GSM系统概述(GSM)课件

GSM技术GSM内容GSM系统概述GSM系统的无线接口◆无线接口◆语音与信道编码◆信道类型和组成GSM系统的控制和管理◆位置登记◆鉴权与加密◆越区切换GPRSGSM系统概述GSM以前是GroupSpecialMobile(1982年设立)的缩写，现在是(GlobalSystemforMobilecommunications)的缩写。由欧洲ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardizationInstitute)提出的第二代数字蜂窝移动通信系统标准。采用TDMA/FDMA

复用方式。采用数字化语音编码和数字调制技术。以语音业务为主，也支持无线的数据业务。是世界上使用最广、用户数最多的移动通信系统。GSM历史

1982年北欧四国向欧洲邮电行政大会CEPT提交建议书，要求制定900MHz频段的欧洲公共电信业务规范。在ETSI技术委员会下成立“移动特别小组(GroupSpecialMobile)”，简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。1986年在巴黎对提出的8个建议系统进行现场实验。1987.5，GSM选定窄带TDMA、RPE-LTP话音编码和GMSK调制方式。1988年提出主要建议，颁布GSM(泛欧数字蜂窝通信网)标准。1990年完成了GSM900的规范，不同建议书分组成为一套12个系列。GSM历史（续）1991年在欧洲开通了第一个系统，将GSM更名为“全球移动通信系统”(GlobalsystemforMobilecommunications)。同年移动特别小组还完成了1800MHz频段的移动电信业务规范，名为DCS1800系统。1992年，大多数欧洲GSM运营者开始商用业务。1993年，欧洲第一个DCS1800系统投入运营。1995年，完成了1900MHz频段的PCS1900移动电信业务规范。GSM的发展现状

第二阶段标准到1993年底也基本完成了主要部分，并于1994年底冻结。1994年6月又开始考虑第2＋阶段的有关标准的定义，后并入第二阶段标准。全世界已有欧洲、亚洲、非洲、美洲、大洋州的130多个国家和地区建立了GSM网络，实现全球漫游；移动通信用户的40％采用GSM，仅中国的用户数就超过了1亿。GSM的性能特征容量大：频谱效率较高、小区覆盖较小、每小区用户数较多传输质量高：就无线通信而言，话音质量高，可靠性高。安全功能：接入控制、通过chip-card和PIN鉴权。GSM的标准内容

GSM系统构成

GSM是一种公共陆地移动网(PLMN)。◆一个国家内可以由数个运营商根据GSM标准建设蜂窝移动通信网络。◆组成：►MS(移动站)►BS(基站)►MSC(移动交换中心)◆子系统：►RSS(无线子系统)：涵盖所有无线方面。►NSS(网络和交换子系统)：呼叫下传、越区切换、交换。►OSS(操作子系统)：网络管理。GSM蜂窝网络

把服务区分割成小区：使用数个载波频点。相邻小区使用的频率不同。小区覆盖半径从数百米到35km，取决于用户密度、地理条件和发射机功率等。六角形小区覆盖是理想化的(小区重叠和形状取决于地理条件)。若用户从一个小区运动到另一个小区将发生呼叫连接的越区切换。GSM系统构成图示1

无线子系统（RSS)

组成：◆MS(移动站)◆BSS(基站子系统)，组成：►BTS(基站收发信机)：发射机和接收机。►BSC(基站控制器)：控制数个收发信机。接口：◆Um：无线空中接口。◆Abis：标准化的开放接口，用户信道数据速率16kbit/s◆A：标准化的开放接口，用户信道数据速率64kbit/s。BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。BTS：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。一个BTS由无线收发信机及多块用于无线电接口的信号处理模块组成。BTS位置通常在小区中心。BTS的发射功率决定小区的尺寸。一个典型的BTS通常具有1到24个收发信机（TRX），每个TRX代表一个单独的RF信道。BTS功能：在朝BSC侧，BTS区分与移动台有关的话音和控制信令，并通过各自信道传给BSC。在朝MS侧，BTS将信令和语音合在一个载波上。功率级GSM900基站的最大功率DCS1800基站的最大功率1320W20W2160W10W380W5W440W2.5W520W610W75W82.5W基站的功率等级移动站

使用GSM业务的终端。移动站(MS)由以下几个功能组成：◆移动终端(MT)

►

提供MS所有业务时要应用的功能。

►

相当于ISDN接入网的网络终端。►无线空中接口(Um)的末端。◆终端适配器(TA)►终端自适应、隐藏无线空中接口规定的特性。◆终端设备(TE)►MS的外围设备，向用户提供业务。►不包括GSM规定的功能。◆用户身份模块(SIM)►移动终端的个人化（personalization），存储用户参数。SIM卡支持个人移动性；SIM包括有关移动用户指定的GSM业务和网络信息。它存储有用户识别号、位置信息和有关保密数据（如密钥）、禁止GSM网络和参考语言。QIM卡支持个人身份码（PIN）来鉴别卡的用户，以防非法卡的使用。PIN由4到8位数字组成，在SIM出售时写入。移动台如无SIM卡只能进行紧急呼叫。移动站示意图功率级移动台最大功率120W28W35W42W50.8W功率级移动台最大功率11W20.25W表5-5GSM900系统的移动台功率等级表5-6DCS1800系统的移动台功率等级移动业务交换中心（MSC）

移动交换中心(MSC)在GSM中是核心：

►交换功能；►支持移动性的附加功能；►网络资源管理；►通过网关MSC(GMSC)实现互通功能；►数个数据库的综合。MSC的功能：►下传寻呼和呼叫所特定的功能；►7号信令系统(SS7)的中止处；►支持移动性的特定信令；►位置登记和位置信息下传；►新业务的提供(传真、数据呼叫)；►支持短消息业务(SMS)；►生成并下传计费和帐单信息。数据库（1）

HLR：是一个存储管理部门用于移动客户管理的数据的数据库。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记。HLR所存储的用户信息分为两类：一类是有关用户参数的信息，例如用户类别，业务限制，所提供的业务，用户的各种号码、识别码，以及用户的保密参数等。另一类是有关用户当前位置的信息，例如移动台漫游号码、VLR地址等，用于建立至移动台的呼叫路由。数据库（2）

VLR：包含所有当前在服务MSC中的移动用户的有关数据，是一个动态用户的数据库。VLR中永久性数据与HLR中的相同，临时性数据略有所不同。这些数据包括当前已激活的特性，临时用户识别号(TMSI)和移动台在网络中准确位置(位置区域识别号)。一个VLR可以负责一个或若干个MSC区域。

数据库（3）EIR——设备识别寄存器►存储GSM移动站和用户的权利；►偷窃或伪造的移动站可被锁死，而且有时甚至能被定位。鉴权中心(AUC)

►基于VLR的申请生成用户的特定鉴权参数；►鉴权参数用于GSM系统内移动终端的鉴权和空中接口用户数据加密。操作子系统(OSS)操作子系统(OSS)使所有GSM子系统的操作、管理和维护能集中进行。组成：操作与维护中心(OMC)►对无线子系统和网络子系统的不同的控制能力。GSM网络接口

主要接口包括A接口、Abis接口和Um接口网络子系统内部接口：

B、C、D、E、F、G接口GSM与其它公用电信网接口一般为7号信令GSM:移动业务

GSM提供：►几种连接类型：话音连接、数据连接、短消息业务。►多种业务选项(基本业务的联合应用)。►三个业务领域：

1.承载业务：所有业务都能在空中接口与网络透明地传输数据。

2.电信业务：由应用规定的端到端业务。

3.补充业务。用户终端GSM网可能的传输网端网用户终端电信业务承载业务GSM中的业务可分成两组：基本业务(basicservices)和补充业务(supplementaryservices)。基本业务进一步又分为以下两个项目：电信业务(teleservices)和承载业务(bearerservices)。承载业务

接入点之间的电信业务传送。业务到终端接口的规格(OSI1-3层)：与PSTN、ISDN和X.25互通。

►透明业务：层1 ♦正向纠错（FEC）►非透明业务：层2和层3 ♦无线链路协议(RLP)和高级数据链路控制（HDLC） ♦对重传的选择性拒绝机制话音和数据的(初始标准)►电路交换的数据业务►分组交换的数据业务业务内容异步数据300~9600bps同步数据1200~9600bpsPAD接入300-9600bps,分组打包和拆包，为GSM用户接入分组网提供一个异步连接。该业务只能由移动台主叫发起。分组接入2400-9600bps，，为GSM用户接入分组网提供一个同步连接。该业务只能由移动台主叫发起。话音/数据交替在呼叫过程中,提供话音和数据的交替。话音后数据先话音连接,而后进入数据连接。电信业务(1)

用移动电话进行话音通信的电信业务。所有这些基本业务必须服从蜂窝系统功能和安全性度量等。提供的业务：

1.移动电话：GSM的主要目标是使移动带你还能提供传统带宽3.1kHz的话音业务，这需要采用特别的编解码器。

2.紧急号码：强迫所有GSM网络运营商提供免费拨打如我国的110（匪警）和119（火警）等应急号码，以最高优先权连接(可能让其它连接预先空置)。

3.多（号码）拨号：每个用户可拥有多个ISDN电话号码。电信业务(2)

附加业务：►非话信息通讯业务：♦3类传真：传真数据和传真信令用透明的承载业务发送。♦话音信箱(在固定网中实现支持移动终端)。♦电子邮件(消息处理系统——MHS，在固定网中实现)。♦短消息(SMS)：移动终端使用信令信道进行的文字数字的数据收发传输，因此允许同时使用基本业务和SMS。

注：至多160个字符；不使用标准的GSM数据信道，而是利用空余的信令信道容量。服务细节话音服务全速（13kbps），半速（6.5kbps）。这项服务提供语音信息和语音信号到网络的传输紧急呼叫典型的是，紧急电话在一些受限的情况下，更具有优先权。一般只提供移动用户主叫发起。短消息服务（到移动电话终端，MT/PP）短字符消息，小于160个字符。这项服务用于消息处理系统（服务中心）提供短消息给移动用户。短消息服务（移动电话发起，MO/PP）短字符消息，小于160个字符。这项服务用于移动用户给消息处理系统（服务中心）提供短消息。以下由移动用户发起的呼叫可以进行传输：一个在存储器中预先存储的消息；从拨号盘上发起的一串数字；从另外的键盘或设备终端与移动台相连的信息。短消息传输（小区广播）短字符消息，小于93个字符。这项服务用于传输对小区范围内的所有的移动用户。这是一点对多点的服务。自动传真第3类传真。这项服务自动提供第3类呼叫和被呼模式传真。补充业务

基本业务的增值业务，不能单独提供。除了因无线链路使带宽更窄之外，类似ISDN业务。不同的网络运营商、不同的国家和不同的协议版本都可能使提供的补充业务不同。重要业务：

►识别：下传呼叫者电话号码。►缩位拨号。►自动回呼。►至多7人参加的电话会议。►移动终端锁定（Locking）(呼进或呼出)。►...业务内容号码识别主叫号码显示(CLIP)主叫线号码限制(CLIR)连接线显示(CoLP)连接线限制(CoLR)呼叫服务前向呼叫无条件转移（CFU）移动台忙时前向呼叫（CFB）无应答前向呼叫（CFNRy）移动用户未能达到前向呼叫（CFNRc）呼叫完成呼叫保持（HOLD）呼叫等待（CW）多方多方业务(MPTY)兴趣群体密切用户群(CUG)计费计费信息提示(AoCI)计费费用提示(AoCC)呼叫限制所有呼叫禁止(BAOC)国际呼出禁止(BOIC)除拨向归属国家的国际呼出禁止(BOIC-exHC)所有呼入禁止(BAIC)漫游出归属国家呼入禁止(BIC-Roam)无结构化无结构化补充业务数据运营者确定限制由运营者确定的不同呼叫/业务限制内容

GSM系统概述GSM系统的无线接口

►无线接口►语音与信道编码►信道类型和组成GSM系统的控制和管理►位置登记►鉴权与加密►越区切换GPRSGSM系统的无线接口

GSM的工作频段

GSM频率划分

我国GSM900使用的频段：上行890~915MHz，下行935~960MHz。

频道号为1～124，共25MHz。我国DCS1800频段的使用：仅中国移动有DCS1800网络，10MHz带宽，频道号为512～562。问题

1.双频系统的使用问题：双频系统即GSM900/1800双频段操作的系统，能有效解决GSM900系统频率较窄，容量有限和话务负荷不足等问题。使用：单频GSM900手机仍然在GSM900网中应用，而双频手机可以在双频系统中自动漫游、自动切换，且始终保持在相对最佳信号状态下。双频系统的优点

除射频外，GSM1800系统与GSM900系统有基本相同的软硬件结构；两个网络的拓扑结构相同，可共用MSC、HLR、BSC及OMC；两个网络可共站址，可充分利用机房、传输、电源及其他配套设施，大大节省建设投资与日常维护费用；GSM1800和GSM900的无线频率规划方法及工具基本相同；GSM1800无线覆盖范围小，小区半径小，覆盖相同的区域需要较多基站，因此提高了单位面积的网络容量。三频手机

支持亚洲、欧洲与北美GSM网络(GSM900/1800/1900MHz）目前中国移动已经与世界五大洲的160多个国家和地区的230个运营商开通了国际漫游业务，开通范围还在不断扩大。除了日本、韩国和部分美洲国家外，只要是开通了漫游的国家和地区，客户都可以使用自己的手机。日本和韩国的网络制式与中国移动的网络不同，到日本和韩国漫游需要更换手机。美洲部分国家运营商的网络是GSM1900M的，在这些网络漫游需要使用三频手机，目前市场上大部分手机都支持三频。在美国，除了使用三频手机外，还可以使用NEXTEL公司的IDEN手机。这种手机在中国和美国都可以使用，只需将已开通国际漫游功能的SIM卡插入该手机中即可使用。GSM多址方式与频率复用

多址方式和双工方式：TDMA/FDMA/FDD收发频率间隔：GSM900:45MHz;DCS1800:95MHz占有25MHz带宽，包含124对频道，频道间隔200kHz。每个载频含8个时隙，时隙从0-7编码。这相同频率的8个时隙被称为一个TDMA帧。用户在某一时隙发送被称为突发时隙(burst)。一个突发时隙长度为577S，一帧为4.615ms。GSM-TDMA/FDMA

GSM的帧结构

GSM的信道类型和组成

GSM的控制信道

控制信道（CCH）传输各种信令信息广播信道（BCH）下行：一点对多点

►频率校正信道（FCCH）

►同步信道（SCH）

►广播控制信道（BCCH）公共控制信道（CCCH）

双向►呼叫信道（PCH）

►随机接入信道（RACH）

►接入许可信道（AGCH）专用控制信道（DCCH）双向：点对点

►独立专用控制信道（SDCCH）

►慢相关控制信道（SACCH）

►快相关控制信道（FACCH）基站通过广播信道向本小区所有MS发送公用信息。传输MS入网和呼叫建立所需的有关信息。频率校正信道（FCCH）同步信道（SCH）广播控制信道（BCCH）广播信道（BCCH）

频率校正信道（FCCH）

传输供MS校正其工作频率的信息。思考：1.为什么要校正工作频率？为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的频率一致，即移动台的接收频率与基站的发射频率一致，移动台的发射频率和基站的接收频率一致。实际中，移动终端的解调频率与基站的载波频率一般会存在一定的频率误差。思考：2.怎么使移动台与基站频率保持同步？在GSM系统中，由于一个基站要同时和若干移动台进行通信，因此采用主从同步方式，以基站的频率为基准，基站在频率校正信道上发送频率信息，移动台根据该信息调整自己的频率，保持自己的频率与基站同步。频率校正信道（FCCH）

同步信道（SCH）

传输供MS同步的信息以及该小区的标示信息。思考：1.为什么需要MS同步？GSM系统中，为了实现TDMA，需要完成时隙同步。思考：2.怎么使移动台与基站频率保持同步？同步信道（SCH）

基站在同步信道上发送定时信息，移动台根据该信息调整自己的时间基准，保持自己的时间基准与基站同步。

广播控制信道（BCCH）

传输系统公用控制信息。如本小区所有频点、邻小区BCCH频点、LAI等等。共有8类系统信息（SI）。MS入网和空闲时监听此信道。在移动通信系统中，MS开机后必须尽快搜索到一个合适的小区（如测得功率最大的小区）进行驻留。思考：在MS开机到选择小区驻留的过程，需要哪些逻辑信道协助完成？举例说明BCH信道的应用首先需要与小区达到时隙和频率上的同步（SCH、FCCH）在时隙和频率均与小区同步后，MS才能正确解读获取本小区的详细信息（BCCH广播小区的一般信息）完成驻留小区的选择。举例说明BCH信道的应用公共控制信道（CCCH）

用于呼叫接续阶段，传输链路连接所需要的控制信令。对应于呼叫接续的初期。①随机接入信道（RACH）：上行信道，用于MS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)。②寻呼信道(PCH)：下行信道，传输基站寻呼MS的信息。③

接入许可信道(AGCH)：下行信道，用于基站对MS的入网申请作出应答，即分配一个独立专用控制信道。

专用控制信道（DCCH）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需的控制信息。①独立专用控制信道(SDCCH)：用于在分配业务信道之前传送有关信令。如位置更新、鉴权、加密。②慢相关控制信道（SACCH）：SACCH结合TCH或SDCCH进行分配。它携带控制和测量参数及用于保持MS和BTS之间无线链路必要的路由数据。现主要用于短信，手机测量下行信道的测量参数，功率控制等等。③快相关控制信道（FACCH）：FACCH是一个需要时才出现的信道，与业务信道TCH相关。在该信道所能携带的信息与SDCCH一样。与SDCCH不同的是被分配和固定了时间间隙直到网络或用户释放它。在另一方面，一个FACCH通过从借用20ms的TCH突发脉冲序列来传送信令。当MS和网络需要交换关键定时信息时才采用。主要用于切换、短信及通知手机测试哪些邻区等场合。业务信道

业务信道TCH传输话音和数据话音业务信道按速率的不同，可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。数据业务信道按速率的不同，也分为全速率数据业务信道(TCH/F9.6，TCH/F4.8，TCH/F2.4)和半速率数据业务信道(如TCH/H4.8,TCH/H2.4)，这里的数字9.6、4.8和2.4表示数据速率，单位为kb/s。表5－1逻辑信道的主要功能GSM逻辑信道到物理信道的映射

BCH和CCCH控制信道的映射:

►某小区超过1个载频时，该小区C0的TS0就映射广播和公共控制信道。►

FCCH---MS依此同步频率，它的突发脉冲序列为FB。►SCH---MS依此读TDMA帧号和BSIC码，突发脉冲序列为SB。►BCCH---MS依此读有此小区的通用信息，突发脉冲序列为NB。

►

CCCH---移动台依此接受寻呼和接入，突发脉冲序列NB。►IDEL---空闲帧不包括任何信息，突发脉冲序列为DB。控制信道的映射:

GSM逻辑信道到物理信道的映射

DCCH控制信道的映射:

►该小区C0的TS1映射专用控制信道。►SDCCH和SACCH合在一起，8个用户共同使用。每段信息占4时隙。SDCCH重复一次是51TDMA帧，SACCH重复一次是102TDMA帧。GSM逻辑信道到物理信道的映射

TCH控制信道的映射:

►该小区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SACCHIDEL：测量功率GSM上下行链路的时隙同步

注：上行下行的时隙并不是出现在同一时刻。时隙0的上行发射出现在接收下行时隙的三个时隙之后。这样的好处是移动台不需要双工器。时隙的格式其中：T代表起始或尾比特，S指示是信令数据还是用户数据；GP代表保护间隔。TDMA系统的特性：

每载频多路。TDMA系统在每一频率上产生多个时隙，在基站控制分配下，可为任意一移动客户提供电话或非话业务。

突发脉冲序列传输。移动台信号功率的发射是不连续的，只是在规定的时隙内发射脉冲序列。

无线接口小结：GSM系统的空中接口是

。GSM采用

多址方式。GSM系统中的信道分为

信道和

信道。一个物理信道就是一个

。逻辑信道可以分为

和

。业务信道传输

和

。控制信道分三类：

、

和

。广播信道包括

、

和

。公共控制信道包括

、

和

。突发脉冲序列指

。描述GSM帧结构的层次内容GSM系统概述GSM系统的无线接口◆无线接口◆信道类型和组成◆语音与信道编码GSM系统的控制和管理 ◆呼叫过程◆位置登记和位置更新◆鉴权与加密◆越区切换GPRSGSM的区域定义

GSM服务区公用陆地移动通信网(PLMN)MSC区位置区基站区扇区GSM的号码(1)

1.IMSI---国际移动用户识别码GSM系统中每个用户均分配一个唯一的IMSI。这个码驻留在SIM卡中。它用于识别用户和用户与网络的予约关系。在呼叫建立和位置更新时都要使用IMSI，其组成如下图所示：MCC：移动国家号码MNC：移动网号MSIN：移动用户识别码IMSI（续）MCC由ITU-T管理，由3位数字组成，表示所属国家，如我国MCC位460。MNC位该国中的网络，如中国移动GSM网为00，中国联通GSM网为01。MSIN表示某一特殊网下的用户。GSM的号码(2)2.TMSI---临时移动用户识别码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IMSI。两者之间可按一定的算法互相转换。VLR可给来访的移动用户分配一个TMSI(只限于在该访问服务区使用)。IMSI只在起始入网登记时使用，在后续的呼叫中，使用TMSI，以避免通过无线信道发送其IMSI，从而防止窃听者检测用户的通信内容，或者非法盗用合法用户的IMSI。TMSI总长不超过4个字节，其格式可由各运营部门决定。GSM的号码(3)

3.IMEI---国际移动识别标识码IMEI是唯一的用于识别移动设备的号码，用于监控被窃或无效的这一类移动设备，IMEI=TAC+FAC+SNR+SP（15位数）。

►TAC-型号批准码，6位，由欧洲型号批准中心分配，前2位为国家码。►FAC-工厂装配码，2位，表示生产厂或最后装配地，由厂家编码。►SNR-序列号码，6位，独立地、唯一地识别每个TAC和FAC移动设备，所以同一个牌子的、同一型号的SNR是不可能一样的。►SP-备用码，1位，通常是0。GSM的号码(4)

4.MSISDN---移动用户ISDN号码MSISDN是用户为找到GSM用户所拨的号码。用于PSTN或ISDN或其他移动用户拨向GSM系统的号码MSISDN=CC+NDC+SN，总长不超过15位数字CC=国家码(如中国86)，NDC=国内地区码，SN=用户号码MSISDN（续）国家代码由ITU-T管理。如中国为86，美国为1。NDC和SN由国家指定的管理部门管理。其中，NDC可以有两种使用方法，可以识别目的网或识别用户所属的地理区域。在我国，NDC用目的网进行识别。MSISDN（续）N1N2N3H0H1H2H3ABCDNDCHLR识别号SNNDC=13S。S=5，6，7，8，9为中国移动的接入网号。另1340—1348亦为移动的号码，1349为中国卫星集团公司所有。S＝0，1，2为中国联通的接入网号当H0=0时，H1H2由全国统一分配；H3由各省自行分配。一个HLR可包含一个或若干个H3数值。当H0≠0时，SH0H1H2由全国统一分配，一个HLR可包含一个或若干个SH0H1H2的值。3SN由各HLR自行分配。手机号码的分配使用问题联通：130—133号段，130—132为GSM网，133为CDMA网。132是2004年底放号的。目前联通网络共有1亿多用户。主要业务范围为移动、固话及长途。移动：1340—1348，135—139号段，1349用于中国卫星集团公司。134是2004年10月1日在北京，天津放号的。目前移动网络共有2亿多用户。主要业务范围为移动、固话及长途。GSM的号码(5)

5.MSRN---移动用户漫游号码当移动台漫游到一个新的服务区时，由VLR给它分配一个临时性的漫游号码，并通知该移动台的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号码类似，最大为15bit。MSISDN与MSRN的区别

MSISDN只在网络中关联，只在被呼时有效，它只与用户发生作用,它提供用户可以接受呼叫的号码。本质上它是一个目录号码,它不用于空中接口。MSRN的使用是非常严格的，它只用在网络实体之间，没有用户可以访问它，更进一步说，与MSISDN不同，它不是在性能上与一个用户有关,而只与特殊呼叫有明显相关。缩写全名解释IMSI国际移动用户识别码它是作为惟一的用户识别码，但不是可拨的号码。TMSI临时移动用户识别号被VLR分配使用在空中接口，是出于安全意图。它确保用户的机密性。IMEI国际移动设备识别号用于空中接口来提供设备识别号。手机的惟一识别号。存储在移动台和SIM卡中的信息缩写全名解释MSISDN移动用户ISDN号可拨的移动用户电话号。MSRN移动台漫游号被GSM网络内部使用，提供被访的MSC路由。网络使用的路由信息GSM的号码(6)

LAI---位置区识别码LAI用于移动用户的位置更新。将一些小区作为一个集，成为一个位置区域，每个小区发送位置区识别号给所属移动台。一旦移动台发现由于小区变化造成位置区变化，它就发一个位置更新给网络，这就是在GSM使用的方案。位置更新区的规划受二个矛盾的结果影响，既要减少寻呼业务量又要减少位置更新业务量。如位置区很大，那么寻呼业务量很重，如果位置区很小，位置更新业务量将很高。MCC=3bitsMNC=2bitsLAC<=16bitsLAI=MCC+MNC+LACGSM的号码(7)

CGI---小区全球识别码

CGI用来识别一个位置区内的小区，

CGC=MCC+MNC+LAC+CI＝LAI+CICI为小区识别号码。GSM的号码(7)

BSIC---基站识别码

BSIC用于移动台识别不同的相邻基站，采用6比特编码。NCCBCC3bits3bits基站识别色码（BSIC)NCC为网络色码，用来识别相邻的移动通信网。BCC为BTS色码，用来识别相同载波的不同基站。各种“号码”使用图示

说明

1.已拨号码(MSISDN)被中继给GMSC，此号码用于接入数据库，是和接入用户HLR相关的号码。2.GSMC向HLR发送一个包括被呼MSISDN的申请。3.HLR检验其记录，找出被呼用户的当前位置，然后向被呼用户所在的MSC/VLR发出一个申请，而此申请中采用IMSI。4.MSC/VLR收到此申请后发回包含在MSRN内的选路指令。5.HLR下传此MSRN给GMSC。6.GMSC采用此选路信息，把此呼叫沿指定的路由传给正为被呼用户服务的MSC。7.该MSC把此呼叫路由给适当的BSC。8.此呼叫被发送给被呼的用户。由于被呼用户已经在网络中登记过，因此在空中接口传送时用的是TMSI。MS的三种状态关机持有MS的用户有时因某种原因会将MS关掉。在这种状态下，MS不能应答寻呼消息，GSM网络不能将信息传到MS，MS也不能通知网络其所处的位置，此时MS被认为是"分离"状态。MS的三种状态开机但空闲移动用户虽然开机但没有通信，在这种状态下，网络可以成功地寻呼到MS，此时MS被认为是“附着”。MS开机后就会对周围进行测试，并连接到接收性能最好的广播信道上。当MS移动时，还要不断地测试周围信号强度，总是锁定在某一广播信道上，这就叫漫游。MS还要通知网络其所处位置区的变化，这个过程叫"位置更新"。MS的三种状态通信状态在MS处于通信状态下，无线网络就分配给MS一个业务信道传送话音或数据。当MS移动时，根据所接收信号强度，有能力转到其它信道上，这个过程叫“切换”。为了决定MS是否需要切换以及如何切换，网络要对来自MS和BTS的信号强度测试报告进行分析判断。MS的三种状态MS开机后的工作

当MS开机后，它会试图与SIM卡允许的GSMPLMN取得联系，因此MS将选择一个合适的小区，并从中提取控制信道的参数和其它系统信息，这种选择过程被称为“小区选择”。如果移动台无存储的BCCH消息，它将首先搜索完所有的124个RF信道，并在每个RF信道上读取接收的信号强度，计算出平均电平，整个测量过程将持续3~5s，在这段时间内将至少分别从不同的RF信道上抽取5个测量样点。MS将调谐到接收电平最大的载波上，判断该载波是否为BCCH载波（通过搜寻FCCH突发脉冲，如搜索到FCCH则能确定为BCCH载波，并通过对FCCH解码使自身与系统的主频同步。）小区选择

移动台将尝试解码SCH信道来达到同步，并读取BCCH上的系统广播消息。当数据表明该小区属于所选的PLMN、参数C1值大于0、该小区并未被禁止接入时，移动台方可选择该小区。否则，MS将调谐到次高的载波上直到找到可用的小区。如MS在上次关机时，存储了BCCH载波的消息，它将首先搜索已存储的BCCH载波，若未找到则执行以上过程。小区选择参数C1为供小区选择的路径损耗准则，服务小区的C1必须大于0。C1=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN-MAX((MS_TXPWR_MAX_CCH-P),0)。单位：dBm，其中：RXLEV为移动台接收的平均电平;RXLEV_ACCESS_MIN为允许移动台接入的最小接收电平;MS_TXPWR_MAX_CCH为移动台接入系统时可使用的最大发射功率电平;P为移动台的最大输出功率。小区选择小区选择参数C1——小区选择算法，用于确定最好的有效小区。算法如下：MS收到信号强度是MS从该区的BTS收到信号好坏的指示。由BCCH发射的参数之一是MS允许接入系统的最小接收信号电平。如果接收信号电平在该值之下，MS将禁止在该小区登陆。移动台功率等级，特别是MS的最大发射功率，即使MS可能相当好地接收BTS信号，而BTS能否接收MS信号并无担保。小区范围不是固定的，而是随MS按它的功率级不同而变化的。小区重选当MS移动时，要不断地测试周围邻近小区BCCH信号强度。根据测试结果，MS不断更新由6个最强载波组成的表。当发现新的BTS发出的BCCH载波优于原驻留小区时，MS就锁定在新的载波上。位置登记及更新位置区是重要概念，网络在整个位置区内发送寻呼信息来寻呼移动用户。因此网络要与移动用户建立呼叫连接，就必须随时记录（登记、删除、更新）用户的位置信息，以便在需要的时候能够寻呼该用户。包括三方面的内容：

1.首次入网时登记注册；

2.MS从一个位置区域进入另一个位置区域，进行通常意义下的位置更新；

3.周期性的位置更新。位置登记及更新位置登记

移动用户首次入网时，必须通过MSC，把用户相关信息存放在HLR中进行登记注册，如IMSI、IMEI、位置信息、业务信息等。开机后MS扫描它附近小区的BCCH信道，选择最好的小区作为驻留小区。MS以它的IMSI等数据向GSM网络请求位置登记，网络经过验证后会分派一个TMSI代码给MS。MS得到TMSI后，会将TMSI代码存储在SIM卡中，以后不论是手机关机还是重新开启，TMSI都存储在手机的SIM卡中。进行位置登记后，MS就进入空闲模式等待用户发起呼叫或接收来自网络的寻呼。位置更新

MS在开机或者移动过程中，从锁定的BCCH载波上获得LAI，并将它与存贮在SIM卡原先登记的LAI进行比较，如果位置区不一致，那么它将通知网络其数据库存放的该MS的位置信息不再正确，需要更新。对比：同一位置区不同小区——小区重选，由MS决定，无需报告给网络作位置更新。位置更新：同一业务区不同位置区：同一VLR。不同业务区的位置更新：涉及两个VLR，新VLR没有该用户的以前记录，就得求助于用户的HLR来提供用户的信息。MSBSSMSCNewVLRHLR/AUCOldVLR在新MSC位置更新（IMSI，LAI）鉴权鉴权响应开始加密提供新TMSI位置更新接受发送参数（鉴权）鉴权参数更新位置（IMSI，MSRN）位置更新接受取消位置接受位置取消移动台发现LAI有变，向新MSC申请位置登记，（用IMSI验证身份）新VLR收到位置登记请求后，由IMSI号判断出MS的HLR。位置更新新VLR向HLR查询用户参数，HLR在它的内部数据库记录中查找用户的描述。确认该用户是否在当前的VLR中具有该业务。如果用户在该VLR区具有该业务权限，HLR就返回一个成功的信息给VLR，如果无该用户权限。那么该业务就返回一个失败的结果。获得成功后，新VLR对MS分配一个漫游号MSRN，并告知HLR。HLR对数据库中MS原参数进行修改。新VLR对于MS的位置更新请求如果送一个成功的结果，就要给移动台安排一个新的TMSI，并反馈一个成功的位置更新指示给MS，MS在收到TMSI以后，改写以前的值并且将它存入SIM。该值将用于所有接着发生的位置更新。位置更新HLR向原VLR发送删除原位置信息的指令。周期性位置更新

网络在特定的时间内，没有收到来自MS的任何消息，系统就对MS采取强制登记措施，这种位置登记过程叫做周期位置更新。周期位置更新由MS内的定时器来控制，定时值由网络在BCCH上通知MS。周期性位置更新

定时值到时，MS便向网络发送位置更新请求消息启动周期位置更新过程。如果网络在特定时间内没有收到MS的周期位置更新消息，就认为用户不在服务区或者电池耗尽。周期位置更新过程只有证实消息，MS接收不到证实消息就一直向网络发送周期位置更新请求消息。呼叫过程

呼叫过程

呼叫过程

主叫MS拨号，VLR从MSISDN号码中分析被叫所属HLR。HLR中有被叫IMSI号与所属VLR地址的映射表。HLR向被叫所属VLR要MSRN号被叫所属VLR中有被叫IMSI号与MSRN号的映射表，将查询到的M