GSM网络的组成及原理

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——GSM网络组成及工作原理广州移动网管维护中心叶冬娴2003-8

内容提要一、广州移动网络情况二、GSM网络组成原理GSM系统结构GSM系统模型及各局部功能GSM系统原理三、GSM网络层次结构四、短消息1、广州网络情况2、GSM的系统构成3、HLR、MSC、BSC的功能4、GSM的频段分配5、常用的识别码〔IMSI、MSISDN〕6、漫游类型7、短信的上行、下行掌握要点第一章广州移动网络情况本地网：30个MSC，52个BSC，11个HLR，4个GW，2个MTM〔大、小广州的维护机制〕话务汇接局：2个TR，4个TMSC1信令汇接局：2个LSTP，2个HSTP国际关口局：1个ISC，1个ISTP智能网：15个SCP、2个SMP、2个SSP、2个VC交换机用户配置总容量达1500多万；HLR用户数已达1099万；

短信系统：1个MOGW，2个短信中心，1个IOD短信容量600万条/小时GPRS网络：2个GGSN：网关GPRS支持节点，假设希望访问其它ISP的网站那么要通过GGSN网关与Internet相连。3个SGSN：业务网关支持节点，是GPRS系统的核心功能模块。相当于GSM的MSC广州地区话务情况用户数超过600万每日总话务量超过70万Erl忙时话务量超过5万Erl短信日流量超过2000万条，短信忙时流量150多万条GPRS平均附着用户数15万GPRS的Gi接口日流量超过5万Mbits第二章GSM网络组成原理一、GSM系统构成基站系统交换系统交换子系统(SS:Switchingsystem基站子系统(BSS：Basestationsystem)操作维护系统〔OMC：Operationmaintenancesystem)操作维护系统二、GSM系统模型AUC关口局VLREIR操作维护系统MSCBSCBTSMS数据网短信系统移动运营商SSBSS交换系统基站系统基站系统信息传输基站系统呼叫连接和信息传输HLRIP网关市话网三、各局部功能介绍移动业务交换中心〔MSC〕拜访位置存放器〔VLR〕归属位置存放器〔HLR〕鉴权中心〔AUC〕：设备识别存放器〔EIR〕HLR数据举例

MSISDNIMSISTATE〔IMSI：InternationalMobileSubscriberIdentify〕

PERMANENTSUBSCRIBERDATASUDCAT-11〔用户类别〕OBR-2〔限制出国漫游〕BS26-1〔数据〕TS11-1〔话音〕TS21-1〔收短信〕TS22-1〔发短信〕CFU-1〔无条件转移〕CFB-1〔遇忙转移〕TS62-1〔〕BAOC-1〔呼出〕BOIC-1〔国际呼出〕 BAIC-1〔呼入〕CAW-1〔呼叫等待〕CLIP-1〔来电显示〕MPTY-1〔三方通话〕

LOCATIONDATAVLR MSCNUMBER4-8613900221 8613900221市话入口局〔GMSC〕基站控制器中心〔BSC〕基站收发信台〔BTS〕

微蜂窝D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同频小区四、GSM系统原理GSM—GlobalSystemforMobilecommunication，即全球移动通信系统。GSM由ETSI〔欧洲电信标准化协会〕制订，包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800，即通常所说的900兆和1800兆。GSM是采用时分多址〔TDMA〕技术，即是每个载波可以同时容纳8个用户通话1、GSM频段分配

GSM900上行频率：890－－915MHZ〔MS发射，BTS接收〕下行频率：935－－960MHZ〔BTS发射，MS接收〕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。DCS1800上行：1710-1785MHz下行：1805-1880MHz共分为374对双工载频，载频间隔为200KHZ。总信道数为374×8＝2992个信道。2、的位置登记第一次登记：移动台第一次接入系统时向系统报告位置称为位置登记。周期性登记：关机时假设开机移动到我们的覆盖盲区3、位置更新1、位置区发生变化时的位置更新

2、周期性的位置更新

4、GSM常用识别号码用户识别模块〔SIM〕卡：SIM卡里面储存用户有关的信息：序列号、KI〔密钥〕、IMSI码、用户号码、PIN码等。4、GSM常用识别号码国际移动用户识别码〔IMSI〕：IMSI＝MCC＋MNC＋MSIN(460-00---)

移动台的国际身份号码〔MSISDN〕：

MSISDN＝CC＋NDC＋SN〔86139/8/7/6/5***〕4、GSM常用识别号码

MSRN：移动台漫游号码MSRN=CC+NDC+SN〔86139****〕4、GSM常用识别号码一个固定用户呼叫一个移动用户的呼叫流程MSISDN---IMSI

PSTN固定网

IMSI-MSRN6、GSM漫游国际漫游国内漫游省内漫游边界漫游HLR归属位置存放器MSC/VLR移动交换中心GMSC关口局1253645、移动通话过程〔一〕通话根本类型1、本地通话2、省内通话3、国内长途4、国际5、移动通话过程〔二〕拨号方式1、拨打2、拨打市话3、市话拨打6、GSM漫游类型GSM网络层次结构第一层：

一级话务汇接、一级信令汇接

第二层：二级话务汇接、二级信令汇接

第三层：

本地端局：如MSC、HLR、GW、MTM、SMSC6、GSM漫游类型国际漫游国内漫游省内漫游边界漫游

第二章短消息实现过程

GSM标准中定义的点-点短消息效劳使得短消息能在移动台和短消息效劳中心之间传递。这些效劳中心是通过称为SMS-GMSC的特定MSC同GSM网络联系的。涉及SMS管理的协议如下图。图解如下：

SME：ShortMessagingEntity，短消息实体。

SMSC：ShortMessageServiceCenter，短消息效劳中心SMCGWMS或SMCGMSC：SMS-GatewayMSC，SMS网关。HLR：HomeLocationRegister，归属位置存放器。MSC：MobileSwitchingCenter，移动交换中心。负责系统切换管理并控制来自或发向其他或数据原理短信发送过程分上行和下行：由发起至短信中心的短信〔上行〕。

由短信中心发起的至的短信〔下行〕。

原理工作原理下行短消息成功发送的工作原理。下行短消息不成功发送的工作原理。3、上行短信发送的工作原理。4、短信重发机制5、短信回送报告短信的重发机制重发机制的工作原理是：短信中心在第一次无法下发成功的情况下，会在很短的时间再次重发。再次重发不成功那么加大周期，重发不成功的次数越高，重发周期就越大。重发机制的负面影响：1、短信发送不成功，系统不会及时返还扣除的费用，导致用户认为我们收多了钱；2、如用户已收到短信，但由于信号差、问题等原因无法将反响报告及时送至短信中心，短信中心就会认为该用户没有成功接收而会启动重发机制重新发送，导致用户重复收短信〔但不会重复收费〕。短信的回送报告回送报告原理：发送短信时，会要求对方将接收成功或不成功的信息反响给发送方,期间，短信中心起桥梁的作用，将对方的反响信息回送给发送者，〔即回送报告〕。回送报告引起的问题：当接收方在传递反响信息时，如果因网络通信故障无法将信息反响或接收用户端将错误信息反响给短信中心，那么短信中心也继续将错误信息回送给发送方，这样会引起回送报告不准确的原因，并引起重复接收