移动通信(第四版)第9章-1 GSM系统

移动无线通信系统和标准9.1GSM系统9.1GSM系统内容：GSM系统的优点、GSM系统的技术与参数GSM系统的组成、各组成部分的功能、网络结构GSM系统的各类编号、电路群的设置、选路GSM系统中数字信号的形成多址技术、跳频技术和话音间断传输技术GSM系统中的频率复用方式GSM系统的接口、无线接口用户SIM卡和GSM系统的安全措施GSM系统提供的业务GSM系统的基站主设备（M-cell6）和天馈线系统9.1GSM系统重点：GSM系统组成及各部分功能、编号、安全措施数字信号的处理过程无线接口的信道配置，时隙帧结构难点：GSM系统中数字信号的处理过程GSM系统无线接口基站主设备（M-cell6）9.1GSM系统目的和要求掌握GSM系统组成及各部分功能、编号的作用、安全措施理解GSM中的选路过程及多址技术、跳频技术、DTX技术掌握GSM系统对信号的基本处理过程掌握无线接口中信道配置，时隙帧结构9.1GSM概述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。9.1GSM系统特点第二代GSM数字移动通信系统的优点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，入网信息安全性好越区切换功能频谱利用率更高，进一步提高了系统容量；兼容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9.1.2GSM系统构成GSM系统的组成组成：网络子系统NSS（交换子系统SS）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基站子系统BSS基站控制器BSC、基站收发信机BTS操作维护子系统OSS操作维护中心OMC移动台子系统MS组成：9.1.2GSM系统构成NSS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组成：

MSC数据库：HLR、VLR、AUC、EIR9.1.2GSM系统构成NSSMSC是网路的核心完成系统的电话交换功能呼叫建立、控制、终止；选路；业务的提供；计费处理；区内切换；功能实体间及网络间接口；公共信令等从HLR、VLR、AUC中获取位置登记和呼叫请求所需的数据提供移动性能和其他网络功能……9.1.2GSM系统构成MSC类型普通MSC网关MSC（GMSC）：网间互通汇接MSC（TMSC）：长途汇接9.1.2GSM系统构成HLR用于管理移动用户的数据库，静态数据库存储信息：用户信息：用户的入网信息，注册的有关业务信息等；位置信息分配给移动用户的两个号码：IMSI、MSISDN9.1.2GSM系统构成VLR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动态用户数据库9.1.2GSM系统构成AUC属于HLR的一个功能单元用于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存储信息：鉴权信息和加密密钥EIR防止非法使用偷窃的、有故障的或未经许可的移动设备存储信息：移动设备的国际移动设备识别码（IMEI）9.1.2GSM系统构成BSS与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分功能：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9.1.2GSM系统构成BSCBSS的控制部分各种接口的管理、无线资源和无线参数的管理控制切换，移动台功率控制BTSBSS的无线部分由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9.1.2GSM系统构成OSS内容：移动用户管理、移动设备管理及网路操作和维护网路操作和维护：对GSM系统的BSS和NSS进行操作和维护的管理，由OMC完成网络的监视、操作（告警、处理等）；无线规划（增加载频、小区等）；交换系统的管理（软件、数据的修改等）；性能管理（产生统计报告等）9.1.2GSM系统构成移动用户管理：用户数据管理和呼叫计费用户数据管理一般由HLR来完成，包括SIM卡的管理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移动设备管理是由EIR完成9.1.2GSM系统构成MS用户使用的设备类型：手机、车载台、便携台通过无线接口接入GSM系统的通常的无线处理功能；提供与使用者间的接口用户识别模块SIM：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处理异常的紧急呼叫时（如119、110、120、122等），可以不插入SIM卡9.1.2GSM系统构成9.1.3GSM概述GSM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）；

9.1.3GSM概述信道总速率：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…9.1.4GSM的网络结构网络结构无线覆盖区域结构网络结构GSM移动业务本地网的网络结构规模较小的移动本地网9.1.4GSM的网络结构中规模移动本地网9.1.4GSM的网络结构大规模移动本地网9.1.4GSM的网络结构GSM话路网的网络结构二级网络结构9.1.4GSM的网络结构三级网络结构业务量大的三级网络业务量小的三级网络9.1.4GSM的网络结构二三级混合结构9.1.4GSM的网络结构GSM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9.1.4GSM的网络结构GSM话路网与No.7信令网的关系信令网与话路网相对独立话路网和信令网间的关系：TMSC1连到HSTP（高级信令转接点）TMSC2和MSC连到LSTP（低级信令转接点）MSC设信令点SP

9.1.4GSM的网络结构9.1.5GSM系统的网络接口GSM系统中的接口9.1.5GSM系统的网络接口A接口网络子系统NSS与基站子系统BSS间的通信接口MSC与BSC间的互连接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等标准的9.048Mbit/s的PCM数字传输链路实现9.1.5GSM系统的网络接口Abis接口基站子系统的两个功能实体基站控制器BSC和基站收发信台BTS间的通信接口用于BTS（不与BSC并置）与BSC间的远端互连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采用标准的9.048Mbit/s或64kbit/sPCM数字传输链路实现9.1.5GSM系统的网络接口Um接口(空中接口)：移动台与基站收发信机BTS间的通信接口用于移动台与GSM系统设备间的互通通过无线链路实现传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等

用户与网络间的接口(Sm接口)用户与网络间的接口,用户识别卡SIM与移动终端ME间接口传递的信息包括用户对移动终端进行操作，移动终端向用户提供显示、信号音等9.1.5GSM系统的网络接口网络子系统内部接口D接口HLR与VLR间的接口用于交换有关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建立和接收呼叫通过MSC与HLR间的标准9.048Mbit/s的PCM数字传输链路实现9.1.5GSM系统的网络接口B接口VLR与MSC间的内部接口用于MSC向VLR询问有关移动台当前的位置信息或者通知VLR有关移动台的位置更新信息等

C接口HLR与MSC间的接口用于传递路由选择和管理信息9.1.5GSM系统的网络接口E接口相邻区域的不同MSC间的接口用于切换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换F接口MSC与EIR间的接口用于交换相关的IMEI管理信息G接口VLR间的接口用于在采用TMSI的MS进入新的MSC/VLR服务区域时向分配TMSI的VLR询问此移动用户的IMSI信息9.1.5GSM系统的网络接口GSM系统与其他公用电信网的接口其它公用电信网：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等接口必须满足ITU的有关接口和信令标准及各个国家通信运营部门制定的与这些电信网有关的接口和信令标准

GSM系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口链接方式通过MSC与PSTN或ISDN交换机间标准9.048Mbit/s的PCM数字传输链路实现9.1.6GSM的无线接口无线接口概念：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、数据格式等无线信道GSM系统使用了TDMA时分多址的概念每帧包括8个时隙TSBTS到MS为下行信道，MS到BTS为上行信道9.1.6GSM的无线接口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在一个TS中发送的信息称为一个突发脉冲序列逻辑信道根据传递于BTS与MS间信息的种类定义是一种人为的定义要被映射到某个物理信道上才能实现信息的传输9.1.6GSM的无线接口逻辑信道业务信道TCH用于传送编码后的话音或数据

控制信道CCH用于传递信令或同步数据分为三类：广播信道公共控制信道专用控制信道

9.1.6GSM的无线接口控制信道CCH广播信道(BCH)：全为下行信道频率校正信道(FCCH)：用于传送校正MS频率的信息

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

9.1.6GSM的无线接口公共控制信道(CCCH)：基站与移动台间的点到多点的双向信道寻呼信道(PCH):用于寻呼（搜索）MS，是下行信道随机接入信道(RACH):用于MS在寻呼响应或主叫接入时向系统申请分配SDCCH，是上行信道允许接入信道(AGCH):用于为MS分配一个SDCCH，是下行信道

9.1.6GSM的无线接口专用控制信道(DCCH)

：独立专用控制信道(SDCCH):用于在分配TCH前的呼叫建立过程中传送系统信令如：登记和鉴权慢速随路控制信道(SACCH):传送连接信息上、下行双向，点对点（移动对移动）信道与一个TCH或一个SDCCH相关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9.1.6GSM的无线接口专用控制信道(DCCH)快速随路控制信道(FACCH):传送比SACCH所能处理的高得多的速率的信令信息与一个TCH相关在话音传输期间，借用20ms的话音（数据）突发脉冲序列来传送通常在切换时使用9.1.6GSM的无线接口逻辑信道配置9.1.6GSM的无线接口逻辑信道到物理信道的映射

C0

载频TS0上的映射下行信道：以51个时隙的帧重复9.1.6GSM的无线接口上行信道BCCH、FCCH、SCH、PCH、AGCH和RACH均映射到TS0，RACH映射到上行链路，其余信道映射到下行链路9.1.6GSM的无线接口C0

载频TS1上的映射下行信道102个时隙重复一次由于呼叫建立和登记时的比特率相当低，可在一个TS（TS1）上放8个专用控制信道9.1.6GSM的无线接口上行信道102个时隙构成一个时分复用帧

上行链路的结构与下行链路的结构相同，只是时间上偏移3TS9.1.6GSM的无线接口TCH的映射C0的TS2～TS7用作业务信道；C1～Cn频点的TS0～TS7全部用作业务信道26个TS包含24个信息帧、一个控制帧和一个空闲帧9.1.6GSM的无线接口TCH上下行偏移3TS上下行的工作时隙不同时出现，这意味着移动台不必收发同时进行9.1.6GSM的无线接口MS测试原理空闲状态调谐到最强的一个载频，并判断该载频是否含有广播信道判断是否可以锁定在此小区否则调谐到次强载频上完成小区选择，MS被通知应监视哪个BCH载波9.1.6GSM的无线接口呼叫接续状态呼叫中，MS向系统报告所监测到的周围基站的BCH信号强度。当需要切换时，基站可根据这些测试报告很快选出目标小区MS在呼叫过程中，在无任何操作时进行测试的，即在分配的发送或接收时隙间隔外进行测试在TCH上的空闲帧期间检查邻近基站的BSIC移动台通过SACCH将附近6个具有最强平均信号强度和有效的BSIC的小区报告给基站

9.1.6GSM的无线接口例：MS工作在TS2

MS接收并测试服务小区的信号强度TS2时隙移动台发射（TS2时隙）移动台测试一个小区周围的基站的信号强度移动台读取一个小区周围的TS0上SCH中的BSIC

9.1.6GSM的无线接口滑动复帧每发10个TS0才能支持一个SCH，读取SCH上的BSIC携带TCH的复帧与携带控制信道的复帧加一个滑动前者每26个时隙重复一次，后者每51个时隙重复一次，也就是使空闲帧在51复帧所有不同的控制信道帧上均有一个滑动

9.1.6GSM的无线接口9.1.6GSM的无线接口移动用户的接续过程移动用户开电源初始化MS搜索BCH，搜索到最强的广播信道对应的载频后，读取FCCH的信息，使MS的频率与之同步MS读取SCH信息，读取BSIC，并同步到TDMA帧号上MS在BCCH上读取系统的信息

9.1.6GSM的无线接口移动用户进行登记MS在RACH上发出接入请求，申请分配一个SDCCH系统通过AGCH上分配给移动用户一个SDCCH移动台在SDCCH上完成登记，在SACCH上发控制指令信息交换结束后，MS进入待机状态，监听BCCH和CCCH

9.1.6GSM的无线接口移动用户被呼系统通过PCH呼叫移动用户移动用户在RACH上发寻呼响应，申请分配一个SDCCH系统通过AGCH为MS分配一个SDCCH在SDCCH上，系统与MS交换必要的信息，如鉴权、加密模式等，以便识别MS的身份；在SACCH上发送测试报告和功率控制。最后在SDCCH上给MS分配一个TCH移动台转入TCH，开始通话

9.1.6GSM的无线接口9.1.6GSM的无线接口移动用户主呼MS在RACH上发送呼叫请求信息，申请分配一个SDCCH系统通过AGCH为MS分配一个SDCCH在SDCCH上建立交换必要信息（同被呼过程），在SACCH上交换控制信息MS转入所分配的TCH上开始通话

9.1.7GSM移动台信号的发射GSM系统的数字信号形成GSM系统终端设备BTS的信号形成过程与GSM移动台MS的基本相同GSM移动台原理框图：

9.1.7GSM移动台信号的发射过程：发送部分电路由信源编码、信道编码、交织、加密、突发脉冲串形成等功能模块完成基带数字信号的形成过程。数字信号经过调制及上变频、功率放大，由天线将信号发射出去。接收部分电路由高频电路、数字解调等电路组成。数字解调后，进行Viterbi均衡、去交织、解密、话音解码，最后将信号还原为模拟信号9.1.7GSM移动台信号的发射语音编码用于将模拟话音信号变成数字信号话音编码器类型三种类型：波形编码、参量编码和混合编码GSM系统采用混合编码方式------规则脉冲激励长期线性预测（RPE-LTP）9.1.7GSM移动台信号的发射语音信号处理：模数变换A/D：在MS中，PCM编码。根据抽样定理fs≥2fm

，输出：8KHz，13bit信号在BTS中，8bit的A律量化转变为13bit均匀量化信号分段：按20ms分段有声段，进行语音编码产生语音帧无声段，分析背景噪声，产生静寂描述帧SID，在语音结束时发射9.1.7GSM移动台信号的发射RPE-LTP语音编码过程：9.1.7GSM移动台信号的发射RPE-LTP语音编码过程：数模变换预处理线性预测编码分析短时分析滤波长期预测LTP规则脉冲激励编码RPE9.1.7GSM移动台信号的发射语音间断传输方式DTX：MS发射机仅在包含语音帧的时间段内才开发射机发侧：进行语音检测，将语音分成有声段和无声段。在有声段，进行语音编码产生编码语音帧在无声段，分析背景噪声，产生静寂描述帧SID，SID帧是在语音结束时发射的。收侧：接收端根据接收到的SID帧中的信息在无声期间内插入“舒适噪音”9.1.7GSM移动台信号的发射信道编码语音编码后的信号处理：9.1.7GSM移动台信号的发射作用：用于接收端进行纠错信道编码用于纠正随机差错差错：随机差错；突发差错方法：增加冗余码元，在收端用于检、纠错信道编码后传输速率提高，占用带宽增加，可靠性增加可靠性提高以带宽为代价9.1.7GSM移动台信号的发射GSM中的信道编码两种方式：分组码、卷积码GSM采用（2:1）卷积码信号分组：50个最重要比特；132个重要比特；78个不重要比特9.1.7GSM移动台信号的发射GSM采用（2:1）卷积码信道编码：输出速率：456bit/20ms=29.8kbit/s9.1.7GSM移动台信号的发射交织概念：把信道编码输出的编码信息编成交错码，使突发差错比特分散，再利用信道编码得到纠正作用：用于降低传输中的突发差错

9.1.7GSM移动台信号的发射GSM中的交织一次交织：把编码器40ms的输出共2×456=912bit组成8×114的矩阵，横向写入交织矩阵，然后纵向读出，即可取出8帧每帧为114比特的数据流9.1.7GSM移动台信号的发射重排和交织9.1.7GSM移动台信号的发射二次交织：9.1.7GSM移动台信号的发射GSM中的编码过程A/D分段RPE/LTP信道编码交织信息经交织编码形成8帧，每帧114bit。将114bit分成两段，填入普通突发脉冲序列。

9.1.7GSM移动台信号的发射GSM中的分级帧结构由普通突发脉冲序列构成帧、复帧、超帧、超高帧的分级帧结构每个突发脉冲序列共156.25bit，占时577μs，在一个时隙中发送8个时隙组成一个4.62ms的TDMA帧26个话音TDMA帧组成一个持续时间为120ms的复帧；在控制信道中51个帧组成一个复帧51个26帧的复帧（或26个51帧的复帧）构成一个超帧；2048个超帧组成一个超高帧，总计2715648个TDMA帧，占时3小时28分53.7秒

9.1.7GSM移动台信号的发射9.1.7GSM移动台信号的发射数字信号的调制用数字信号对射频载波进行调制振幅键控ASK、移相键控PSK、移频键控FSKGSM系统采用高斯最小移频键控GMSK调制

FSK→MSK→GMSKMSK9.1.7GSM移动台信号的发射Viterbi均衡维特比均衡自适应均衡最小均方误差准则均衡器工作原理利用接收端已知的训练序列来建立信道模型，由接收到的信号来推出正确的发端信息9.1.7GSM移动台信号的发射维特比均衡工作原理接收到的训练序列与已知训练序列一起送入相关器比较，从而产生信道模型，再按信道模型对接收到的突发脉冲序列的加密数据作纠正，选择差值最小的编码作为与发送端一致的正确编码输出突发脉冲序列概念：TDMA信道上一个时隙中的信息格式每个突发脉冲序列共156.25bit，占时0.577ms类型：普通突发脉冲序列NB频率校正突发脉冲序列FB同步突发脉冲序列SB接入突发脉冲序列AB空闲突发脉冲序列DB

9.1.7GSM移动台信号的发射普通突发脉冲序列NB用于携带业务信道及除RACH、SCH和FCCH以外的控制信道上的信息结构：9.1.7GSM移动台信号的发射结构：加密比特是57bit的加密数据或编码后话音1bit为“借用标志”，表示这个突发脉冲序列是否被FACCH信令借用训练比特共26bit，是一串已知比特，供均衡器用于产生信道模型以消除时间色散可以用不同的序列，分配给小区中使用相同频率的前向信道，以克服相互间的干扰9.1.7GSM移动台信号的发射尾比特TB总是000，帮助均衡器知道起始位和停止位保护间隔GP为8.25bit是一个空白间隔，不发送任何信息8.25bit相当于大约30μs的时间为了保证各用户间各自使用的时隙不至造成重叠，故而采用8.25bit的保护间隔9.1.7GSM移动台信号的发射频率校正突发脉冲序列FB用于构成FCCH，使MS获得频率上的同步结构：固定比特142bit：使调制器发送一个频偏为67.5KHz的全“0”比特9.1.7GSM移动台信号的发射同步突发脉冲序列SB用于构成SCH，使移动台获得与系统的时间同步结构：包括一个易被检测的长同步序列，及携带TDMA帧号和基站识别码BSIC信息的加密信息9.1.7GSM移动台信号的发射结构：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TDMA帧号：以2715648个TDMA帧为周期循环；是加密算法的一个参数；移动台判断控制信道TS0上传送的逻辑信道类型BSIC：移动台进行信号强度测量时，进行基站识别9.1.7GSM移动台信号的发射接入突发脉冲序列AB移动台的首次接入或切换到一个新的基站后不知道时间提前量，为不与正常到达的下一个时隙中的突发脉冲序列重叠，此突发脉冲序列必须要短一些，保护间隔长一些结构：9.1.7GSM移动台信号的发射结构：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9.1.7GSM移动台信号的发射空闲突发脉冲序列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9.1.7GSM移动台信号的发射9.1.8GSM的业务GSM的基本业务电话业务提供移动用户与固定网用户间的实时双向通话提供两个移动用户间的实时双向通话紧急呼叫业务优先于其它业务在移动用户没有插入SIM卡时也可使用短消息业务在移动电话上直接发送和接收文字或数字消息包括移动台间点对点的短消息业务，以及小区广播式短消息业务9.1.8GSM的业务语音信箱业务按声音信息归属于某用户来存储声音信息，用户可根据自己的需要随时提取三种操作：用户留言用户以自己的GSM移动电话提取留言用户以其他电话提取留言传真和数据通信业务收发传真、阅读电子邮件、访问INTERNET、登录远程服务器等9.1.8GSM的业务GSM的补充业务用户在使用补充业务前，应在归属局申请使用手续，在获得某项补充业务的使用权后才能使用系统按用户的选择提供补充业务，用户可随时通过移动电话通知系统为自己提供或删除某项具体的补充业务操作激活补充业务（从现在开始本移动电话使用某项补充业务）删除补充业务（从现在开始本移动电话暂不使用原已激活的某项补充业务）查询补充业务9.1.8GSM的业务类型：号码识别补充业务类主叫号码识别显示主叫号码识别限制被连号码识别显示被连号码识别限制呼叫提供类补充业务无条件呼叫转移遇忙呼叫转移无应答呼叫转移不可及呼叫转移9.1.8GSM的业务呼叫限制类补充业务闭锁所有出呼叫闭锁所有国际出呼叫闭锁除归属PLMN国家外所有国际出呼叫闭锁所有入呼叫当漫游出归属PLMN国家后，闭锁入呼叫9.1.8GSM的业务呼叫完成类补充业务呼叫等待呼叫保护至忙用户的呼叫完成多方通信类补充业务（如三方通信）集团类补充业务（如移动虚拟网）计费类补充业务

9.1.8GSM的业务GPRS业务，见补充内容GPRS9.1.9GSM的号码移动用户的ISDN号码MSISDN主叫用户为呼叫GSM用户所需的拨叫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：H0H1H2H3移动用户号：ABCDCCNDCSN

CC：国家代码，中国为86NDC：国内目的代码，包括国内网号及HLR识别码。HLR识别码国内网号移动联通……139134133130H0H1H2H3

SN：用户号例：1390710ABCD(国内电话不需拨中国代码86)1387125ABCD1350715ABCD1302637ABCD注：

①.中国GSM网MSISDN号长11位，前二位固定为13，后9位共可编号109=10亿。

②.MS呼叫时，网络由H0H1H2H3寻址MS所属的HLR。9.1.9GSM的号码拨号程序：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：13SH0H1H2H3ABCD固定→外地移动：013SH0H1H2H3ABCD移动→紧急呼叫：直接拨号(如110、119、120、122、112)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9.1.9GSM的号码国际移动用户识别码IMSI用于在国际上唯一识别移动用户结构（15位）：如图所示我国MCC为460MNC的值中国移动为00、中国联通为019.1.9GSM的号码临时移动用户识别码TMSI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临时分配移动用户漫游号码MSRN用于在呼叫时为移动用户选路VLR临时分配，接续完成后即释放在被访VLR区域内是惟一有效的9.1.9GSM的号码区域识别位置区识别码LAI结构：MCC+MNC+LACLAC用于识别移动网中的一个位置区全球小区识别码GCI用于在全球范围内识别小区结构：MCC+MNC+LAC+CICI用于小区识别9.1.9GSM的号码基站小区识别码BSIC用于识别相邻国家、地区或不同运营商的相邻结构：NCC+BCCNCC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BCC为基站色码，由运营部门设定9.1.9GSM的号码国际移动设备识别码IMEI用于在国际上惟一地识别一个移动设备结构（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9.1.9GSM的号码MSC/VLR号码在No.7信令消息中使用的、代表MSC的号码

HLR号码在No.7信令消息中使用的、代表HLR的号码

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9.1.9GSM的号码短消息中心号码在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手机号为什么以13开头邮电部（现信息产业部）统一分配号段的规划10开头，电信服务号码。如103国际半自动挂号，108国际对方付费电话，1000电信服务中心，1001联通服务中心等。11开头，赋予特种服务号码。如110匪警，111电信内部测试，112报修，113、115国内人工长途挂号，114查号台，116国内人工长途查询，117报时，119火警等。12开头，赋予民用特殊号码，如120（医院），121（天气预报），122交通事故告警，126、127、128、129寻呼台（BP机时代）。所以分配到手机用户时，以13开始做号段。后来分配130~133为联通，134~139为移动。手机卡是一张符合通信网络规范的“智能”卡，它内部包含了与用户有关的、被存储在用户这一方的信息。SIM卡内部保存的数据可以归纳为以下四种类型：手机卡的内容（1）由SIM卡生产商存入的系统原始数据，如生产厂商代码、生产串号、SIM卡资源配置数据等基本参数。（2）由GSM网络运营商写入的SIM卡所属网络与用户有关的、被存储在用户这一方的网络参数和用户数据等，包括：①鉴权和加密信息Ki(Kc算法输入参数之一：密钥号)②国际移动用户号（IMSI）；③A3：IMSI认证算法；④A5：加密密钥生成算法；⑤A8：密钥（Kc）生成前，用户密钥（Kc）生成算法；⑥移动电话机用户号码、呼叫限制信息等。（3）由用户自己存入的数据。如缩位拨号信息、电话号码簿、移动电话机通信状态设置等。（4）用户在使用SIM卡过程中自动存入及更新的网络接续和用户信息。在实际使用中有两种功能相同而形式不同的SIM卡：

(1)卡片式(俗称大卡)SIM卡，这种形式的SIM卡符合有关IC卡的ISO标准，类似IC卡。

(2)嵌入式(俗称小卡)SIM卡，其大小只有25mm×15mm，是半永久性地装入到移动台设备中的卡。用户识别模块SIM功能存储数据：用户身份认证所需的信息，如IMSI、TMSI、用户鉴权键Ki等存储安全保密有关的信息，如加密密钥Kc、密钥序号n、加密算法A3、A5、A8、个人识别码PIN、PIN码出错计数、SIM卡状态、个人解锁码PUK等存储与网络和用户有关的管理数据，如PLMN代码、LAI、用户登记的通信业务等存储用户的个人信息执行安全操作：进行用户入网的鉴权用户信息的加密TMSI的更新用户PIN码的操作和管理图2-26SIM卡外形组成：CPU、工作存储器RAM，程序存储器ROM、数据存储器EEPROM和串行通信单元5个模块组成

结构：SIM卡的构造SIM卡是带有微处理器的芯片，包括五个模块，每个模块对应一个功能：微处理器、程序存储器、工作存储器、数据存储器和串行通信单元。最少有五个端口：①电源；②时钟；③数据；④复位；⑤接地端。1.国际移动设备识别码（IMEI码）在移动电话机背面标签上有一些代码，这些代码有其特殊的含义。首先是15位数字组成的国际移动设备识别码（IMEI码），每部移动电话机出厂时设置的该号码是全世界惟一的，作为移动电话机本身的识别码，不仅标在机背的标签上，还以电子方式存储于移动电话机中，具体地说是在移动电话机电路板中的电可擦除存储器（EEPROM）中。IMEI码各部分含义如下：SIM卡相关知识第1～6位数字（TAC（6位））——型号批准号，由欧洲型号批准中心分配；第7～8位数字（FAC（2位））——最后装配号码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码；第9～14位数字（SNR（6位））——序号码，这个独立序号惟一地识别每个TAC和FAC中的每个移动设备；第15位数字（SP（1位））——备用，一般为0。2.开户管理开户管理主要是在办理登记和购机时选定移动电话机号码。只有在运营商指定的业务处，或电信管理部门授权允许经营移动电话机的商业点购机，才给予办理入网登记手续，允许入网使用。3.收费管理目前收费管理分为开户入网收费和通话计费管理。开户入网费包括开户费和SIM卡费，不同的GSM网络运营商的此项费用价格也不同，而且和地区也有关。使用：SIM卡本身是通过PIN码来保护的PIN码连续输错三次后SIM卡将闭锁SIM卡解锁需输入正确的PUK码，PUK码连续输错10次，SIM将报废SIM卡的使用有一定年限物理寿命取决于用户的插拔次数，约在1万次左右集成芯片的寿命取决于数据存储器的写入次数，约在5万次左右。不同厂家指标不同，SIM卡的寿命也略有不同注意事项：不要人为浸水不要弯折SIM卡不要经常插拔SIM卡拆卸SIM前先关手机电源SIM卡表面氧化或弄脏后，不用硬物刮擦，可用酒精清洗，也可用橡皮擦拭；正确输入PIN码，当SIM卡闭锁后输入正确PUK码解锁

9.1.11路由及接续电路群的设置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级网络结构的长途网在一级汇接中心TMSC1间设置低呼损电路群，形成网状网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9.1.11路由及接续三级网络结构的长途网在一级汇接中心TMSC1间设置低呼损电路群，形成网状网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二级汇接中心TMSC2间设置低呼损电路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。9.1.11路由及接续本地网无本地汇接端局间网状网相连，所有端局间设低呼损路由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有汇接局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9.1.11路由及接续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。9.1.11路由及接续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GWp，进入PSTN网9.1.11路由及接续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

9.1.11路由及接续GSM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）9.1.11路由及接续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

9.1.11路由及接续PLMN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）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）

9.1.11路由及接续PLMN与CHINANET的互通通过PSTN互通：采用两种接口：模拟用户线路；一条或多条E1中继线路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

9.1.11路由及接续位置更新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29.1.11路由及接续MS从一个位置区的小区进入另一位置区的小区，需位置更新强制登记：MS把位置区的变化通知网络，即进行位置更新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9.1.11路由及接续两种情况下的位置更新9.1.11路由及接续MS从小区3到小区49.1.11路由及接续MS从小区3到小区59.1.11路由及接续位置更新移动用户的激活与分离移动用户开机：MS：入网位置登记，系统：移动台激活，对移动用户的IMSI做“附着”标记移动用户关机：MS：发送最后一次消息，包括“分离”处理请求系统：对移动用户的IMSI做“分离”标记在不同VLR区进行位置登记(MS用IMSI)位置登记请求位置登记请求确认更新位置登记更新位置登记确认查询ＭＳ参数查询ＭＳ参数响应位置信息注销MSMSCnVLRnHLRVLRo访问位置寄存器原籍位置寄存器9.1.11路由及接续周期性登记原因：移动用户向网络发送IMSI“分离”消息时，若无线链路质量很差，会导致系统不能接收到该消息或系统不能正确译码，误以为移动用户仍处在“附着”状态。若有呼叫该用户的信息，系统会对该用户作盲目寻呼，浪费无线资源概念：移动用户每隔一定时间向系统登记一次9.1.11路由及接续呼叫过程移动用户主呼：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1.移动用户主呼接续过程鉴权与加密MSBSMSCVLRRACHAGCHSDCCH+SACCH信道请求立即分配业务请求业务请求开始接入请求“开始接入请求”应答分配新TMSI“分配新TMSI”应答TMSI指令TMSI响应TMSI响应TMSI指示建立呼叫请求建立呼叫请求(含有线号码)呼叫开始呼叫开始呼叫信息要求呼叫信息移动交换中心访问位置寄存器随机接入信道准许接入信道专用控制信道临时移动用户识别码MSBSMSCVLR信道指配信道指配信道指配完成信道指配完成与固定用户接续连接完成回铃音TCH+SACCH/T+FACCH…连接连接连接确认连接确认用户摘机…通话回铃音……9.1.11路由及接续移动用户被呼：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9.1.11路由及接续移动用户被呼：例：AGCH2.移动用户被呼接续过程SDCCH+SACCH/CTELEXHLRVLRMSBS鉴权及加密电话交换机(PSTN)1380791xxxx13906753xxxMSISDN1380791ABCD拨号拨号信息询问路由询问路由1380791ABCDMSRNMSRN13906753xxx拨号信息临时分配用完即释放查呼叫参数寻呼请求寻呼请求TMSILAI(TMSI)寻呼请求位置区全体BSCCH守候PCHRACH开始接入请求寻呼响应寻呼响应立即指配信道请求GMSCVMSC入口访问位置寄存器原籍位置寄存器信道指配信道指配指配完成指配完成回铃回铃连接连接…连接完成拨号应答通话回铃音…BS测试报告(越区切换)功率及TA调整…TCH自振铃摘机SACCH/TFACCHTELEXHLRGMSCVLRVMSCMSBS①.呼叫接续信令传输过程：消息传输、转发、交互(有应答)②.设备号码(地址码)的使用③.信道的使用9.1.11路由及接续越区切换概念：在通话过程中，为保证通话不中断而由原基站的业务信道转换到新基站的业务信道的过程定位：根据MS向BSC发送的及BTS测得的有关信号强度和信号质量的信息，BSC对周围小区进行比较，确定移动用户的行进方向9.1.11路由及接续BSC决定是否需要切换，什么时候进行切换，切换到哪个基站按控制区域切换分三种情况：