移动交换详解.pptx

第八章第八章 移动交换移动交换8.1 概述概述8.2 移动交换关键技术移动交换关键技术8.3 移动交换原理移动交换原理本章重点：移动交换关键技术，包括位置登记、本章重点：移动交换关键技术，包括位置登记、移动呼叫处理、漫游技术和切换技术。移动呼叫处理、漫游技术和切换技术。本章难点：漫游技术和切换技术。本章难点：漫游技术和切换技术。本章课时：本章课时：4学时学时学习本章达到的目的和要求：学习本章达到的目的和要求：1了解移动通信网的发展，移动通信网的网络了解移动通信网的发展，移动通信网的网络结构及组成。结构及组成。2掌握位置登记、移动呼叫处理、漫游技术和掌握位置登记、移动呼叫处理、漫游技术和切换技术的基本原理。切换技术的基本原理。3了解基于电路交换的移动交换和基于软交换了解基于电路交换的移动交换和基于软交换的移动交换的工作原理。的移动交换的工作原理。8.1 概述概述8.1.1 移动交换基本概念移动交换基本概念 一、移动通信的发展过程一、移动通信的发展过程 移移移移动动动动通通通通信信信信是是是是指指指指通通通通信信信信的的的的双双双双方方方方或或或或至至至至少少少少一一一一方方方方在在在在运运运运动动动动状状状状态态态态下下下下进进进进行行行行的的的的通通通通信信信信方方方方式式式式，即即即即移移移移动动动动用用用用户户户户之之之之间间间间或或或或移移移移动动动动用用用用户户户户与与与与固固固固定定定定用用用用户户户户之之之之间间间间进进进进行行行行的的的的通通通通信。信。信。信。移移移移动动动动通通通通信信信信始始始始于于于于二二二二十十十十世世世世纪纪纪纪二二二二十十十十年年年年代代代代，首首首首先先先先用用用用于于于于警警警警车车车车无无无无线线线线调调调调度度度度电电电电话话话话。由由由由于于于于移移移移动动动动通通通通信信信信不不不不受受受受时时时时间间间间和和和和空空空空间间间间的的的的限限限限制制制制，交交交交流流流流信信信信息息息息灵灵灵灵活活活活、迅迅迅迅速速速速，可可可可满满满满足足足足用用用用户户户户所所所所需需需需的的的的数数数数据据据据、语语语语音音音音、图图图图像像像像乃乃乃乃至至至至多多多多媒媒媒媒体体体体信信信信息息息息的的的的各各各各类通信，所以很快就发展成为覆盖全球的通信网络。类通信，所以很快就发展成为覆盖全球的通信网络。类通信，所以很快就发展成为覆盖全球的通信网络。类通信，所以很快就发展成为覆盖全球的通信网络。最早的移动电话系统是最早的移动电话系统是1946年出现年出现在美国的大功率无线转发台，用于汽在美国的大功率无线转发台，用于汽车用户。车用户。近十几年来，蜂窝移动通信系统的近十几年来，蜂窝移动通信系统的发展经历了一个从模拟到数字，从发展经历了一个从模拟到数字，从FDMATDMACDMA的的过程。过程。第一代第一代(1G)：20世纪世纪70年代末年代末80年年代初，蜂窝式模拟移动通信系统，采代初，蜂窝式模拟移动通信系统，采用蜂窝小区制、模拟调频调制，用蜂窝小区制、模拟调频调制，FDMA多址方式，多址方式，800900MHz工作频工作频段。技术特征是用蜂窝网络结构克服段。技术特征是用蜂窝网络结构克服了大区制容量密度低、活动范围受限了大区制容量密度低、活动范围受限的缺点。典型应用为美国的的缺点。典型应用为美国的AMPS和和英国的英国的TACS。第二代第二代(2G)：20世纪世纪80年代中年代中90年代中，年代中，蜂窝式窄带数字移动通信系统，采用数字调蜂窝式窄带数字移动通信系统，采用数字调制方式，多址方式为制方式，多址方式为TDMA/FDMA混合和混合和CDMA，900MHz和和1800MHz频谱，典型应频谱，典型应用为欧洲的用为欧洲的GSM和美国的和美国的IS95-CDMA。通。通用分组无线业务用分组无线业务GPRS(GPRSGeneral Packet Radio Service)是在是在GSM的基础上引的基础上引人分组业务，称为人分组业务，称为2.5G。第三代第三代(3G)：1985年，年，ITU-T提出未来公共陆提出未来公共陆地移动通信系统地移动通信系统FPLMTS的概念，的概念，1996年年ITU批准了国际移动通信系统批准了国际移动通信系统ITM-2000（2000MHz频段、室内最高速率达频段、室内最高速率达2000Kbit/s、2000年投入年投入商用）。商用）。3G 是蜂窝式宽带多媒体移动通信系统，是蜂窝式宽带多媒体移动通信系统，国际上目前最具代表性的国际上目前最具代表性的3G标准有三种，分别标准有三种，分别是美国的是美国的CDMA2000、欧洲的、欧洲的WCDMA和中国和中国的的TD-SCDMA。CDMA2000和和WCDMA属于属于FDD方式，系统的上、下行工作于不同频率；方式，系统的上、下行工作于不同频率；TD-SCDMA属于属于TDD方式，系统的上、下行工方式，系统的上、下行工作于同一频率。作于同一频率。WCDMA也被称为通用移动通也被称为通用移动通信系统信系统UMTS。高速下行分组接入。高速下行分组接入HSDPA是在是在WCDMA的基础上，提高用户下行数据业务速的基础上，提高用户下行数据业务速率率(理论最大值可达理论最大值可达14.4Mbit/s)的一种重要技术，的一种重要技术，称为称为3.5G。而。而3GPP对对UMTS技术的长期演进技术的长期演进LTE称为演进型称为演进型3G：E3G，由于已经具有某些，由于已经具有某些“4G”特征，被看作特征，被看作“准准4G”。第四代第四代(4G)：目前，美国：目前，美国AT&T实验实验室正在研究之中，室正在研究之中，4060GHz频谱，频谱，OFDM多址方式，移动通信最低传送多址方式，移动通信最低传送速率室内达到速率室内达到10100Mbit/s，移动速，移动速率达率达2Mbit/s。4G是宽带多媒体综合业是宽带多媒体综合业务移动通信系统，研究目标是提高移务移动通信系统，研究目标是提高移动通信访问动通信访问Internet的速率。的速率。二、二、移动通信分类移动通信分类 1.按系统组成结构分按系统组成结构分按系统组成结构分按系统组成结构分蜂窝移动电话系统蜂窝移动电话系统无线集群系统无线集群系统无线寻呼系统无线寻呼系统无绳电话系统无绳电话系统卫星移动通信系统卫星移动通信系统2 按传输信号分按传输信号分模拟模拟数字数字3 按调制方式分按调制方式分调频调频调相调相调幅调幅4 按网络形式分按网络形式分单区制单区制多区制多区制蜂窝制蜂窝制5 按频道工作方式分按频道工作方式分单工制单工制半双工制半双工制双工制双工制6 按多址接入方式分按多址接入方式分频分多址频分多址FDMA时分多址时分多址TDMA码分多址码分多址CDMA8.1.2 移动交换系统组成移动交换系统组成移动交换系统主要由功能组和参考点组成。移动交换系统主要由功能组和参考点组成。参参见见公公用用陆陆地地移移动动通通信信网网(PLMN)的的功功能能结结构及接口构及接口。功能组功能组1.移动台移动台移动台移动台(MS)(MS)2.基站基站基站基站(BS)(BS)3.移动交换中心移动交换中心移动交换中心移动交换中心(MSC)(MSC)4.归属位置寄存器归属位置寄存器归属位置寄存器归属位置寄存器(HLR)(HLR)5.访问位置寄存器访问位置寄存器访问位置寄存器访问位置寄存器(VLR)(VLR)6.设备识别寄存器设备识别寄存器设备识别寄存器设备识别寄存器(EIR)(EIR)7.鉴权中心鉴权中心鉴权中心鉴权中心(AuC)(AuC)参考点参考点(接口接口)1.SmSm接口接口接口接口人机接口人机接口人机接口人机接口2.UmUm接口接口接口接口MSMS与与与与BSBS之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口3.A A接口接口接口接口BSBS与与与与MSCMSC之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口4.B B接口接口接口接口MSCMSC与与与与 VLRVLR之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口5.C C接口接口接口接口MSCMSC与与与与HLRHLR之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口6.D D接口接口接口接口HLRHLR与与与与VLRVLR之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口7.E E接口接口接口接口MSCMSC与与与与MSCMSC之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口8.F F接口接口接口接口MSCMSC与与与与EIREIR之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口9.GG接口接口接口接口VLRVLR与与与与VLRVLR之间的接口之间的接口之间的接口之间的接口以上各接口除以上各接口除以上各接口除以上各接口除SmSm和和和和UmUm之外，其它接口称为之外，其它接口称为之外，其它接口称为之外，其它接口称为网络内部接口，在数字系统中一般采用网络内部接口，在数字系统中一般采用网络内部接口，在数字系统中一般采用网络内部接口，在数字系统中一般采用2.048Mbit/s2.048Mbit/s的的的的PCMPCM数字传输链路。数字传输链路。数字传输链路。数字传输链路。8.1.3 编号计划编号计划在移动通信网中，由于用户的移动性，在移动通信网中，由于用户的移动性，使用下列使用下列5种号码对用户进行识别和种号码对用户进行识别和管理。管理。1.移动台目录号码移动台目录号码移动台目录号码移动台目录号码(MSDN)(MSDN)供主叫用户拨打的移动供主叫用户拨打的移动供主叫用户拨打的移动供主叫用户拨打的移动用户号码用户号码用户号码用户号码 MSDNMSDN结构为：结构为：结构为：结构为：MSDNMSDNCCCCNDCNDCSNSNCCCC国家码，即国家码，即国家码，即国家码，即MSMS登记注册的国家码，中登记注册的国家码，中登记注册的国家码，中登记注册的国家码，中国为国为国为国为8686；NDCNDC国内移动网接入号码，如中国移动为国内移动网接入号码，如中国移动为国内移动网接入号码，如中国移动为国内移动网接入号码，如中国移动为135139135139，中国联通，中国联通，中国联通，中国联通GSMGSM网为网为网为网为130132130132，CDMACDMA网为网为网为网为133133；SNSN用户号码，我国采用用户号码，我国采用用户号码，我国采用用户号码，我国采用8 8位等长编号，前位等长编号，前位等长编号，前位等长编号，前4 4位为位为位为位为HLRHLR标识码，后标识码，后标识码，后标识码，后4 4位为移动用户号码。位为移动用户号码。位为移动用户号码。位为移动用户号码。2.国际国际国际国际/国内移动用户标识国内移动用户标识国内移动用户标识国内移动用户标识(IMSI/NMSI)(IMSI/NMSI)网网网网络识别移动用户的国际络识别移动用户的国际络识别移动用户的国际络识别移动用户的国际/国内通用号码国内通用号码国内通用号码国内通用号码 IMSI结构为：结构为：IMSIMCCMNCMSIN，其中，其中MNCMSINNMSIMCCMCC国家码，由国家码，由国家码，由国家码，由ITU-TITU-T分配，与数据国分配，与数据国分配，与数据国分配，与数据国家码相同，中国为家码相同，中国为家码相同，中国为家码相同，中国为460460；MNCMNC移动网号，中国移动为移动网号，中国移动为移动网号，中国移动为移动网号，中国移动为0101，中国，中国，中国，中国联通联通联通联通GSMGSM网为网为网为网为0202，CDMACDMA网为网为网为网为0303；MSINMSIN移动用户号码。移动用户号码。移动用户号码。移动用户号码。3.国际移动设备标识国际移动设备标识国际移动设备标识国际移动设备标识(IMEI)(IMEI)唯一标识唯一标识唯一标识唯一标识MSMS设备的号码，又称设备的号码，又称设备的号码，又称设备的号码，又称MSMS电子串号。电子串号。电子串号。电子串号。4.移动台漫游号码移动台漫游号码移动台漫游号码移动台漫游号码(MSRN)(MSRN)分配给来访分配给来访分配给来访分配给来访用户的临时号码，供用户的临时号码，供用户的临时号码，供用户的临时号码，供MSCMSC进行路由选择。进行路由选择。进行路由选择。进行路由选择。3.临时移动用户标识临时移动用户标识临时移动用户标识临时移动用户标识(TMSI)(TMSI)用于网络用于网络用于网络用于网络安全，由安全，由安全，由安全，由VLRVLR分配，是动态变化的，只分配，是动态变化的，只分配，是动态变化的，只分配，是动态变化的，只在本地有效，由此可以保护在本地有效，由此可以保护在本地有效，由此可以保护在本地有效，由此可以保护TMSI TMSI。8.1.4 信道类型信道类型移动通信网络中的无线信道一移动通信网络中的无线信道一般分为物理信道和逻辑信道。般分为物理信道和逻辑信道。一个物理信道可以对应多个逻一个物理信道可以对应多个逻辑信道，逻辑信道映射到物理辑信道，逻辑信道映射到物理信道上传送。从信道上传送。从MS到到BS称为称为上行信道上行信道(后向信道后向信道)，从，从BS至至MS称为下行信道称为下行信道(前向信道前向信道)。一、物理信道一、物理信道物理信道表示空中接口上的传输形物理信道表示空中接口上的传输形式，必须要占据一定的空间、时间、式，必须要占据一定的空间、时间、频率和功率，具体的物理信道与采频率和功率，具体的物理信道与采用的多址接入方式有关。在用的多址接入方式有关。在FDMA系统中为频道，在系统中为频道，在TDMA系统中为系统中为时隙时隙(时道时道)，在，在CDMA系统中为码系统中为码型型(码道码道)。在。在GSM网络中，一个物网络中，一个物理信道就是一个时隙，每个频道理信道就是一个时隙，每个频道(频频点或载频点或载频)分为分为8个时隙，即最多可个时隙，即最多可供供8个移动用户同时使用。在个移动用户同时使用。在CDMA网络中，物理信道是用伪随网络中，物理信道是用伪随机码序列表示的传输信道。机码序列表示的传输信道。二、二、逻辑信道逻辑信道逻逻辑辑信信道道是是在在物物理理信信道道上上传传递递不不同同种种类类信信息息构构成成的的信信道道，是是根根据据MS和和BS直直接接传传送送的的不不同同种种类类的的业业务务而而定定义义的的。逻逻辑辑信信道道又又分分为为业业务务信信道道TCH(Traffic Channel)和和 控控 制制 信信 道道CCH(Control Channel)两大类。两大类。1.业务信道业务信道TCHTCH用于传送编码后的语音用于传送编码后的语音或数据。有全速率业务信道或数据。有全速率业务信道(TCH/F)和半速率业务信道和半速率业务信道(TCH/H)之分。之分。TCH/F的速率的速率为为22.8Kbit/s，TCH/H的速率的速率为为11.4Kbit/s。2.2.控制信道控制信道控制信道控制信道CCHCCH(1)广播信道广播信道BCHBCH频率校准信道频率校准信道频率校准信道频率校准信道FCCHFCCH向向向向MSMS提供系统的提供系统的提供系统的提供系统的基准频率信号，使基准频率信号，使基准频率信号，使基准频率信号，使MSMS校正工作频率；校正工作频率；校正工作频率；校正工作频率；同步信道同步信道同步信道同步信道SCHSCH向向向向MSMS提供帧同步信息，提供帧同步信息，提供帧同步信息，提供帧同步信息，使使使使MSMS获得与获得与获得与获得与BSBS的同步，同时向的同步，同时向的同步，同时向的同步，同时向MSMS提供提供提供提供BSBS的识别码，使的识别码，使的识别码，使的识别码，使MSMS识别相邻的同频识别相邻的同频识别相邻的同频识别相邻的同频BSBS；广播控制信道广播控制信道广播控制信道广播控制信道BCCHBCCH向向向向MSMS提供小区的提供小区的提供小区的提供小区的特定信息，为特定信息，为特定信息，为特定信息，为MSMS接入网络提供系统参数。接入网络提供系统参数。接入网络提供系统参数。接入网络提供系统参数。(2)公共控制信道公共控制信道CCCHCCCH寻呼信道寻呼信道寻呼信道寻呼信道PCHBSPCHBS寻呼寻呼寻呼寻呼MSMS，BSBS向向向向MSMS发送与呼叫有关的控制消息；发送与呼叫有关的控制消息；发送与呼叫有关的控制消息；发送与呼叫有关的控制消息；随机接入信道随机接入信道随机接入信道随机接入信道RACHMSRACHMS向向向向BSBS申请独申请独申请独申请独立专用控制信道；立专用控制信道；立专用控制信道；立专用控制信道；允许接入信道允许接入信道允许接入信道允许接入信道AGCHBSAGCHBS向向向向MSMS分配分配分配分配独立专用控制信道。独立专用控制信道。独立专用控制信道。独立专用控制信道。(3)专用控制信道专用控制信道DCCHDCCH独立专用控制信道独立专用控制信道SDCCHSDCCH在呼叫建立过在呼叫建立过程中传送呼叫控制和位置登记信令，程中传送呼叫控制和位置登记信令，“独立独立专用专用”指该信道独占一个物理信道；指该信道独占一个物理信道；慢速随路控制信道慢速随路控制信道SACCHSACCH与一条与一条TCHTCH或或SDCCHSDCCH联合使用，传送功率控制和帧调制等联合使用，传送功率控制和帧调制等连续数据，连续数据，SACCHSACCH寄生于寄生于TCH/SDCCHTCH/SDCCH中；中；快速随路控制信道快速随路控制信道FACCHFACCH与一条与一条TCHTCH或或SDCCHSDCCH联合使用，在语音传输中，如果联合使用，在语音传输中，如果MSMS因越区需要与因越区需要与MSCMSC交换的信令速率要求较交换的信令速率要求较SDCCHSDCCH高，则可以借用高，则可以借用TCHTCH来传送，这时，来传送，这时，被借用的被借用的TCHTCH就成了就成了FACCHFACCH。8.2 移动交换关键技术移动交换关键技术8.2.1 位置登记位置登记位置登记位置登记(或称注册或称注册)是对是对MS位置位置信息进行登记、删除和更新的过程。信息进行登记、删除和更新的过程。MS通过位置登记，向通过位置登记，向BS报告自己报告自己当前的位置、状态当前的位置、状态(能否接收呼叫能否接收呼叫)、识别码、加密认证参数等。这些参识别码、加密认证参数等。这些参数有助于数有助于BS及及MSC对对MS进行定位，进行定位，准确寻呼准确寻呼MS。位置登记过程：当位置登记过程：当MS接通电源接通电源时，搜索时，搜索BS发射的位置信息，发射的位置信息，MS将收到的位置信息与原来储存将收到的位置信息与原来储存的位置数据比较，如果不同，说的位置数据比较，如果不同，说明明MS移出了原来的位置区，则移出了原来的位置区，则MS发送当前的位置信号，发送当前的位置信号，MSC收到后，修改数据库中相应收到后，修改数据库中相应MS的的位置数据，以便下次能找到这个位置数据，以便下次能找到这个MS的最新位置，对它发出呼叫。的最新位置，对它发出呼叫。8.2.2 移动呼叫处理移动呼叫处理与传统的程控交换机相比，移动呼叫有如下特点：与传统的程控交换机相比，移动呼叫有如下特点：呼叫处理：呼叫处理：MSCMSC对对MSMS不进行用户扫描、送拨号音、不进行用户扫描、送拨号音、收号等处理，只是通过收号等处理，只是通过BSBS向向MSMS提供接入信道。提供接入信道。MSMS通过接入信道向通过接入信道向BSBS发送呼叫消息。呼叫和收号都由发送呼叫消息。呼叫和收号都由无线接口信令完成。无线接口信令完成。MSMS的呼叫排队由的呼叫排队由BSBS控制器完成。控制器完成。呼叫时只用控制信道，待被叫应答后再分配业务信呼叫时只用控制信道，待被叫应答后再分配业务信道。道。接入处理：对于呼叫接入，接入处理：对于呼叫接入，MSCMSC要检查呼入要检查呼入MSMS的合的合法性和权限，并通过法性和权限，并通过BSBS执行寻呼过程。执行寻呼过程。信道分配：移动呼叫的信道分配由信道分配：移动呼叫的信道分配由MSCMSC根据需要为根据需要为呼出的呼出的MSMS或呼入的或呼入的MSMS分配业务信道和信令信道。分配业务信道和信令信道。一般每个小区都配有固定的业务信道，该小区信道一般每个小区都配有固定的业务信道，该小区信道全忙时，在条件许可的情况下可以借用相邻小区的全忙时，在条件许可的情况下可以借用相邻小区的信道。信道。8.2.3 漫游技术漫游技术漫游也称出游，它的意义是漫游也称出游，它的意义是MS脱离了本管区的范围移动到其脱离了本管区的范围移动到其他管区中去了，当其他用户呼他管区中去了，当其他用户呼叫这个漫游的叫这个漫游的MS时，仍拨它原时，仍拨它原来的局号和电话号码。来的局号和电话号码。漫游服务包括位置更新、呼叫漫游服务包括位置更新、呼叫转移和呼叫建立三个过程。转移和呼叫建立三个过程。1.位置更新位置更新MSMS从一个位置区从一个位置区(MSC2)(MSC2)向另一个位置区向另一个位置区(MSC1)(MSC1)移动。移动。由由BS1BS1持久发送广播信息，持久发送广播信息，MSMS新收到的位置区新收到的位置区识别与目前所使用的不同。识别与目前所使用的不同。MSMS通过通过BS1BS1向向MSC1MSC1发送发送“我在此我在此”的位置更新的位置更新请求。请求。MSC1MSC1将含有其标识和将含有其标识和MSMS识别码的位置更新消识别码的位置更新消息送给息送给HLRHLR。HLRHLR发回响应消息，包含相关的全部用户数据。发回响应消息，包含相关的全部用户数据。在被访问的在被访问的VLR1VLR1中进行用户数据登记。中进行用户数据登记。将有关位置更新消息通过将有关位置更新消息通过BS1BS1发送至发送至MSMS。通知原来的通知原来的VLR2VLR2，删除与此移动用户有关数据。，删除与此移动用户有关数据。切换：切换：MSMS越区或越局时，越区或越局时，MSCMSC要保证用户平要保证用户平滑过渡使用。滑过渡使用。路由选择：呼叫异地的路由选择：呼叫异地的MSMS时，可以通过时，可以通过PSTNPSTN或移动网连接。呼叫漫游的或移动网连接。呼叫漫游的MSMS时，可通时，可通过过GMSCGMSC根据网络规划情况，向根据网络规划情况，向HLRHLR请求漫游请求漫游号进行重选路由或取至原籍交换局再转接。号进行重选路由或取至原籍交换局再转接。呼叫重建：在连接异常中断时，要求呼叫重建：在连接异常中断时，要求MSCMSC启启动一个动一个“呼叫重建定时器呼叫重建定时器”，在此时间内允许，在此时间内允许重建连接，超时后全程释放。重建连接，超时后全程释放。计费：移动通信计费由访问的计费：移动通信计费由访问的MSCMSC生成，并生成，并送至送至HLRHLR；跨越多局时，由首局全程管理；跨越多局时，由首局全程管理；MSMS漫游至异地接收来话时，费用由主叫和被叫局漫游至异地接收来话时，费用由主叫和被叫局分摊。分摊。2.呼叫转移呼叫转移当固定用户呼叫处于漫游状态当固定用户呼叫处于漫游状态的的MS时，将呼叫转移到漫游时，将呼叫转移到漫游的的MS过程就是呼叫转移过程。过程就是呼叫转移过程。3.呼叫建立呼叫建立呼叫建立呼叫建立根据在归属根据在归属MSC的的HLR中的中的查询，确定出被叫查询，确定出被叫MS目前所目前所处的处的VLR区，并向被访区，并向被访MSC的的VLR发出查询信息。被访发出查询信息。被访MSC查出查出MS的识别码，在被的识别码，在被访访MSC的区域内进行寻呼。的区域内进行寻呼。当被叫当被叫MS接收到该呼叫时，接收到该呼叫时，向被访向被访MSC返回寻呼响应。返回寻呼响应。呼叫建立完成。呼叫建立完成。8.2.4 切换技术切换技术切换是指当切换是指当MS在通话中经过在通话中经过两个两个BS覆盖区的相邻边界时覆盖区的相邻边界时所采用的信道切换过程。所采用的信道切换过程。一、一、GSM越区切换越区切换越区切换越区切换(Handoff或或Handover)是指是指当前正在进行的当前正在进行的MS和和BS之间的通信之间的通信链路在保持通信的状态下，从当前链路在保持通信的状态下，从当前BS转移到另一个转移到另一个BS的过程。该过程也称的过程。该过程也称为自动链路转移为自动链路转移ALT。如果小区采用。如果小区采用扇区定向天线，当扇区定向天线，当MS在小区内从一在小区内从一个扇区进入另一个扇区时，也要进行个扇区进入另一个扇区时，也要进行类似的切换。类似的切换。在在GSM系统中，所有的切换都是硬切系统中，所有的切换都是硬切换。换。即即“释放建立释放建立”。1.同一个同一个同一个同一个BSBS控制区内不同小区控制区内不同小区控制区内不同小区控制区内不同小区/扇区之间的切换过程扇区之间的切换过程扇区之间的切换过程扇区之间的切换过程MSMS向向BSBS报告原报告原BSBS和邻近和邻近BSBS的信号强度，由的信号强度，由BSBS发出切换命令。发出切换命令。MSMS切换到新切换到新TCHTCH信道后告知信道后告知BSBS，由，由BSBS向向MSC/VLRMSC/VLR通告切换完通告切换完成信息。成信息。如果如果MSMS所在的位置区发生了变化，那么在切换完成后还需进所在的位置区发生了变化，那么在切换完成后还需进行位置更新行位置更新。2.同一个同一个同一个同一个MSC/VLRMSC/VLR业务区内不同业务区内不同业务区内不同业务区内不同BSCBSC之间的切换过程之间的切换过程之间的切换过程之间的切换过程MSMS向原基站向原基站(BS1)(BS1)报告测试数据，报告测试数据，BS1BS1向向MSCMSC发送发送“切换请求切换请求”。MSCMSC向新基站向新基站(BS2)(BS2)发送发送“切换命令切换命令”，BS2BS2向向MSCMSC发发送送“切换证实切换证实”消息，然后消息，然后MSCMSC向向BS1BS1、MSMS发送发送“切换切换命令命令”。切换完成后，切换完成后，MSCMSC向向BS1BS1发发“清除命令清除命令”，释放原占，释放原占用的信道。用的信道。3.不同不同不同不同MSC/VLRMSC/VLR间的切换过程间的切换过程间的切换过程间的切换过程当当MSMS在通话中检测到当前在通话中检测到当前BSBS信号强度过弱而邻近信号强度过弱而邻近BSBS的信号较的信号较强，即可通过当前强，即可通过当前BS1BS1向正在服务的向正在服务的MSC1MSC1发出发出“越区切换请求越区切换请求”，并由，并由MSC1MSC1向另一个移动交换中心向另一个移动交换中心MSC2MSC2转发此切换请求。转发此切换请求。请求信息中包含该请求信息中包含该MSMS的标志和所要切换到新基站的标志和所要切换到新基站BS2BS2的标志。的标志。MSC2MSC2收到越区切换请求后，通知其相关的收到越区切换请求后，通知其相关的VLR2VLR2为该为该MS“MS“分分配切换号码配切换号码”，并通知新的，并通知新的BS2BS2分配分配“无线信道无线信道”，然后向，然后向MSC1MSC1传送传送“切换号码切换号码”。如果。如果MSC2MSC2发现无空闲信道可用，即发现无空闲信道可用，即通知通知MSC1MSC1结束此次切换过程。结束此次切换过程。MSC1MSC1收到收到“切换号码切换号码”后，后，MSC1MSC1向向MSC2MSC2发送发送“建立地面建立地面有线链路请求有线链路请求”信令，地面有线链路建立后，信令，地面有线链路建立后，MSC2MSC2向向MSC1MSC1发发送送“链路建立证实链路建立证实”信令，并向信令，并向BS2BS2发出发出“切换信令切换信令”(HB)(HB)。同时同时MSC1MSC1向向MSMS发送发送“切换信令切换信令”(HA)(HA)，MSMS收到切换信令后进收到切换信令后进行信道转换。行信道转换。BS2BS2向向向向MSC2MSC2发送发送发送发送“切换证实切换证实切换证实切换证实”信令信令信令信令(HB)(HB)，MSC2MSC2收到后向收到后向收到后向收到后向MSC1MSC1发出发出发出发出“切换结束切换结束切换结束切换结束”信令，信令，信令，信令，MSC1MSC1收到切换结束信令后，便收到切换结束信令后，便收到切换结束信令后，便收到切换结束信令后，便释放原先占用的信道。释放原先占用的信道。释放原先占用的信道。释放原先占用的信道。二、二、CDMA越区切换越区切换CDMA 的切换是一个的切换是一个“建立比建立比较释放较释放”的过程，我们称这种的过程，我们称这种切换为软切换，切换为软切换，CDMACDMA越区切换类型越区切换类型越区切换类型越区切换类型软切换：软切换：当当当当MSMS从一个小区进入相同频率的另一从一个小区进入相同频率的另一从一个小区进入相同频率的另一从一个小区进入相同频率的另一个小区时采用的切换称为软切换。软切换是个小区时采用的切换称为软切换。软切换是个小区时采用的切换称为软切换。软切换是个小区时采用的切换称为软切换。软切换是先先先先连后断连后断连后断连后断，即，即，即，即MSMS先与新基站接通再与原基站切断先与新基站接通再与原基站切断先与新基站接通再与原基站切断先与新基站接通再与原基站切断联系。软切换因为只能在同频率信道间进行，联系。软切换因为只能在同频率信道间进行，联系。软切换因为只能在同频率信道间进行，联系。软切换因为只能在同频率信道间进行，是模拟、是模拟、是模拟、是模拟、FDMAFDMA、TDMATDMA不可具有的。软切换不可具有的。软切换不可具有的。软切换不可具有的。软切换由由由由MSCMSC控制完成。控制完成。控制完成。控制完成。更软切换：更软切换：当当当当MSMS由同一由同一由同一由同一BSBS的一个扇区进人另一的一个扇区进人另一的一个扇区进人另一的一个扇区进人另一个具有相同频率的扇区时发生更软切换，更软个具有相同频率的扇区时发生更软切换，更软个具有相同频率的扇区时发生更软切换，更软个具有相同频率的扇区时发生更软切换，更软切换可以由切换可以由切换可以由切换可以由BSBS控制完成。控制完成。控制完成。控制完成。硬切换：硬切换：当当当当MSMS穿越工作于不同频率的小区时采穿越工作于不同频率的小区时采穿越工作于不同频率的小区时采穿越工作于不同频率的小区时采用的切换称为硬切换，硬切换是用的切换称为硬切换，硬切换是用的切换称为硬切换，硬切换是用的切换称为硬切换，硬切换是先断后连先断后连先断后连先断后连，即，即，即，即MSMS台先中断与原基站的通信，再与新基站建立台先中断与原基站的通信，再与新基站建立台先中断与原基站的通信，再与新基站建立台先中断与原基站的通信，再与新基站建立通信链路。通信链路。通信链路。通信链路。当当MS从从BS1所在小区向所在小区向BS2所在小所在小区移动时，其越区切换的处理过区移动时，其越区切换的处理过程如下：程如下：MSMS检测到检测到BS2BS2的导频信号强度超过了门限的导频信号强度超过了门限T_ADDT_ADD，就向，就向BS1BS1发出导频强度测量消息汇报发出导频强度测量消息汇报这一情况，并将这一情况，并将BS2BS2移入候选类中。移入候选类中。随着随着BS2BS2的信号越来越强，当的信号越来越强，当MSMS检测到其强度检测到其强度已超过了已超过了BS1BS1的信号强度乘以的信号强度乘以T_COMP0.5dBT_COMP0.5dB时，就通过导频强度测量消息向时，就通过导频强度测量消息向BS1BS1汇报。汇报。BS1BS1和和BS2BS2均向均向MSMS发送越区切换方向消息、其发送越区切换方向消息、其中列出中列出BS1BS1和和BS2BS2。MSMS将将BS2BS2移至激活类，采集移至激活类，采集BS2BS2的信号，并向的信号，并向BS1BS1和和BS2BS2发送切换完成消息。发送切换完成消息。MSMS同时与同时与BS1BS1和和BS2BS2建立业务链路，进行通信。建立业务链路，进行通信。随着随着BS1BS1的信号减弱，当的信号减弱，当MSMS发现其强度小于门发现其强度小于门限限T_DROPT_DROP时，就启动信号下降监测定时器。时，就启动信号下降监测定时器。当信号下降监测定时器计时至零时，当信号下降监测定时器计时至零时，MSMS就向就向BS1BS1和和BS2BS2发出导频强度测量消息汇报这一情况。发出导频强度测量消息汇报这一情况。BS1BS1和和B B向向MSMS发送越区切换方向消息，其中仅发送越区切换方向消息，其中仅列出列出BS2BS2，指示，指示MSMS可切换到可切换到BS2BS2的区域。的区域。MSMS将基站将基站BS1BS1 移至邻近类，并向移至邻近类，并向BS1BS1和和BS2BS2发发送切换完成消息。送切换完成消息。BS1BS1收到切换完成消息后，拆除与该收到切换完成消息后，拆除与该收到切换完成消息后，拆除与该收到切换完成消息后，拆除与该MSMS的业务的业务的业务的业务链路，链路，链路，链路，MSMS仅只与仅只与仅只与仅只与BS2BS2保持通信，越区切换结束。保持通信，越区切换结束。保持通信，越区切换结束。保持通信，越区切换结束。8.3 移动交换原理移动交换原理8.3.1 基于电路交换的移动交换基于电路交换的移动交换一、一、移动网与固定网的连接移动网与固定网的连接二、移动交换系统的基本结构 三、与程控交换机的比较：三、与程控交换机的比较：三、与程控交换机的比较：三、与程控交换机的比较：移动交换机不设用户接口电路，只设中继电路，移动交换机不设用户接口电路，只设中继电路，用于连接用于连接BSBS及及PSTNPSTN交换机，因此，移动交换机交换机，因此，移动交换机设备量比程控交换机设备用量少，体积大大减少，设备量比程控交换机设备用量少，体积大大减少，耗电量也随之减小。耗电量也随之减小。移动交换机增加了基站信令接口移动交换机增加了基站信令接口BSIBSI和网络信令和网络信令接口接口NSINSI，这些是，这些是SS7SS7的信令终端设备，在软件上，的信令终端设备，在软件上，需要装备信令连接控制部分需要装备信令连接控制部分SCCP(Signaling SCCP(Signaling Connection Control Part)Connection Control Part)、事务处理能力应用部分、事务处理能力应用部分TCAP(Transaction Capability Application Part)TCAP(Transaction Capability Application Part)和应和应用层软件，一般都配有专用的信令处理机。用层软件，一般都配有专用的信令处理机。为了满足移动特有的位置登记、位置更新等功能，为了满足移动特有的位置登记、位置更新等功能，为了满足移动特有的位置登记、位置更新等功能，为了满足移动特有的位置登记、位置更新等功能，移动交换机增加了移动交换机增加了移动交换机增加了移动交换机增加了VLRVLR、HLRHLR和和和和AuCAuC等数据库。等数据库。等数据库。等数据库。四、四、移动交换工作过程移动交换工作过程1.移动用户呼叫移动用户移动用户呼叫移动用户移动用户呼叫移动用户移动用户呼叫移动用户主叫用户主叫用户MS1拨叫拨叫MS2号码，经过号码，经过BS1通知通知MSC1。MSC1分析被叫用户分析被叫用户MS2的号码，找到的号码，找到MS2所属的所属的HLR，向向HLR发送路由申请。发送路由申请。HLR查询查询MS2的当前位置信息，获得的当前位置信息，获得MS2位于位于MSC2/VLR2，HLR向向MSC2/VLR2请求路由信息。请求路由信息。MSC2/VLR2分配路由信息，即漫游号码分配路由信息，即漫游号码MSRN，将，将MSRN提交给提交给HLR。HLR将将MSRN送给主叫送给主叫MSC1。MSC1在在MSRN与与MSC2之间建立呼叫。之间建立呼叫。MSC2/VLR2向被叫用户向被叫用户MS2发送寻呼消息。发送寻呼消息。MSC2/VLR2收到收到MS2用户可以接入消息。用户可以接入消息。MSC2与与MSC1将呼叫建立。将呼叫建立。MSC1向主叫向主叫MS1发送信号接通信号，发送信号接通信号，MS1与与MS2可以通可以通话。话。2.移动用户呼叫固定用户移动用户呼叫固定用户移动用户呼叫固定用户移动用户呼叫固定用户在在BS服务小区内，服务小