GSM网络基本知识介绍1101详解.pptx
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1、移动网络系统描述:1、GSM网络的基本介绍2、山东移动网络的基本情况3、基本的呼叫流程4、其他问题GSM网络的基本介绍GSM的历史80年代 现代蜂窝移动电话系统,使用800/900MHZ,双工工作,能够越区切换、自动漫游。(1G)90年代 数字移动通信(2G)1991 推出了第一个全球数字移动通信(GSM)标准 2000年以后 个人移动通信(3G)GSM网络的基本介绍GSM的规范共12部分如右表序号内容01系统简介02服务功能03网络结构04移动终端和基站间接口协议05无线传输分层规范06话音编码07移动终端适配器08BSC-MSC接口协议09网间互联协议10服务互联协议11设备特性12操作维
2、护规范GSM的基本功能l语音功能l传真数据功能l呼叫转移功能l呼叫禁止功能l国际漫游功能l短消息功能l呼叫等待l呼叫保持l主叫显示l立即计费l数据通信GSM网络组成交换系统交换系统基站系统基站系统网管系统网管系统GSM网络系统结构图GSM网络系统结构图GSM网络系统结构图GSM网络系统结构图GSM网络系统结构图GSM网络系统结构图GSM网络系统结构图AUC 鉴权中心BSC 基站控制器BTS 无线基站EIR 设备识别寄存器HLR 归属位置寄存器MS 移动台MSC 移动交换中心NMC 网络管理中心OMC 操作维护中心VLR 拜访位置寄存器移动交换中心(移动交换中心(MSC)在交换网络中,它提供与电
3、话交换相关的功能。同时它管理和控制与其它通信网间的呼叫,诸如公众电话网(PSTN),智能业务网(ISDN),公众数据网,单位小交换机和其它的移动通信网等。又叫做G局关口功能(关口功能(GMSC)关口功能指移动交换中心(MSC)与HLR进行的信息交换,以便于正确地为被叫移动用户分配路由。承担此查询任务的交换机称为关口交换机GMSC。又叫做D局拜访位置寄存器(拜访位置寄存器(VLR)VLR和HLR一样,也是一个数据库,不同的是它提供的是一个临时性的寄存器,包涵了MSC服务范围内的所有移动用户的信息。它的信息内容是用户所属HLR中信息内容的拷贝。一个MSC必然与一个VLR相随,当用户漫游到新的MSC
4、服务区时,与此MSC相联的VLR就会向用户归属位置寄存器请求发送用户数据,以便在新的MSC中提供相应的服务。HLR将用户信息拷贝到新的VLR中,以完成用户位置更新。现在是MSC/VLR合一的,均称作G局。归属位置寄存器(归属位置寄存器(HLR)它是一个大型的的数据库,它永久保存归属地用户的信息,直至此用户被删除。用户信息包括:l 用户识别信息l 用户位置信息l 用户鉴权信息l 用户补充业务信息HLR可以做为一个独立的数据库存在,也可以做为MSC的一个节点。如果用户数量超过了HLR的容量,可以增加HLR,也可以对HLR扩容。MSC服务区域示意图GSM服务区域示意图位置区(位置区(LA)LA由一组
5、小区组成。在网络中,用户登记位置是由他所在基站隶属的“LA”来决定的,用户的“LA”信息存储在“VLR”中。当移动用户做被叫时,所有隶属被叫用户所在“LA”的小区,全部发送寻呼信息。MSC服务区域服务区域MSC服务区域是指在网络中由一个MSC控制的基站所覆盖的地理区域辖区,它是由一个或多个LA组成的。为了正确的找到被叫移动用户,系统必须知道用户的MSC地址。MSC的地址信息记录在HLR用户数据中。公众移动陆地网(公众移动陆地网(PLMN)隶属于一个网络运营商的所有小区组成的服务区域叫作公众移动陆地网,它可为用户提供各种移动电话业务。在一个国家中,可以存在多个PLMN服务区,但每一个服务区只属于
6、一个运营商。目前中国有移动和联通两个服务网络。qGSM900目前,分配给GSM900使用的上行载波的频率范围是890-915Mhz,带宽25Mhz,下行载波的频率范围是935-960Mhz,带宽25Mhz.为避免上、下行载波之间的干扰,要求上、下行载波之间有足够的间隔,这个间隔称为双工间距(Duplex Distance).GSM系统的双工间距是45MhzqGSM1800分配给GSM1800使用的上行载波的频率范围是1710-1785Mhz,带宽75Mhz,下行载波的频率范围是1805-1880Mhz,带宽75Mhz,双工间距95Mhz。无线信号衰损的几点原因无线信号衰损的几点原因移动通信系统
7、的信道必须依靠无线电波的传播,移动终端又处在不断运动之中,这就使它的电波传播具有固定无线通信所没有的复杂性。路径损耗(Path Loss)阴影效应(Shadowing)解决无线电波传输问题的措施解决无线电波传输问题的措施为在复杂的无线环境下取得较好的电波传输特性,GSM引入了信道编码(Channel Coding)、交织(Interleaving)、天线分极接收(Antenna Diversity)、适应性均衡(Adaptive Equalization)、跳频(Frequency Hopping)、TA(Timing Advance)等技术。尽管这些技术不能解决所有问题,但它们在尽可能提高通
8、话质量方面发挥了很重要的作用。GSM的无线信道的无线信道MSC的功能的功能在GSM网络中最重要的节点是MSC,它负责控制由手机发起或终止的用户呼叫。MSC的主要功能如下:l 交换和呼叫路由选择交换和呼叫路由选择l 计费计费l 业务提供业务提供l 与与HLR通信通信l 与与VLR通信通信l 与其它与其它MSC通信通信l 控制相连接的控制相连接的BSCVLR的功能的功能在GSM网络里的VLR是用来临时存储在特定MSC服务区内的移动用户信息,因此对应于每个MSC服务区都有一个VLR。当MS移动到一个新的服务区时,将进行以下的过程:1.VLR检查它的数据库以确认MS的记录是否已经存在(根据用户的IMS
9、I)2.当VLR发现没有该MS的记录时,它将向用户所在的HLR发出一个数据请求,以得到该手机用户数据的一份拷贝。3.HLR将信息发送给VLR,并更新HLR数据库里的用户位置信息。HLR通知旧的VLR将其保存的用户信息删除。4.VLR里存储了手机用户数据以及手机最新的位置和状态(空闲)。VLR中的用户信息中的用户信息l 手机用户识别码l 补充业务信息l 手机的状态(例如,空闲)l 手机现在的LA区HLR的功能的功能HLR是一个负责存储和管理一个特定运营者的所有移动用户数据的集中式的网络数据库。它永久地保存着用户数据信息直到该用户消户为止。l 用户识别码(例如,IMSI、MSISDN)l 用户的补
10、充业务信息l 用户的位置信息(MSC服务区)l 用户的鉴权信息AUC的功能的功能所提供的信息被称为三位组,包括:1、一个不可预知的随机数(RAND)2、一个有符号的响应(SRES)3、一个加密字(Kc)三位组的产生三位组的产生在新开户的时候,每一个用户都被分配了一个用户鉴权字(Ki)。Ki与用户的IMSI一起存储在AUC里,在产生三位组时这两个数据都要被用到。相同的Ki和IMSI同时也存在SIM卡里。在AUC里产生三位组的过程如下:1、产生一个随机数RAND2、分别使用A3和A8算法利用RAND和Ki计算出SRES和Kc3、RAND,SRES和Kc作为一个三位组被发送给HLR鉴权发生在鉴权发生
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