:13SH0H1H2H3ABCD6.3系统编号2023/2/1116固定→外地移动:013SH0H1H2H3ABCD移动→待服业务0XYZ1XX,其中对火警只须拨119,对匪警只须拨110,对急救中心只须拨120,对交警中心只须拨122。国际用户移动用户国际长途有权字冠+139H0H1H2H3ABCD
移动用户国际用户00+国家代码+该国内有效电话号码其中,0——国内长途有权字冠;
00——国际长途有权字冠;XYZ为长途区号;PQR为市话局端局号;ABCD为用户号;1XX——特种业务号码。6.3系统编号2023/2/11176.4路由及接续6.4.1路由选择路由选择原则为:PSTN用户呼叫移动用户时,尽可能快进入移动网查询路由;移动用户呼叫PSTN用户,立即进入PSTN,由PSTN进行接续。1国内呼叫接续移动用户呼叫PSTN用户: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)接至接口局(GWp),进入PSTN网,如图所示。
2023/2/1118呼叫MSC所在地固定用户呼叫外地固定用户6.4路由及接续2023/2/1119PSTN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,如下图所示。6.4路由及接续2023/2/1120呼叫本地移动用户呼叫外地移动用户6.4路由及接续2023/2/1121
若主叫PSTN用户本地未建立移动网络,课采用两种方式:主叫本地PSTN端局(或汇接局TS)与就近GSM移动网络接口局间建立直达路由。呼叫也可以通过PSTN的长途接续到就近的移动端口局GMSC,如下图所示。6.4路由及接续2023/2/1122GSM用户呼叫GSM用户始发MSC通过TMSC查询到被叫用户的路由信息MSRN,由主叫所处的MSC接续至被叫所处的被访MSC(VMSC),如下图所示。6.4路由及接续2023/2/11232国际呼叫接续移动用户用为国际呼叫的主叫:始发MSC分析为国际接入码00后,则立即从始发地通过接口局进入PSTN网。
移动用户作为国际呼叫的被叫:由国外一直接续到北京、上海、广州PSTN的国际局,就近接入移动本地的接口局,在当地GMSC进行路由查询,并建立接续,如下图所示。6.4路由及接续2023/2/11243PLMN与PSPDN的互通分组型终端接入:分组型终端经PSTN接入PSPDN,进网接口规程为ITU-TX.32建议(同步传输),如下图所示。非分组型终端:非分组型终端经PSTN接入PSPDN,进网接口规程为建议ITU-TX.28(非同步传输),如下图所示。6.4路由及接续2023/2/11254PLMN与CHINANET的互通通过PSTN互通:PLMN通过PSTN完成与CHINANET的互通采用两种接口:模拟用户线路;一条或多条E1中继线路,如下图所示。通过专用设备的互通:专用设备一端与MSC相连,一端以局域网LAN的形式接入到CHINANET中。用户首先需要拨叫特定号码(可采用特服号),从而建立MSC与专用设备间的通路,如下图所示。6.4路由及接续2023/2/11266.4.2位置登记和位置更新1位置登记移动台第一次接入系统时向系统报告位置称为位置登记。位置登记(或称注册)是通信网为了跟踪移动台的位置变化,而对其位置信息进行登记、删除和更新的过程。GSM蜂窝通信系统把整个网络的覆盖区域划分为许多位置区,并以不同的位置区标志进行区别,如图6-32中的LA1,LA2,LA3,…6.4路由及接续2023/2/1127图6-32位置区划分的示意图6.4路由及接续2023/2/1128当一个移动用户首次入网时,它必须通过移动交换中心(MSC),在相应的位置寄存器(HLR)中登记注册,把其有关的参数(如移动用户识别码、移动台编号及业务类型等)全部存放在这个位置寄存器中,于是网络就把这个位置寄存器称为原籍位置寄存器。移动台的不断运动将导致其位置的不断变化。这种变动的位置信息由另一种位置寄存器,即访问位置寄存器(VLR)进行登记。并向该移动台的HLR查询其有关参数。此HLR要临时保存VLR提供的位置信息。离开高区域,VLR删除该位置信息。6.4路由及接续2023/2/1129位置区的标志在广播控制信道(BCCH)中播送,移动台开机后,就可以搜索此BCCH,从中提取所在位置区的标志。系统通过空中接口的广播控制信道(BCCH)连续发送位置区的标志(位置区识别码,LAI),移动台开机后,就可以搜索此BCCH,从中提取所在位置区的标志。如果移动台从广播控制信道(BCCH)中获取的位置区标志就是它原来用的位置区标志,则不需要进行位置更新。6.4路由及接续2023/2/1130如果两者不同,则说明移动台已经进入新的位置区,必须进行位置更新。于是移动台将通过新位置区的基站发出位置更新的请求。当移动台进入某个访问区需要进行位置登记时,它就向该区的MSC发出“位置登记请求(LR)”。如果MS是利用“临时用户识别码(TMSI)”(由(VLR)0分配的)发起“位置登记请求”的(VLR)n收到后,必须先向(VLR)0询问该用户的IMSI,如询问操作成功,(VLR)n再给该MS分配一个新的TMSI,接下去的过程与上面一样。6.4路由及接续2023/2/1131图6.33位置登记过程举例6.4路由及接续2023/2/11322
位置更新:移动中的移动台从一个位置区移动至另一个位置区时,需要向系统登记其位置的变化信息,这个过程称为位置更新。位置更新过程发生在移动台空闲时。6.4路由及接续图6.33更新位置过程示意图2023/2/1133位置更新的几种情况:(1)MS在同一位置区中从一个小区到另一个小区,不需位置更新,例:从小区1到小区2,如下图所示。6.4
路由及接续2023/2/1134(2)MS从一个位置区的小区进入另一位置区的小区,需位置更新。MS通过接收BCCH把位置区的变化通知网络,在接入移动通信网的移动业务交换中心的VLR内进行位置信息的更新,同时在HLR中进行位置更新。如下图所示。6.4路由及接续2023/2/1135
以上位置更新分两种情况,如下图所示。
6.4路由及接续2023/2/1136①同MSC/VLR区不同LAI的位置更新(只需更新VLR中的位置)。如下图所示。即小区3到小区4移动时,基站通过新的基站控制器把位置消息传给原来的MSC/VLR,移动用户没有改变MSC/VLR业务区。
6.4路由及接续2023/2/1137②不同MSC/VLR区不同LAI的位置更新工程如下图所示(需更新HLR、VLR中的位置信息)。如MS从小区3到小区5移动时,基站通过新的基站控制器把位置更新请求传给新的MSC/VLR,新的MSC/VLR把位置更新请求转给MS的归属局;HLR进行位置更新后,向新的MSC/VLR发出接受信息,新MSC/VLR收到后,经BTS\BCS发出位置更新证实给MS;同时,HLR向MS原来访问的VLR发位置删除信息,原VLR删除该MS的位置信息后,发位置删除接受信息给HLR。 6.4路由及接续2023/2/11386.4
路由及接续2023/2/11396.4.3呼叫过程通信网上两个终端每次成功的通信都包括三个阶段:即呼叫建立、消息传输和释放。1移动用户主呼:当移动用户拨被呼用户的号码,再按“发送”键(延迟拨发);系统鉴权后若允许该主呼用户接入网络,则MSC/VLR发证实接入请求消息,主呼用户发起呼叫;被呼用户的链路准备好后,网络便向主呼用户发出呼叫建立证实,并分配专用业务信道TCH,主呼用户等候被呼用户响应的证实信号,即完成移动用户的主呼过程。6.4
路由及接续2023/2/11402移动用户被呼:被呼的移动用户的路由到达该移动用户所登记的MSC/VLR后,由该MSC/VLR向移动用户发寻呼消息;位置区内所有的基站都向移动用户发寻呼消息,进行一齐呼叫;在位置区内守听的被叫用户收到寻呼消息并立即响应,即完成移动用户的被呼过程。6.4
路由及接续2023/2/1141下例是一个北京的固定电话用户拨打广州的一个移动用户的呼叫接续过程(被呼过程)。(1)主叫拨号北京市话用户A拨打广州GSM用户B的移动用户的ISDN号码(MSISDN),PSTN网络的交换机分析MSISDN号码,得知B用户为移动用户,它把呼叫转到GSM网络上距它最近的一个具有入口功能的移动业务交换中心GMSC。6.4
路由及接续2023/2/1142(2)GMSC分析被叫号码GMSC分析该号码为广州位置寄存器HLR的用户后将MSISDN号码送至广州HLR,要求查询有关该被叫用户目前所在的位置信息。(3)HLR申请漫游号码MSRNHLR把MSISDN号码转换成国际移动用户识别码(IMSI)后查出用户目前处于哪个MSC并将该IMSI发至该MSC,向该MSC申请分配一个漫游号码。6.4路由及接续2023/2/11436.4路由及接续一个北京的固定电话用户拨打广州的一个移动用户的呼叫接续过程图示。2023/2/1144(4)选定漫游号码MSRNMSC收到IMSI后临时给被叫用户B分配一个漫游号码并将此号码送回HLR,再由HLR发给GMSC使用。(5)连接呼叫至被叫所在的MSCGMSC收到MSRN后,用此号码选择一条出中继路由至MSC。即GMSC把入局呼叫接到被叫用户所在的MSC/VLR业务区,GMSC与MSC/VLR链接可以直接或转接如下图所示。MSC将负责本次呼叫的建立。6.4
路由及接续2023/2/11456.4
路由及接续GMSC与MSC/VLR转接连接GMSC与MSC/VL直接连接2023/2/1146(6)令被叫所在位置区内的所有基站发寻呼信息被呼叫用户所在的VLR根据IMSI查出被叫用户的位置区识别码LAI后,MSC/VLR发出寻呼命令到MS所在位置区内的所有无线基站,再由基站向被叫用户B发呼叫信号。如下图所示。6.4路由及接续2023/2/1147(7)基站寻呼被叫用户B基站收到寻呼命令后,将该寻呼消息(含有MS的IMSI)通过无线控制信道发射。MS接收到寻呼后向基站发回响应信号。(8)
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