第7章 时分多址(TDMA)数字蜂窝网

7.1GSM系统总体7.2GSM系统的无线接口7.3GSM系统的控制与管理7.4三种TDMA蜂窝系统分析比较7.5GPRS——通用分组无线业务思考题与习题

第7章时分多址(TDMA)数字蜂窝网MSC是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。提供交换功能，即在接续用户呼叫过程中与BSC一起完成对传输链路（含无线链路）的选路与连接功能。移动本地网中（一般对应一个长途区号所管辖的区域）设有一个或多个MSC，当有多个MSC时，可指定一个或两个MSC为GMSC(关口MSC)。移动本地网中的MSC通过GMSC与固话网、其它运营商的网络进行连接。普通MSC网关MSC（GMSC—GatewayMSC）：网间互通；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汇接MSC（TMSC—TandemMSC）：长途汇接被访MSC(VMSC—VisitedMSC）

MSC的分类7.1.2GSM的编号计划和拨号方式1、国际移动用户识别码

IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentity)：为了在无线路径和整个GSM移动通信网上正确地识别某个移动客户，就必须给移动客户分配一个特定的识别码。这个识别码称为国际移动客户识别码(IMSI)，用于GSM移动通信网所有信令中，存储在客户识别模块(SIM)、HLR、VLR中。用在MS的移动性、安全性管理及呼叫接续中。此码在所有位置(包括在漫游区)都是有效的。通常在呼叫建立和位置更新时，需要使用IMSI。②

组成结构中国：46000移动H0H1H2H3XXXXX01联通MCC：移动用户所属国家代码MNC：移动网号，用于识别移动客户所归属的移动网。

MSIN：移动用户识别号(包含有HLR识别号H0H1H2H3)，采用等长11位数字构成。唯一地识别国内GSM移动通信网中移动客户。

图7-9IMSI的组成结构IMSIMCCMNCMSIN|------------国际移动客户识别

------------||--国内移动客户识别--|2、临时移动用户识别码TMSI

(TemproryMobileSubscriberIdentity)：为了对IMSI保密，MSC／VLR可给来访移动客户分配一个唯一的TMSI号码，即为一个由MSC自行分配的4字节的BCD编码，仅限在本MSC业务区内使用。

①

功能：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号码替代仅在本地有效，当用户离开此VLR服务区后释放由VLR临时分配TMSI3、移动台国际ISDN号码(MSISDN)①功能：主叫用户为呼叫GSM用户所需的拨叫号码

例如号码结构：图7-10MSISDN的号码结构MSISDN中国：86网络接入号：三位移动：H1H2H3H4ABCD联通：H1H2H3ABCDEHlH2H3H4为每个移动业务本地网的HLR号码，ABCD为移动客户码当客户号码容量受限时，可扩充国内目的地码。中国移动可启用138，137…134，“中国联通公司”可启用131，132…等。4、移动台漫游号码MSRN(MobileStationRoamingNumber)①功能：用于在呼叫时为移动用户选路MS被呼时，由所访问的VLR分配一个MSRN(其中包括MSC/VLR号码)，以确定至MS的路由(VMSC)。路由一旦建立，该号码立即释放。在被访VLR区域内是惟一有效的②组成：中国移动GSM网技术体制规定139后第一位为零的MSISDN号码为移动客户漫游号码(MSRN)，即1390MlM2M3ABC。MlM2M3为MSC的号码。MlM2与MSISDN号码中的HlH2相同。MSRN被叫客户所归属的HLR知道该客户目前是处于哪一个MSC／VLR业务区，为了提供给入口MSC／VLR(GMSC)一个用于选路由的临时号码，HLR请求被叫所在业务区的MSC／VLR给该被叫客户分配一个移动客户漫游号码(MSRN)，并将此号码送至HLR，HLR收到后再发送给GMSC，GMSC根据此号码选路由，将呼叫接至被叫客户目前正在访问的MSC／VLR交换局。路由一旦建立，此号码就可立即释放。这种查询、呼叫选路由功能(即请求一个MSRN功能)是No.7信令中移动应用部分(MAP)的一个程序，在GMSC－HLR－MSC／VLR.的No.7信令网中进行传递。主叫MSAMSCAMSCA被叫HLR被叫MSB被叫VLR被叫MSC?MSRNMSRNMSRN5、位置区识别码LAI(LocationAreaIdentity)组成：MCCMNCLACMCC：移动用户国家代码MNC：移动网号LAC：位置区码，二个字节十六进制数例：中国460008EF06、全球小区识别码GCI（GlobalCellIdentity）

1)用于在全球范围内识别小区

2)结构：LAI+CI

CI（CellIdentity,小区识别码）：是一个2字节BCD编码，由各MSC自定。在一个GSMPLMN网中可定义65536(164)个不同的位置区7、基站识别码BSIC（BSIdentityCode）用于识别相邻国家、地区或不同运营商的相邻基站。结构如下：NCCBCC3bit3bit注释：NCC(NetworkColorCode)：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(邮电X＝1，联通＝0)Y1、Y2：分配见下表。BCC：BTS色码，由运营部门设定，用来识别相同载频的不同基站。Y1Y2010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0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8、国际移动设备识别码IMEI(InternationalMobileEquipmentIdentity)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。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IMEI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.7.2.2信道类型及组合

1.帧结构

2.信道分类

3.时隙格式(突发脉冲序列)4.信道组合方式以超高帧为周期，给每帧编序号0、1、2、3…2715647(帧序号：用于加密)。帧(TDMA帧：帧长4.615ms，时隙长0.577ms)复帧=超帧=1326帧=超高帧=2048个超帧

=2048×1326=2715648帧(约3.5小时)26帧，业务信道51帧，控制信道51×26，业务信道(51个复帧)26×51，控制信道(26个复帧)

为便于管理与控制，与PCM传输系统一样，GSM系统亦采用多层复帧结构：帧结构图7-12GSM系统各种帧及时隙的格式

图7-13上行帧号和下行帧号所对应的时间关系

上行帧号和下行帧号时间对应关系上行帧相对下行帧滞后3个时隙，其作用在于：便于进行MS对BTS进行调谐和转换允许MS在这3个时隙内进行帧调整，以保证MS发射的时隙信号应按BS规定的时序到达BS，而不与相邻时隙重叠。TDMA信道按功能可分为二类：

(1)业务信道TCH(TrafficChannel)：传送二类信号：话音、数据等用户信息；随路信令(与用户信息时分复用)。(2)控制信道CCH(ControlChannel)，即信令信道：传送信令及同步信号。GSM的信道分类控制信道的分类：（1）广播信道BCH(BroadcastChannel)：

下行(BSMS)：广播公用信息，点对多点。

（2）公用控制信道CCCH(CommonControlChannel)：

呼叫接续开始阶段：传输链路连接所需要的控制信令与信

息，全体空闲MS公用。（3）专用控制信道DCCH(DedicationControlChannel)：

呼叫接续主要阶段(第二阶段)：信令传输信道，分配给一台MS专用。

控制信道（1）频率校正信道FCCH(FrequencyCorrectionChannel)：

广播供MS校正其工作频率的信息。（2）同步信道SCH(SynchronizationChannel)

广播时间同步信号(帧同步及时隙同步信号)及BS识别码。（3）广播控制信道BCCH(BroadcastControlChannel)

广播本小区通用信息，例：用于移动台测量信号强度和位置区识别码LAI等。广播信道BCH分类（1）寻呼信道PCH(PagingChannel)下行，传输基站寻呼移动台的信息（2）随机接入信道RACH(RandomAccessChannel):上行，MS以随机接入方式向BS发出入网申请。（3）准许接入信道AGCH(AccessGrantChannel)：下行，基站在呼叫接续开始时给发出入网申请的MS的应答，分配一个独立专用控制信道。公用控制信道CCCH(CommonControlChannel)分类（1）独立专用控制SDCCH(Stand-aloneDedicationControlChannel)：呼叫接续主要阶段信令传输移动台和基站连接、信道分配的信令(鉴权、加密、分配TCH)

。（2）慢速辅助控制信道SACCH(SlowAssociatedControlChannel)：BSMS：传输MS功率调整、时间提前量TA等消息。MSBS：传输BS信号强度测试报告等消息，以便网络判定是否越区切换。（3）快速辅助控制信道FACCH(FastAssociatedControlChannel)：越区切换时快速传送大量信令，中断话音约18.5ms。专用控制信道DCCH的分类为什么需要设置TA(时间提前量)由于在空中接口采用了TDMA技术，那么某一移动台必须在指配给它的时隙内发送，而在其余时间又必须保持寂静，否则它会干扰使用同样载频上不同时隙的另一些移动客户。

已知收发之间是间隔3个时隙。假如某移动台占用了时隙2（TS2），可它在呼叫期间向远离基站方向移动，因此从基站发出的信息，将会越来越迟地到达移动台。与此同时移动台的应答信息，也会越来越迟地到达基站。如果不采取措施，该时延长至使该移动台在TS2发送的信息与基站在TS3接受到的另一个呼叫信息重迭起来。所以，在呼叫进行期间，必须监视呼叫到达基站的时间，并由系统向移