唯一的識別一個移動用戶的國際通用號碼，為一個15位數字的號碼，移動用戶以此號碼發出入網請求或位置登記，移動網據此查詢用戶數據此號碼也是HLR、VLR的主要檢索參數。CCITT規定IMSI的結構為：我國15位，國際規定最大15位MCC＋MNC＋MSINMCC：國家碼－－3位 由CCITT統一分配，我國為460；

MNC：移動網號－－2位

00：中國移動、01：中國聯通；MSIN：網內移動臺號，采用等長10位數字編號格式。IMSI采用E.212編碼方式，存儲在SIM卡、HLR和VLR中，在無線接口及MAP接口上傳送。移動用戶漫游號碼MSRN系統賦給來訪用戶的一個臨時號碼。作用：供移動交換機路由選擇使用。

當移動臺漫游進入其它地區接受來話呼叫時，該地區的移動系統（MSV/VLR）必需根據當地編號計劃賦予它一個MSRN，經由HLR告之MSC，MSC據此才能建立至該用戶的路由。MSRN由被訪地區的VLR動態分配，它是系統預留的號碼，一般不向用戶公開，用戶撥打MSRN號碼將被拒絕。國際移動臺設備標識號－IMEI這是唯一標識移動臺設備的號碼，又稱移動臺串號。該號碼由制造廠家永久性地置入移動臺，用戶和電信部門均不能改變，其作用是防止有人使用非法的移動臺進行呼叫。根據需要，MSC可以發指令要求所有的移動臺在發送IMSI的同時發送其IMEI，如果發現兩者不匹配，則確定該移動臺非法，應禁止使用。在EIR中建有一張“非法IMEI號碼表”，俗稱“黑表”，用以禁止被盜移動臺的使用。EIR也可設置在MSC中。CCITT建議IMEI的最大長度為15位。其中，設備型號占6位，制造廠商占2位，設備序號占6位，另有1位保留。我國數字移動網即采用此結構。臨時移動用戶識別碼TMSI為了對IMSI保密，VLR可給來訪移動用戶分配一個唯一的TMSI號碼，它僅在本地使用，為一個4字節的BCD編碼。由各個VLR自行分配。位置區識別碼LAI位置區由若干個基站區組成，當移動臺在同一位置區內時可不必向系統進行強迫位置登記。當呼叫某一移動用戶時，只需在該移動臺當前所在的位置區下屬的各小區中尋呼即可。位置區識別碼LAI由三部分組成：移動國家號MCC＋移動網號MNC＋LAC

其中MCC、MNC與國際移動用戶識別碼（IMSI）中的編碼相同，LAC為2字節16進制的BCD碼，表示為L1L2L3L4。其中L1L2全國統一分配，L1L2L3L4全為0的編號不用。L3L4由各省分配。MSC/VLR號碼用于在七號信令消息中識別MSC/VLR的號碼規定為13SM0M1M2M3，其中M0M1M2M3的數值與H0H1H2H3相同。HLR號碼在№7信號消息中用來對HLR尋址的號碼，

HLR的號碼規定為13SH0H1H2H30000。切換號碼HON當進行移動局間切換時，為選擇路由，由目標MSC(即切換要轉到的MSC)臨時分配給移動用戶的一個號碼。切換號碼HON的結構與漫游號碼MSRN的結構類似。4.3 移動交換信令系統4.3.1移動交換信令系統的結構UM接口A-BIS接口A接口4.3.2Um空中接口物理層（第一層）數據鏈路層（第二層）信令層（第三層）物理層LAPDmRRMMCML1L2L3通信管理層移動性和安全性管理層無線資源管理層Um接口實現了MS到GSM系統固定部分的物理連接。1、物理層(第一層)GSM系統將無線信道分為兩類，物理信道和邏輯信道，邏輯信道分為：業務信道（TCH）用于傳送用戶信息，包括話音或數據控制信道（CCH）用于傳送信令消息，又稱為信令信道

4類控制信道：廣播信道（BCH）：下行信道，BS→MS公共控制信道（CCCH）：為系統內移動臺所共用專用控制信道（DCCH）：使用時由基站將其分給移動臺，進行移動臺與基站之間的信號傳輸。隨路控制信道（ACCH）：和別的信道一起使用廣播信道（BCH）下行信道，BS→MS廣播信道供基站發送單向廣播信息，使移動臺與網絡同步。共有3種廣播信道：廣播控制信道（BCCH）：用于向移動臺發送識別和接入網絡所需的系統參數。例如：位置區標識碼（LAI）、移動網絡標識碼（MNC）、鄰接小區基準頻率、接入參數等。頻率校正信道（FCCH）：用于向移動臺提供系統的基準頻率信號，以使移動臺校正其工作頻率。同步信道（SCH）：向移動臺傳送同步訓練序列，供其捕獲與基站的起始同步；同時廣播基站識別號碼，以使移動臺識別相鄰的同頻基站。公共控制信道（CCCH）系統內移動臺共用公共控制信道用于系統尋呼和移動臺接入。共有三種公共控制信道：尋呼信道（PCH）：下行信道，BS→MS用于尋呼被叫的移動臺。隨機接入信道（RACH）：上行信道，MS→BS移動臺向系統申請入網信道。（移動臺隨機提出入網申請，即請求分配一個SDCCH（獨立專用控制信道））。包含呼叫時移動臺向基站發送的第一個消息。接入準許信道（AGCH）：下行信道，BS→MS用于基站對移動臺的入網請求做出應答，即分配一個SDCCH（獨立專用控制信道）或直接分配一個TCH（業務信道）。專用控制信道（DCCH）

隨路控制信道（ACCH）這些信道用于在網絡和移動臺間傳送網絡消息以及無線設備間傳送低層信令消息。網絡消息：主要用于呼叫控制和用戶位置登記低層信令消息：主要用于信道維護具體包括以下3種信道獨立專用控制信道（SDCCH）慢速隨路控制信道（SACCH）快速隨路控制信道（FACCH）

獨立專用控制信道（SDCCH）基站和移動臺間的雙向信道，用于傳送呼叫控制和位置登記信令信息。所謂“獨立專用”指的是該信道單獨占用一個物理信道，即某個波道中的某個時隙，不和任何TCH共用物理信道，猶如七號信令中的公共信令信道一樣。它的管理和TCH一樣，在信令交換過程中可以進行信道切換。慢速隨路控制信道（SACCH）該信道總是和TCH或SDCCH一起使用的。只要基站分配了一個TCH或SDCCH，就一定同時分配一個對應的SACCH，它和TCH（SDCCH）位于同一物理信道中，以時分復用方式插入要傳送的信息。（即在傳送用戶信息期間帶傳某些特定信息，例如無線傳輸的測量報告）SACCH用于信道維護。在下行方向，基站向移動臺發送一些主要的系統參數，使移動臺隨時知道系統的最新變化。這些參數和BCCH發送的數據類擬，另外再加上一些調整時間提前量或功率電平的控制參數。在上行方向，移動臺向網絡報告鄰接小區的測量值，供網絡進行切換時判決使用，同時還向網絡報告它當前使用的時間提前量和功率電平。快速隨路控制信道（FACCH）該信道傳送的信息和SDCCH相同，差別在于SDCCH是獨立的信道，而FACCH是寄生于TCH中的，故稱之為“隨路”。用途：在呼叫進行過程中快速發送一些長的信令消息。例如，在通話中移動臺越區進入另一小區需要立即和網絡交換一些信令消息，如果通過SACCH傳送，因為每26幀才能插入一幀SACCH，速度太慢，所以就“偷用”TCH信道來傳送此消息，被偷用的TCH就稱之為FACCH。一次偷用至少4幀，這是交織編碼的需要。這種信令傳送方式稱之為“中斷—突發”方式，它必須暫時中斷用戶信息的傳送。為了減小對話音質量的影響，GSM系統采用了數字信號處理技術來估計因為插入FACCH而被刪除的話音信號，在接收輸出端予以恢復。GSM系統邏輯信道信道名縮寫方向業務信道TCHMS?BS快速隨路控制信道FACCHMS?BS廣播控制信道BCCHMS←BS頻率校正信道FCCHMS←BS同步信道SCHMS←BS隨機接入信道RACHMS→BS尋呼信道PCHMS←BS接入準許信道AGCHMS←BS獨立專用控制信道SDCCHMS?BS慢速隨路控制信道SACCHMS?BS邏輯信道類型邏輯信道控制信道CCH業務信道TCH專用控制信道DCCH隨路控制信道ACCH獨立專用控制信道SDCCH公共控制信道CCCH廣播信道BCHFCCH/BCCH1SCH/BCCH2BCCH/BCCH3下行線下行線上行線PCHAGCHRACHSACCHFACCH下行/上行線GSM系統邏輯信道為了節省無線資源，信道按一定方式構成組合信道，每個組合信道占用一個物理信道。常用的三種組合信道：TCH+FACCH+SACCHBCH+CCCHSDCCH+SACCH2、數據鏈路層（第二層）第二層協議稱為LAPDm，主要目的是在移動臺和基站之間建立可靠的專用數據鏈路。LAPDm是在ISDN的LAPD協議基礎上作少量修改形成的。主要不同之處在于取消幀定界標志（Flag）和幀校驗序列（FCS），因為其功能已由TDMA系統的定位和信道糾錯編碼完成。此外還定義了多種簡縮的幀格式用于各種特定的情況。LAPD協議LAPDm定義的5種幀格式格式B是最基本的一種幀，和LAPD幀基本相同。地址字段：增設一個業務接入點標識SAPI=3，表示是短消息。SAPI=0的幀優先級高于SAPI=3的幀。控制字段：定義了兩類幀：I幀：用于專用控制信道（SDCCH、SACCH、FACCH）UI幀：用于除RACH外的所有控制信道。（BCCHFCCHSCHPCHAGCH）幀格式A對應U幀和S幀格式A地址字段控制字段長度指示字段填充比特格式B地址字段控制字段長度指示字段信息字段填充比特格式A'長度指示字段填充比特格式B'長度指示字段信息字段填充比特格式C

LAPDm的幀格式幀格式A’和B’用于AGCH、PCH和BCCH信道。這些下行信道的信息自動重復發送，無需證實，因此不需要控制字段；所有移動臺都要收聽這些信道，因此不需要地址字段。B’傳送UI幀，A’純粹起填充作用。幀格式C僅一個字節，專門用于RACH。實際上它并不是LAPDm幀，只是由于接入消息的信息量少，所以就賦予一個最簡化的結構。3、信令層（第三層）第三層是收發和處理信令消息的實體，包括三個功能子層：無線資源管理（RR）移動性管理（MM）連接管理（CM）RRMMCML3無線資源管理（RR）作用：對無線信道進行分配、釋放、切換、性能監視和控制。共定義了八個信令過程。移動性管理（MM）作用：完成移動臺位置更新過程定義了7個過程：移動用戶位置更新、定期更新、鑒權、開機接入、關機退出、TMSI重新分配、設備識別連接管理（CM）作用：負責呼叫控制，包括補充業務和SMS（短消息）的控制。由于有MM子層的屏蔽，CM子層已感覺不到用戶的移動性。其控制機理繼承ISDN，包括去話建立、來話建立、呼叫中改變傳輸模式、MM連接中斷后呼叫重建和DTMF傳送等五個信令過程。4.3.3A-bis接口信令GSM系統將基站系統(BSS)進一步分解為基站收發信系統（BTS）和基站控制器（BSC）兩部分，它們之間的接口稱為A-bis。一個BSC可以控制分布于不同地點的多個BTS，對于小型基站系統也可以合二為一。BTSBTSBTSBSCMSCA-bisAA-bis接口信令也是三層結構。A-bis接口信令第二層采用LAPD協議；A-bis接口信令第三層有三個實體：業務管理過程：GSM標準定義SAPI=0對應的第二層邏輯鏈路稱為RSL(無線信令鏈路)網絡管理過程：尚未標準化SAPI=62對應的第二層邏輯鏈路稱為OML(操作和管理鏈路)第二層管理過程：LAPD定義SAPI=63對應的第二層邏輯鏈路稱為L2ML(第二層管理鏈路)GSM規范將BTS的管理對象分為四類，它們是：無線鏈路層、專用信道、控制信道和收發信機，相應定義了四個管理子過程。無線鏈路層管理過程負責無線通路數據鏈路層的建立和釋放以及透明消息的轉發；專用信道管理過程負責TCH、SDCCH和SACCH的激活、釋放、性能參數和操作方式控制以及測量報告等；控制信道管理過程負責不透明消息轉發及公共控制信道的負荷控制；收發信機管理過程負責收發信機流量控制和狀態報告等。4.3.4A接口信令GSM規范將A接口分為三層結構，即第一層：物理層（MTP-1：64kbit/s鏈路）第二層：MTP2/3+SCCP，負責消息的可靠傳送；第三層：應用層DTAPBSSMAP分配功能BSSOMAPSCCPMTP（-2、3）DTAPBSSMAP分配功能BSSOMAPSCCPMTP（-2、3）物理層SCCPMTP(-2,3)A接口BSSNSSMTP-3的使用：主要用其信令消息處理（SMH）功能。由于有許多和電路無關的管理消息，因此采用SCCP，但其全局名翻譯功能基本不用。SCCP的使用：主要采用類別1和類別2。類別1（無連接服務功能）適用于整個基站系統、和特定事務無關的全局消息類別2（面向連接服務）傳送某一特定事務(如呼叫)的消息序列和操作維護消息序列。SCCP的子系統號（SSN）可識別多個第三層應用實體。第三層包括三個應用實體：BSS操作維護應用部分（BSSOMAP）：用于和MSC及網管中心（OMC）交換維護管理信息。與OMC間的消息傳送也可采用X.25協議。直接傳送應用部分（DTAP）：用于透明傳送MSC和MS間的消息，這些消息主要是CM和MM協議消息。RR協議消息終接于BSS，不再發往MSC。BSS管理應用部分（BSSMAP）：用于對BSS的資源使用、調配和負荷進行控制和監視。消息的源點和終點為BSS和MSC，消息均和RR相關。某些BSSMAP過程將直接引發RR消息，反之，RR消息也可能觸發某些BSSMAP過程。GSM標準共定義了十八個BSSMAP信令過程。BSSMAP和DTAP合稱為基站系統應用部分（BSSAP）。4.3.5移動應用部分MAP網絡接口包括接口B～G，其信令的傳送采用的是七號信令方式。E接口：關于話路接續時TUP/ISUP協議/隨路信令MSC和PSTN/ISDN之間：TUP/ISUP/隨路信令B、C、D、E、F、G接口的應用層協議：移動應用部分（MAP）ABEFCGDMSBSSMSCVLRMSCEIRVLRHLRTUP/ISUPMAPTUP/ISUPMAP由SCCP和TCAP支持。MAP的主要功能：支持移動用戶漫游、切換和網絡的安全保密，實現全球聯網。為此，需要在MSC和HLR、VLR、EIR等網絡數據庫之間頻繁地交換數據和指令，這些信息都與電路連接無關，最適于采用七層結構的七號信令方式傳送。MAP協議共定義了十個信令過程。P202MAP信令規程移動通信應用部分有以下幾類信令過程：．位置登記和刪除；．補充業務的處理；．呼叫建立期間用戶參數的檢索；．頻道切換(轉換)；．用戶管理；·

．操作和維護；．國際移動設備識別管理；．支持短消息業務；．鑒權。4.4移動交換的處理過程GSM(全球移動通信系統)，是由歐洲電信標準化研究所（ETSI）下的特別小組開發并成功運用。我國GSM通信系統一般采用900MHz頻段。上行信道頻率為905~915MHz，下行信道頻率為950~960MHz。頻道號為76~124。1800MHz頻段，上行信道頻率為1710~1785MHz，下行信道頻率為1805~1880MHz。頻道號為512~562。GSM相鄰兩頻道間隔為200kHz，每個頻道采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個時隙，即8個信道，每個信道帶寬為25kHz。頻道號為76~124,共10M帶寬。中國移動公司：905~909MH（上行），950~954MHz（下行），共4M帶寬，20個頻道，頻道號為76~95。中國聯通公司：909~915MH（上行），954~960MHz（下行），共6M帶寬，29個頻道，頻道號為96~124。移動呼叫處理的特點1.用戶數據集中管理由用戶歸屬的HLR集中管理移動用戶的用戶數據，HLR中主要存儲兩類信息：移動用戶的用戶數據移動用戶目前所處位置2.位置登記與更新當用戶的位置發生改變時，須將用戶當前所在的位置報告給系統。3.

移動用戶接入處理

對于MS始發呼叫，不存在用戶線掃描、撥號音發送和收號等處理過程，MS接入和發號通過無線接口信令完成，交換機的功能主要是檢查MS的合法性及其呼叫權限。對于MS來話呼叫，則要執行尋呼過程。4．信道分配

由于無線接口的頻率資源有限，移動用戶并沒有固定的業務信道和信令信道，而是在通信時由交換機按需給MS分配業務信道和必要的信令信道。5．路由選擇由于移動用戶的位置是經常發生變化的，所以當移動用戶為被叫時始發MSC要向被叫用戶歸屬的HLR查詢用戶的當前位置，再由被叫用戶歸屬的HLR向被叫當前所在的VLR要求為該次呼叫分配漫游號碼，始發MSC通過漫游號碼來選擇路由6．切換這是移動交換區別于一般交換機的重要特點，它要求交換機在用戶進入通信階段后繼續監視業務信道質量，必要時進行切換以保證通信連續性。呼叫處理的一般過程與固定交換機中的呼叫處理不同，由于無線接口的頻率資源有限，移動用戶并沒有固定的業務信道和信令信道，而是在通信時由交換機按需給MS分配業務信道和必要的信令信道。移動通信系統的通信一般包括接入階段鑒權加密階段（如果需要）完成業務（位置更新、呼叫、發送短消息等）階段釋放連接階段。接入階段的一般處理過程流程說明：信道請求：MS-BTS-BSC信道激活：BSC-BTS信道激活響應：BTS-BSC立即指配：BSC-MSSABM幀：MS-BTSUA幀應答：BTS-MSRR連接SCCP連接鑒權與加密鑒權的目的是確定用戶身份的合法性，保證只有有權用戶才可以訪問網絡。加密的目的是保護用戶的隱私，防止在無線信道上竊聽通信信息。用戶鑒權：用戶標識模塊（SIM）鑒權中心（AUC）用戶鑒權過程1－用戶標識模塊(SIM)SIM：用來存儲和移動用戶有關的信息基本數據（固化）：IMSI、Ki、A3、A8、A5Ki：鑒權密鑰，每個用戶都不一樣A3：鑒權算法（是統一的）A8：數據加密密鑰生成算法A5：加密算法臨時數據：TMSI、LAI、KcLAI：位置區標識Kc：由A8計算得到的數據加密密鑰和用戶業務有關的數據：縮位號碼表終端配置參數呼出限制固定電話號碼表要發送的短消息SIM卡密碼：為了SIM卡本身的使用安全，用戶可設置4～8位數字的密碼即個人用戶識別碼（PIN-Personalidentificationnumber），如果使用者連續3次鍵入密碼出錯，SIM就自動鎖定，其后必須用個人解鎖密鑰才能使SIM解鎖。1－鑒權中心AUCAUC中存儲的數據：用于生成隨機數(RAND)的隨機數發生器Ki各種安全算法（A3、A8），這些安全算法和SIM卡中的算法相一致。AUC的基本功能是產生三參數組（RAND、SRES、Kc），其中：RAND由隨機數發生器產生；SRES（數字簽名SRES-SignedRESponse）由RAND和Ki由A3算法得出；Kc由RAND和Ki用A8算出。三參數組產生后存于HLR中。當需要鑒權時，由MS所在服務區的MSC/VLR從HLR中裝載至少一套三參數組為此MS服務。具體到某次鑒權時，如果此時VLR中還有該MS的三參組，則HLR不參與鑒權過程，VLR直接向MS下發鑒權命令；如果VLR中已經沒有該MS的三參組，則需首先向HLR取三參組。3－用戶鑒權過程用戶鑒權由AC、VLR和用戶配合完成。當用戶起呼或進行位置更新登記時，MSC向需被鑒權用戶發送一個隨機數RAND，用戶的SIM卡以(RAND,Ki)為輸入參數執行鑒權算法A3，得到計算結果即數字簽名SRES-SignedRESponse）回送MSC，MSC將此結果和暫存器中存儲的預先算好的結果比較，如果兩者相符，就表示鑒權成功。數據加密

數據加密用于信令和重要的用戶通信信息的保密傳送，用戶信息是否需要加密可在呼叫建立時由信令指明。加密算法：數字系統加密有許多成熟的算法。GSM采用可逆算法A5加密，即發送端用A5算法加密，接收端也用A5算法解密。密鑰：GSM系統加密還需要一個用戶特定的密鑰Kc。該密鑰是在鑒權過程中根據同一隨機數和Ki用算法A8計算得到的考慮到數據加密，VLR中存儲的用戶保密數據共有3個，即RAND、SRES、Kc。鑒權時，RAND送經用戶；鑒權成功后，Kc送往基站。位置登記與更新移動通信系統與固定電話系統的一個主要不同之處就是移動臺MS的位置是在不斷變化的，為了與系統保持聯系，MS就需要不斷地向系統報告自己當前的位置。GSM網絡被劃分為不同的位置區，位置區由位置區識別碼LAI標識，每個小區的廣播信道廣播的系統消息中，都包含該小區所屬的位置區識別碼LAI，每個MS當前所在的位置區的LAI被保存在MS的SIM卡和該MS位于的VLR中。MS進行位置更新的時間

MS進入了新的位置區，發現當前小區廣播信道廣播的系統消息中包含的位置區識別碼LAI與SIM卡中保存的LAI不一致時系統定義的周期性位置更新位置更新的兩種情況在GSM系統中有三個地方需要知道位置信息：HLR、VLR和MS（SIM卡），在MS的位置發生變化時需要保持三者的一致性，在VLR和SIM卡中保存的位置信息是MS當前所在的位置區識別碼LAI，在MS歸屬的HLR中保存的位置信息是MS當前所在的VLR號碼。

同一MSC/VLR區不同的LAI的位置更新，只需