移動通信交換網絡知識

GSM數字蜂窩移動通信系統的演進過程上海移動GSM網絡概況GSM主要業務的實現過程常見案例課程內容通信系統第一代蜂窩移動第一代蜂窩移動系統是指1979年美國在芝加哥開通了第一個AMPS系統等第一批蜂窩移動系統，采用模擬技術，所以稱模擬蜂窩移動通信系統。主要的標準有美國的AMPS標準，英國的TACS標準，北歐四國的NMT標準，德國的C－450標準等。GSM數字蜂窩移動通信系統的演進過程

GSM數字蜂窩移動通信系統的演進過程第二代蜂窩移動通信系統

1982年歐洲郵電行政大會（CEPT）成立了一個移動特別小組（GSM）來制定900MHz頻段的公共歐洲電信業務規范。1989年GSM標準生效，1991年開通了第一個系統，將GSM更名為全球移動通信系統，GSM和CDMA就是第二代數字移動通信系統。第二代蜂窩移動通信系統第二代：數字移動通信系統1992:歐洲GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)1995:美國IS95即CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)美國IS-136即D-AMPS(Digital-AdvanceMobilePhoneService)日本PDC(PersonalDigitalCellular)

業務語音和低速率數據業務缺點容量不大提高系統容量多種制式不兼容全球標準數據傳輸速率低多媒體應用第二代移動通信系統的限制2G限制SMS速率9.6Kbps(在GPRS之前)數據業務浪費大量無線資源不適于大數據流傳送如視頻流業務等2G系統數據=>缺乏容量GSM數字蜂窩移動通信系統的演進過程第三代蜂窩移動通信系統

第三代蜂窩移動通信系統（簡稱3G)，國際上統稱為IMT-2000。三個主流國際標準是歐洲WCDMA,美國CDMA2000和中國TD-SCDMA,其中我國自主研發由大唐公司提交的技術TD-SCDMA被ITU確定為3G的三個主流國際標準之一，已納入了3GPP的規范。第三代移動通信系統IMT2000(InternationalMobileTelecommunications-2000)1985年ITU(國際電聯)提出FPLMTS(未來公眾陸地移動通信系統)1996年正式更名為IMT2000IMT-2000系統無線接口的基本要求全球范圍高度的兼容性

1885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(衛星移動通信系統）支持多媒體業務的能力，特別是支持internet業務。

A快速移動環境，最高速率144kbit/sB步行環境下，最高速率384kbit/sC室內環境，最高速率2Mbit/s高頻譜效率高服務質量低成本高保密性第三代移動通信系統需求高數據傳輸率

:更高的頻率利用效率

全球漫游，針對蜂窩、衛星、辦公室、住宅環境單一系統適應新型業務144-384Kbps:全范圍覆蓋和移動2Mbps:有限范圍覆蓋和移動

3Grequirements2G到3G的演進:GPRSPSMSC/VLRGSM+GPRSBSS和PCUISDNSGSNGPRS骨干IP網絡GGSNGPRS移動電話CSHLRGMSC中國移動通信系統的發展過程1987年中國引入蜂窩移動通信系統的，選擇英國900MHz的TACS標準。1994年開始建設GSM網，1997年建立了CDMA網絡，中國的移動網絡出現了GSM和CDMA兩個標準。截止到2008年8月，中國移動的用戶數為4.15億戶(聯通移動的用戶數為1.3億),占據整個移動電信網絡的近70%市場份額GSM數字蜂窩移動通信系統的演進過程GSM系統由交換系統-NSS、基站系統-BSS、移動臺-MS、操作維護系統-OSS組成。交換系統NSS包括下列功能單元：移動業務交換中心---MSC(MobileSwitchingCenter)

拜訪位置寄存器---VLR(VistorLocationRegister)

歸屬位置寄存器---HLR(HomeLocationRegister)

鑒權中心---AUC(AuthenticationCentre)

基站系統BSS包括下列功能單元：基站控制器---BSC(BaseStationController)

基站收發信臺---BTS(BaseTransceiverStation)移動GSM(Global

SystemforMobileCommunications)系統組成MSC：移動業務交換中心

MSC是通過BSC、BTS、天線等對它所覆蓋的區域中的手機進行控制、交換的功能實體，也是移動通信系統與其他公用通信網之間的接口。它除了完成固定網中交換中心所要完成的呼叫控制等功能外，還要完成無線資源的管理，移動性管理等功能。它可控制多個基站控制器BSC，并控制移動用戶至PSTN、ISDN、PLMN、公用數據網的呼叫。移動匯接和網絡入口功能都由MSC來實現，為建立手機的呼叫路由。上海移動GSM網絡概況HLR：歸屬位置寄存器

HLR是個數據庫，所謂“歸屬”指的是移動用戶開戶登記的所屬區域。它存儲該地區開戶的所有移動用戶的有關數據即每個移動用戶都在某個HLR注冊登記。HLR主要存儲兩類信息：一是有關用戶的參數（用戶能否實現漫游功能、有無呼入呼出限制等），二是有關用戶當前位置的信息，以便建立至手機的呼叫路由，例如手機的漫游號碼，VLR地址等。關于用戶位置的信息（VLR號碼），即用戶當前停留在哪個MSC區，這一信息將隨用戶的移動而相應改變。

上海移動GSM網絡概況VLR：拜訪位置寄存器

VLR是一個動態數據庫，它存儲進入其覆蓋范圍的移動用戶全部信息，如移動用戶的號碼、所處位置區域的標識，向用戶提供服務的參數等，使MSC能夠為其覆蓋區域中的移動用戶建立呼入和呼出的接續。一般VLR和MSC合設。

AUC：鑒權中心

AUC存儲保證移動用戶通信不受侵犯的鑒權參數等必要信息包括用戶簽約時所分配的IMSI號碼及鑒權密鑰Ki。實際上AUC是用于檢測SIM卡的合法性。一般AUC單元與HLR合設，可看作HLR的補充。上海移動GSM網絡概況MS:移動臺

移動臺是用戶設備，它可以為車載型、便攜型和手持型。移動臺是終端物理設備和用戶數據的組合。終端設備即移動設備（如手機），用戶的全部數據信息被存貯在智能卡中（如SIM卡），該卡可在任何移動臺上使用，用來區分用戶不同移動用戶身份，移動設備和移動用戶是完全獨立的。

BSC:基站控制器和BTS:基站收發臺

一個基站控制器（BSC）控制一個或多個基站收發臺（BTS）。它們在GSM網絡的固定部分和無線部分之間提供中繼，這部分還提供某些交換功能和內部控制功能。通過空中接口，移動用戶能夠連接到BTS和BSC。上海移動GSM網絡概況GSM通信系統的基本網元手機BTSBSCMSC/VLRHLR/AUCMSC/VLR上海移動GSM網絡概況GSM系統網元的功能BTS：負責無線信號,無線與有線的轉換BSC：負責無線資源管理，控制BTSMSC/VLR：MSC：移動業務實現,呼叫控制,計費,GSM網核心

VLR：儲存MSC區內用戶的動態漫游數據HLR/AUC：HLR：儲存用戶的詳細數據信息

AUC：提供鑒權參數，用于鑒權上海移動GSM網絡概況編號原則MSISDN:國際移動用戶號碼號碼結構為86

139

xxxxxxxxCC:2位國家代碼

SN:8位用戶號碼，有移動公司按照地區劃分后分配NDC:3位國內網絡接入碼，中國移動為134-139、159，158.157.153,150,151.152.188聯通130-133,156中國電信189上海移動GSM網絡概況IMSI:國際移動客戶標識碼號碼結構為460

00

YYYYYYYYYY

MSIN:移動客戶識別碼，采用等長10數字構成，唯一識別國內GSM移動通信網中移動客戶。

MNC:移動網號，由2位數字組成，用戶識別移動用戶所歸屬的移動網，移動為00，聯通為01。MCC:3位移動國家號碼，唯一識別移動客戶所屬的國家，我國位460上海移動GSM網絡概況MSRN:移動用戶漫游號碼MSRN是在呼叫接續是由VLR臨時分配給移動臺的一個號碼，用于GSM網絡在接續時的路由選擇。MSRN的組成與MSISDN類似。IMEI:國際移動設備識別碼

IMEI是唯一識別移動臺，是一個15位的十進制碼，由四部分組成:TAC+FAC+SNR+SP。

TAC：6位，型號批準號，由歐洲型號認證中心分配FAC：2位，工廠裝配碼，由廠家編碼，表示及裝配地SNR：6位，序號碼SP：備用碼上海移動GSM網絡概況GSM位置區域概念小區基站區位置區PLMN區MSC區上海移動GSM網絡概況上海移動GSM網組成900M網1800M網上海市900M和1800M雙頻獨立組網

1800M網覆蓋外環線以內，900M覆蓋全上海市上海移動GSM網絡概況上海移動GSM網絡概況GSM網絡拓撲圖上海移動GSM網絡概況上海移動GSM網的組成MSC:G1-G71，共64個MSC。HLR:HLR6-HLR36，共29個HLR。HSTP:H1,H2LSTP:L1-L6TMSC1:A1-A4,MGA1,MGA2TMSC2:B1-B4,MGB1A,MGB1B,MGB2A,MGB2BMGB3A,MGB3B,MGB4A,MGB4B上海移動GSM網絡概況GSM的移動性管理漫游=移動用戶在移動性的情況下要求改變與小區和網絡聯系的特點。移動用戶在漫游時有兩種情況:開機空閑,通話正忙。上海移動GSM網絡概況通話正忙時的漫游切換=在MS通話階段中MS小區的改變引起的系統相應操作上海移動GSM網絡概況開機空閑時的漫游

位置更新=在漫游期間改變位置區及位置區的確認過程上海移動GSM網絡概況GSM主要流程用戶第一次開機登記用戶做位置更新移動用戶呼叫PSTNPSTN呼叫移動用戶移動用戶呼叫移動用戶通話中用戶做切換GSM主要業務的實現過程用戶第一次開機登記手機BTSBSCMSC/VLRHLR/AUC用戶第一次開機時，MSC/VLR中沒有用戶的信息，當MSC/VLR收到手機的接入請求時，會向HLR要用戶的信息，存放在VLR中，并在VLR中將用戶作“附著”標志。上海移動GSM網絡概況用戶做位置更新新MSC/VLRBSCHLRMS新BTS舊MSC/VLR舊BTSBSC上海移動GSM網絡概況用戶做位置更新當MS從一個區域移動到另一個區域時，當MS發現存儲器中的位置信息發生改變時，向網絡請求位置更新。新的MSC會向用戶歸屬的HLR發起位置更新請求，HLR在修改了用戶數據后，向新的MSC發送確認信息，新的VLR進行用戶數據的添加，并由新的MSC通知MS確認完成位置更新。同時HLR會通知舊的MSC