第3章GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)

1、3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容第第3 3章章 GSMGSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)3.2 GSM3.2 GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.3 GSM3.3 GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號3.4 GSM3.4 GSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)3.5 GSM3.5 GSM系統(tǒng)的數(shù)字無線接口系統(tǒng)的數(shù)字無線接口3.6 GSM3.6 GSM的接續(xù)和移動性管理的接續(xù)和移動性管理3.7 GSM3.7 GSM的安全性管理的安全性管理3.8 3.8 通用分組無線業(yè)務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)GPRSGPRS3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述結(jié)論：各種系統(tǒng)差異較多，互不兼容，移動用

2、戶無法在各種系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)漫游。新的矛盾：1 各個(gè)國家無法實(shí)現(xiàn)漫游。2 數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)很難開展。3 頻譜利用率低，無法適應(yīng)大容量的需求。4 安全性差。以以GSM為代表的時(shí)分多址數(shù)字蜂窩系統(tǒng)為代表的時(shí)分多址數(shù)字蜂窩系統(tǒng)3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述日 期 成 果 1982年年 “移動通信特別組移動通信特別組”在歐洲郵政與電信大會在歐洲郵政與電信大會(CEPT)內(nèi)成立內(nèi)成立 1986年年 在巴黎，對歐洲各國經(jīng)大量研究和實(shí)驗(yàn)后所提出的八個(gè)建議系統(tǒng)在巴黎，對歐洲各國經(jīng)大量研究和實(shí)驗(yàn)后所提出的八個(gè)建議系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)1987年年 在在1986年的基礎(chǔ)上

3、年的基礎(chǔ)上, 選擇了主要無線傳輸技術(shù)選擇了主要無線傳輸技術(shù) 1988年年 18個(gè)國家簽署諒解備忘錄個(gè)國家簽署諒解備忘錄, 承諾實(shí)施承諾實(shí)施GSM900規(guī)范規(guī)范1989年年 GSM成立歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的一個(gè)技術(shù)委員會成立歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的一個(gè)技術(shù)委員會 1990年年 第一階段第一階段GSM 900規(guī)范規(guī)范(1987-1990年制定年制定)被凍結(jié)被凍結(jié), 開始開始DCS1800的修改的修改 1991年年 GSM系統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)路開通運(yùn)行，移動通信跨入第二代系統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)路開通運(yùn)行，移動通信跨入第二代1992年年GSM正式定名為正式定名為“全球移動通信系統(tǒng)全球移動通信系統(tǒng)”(Globa

4、l System for Mobile Communications)1992年年 歐洲各大歐洲各大GSM900營運(yùn)者開始商業(yè)營運(yùn)營運(yùn)者開始商業(yè)營運(yùn) 3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述特性 GSM900 DCS1800發(fā)射頻帶(MHz) 基 站 935960 18051880移動臺 890915 17101785 (帶寬25M) (帶寬75M)雙工間隔 45MHZ 95MHZ射頻帶寬 200KHZ 200KHZ射頻雙工信道總數(shù) 124 374小區(qū)半徑（Km）最小 0.5 0.5最大 35 多址方式 TDMA TDMA調(diào)制 GMSK GMSK傳輸 速率（kbps） 270.833 27

5、0.833編碼算法 RPE-LTP RPE-LTP信道編碼 具有交織脈沖檢錯(cuò) 具有交織脈沖檢錯(cuò) 和1/2編碼率卷積碼 和1/2編碼率卷積碼每載頻信道數(shù) 全速率 8 8半速率 16 16 GSM系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要參參數(shù)數(shù)3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述（1 1）模擬系統(tǒng)：）模擬系統(tǒng)：無法實(shí)現(xiàn)漫游。u GSM GSM ：提供全球漫游。漫游是移動通信的重要特征，它標(biāo)志：提供全球漫游。漫游是移動通信的重要特征，它標(biāo)志著用戶可以從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動進(jìn)入另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。著用戶可以從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動進(jìn)入另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 （2）模擬系統(tǒng)：模擬系統(tǒng)：數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)很難開展。u GSM GSM ：提供多種通信服務(wù)業(yè)務(wù)。

6、包括電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和：提供多種通信服務(wù)業(yè)務(wù)。包括電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)三大類。補(bǔ)充業(yè)務(wù)三大類。 （3）模擬系統(tǒng)：模擬系統(tǒng)：頻譜利用率低，無法適應(yīng)大容量的需求。u GSM GSM ：提高頻譜資源的利用率，增大系統(tǒng)通信容量。：提高頻譜資源的利用率，增大系統(tǒng)通信容量。GSMGSM系系統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數(shù)）比統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數(shù)）比TACSTACS系統(tǒng)高系統(tǒng)高3535倍。倍。（4）模擬系統(tǒng)：模擬系統(tǒng)：安全性差，用戶通信信息容易被竊聽，易做“假機(jī)”u GSM GSM ：用戶信息保密。通過鑒權(quán)、加密和：用戶信息保密。通過鑒權(quán)、加密和IMSIIMSI號碼的使用，號碼的使

7、用，達(dá)到通信信息安全的目的。達(dá)到通信信息安全的目的。 3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述（5）具有開放的接口和通用的接口標(biāo)準(zhǔn)。）具有開放的接口和通用的接口標(biāo)準(zhǔn)。 （6）具有更大的系統(tǒng)容量。）具有更大的系統(tǒng)容量。 （7）抗干擾能力強(qiáng)，覆蓋區(qū)內(nèi)通信質(zhì)量好。）抗干擾能力強(qiáng)，覆蓋區(qū)內(nèi)通信質(zhì)量好。3.1 GSM3.1 GSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 移動通信有以下多種分類方法： 按使用對象可分為：民用設(shè)備和軍用設(shè)備； 按使用環(huán)境可分為：陸地通信、海上通信和空中通信； 按多址方式可分為：頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)等； 等等3.1 3.1 GSMGSM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述

8、1.2.1 1.2.1 移動通信分類移動通信分類 你能請對現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)你能請對現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)進(jìn)行歸類嗎？進(jìn)行歸類嗎？3.2 3.2 GSMGSM結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)BSSNSS?相關(guān)英文簡寫：相關(guān)英文簡寫：MS：Mobile Station 移動臺BSS：Base Station Subsystem 基站子系統(tǒng)NSS：Network and Switching Subsystem 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)OMC：Operation and Maintenance Center 操作維護(hù)中心MSC：Mobile Switching Center 移動交換中心VLR：Visitor Location Regi

9、ster 訪問位置寄存器HLR：Home Location Register 原籍位置寄存器AUC：Authentication Center 鑒權(quán)中心EIR：Equipment Identification Register 移動設(shè)備識別寄存器BSC：Base Station Controller 基站控制器BTS：Base Transceiver Station 基站收發(fā)信臺 移動臺由SIM卡與機(jī)身設(shè)備組成。移動臺（移動臺（MSMS）基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)BSS是是GSM系統(tǒng)中與無線蜂窩方面系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最直接的基本組成部分關(guān)系最直接的基本組成部分.通過無線接口直接與移動臺相連，負(fù)

10、責(zé)無線發(fā)送通過無線接口直接與移動臺相連，負(fù)責(zé)無線發(fā)送接收和無線資源的管理接收和無線資源的管理.它與它與NSS相連，實(shí)現(xiàn)移動用戶間或移動用戶與固相連，實(shí)現(xiàn)移動用戶間或移動用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等戶信息等.與操作維護(hù)子系統(tǒng)與操作維護(hù)子系統(tǒng)OSS之間實(shí)現(xiàn)互通之間實(shí)現(xiàn)互通基站子系統(tǒng)（基站子系統(tǒng)（BSSBSS）基站控制器（基站控制器（BSCBSC）基站收發(fā)信臺（基站收發(fā)信臺（BTSBTS）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS ）是整個(gè)系統(tǒng)的核心，）是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它對它對GSM移動用戶之間及移動用戶與其它通移動用戶之間及移動用戶與

11、其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著交換、連接與管理的信網(wǎng)用戶之間通信起著交換、連接與管理的功能功能.主要負(fù)責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動管主要負(fù)責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動管理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計(jì)費(fèi)記錄處理、公共信道、數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計(jì)費(fèi)記錄處理、公共信道、信令處理和本地運(yùn)行維護(hù)等信令處理和本地運(yùn)行維護(hù)等網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSSNSS）移動交換中心（移動交換中心（MSCMSC）訪問位置寄存器（訪問位置寄存器（VLRVLR）歸屬位置寄存器（歸屬位置寄存器（HLRHLR）鑒權(quán)中心（鑒權(quán)中心（AUCAUC）設(shè)備識別寄存器（設(shè)備識

12、別寄存器（EIREIR）GSMGSM主要接口主要接口UmUm接口接口A A接口接口AbisAbis接口接口MSCF接口EIRHLR/AUCC接口B接口VLRD接口G接口VLRB接口MSCE接口MAP接口NSSNSS內(nèi)部接口內(nèi)部接口3.3.1 GSM的區(qū)域的區(qū)域 小區(qū)（一特定BTS覆蓋的區(qū)域）位置區(qū)（定位和尋呼區(qū)）GSM業(yè)務(wù)區(qū)（全部成員國）MSC業(yè)務(wù)區(qū)（由一個(gè)MSC控制的區(qū)域）PLMN業(yè)務(wù)區(qū)（每國一個(gè)或多個(gè)）3.3 3.3 GSMGSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號1、GSM網(wǎng)路的最小不可分割的區(qū)域是由一個(gè)基站（全向天線）或一個(gè)網(wǎng)路的最小不可分割的區(qū)域是由一個(gè)基站（全向天線）或一個(gè)基站的一個(gè)扇形天

13、線所覆蓋的區(qū)域，或稱基站的一個(gè)扇形天線所覆蓋的區(qū)域，或稱小區(qū)或cell。2、若干個(gè)小區(qū)組成一個(gè)、若干個(gè)小區(qū)組成一個(gè)位置區(qū)（LAI），位置區(qū)的劃分是由網(wǎng)路運(yùn)營），位置區(qū)的劃分是由網(wǎng)路運(yùn)營者設(shè)置的。一個(gè)位置區(qū)可能和一個(gè)或多個(gè)者設(shè)置的。一個(gè)位置區(qū)可能和一個(gè)或多個(gè)BSC有關(guān)，但只屬于一個(gè)有關(guān)，但只屬于一個(gè)MSC。位置區(qū)信息存儲于系統(tǒng)的。位置區(qū)信息存儲于系統(tǒng)的MSC/VLR中，系統(tǒng)使用位置區(qū)識中，系統(tǒng)使用位置區(qū)識別碼（別碼（ LAI ）識別位置區(qū)。）識別位置區(qū)。3、一個(gè)、一個(gè)MSC業(yè)務(wù)區(qū)是其所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域，可由一個(gè)是其所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域，可由一個(gè)或幾個(gè)位置區(qū)組成?；驇讉€(gè)位置區(qū)

14、組成。4、PLMN（公用陸地移動通信網(wǎng)）業(yè)務(wù)區(qū)是由一個(gè)或多個(gè)是由一個(gè)或多個(gè)MSC業(yè)務(wù)區(qū)業(yè)務(wù)區(qū)組成。每個(gè)國家有一個(gè)或多個(gè)。例如我國中國移動的全國組成。每個(gè)國家有一個(gè)或多個(gè)。例如我國中國移動的全國GSM移動移動通信網(wǎng)絡(luò)，以網(wǎng)絡(luò)號通信網(wǎng)絡(luò)，以網(wǎng)絡(luò)號“00”表示；中國聯(lián)通全國表示；中國聯(lián)通全國GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)，移動通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號用網(wǎng)絡(luò)號用“01”表示。表示。5、GSM業(yè)務(wù)區(qū)是由全球各個(gè)國家的是由全球各個(gè)國家的PLMN網(wǎng)路所組成的。網(wǎng)路所組成的。 GSMGSM的區(qū)域的區(qū)域 概念概念- 位置區(qū)位置區(qū) 為了確認(rèn)移動臺的位置，每個(gè)GSM PLMN的覆蓋區(qū)都被分為許多個(gè)位置區(qū)，一個(gè)位置區(qū)可以包含一個(gè)或多個(gè)小

15、區(qū)。網(wǎng)絡(luò)將存儲每個(gè)移動臺的位置區(qū)，并作為將來尋呼該移動臺的位置信息。對移動臺的尋呼是通過對移動臺所在位置區(qū)的所有小區(qū)尋呼實(shí)現(xiàn)的。在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，對位置區(qū)的劃分相當(dāng)重要，在劃分位置區(qū)過程中，應(yīng)保證不會產(chǎn)生呼叫負(fù)荷過高的前提下，盡量使位置更新次數(shù)降低到最小。 當(dāng)移動臺更換位置區(qū)時(shí)，移動臺發(fā)現(xiàn)其存儲器中的LAI與接收到的LAI發(fā)生了變化，便執(zhí)行登記。這個(gè)過程叫“位置更新”，位置更新是移動臺主動發(fā)起的。GSMGSM的區(qū)域的區(qū)域3.3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) GSM網(wǎng)邏輯上可以分為信令網(wǎng)和話路網(wǎng)兩個(gè)子網(wǎng)，其中信令網(wǎng)完成MAP信令、TUP信令的路由選擇和傳輸；話路網(wǎng)完成話路的接續(xù)和傳輸。 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)

16、構(gòu)可采用獨(dú)立建網(wǎng)或與PSTN混合組網(wǎng)的方法。我國在組建GSM網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用了獨(dú)立建網(wǎng)的方式。3.3 3.3 GSMGSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號全國GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按大區(qū)設(shè)立一級匯接中心、省內(nèi)設(shè)立二級匯接中心、移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立端局構(gòu)成三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。移動端MSC信令點(diǎn)SP除與其歸屬的移動信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)LSTP相連外，還與當(dāng)?shù)氐腜STN信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)相連PSTNPSTN網(wǎng)狀相連移動電話網(wǎng)LSTmDC2DC1 LSMSCMS BTSBSCTMSC2本地網(wǎng) 主環(huán)長途網(wǎng)本地網(wǎng)TMSC1網(wǎng)狀相連TMSC1MSCMS BTSBSCTMSC2本地網(wǎng) 主環(huán)TmDC2 LSLSTPSPLSTPLSTPHSTPHSTPLS

17、TPLSTPSPSPSPDC1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)省內(nèi)GSM通信網(wǎng)由省內(nèi)若干移動本地網(wǎng)組成，設(shè)立若干移動業(yè)務(wù)匯接中心（即二級匯接中心TMSC2）TMSC2之間為網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，TMSC2與MSC之間為星型網(wǎng)結(jié)構(gòu)TMSC2可以只作匯接中心，也可以既作端局又作匯接中心TMSC2/VLRMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRTMSC2/VLR二級匯接中心(TMSC2)HLR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TMSC2ATMSC2BTMSC2ATMSC2BMSC1-4MSC1-2MSC1MSC1MSC1TMSC1ATMSC1BGW1-2MSC1-2MSC1-2連云港連云港GW1-2MSC1-2GW1-2GW1-2GW1-

18、2GW1-2MSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC徐州徐州宿遷宿遷鹽城鹽城淮陰淮陰 泰州泰州揚(yáng)州揚(yáng)州南京南京MSCMSCMSCMSCMSC南京南京南京南京無錫無錫無錫無錫南京南京南京南京鎮(zhèn)江鎮(zhèn)江無錫無錫南通南通常州常州常熟常熟 張家港張家港江陰江陰宜興宜興蘇州蘇州吳江吳江太倉太倉昆山昆山江蘇省話路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖江蘇省話路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖南京南京SSP全國可劃分為若干個(gè)移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)，原則上按長途區(qū)號為2位或3位的地區(qū)劃分每個(gè)移動本地網(wǎng)應(yīng)設(shè)一個(gè)或多個(gè)HLR和若干個(gè)MSC每個(gè)MSC與局所在地的長途局相連，與局所在地的市話匯接局相連，也可與本地市話局相連移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)示意圖 設(shè)： 有3個(gè)MSCDC2移動業(yè)

19、務(wù)本地網(wǎng)PSTN長途網(wǎng)本地網(wǎng)MSCMS BTSBSCTmDC2DC1 LSMSCMS BTSBSCTMSC2MSCMS BTSBSC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.3.3 GSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃 GSM網(wǎng)絡(luò)是比較復(fù)雜的，它包含無線、有線信道，并與其他網(wǎng)絡(luò)如PSTN、ISDN等網(wǎng)絡(luò)互相連接。為了將一次呼叫接續(xù)傳至某個(gè)移動用戶，需要調(diào)用相應(yīng)的實(shí)體。因此，正確地尋址就非常重要，各種號碼就是用于識別不同的移動用戶、不同的移動設(shè)備以及不同的網(wǎng)絡(luò)。3.3 3.3 GSMGSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及編號MSISDN是指主叫用戶為呼叫是指主叫用戶為呼叫GSM PLMN中中

20、的一個(gè)移動用戶所需撥的號碼，作用同于固定的一個(gè)移動用戶所需撥的號碼，作用同于固定網(wǎng)網(wǎng)PSTN號碼號碼存儲存儲在在HLR和和VLR中，在中，在MAP接口上傳送例接口上傳送例SISDNGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃CC： Country Code，國家碼，如中國為，國家碼，如中國為86。NDC：National Destination Code，國內(nèi)接入號，如，國內(nèi)接入號，如139、130等等。等等。SN： Subscriber NumberMSISDN的一般格式為的一般格式為86-139-H0 H1 H2 H3 ABCDCCNDCSNNational (sig

21、nificant)Mobile numberMobile station internationalISDN numberMSISDNGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃IMSI是是GSM系統(tǒng)分配給移動用戶系統(tǒng)分配給移動用戶(MS)的唯一的唯一的識別號。的識別號。存儲在存儲在SIM卡、卡、HLR和和VLR中，在無線接口中，在無線接口及及MAP接口上傳送。接口上傳送。 IMSI分配原則：最多包含分配原則：最多包含15個(gè)數(shù)字個(gè)數(shù)字(0-9)。例例:460002289000168IMSIGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃Not more than 15 digits3 digits2 di

22、gitsIMSIMCCMNCMSINNMSIMCC：移動國家碼，三個(gè)數(shù)字，如中國為：移動國家碼，三個(gè)數(shù)字，如中國為 460。MNC：移動網(wǎng)號，兩個(gè)數(shù)字，如中國移動的：移動網(wǎng)號，兩個(gè)數(shù)字，如中國移動的MNC為為00。MSIN：在某一：在某一PLMN內(nèi)內(nèi)MS唯一的識別碼唯一的識別碼,編碼格式為編碼格式為:H1 H2 H3 SXXXXXXNMSI：在某一國家內(nèi)：在某一國家內(nèi)MS唯一識別碼。唯一識別碼。IMSIGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃TMSI是為了加強(qiáng)系統(tǒng)的保密性而在是為了加強(qiáng)系統(tǒng)的保密性而在VLR內(nèi)分內(nèi)分配的臨時(shí)用戶識別，在某一配的臨時(shí)用戶識別，在某一VLR區(qū)域內(nèi)與區(qū)域內(nèi)與IMSI唯

23、一對應(yīng)。唯一對應(yīng)。TMSI分配原則：分配原則：包含四個(gè)字節(jié)，可以由八個(gè)十六進(jìn)制數(shù)組成包含四個(gè)字節(jié)，可以由八個(gè)十六進(jìn)制數(shù)組成，其結(jié)構(gòu)可由各運(yùn)營部門根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r而定。，其結(jié)構(gòu)可由各運(yùn)營部門根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r而定。TMSIGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃當(dāng)移動用戶漫游到一個(gè)新的當(dāng)移動用戶漫游到一個(gè)新的MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)時(shí)，由業(yè)務(wù)區(qū)時(shí)，由VLR給它分配一個(gè)臨時(shí)性給它分配一個(gè)臨時(shí)性的漫游號碼，并通知該移動臺的的漫游號碼，并通知該移動臺的HLR，用于建立通信路由。用于建立通信路由。編碼編碼格式為格式為: 在在MSC-Number的后面增的后面增加幾個(gè)字節(jié)加幾個(gè)字節(jié)MSRNGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)

24、的編號計(jì)劃TAC-型號批準(zhǔn)碼，由歐洲型號批準(zhǔn)中心分配。型號批準(zhǔn)碼，由歐洲型號批準(zhǔn)中心分配。FAC-最后裝配碼，表示生產(chǎn)廠家或最后裝配所在地，由廠家進(jìn)行編碼最后裝配碼，表示生產(chǎn)廠家或最后裝配所在地，由廠家進(jìn)行編碼SNR-序號碼。這個(gè)數(shù)字的獨(dú)立序號碼唯一地識別每個(gè)序號碼。這個(gè)數(shù)字的獨(dú)立序號碼唯一地識別每個(gè)TAC和和FAC的每個(gè)的每個(gè)移動設(shè)備。移動設(shè)備。SP-備用備用,為為0例：例：490547403767335IMEI唯一地識別一個(gè)移動臺設(shè)備，用于監(jiān)控被竊唯一地識別一個(gè)移動臺設(shè)備，用于監(jiān)控被竊或無效的移動設(shè)備或無效的移動設(shè)備,#06#IMEI（15位數(shù)字）位數(shù)字）TACSPFACSNR6個(gè)數(shù)字個(gè)數(shù)

25、字2個(gè)數(shù)字個(gè)數(shù)字6個(gè)數(shù)字個(gè)數(shù)字1個(gè)數(shù)字個(gè)數(shù)字IMEIGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃MCC：Mobile Country Code，移動國家碼，中國為，移動國家碼，中國為 460。MNC：Mobile Network Code，移動網(wǎng)號，兩個(gè)數(shù)字，移動網(wǎng)號，兩個(gè)數(shù)字， 如中國移動的如中國移動的MNC為為00。LAC：Location Area Code，是，是2個(gè)字節(jié)長的十六進(jìn)制個(gè)字節(jié)長的十六進(jìn)制BCD碼碼， 0000與與FFFE不能使用。不能使用。 例例:460008C90在檢測位置更新時(shí)，要使用位置區(qū)識別在檢測位置更新時(shí)，要使用位置區(qū)識別LAI，尋呼移，尋呼移動臺是以動臺是以LAI

26、為單位進(jìn)行為單位進(jìn)行Location Area IdentificationMCCMNCLACLAIGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃在所有在所有GSM PLMN中用作小區(qū)的唯一標(biāo)識，中用作小區(qū)的唯一標(biāo)識，是在是在LAI 的基礎(chǔ)上再加上小區(qū)識別的基礎(chǔ)上再加上小區(qū)識別CI構(gòu)成，即構(gòu)成，即CGI=LAI+CI。CGIGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃NCC-PLMN色碼。用來唯一地識別相鄰國家不同的色碼。用來唯一地識別相鄰國家不同的PLMN。 相相鄰國家要具體協(xié)調(diào)鄰國家要具體協(xié)調(diào)NCC的配置。的配置。BCC-BTS色碼。用來唯一地識別采用相同載頻、相鄰的、不同色碼。用來唯一地識別采用相

27、同載頻、相鄰的、不同的的BTS。(取值取值07)例：例：25用于移動臺識別相鄰的、采用相同載頻的、不同的基用于移動臺識別相鄰的、采用相同載頻的、不同的基站收發(fā)信臺（站收發(fā)信臺（BTS），特別用于區(qū)別在不同國家的邊），特別用于區(qū)別在不同國家的邊界地區(qū)采用相同載頻的相鄰界地區(qū)采用相同載頻的相鄰BTS.基站識別色碼基站識別色碼BSICNCCBCCBSICGSMGSM系統(tǒng)的編號計(jì)劃系統(tǒng)的編號計(jì)劃 電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù) 用戶終端GSM網(wǎng)可能的傳輸網(wǎng)端網(wǎng)用戶終端承載業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù) GSM中的業(yè)務(wù)可分為兩類：基本業(yè)務(wù)和附加業(yè)務(wù)?；緲I(yè)務(wù)又可分為兩個(gè)項(xiàng)目：電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)。3.4 3.4 GSMGSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)系

28、統(tǒng)業(yè)務(wù) 1、承載業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù) 表表3-2列出了列出了GSM的承載業(yè)務(wù)。的承載業(yè)務(wù)。 業(yè) 務(wù) 內(nèi) 容 異步數(shù)據(jù)異步數(shù)據(jù) 3009600 b/s 同步數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù) 12009600 b/s PAD接入接入 3009600 b/s, 分組打包和拆包，分組打包和拆包， 為為GSM用戶接入分組網(wǎng)提供一個(gè)用戶接入分組網(wǎng)提供一個(gè)異步連接。該業(yè)務(wù)只能異步連接。該業(yè)務(wù)只能由移動臺主叫發(fā)起由移動臺主叫發(fā)起 分組接入分組接入 24009600 b/s，為，為GSM用戶接入分組網(wǎng)提供一個(gè)同步連接。用戶接入分組網(wǎng)提供一個(gè)同步連接。 該業(yè)該業(yè)務(wù)只能由移動臺主叫務(wù)只能由移動臺主叫發(fā)起發(fā)起 話音話音/數(shù)據(jù)交替數(shù)據(jù)交替 在呼

29、叫過程中在呼叫過程中, 提供話音和數(shù)據(jù)的交替提供話音和數(shù)據(jù)的交替 話音后數(shù)據(jù)話音后數(shù)據(jù) 先話音連接先話音連接, 而后進(jìn)入數(shù)據(jù)連接而后進(jìn)入數(shù)據(jù)連接 3.4 3.4 GSMGSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù) 表表3-3 電電 信信 業(yè)業(yè) 務(wù)務(wù)業(yè) 務(wù) 內(nèi) 容 話音服務(wù)話音服務(wù) 全速（全速（13 kb/s），）， 半速（半速（6.5 kb/s）。）。 這項(xiàng)服務(wù)提供語音信息和這項(xiàng)服務(wù)提供語音信息和語音信號到網(wǎng)絡(luò)的傳輸語音信號到網(wǎng)絡(luò)的傳輸 緊急呼叫緊急呼叫 典型的是，典型的是， 緊急電話在一些受限的情況下，緊急電話在一些受限的情況下， 更具有優(yōu)先權(quán)。更具有優(yōu)先權(quán)。 一一般只提供移動用戶主叫發(fā)般只提供移動用戶主叫發(fā)起起

30、 短消息服務(wù)（到移動電話短消息服務(wù)（到移動電話終端，終端， MT/PP） 短字符消息，小于短字符消息，小于160個(gè)字符。這項(xiàng)服務(wù)用于消息處理系統(tǒng)（服務(wù)個(gè)字符。這項(xiàng)服務(wù)用于消息處理系統(tǒng)（服務(wù)中心）提供短消息給移中心）提供短消息給移動用戶動用戶 短消息服務(wù)短消息服務(wù)（移動電話發(fā)起，（移動電話發(fā)起， MO/PP） 短字符消息，小于短字符消息，小于160個(gè)字符。這項(xiàng)服務(wù)用于移動用戶給消息處理個(gè)字符。這項(xiàng)服務(wù)用于移動用戶給消息處理系統(tǒng)（服務(wù)中心）提供短消息。以下由移動用戶發(fā)起的呼叫可以系統(tǒng)（服務(wù)中心）提供短消息。以下由移動用戶發(fā)起的呼叫可以進(jìn)行傳輸：一個(gè)在存儲器中預(yù)先存儲的消息；從進(jìn)行傳輸：一個(gè)在存儲器

31、中預(yù)先存儲的消息；從撥號盤上發(fā)起的撥號盤上發(fā)起的一串?dāng)?shù)字；從另外的鍵盤或設(shè)備終端與移動臺相連的信息一串?dāng)?shù)字；從另外的鍵盤或設(shè)備終端與移動臺相連的信息 短消息傳輸（小區(qū)廣播）短消息傳輸（小區(qū)廣播） 短字符消息，小于短字符消息，小于93個(gè)字符。這項(xiàng)服務(wù)用于傳輸對小區(qū)范圍內(nèi)的個(gè)字符。這項(xiàng)服務(wù)用于傳輸對小區(qū)范圍內(nèi)的所有的移動用戶。這是所有的移動用戶。這是一點(diǎn)對多點(diǎn)的服務(wù)一點(diǎn)對多點(diǎn)的服務(wù) 自動傳真自動傳真 第第3類傳真。這項(xiàng)服務(wù)自動提供第類傳真。這項(xiàng)服務(wù)自動提供第3類呼叫和被呼模式傳真類呼叫和被呼模式傳真 2、電信業(yè)務(wù)、電信業(yè)務(wù) 3.4 3.4 GSMGSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù) 3、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù) 表表

32、3-4 GSM支持的補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持的補(bǔ)充業(yè)務(wù) 業(yè) 務(wù) 內(nèi) 容 號碼識別號碼識別 主叫號碼顯示主叫號碼顯示(CLIP)主叫線號碼限制主叫線號碼限制(CLIR)呼叫服務(wù)呼叫服務(wù) 前向呼叫無條件轉(zhuǎn)移（前向呼叫無條件轉(zhuǎn)移（CFU）移動臺忙時(shí)前向呼叫（移動臺忙時(shí)前向呼叫（CFB）無應(yīng)答前向呼叫（無應(yīng)答前向呼叫（CFNRy）移動用戶未能達(dá)到前向呼叫移動用戶未能達(dá)到前向呼叫 呼叫完成呼叫完成 呼叫保持（呼叫保持（HOLD）呼叫等待（呼叫等待（CW） 3.4 3.4 GSMGSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù) 業(yè) 務(wù) 內(nèi) 容 多方多方 多方業(yè)務(wù)多方業(yè)務(wù)(MPTY) 興趣群體興趣群體 密切用戶群密切用戶群 計(jì)費(fèi)計(jì)費(fèi) 計(jì)費(fèi)信息提

33、示計(jì)費(fèi)信息提示(AoCI) 計(jì)費(fèi)費(fèi)用提示計(jì)費(fèi)費(fèi)用提示(AoCC) 呼叫限制呼叫限制 所有呼叫禁止所有呼叫禁止(BAOC)國際呼出禁止國際呼出禁止(BOIC)除撥向歸屬國家的國際呼出禁止除撥向歸屬國家的國際呼出禁止(BOIC-exHC)所有呼入禁止所有呼入禁止(BAIC)漫游出歸屬國家呼入禁止漫游出歸屬國家呼入禁止(BIC-Roam) 無結(jié)構(gòu)化無結(jié)構(gòu)化 無結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)無結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 營運(yùn)者確定限制營運(yùn)者確定限制 由營運(yùn)者確定的不同呼叫由營運(yùn)者確定的不同呼叫/業(yè)務(wù)限制業(yè)務(wù)限制 3.4 3.4 GSMGSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù) 3.5.1 GSM系統(tǒng)無線傳輸特征系統(tǒng)無線傳輸特征 目前，GSM

34、通信系統(tǒng)可以采用900MHz、擴(kuò)展900MHz和1800MHz頻段，有些國家也采用1900MHz頻段。在本文中，主要講解900MHz頻段。 1、FDMA/TDMA接入方式接入方式 在GSM 系統(tǒng)中，每個(gè)小區(qū)含有多個(gè)載頻，每個(gè)載頻上含有8個(gè)時(shí)隙，因此GSM 系統(tǒng)是FDMA/TDMA的接入方式。3.5 3.5 GSMGSM系統(tǒng)的數(shù)字無線接口系統(tǒng)的數(shù)字無線接口 2、頻段與頻道配置、頻段與頻道配置 采用等頻距配置方法。上行（移動臺發(fā)送，基站接收）頻率范圍：890MHz915MHz下行（基站發(fā)送，移動臺接收）頻率范圍：935MHz960MHz頻道序號為1124，共124個(gè)頻點(diǎn)。01240124915MH

35、z935MHz960MHzUPLINKDOWNLINK890MHzGSMGSM系統(tǒng)無線傳輸特征系統(tǒng)無線傳輸特征 頻道序號和頻點(diǎn)標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為： fl（n）=8900.2n（MHz），上行 fh（n）= fl （n）45（MHz），下行其中1n124，n為頻道序號，或稱絕對射頻信道號（ARFCN）01240124915MHz935MHz960MHzUPLINKDOWNLINKGSMGSM系統(tǒng)無線傳輸特征系統(tǒng)無線傳輸特征 3、頻道間隔、頻道間隔所有頻段相鄰兩頻道的間隔都為200kHz。4、雙工收發(fā)間隔、雙工收發(fā)間隔雙工收發(fā)頻率間隔為45MHz。5、調(diào)制方式、調(diào)制方式 GSM的調(diào)制方式是高斯最

36、小頻移鍵控（GMSK）。GSMGSM系統(tǒng)無線傳輸特征系統(tǒng)無線傳輸特征 3.5.2 信道類型及其組合信道類型及其組合1、信道的定義及分類、信道的定義及分類 GSM系統(tǒng)中，信道分成邏輯信道和物理信道。 時(shí)隙是基本的物理信道，一個(gè)載頻包含8個(gè)物理信道。 根據(jù)BTS和MS之間傳遞的信息的種類不同而定義的信道稱為邏輯信道。邏輯信道按其功能分為業(yè)務(wù)信道（TCH）和控制信道（CCH）。3.5 3.5 GSMGSM系統(tǒng)的數(shù)字無線接口系統(tǒng)的數(shù)字無線接口 頻率校正信道FCCH同步信道SCH廣播控制信道BCCH尋呼信道PCH準(zhǔn)許接入信道AGCH隨機(jī)接入信道RACH獨(dú)立專用控制信道SDCCH慢速輔助控制信道SACCH

37、快速輔助控制信道FACCH(上/下行)(上/下行)(上/下行)(上行)(下行)(下行)(下行)(下行)(下行)廣播信道BCH公用控制信道CCCH專用控制信道DCCH業(yè)務(wù)信道TCH控制信道CCH信道分類信道類型及其組合信道類型及其組合（1）業(yè)務(wù)信道）業(yè)務(wù)信道 業(yè)務(wù)信道攜載編碼語音或用戶數(shù)據(jù)，它有全速率業(yè)務(wù)信道（TCH/F）和半速率業(yè)務(wù)信道（TCH/H）之分： a、話音業(yè)務(wù)信道、話音業(yè)務(wù)信道TCH/F：全速率話音業(yè)務(wù)信道，總速率為22.8kb/sTCH/H：半速率話音業(yè)務(wù)信道，總速率為11.4kb/s b、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道信道類型及其組合信道類型及其組合（2）控制信道）控制信道 控制信道

38、用于攜載信令或同步數(shù)據(jù)，包括三類控制信道：廣播信道、公共控制信道和專用控制信道。 a、廣播信道（、廣播信道（ BCH ） 廣播信道是一點(diǎn)對多點(diǎn)的單向下行控制信道，即基站到移動臺單向傳輸，用于向MS廣播各類消息，分為三種信道：p FCCH：頻率校準(zhǔn)信道，該信道攜載有用于MS頻率糾正的信息。p SCH：同步信道，攜載MS幀同步和基站收發(fā)信臺（BTS）識別信息。p BCCH：廣播控制信道用于發(fā)送小區(qū)信息。在每個(gè)基站收發(fā)信臺中總有一個(gè)收發(fā)信機(jī)含有這個(gè)信道，以向該小區(qū)中所有移動臺廣播系統(tǒng)消息。信道類型及其組合信道類型及其組合 b、公共控制信道（、公共控制信道（ CCCH ） 公共控制信道是一點(diǎn)對多點(diǎn)的雙

39、向控制信道，為網(wǎng)絡(luò)中MS所共用，它包括三種信道：p PCH：尋呼信道，用于BTS尋呼MS（下行信道）。p RACH：隨機(jī)接入信道，用于MS隨機(jī)提出入網(wǎng)申請，即請求分配專用控制信道（上行信道）。p AGCH：準(zhǔn)予接入信道，用于BTS對MS的隨機(jī)接入請求作出應(yīng)答，即分配一專用控制信道或直接分配一個(gè)TCH（下行信道）。信道類型及其組合信道類型及其組合 c、專用控制信道、專用控制信道DCCH 專用控制信道是點(diǎn)對點(diǎn)的雙向控制信道，使用時(shí)BTS將其分配給MS，進(jìn)行BTS與MS之間點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸。p SDCCH：獨(dú)立專用控制信道，用于在分配業(yè)務(wù)信道之前傳送有關(guān)信令，如登記、鑒權(quán)等。p SACCH：慢速隨路控制

40、信道，與一條業(yè)務(wù)信道或一條SDCCH聯(lián)合使用，用來傳送用戶信息期間某些特定信息，例如：功率和幀調(diào)整控制信息、測量數(shù)據(jù)等。p FACCH：快速隨路控制信道，與一條業(yè)務(wù)信道聯(lián)合使用，攜帶與SDCCH同樣的信號，但只在沒有分配SDCCH的情況下才分配FACCH，通過業(yè)務(wù)信道借取的幀（稱為“偷幀”）來實(shí)現(xiàn)接續(xù)，傳送如“越區(qū)切換”等指令。信道類型及其組合信道類型及其組合 搜尋頻率校正脈沖搜尋頻率校正脈沖 搜尋同步脈沖搜尋同步脈沖 解讀系統(tǒng)消息解讀系統(tǒng)消息 偵聽尋呼消息偵聽尋呼消息 發(fā)送接入脈沖發(fā)送接入脈沖 信令信道分配信令信道分配 呼叫建立呼叫建立 話音信道分配話音信道分配 通話通話 呼叫釋放呼叫釋放F

41、CCHSCHBCCHPCHRACHAGCHSDCCHFACCHTCHFACCH空閑狀態(tài)關(guān)機(jī)狀態(tài)專用模式空閑狀態(tài)各邏輯信道作用示意各邏輯信道作用示意信道類型及其組合信道類型及其組合 在GSM系統(tǒng)中，空間接口采用FDMA與TDMA的混合方式。載波頻道間隔為200KHz，每個(gè)載波從時(shí)間上分成8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙為一個(gè)信道，占15/26ms（約577s），因此一個(gè)載波最多可以同時(shí)給8個(gè)移動用戶使用。單個(gè)時(shí)隙上傳輸?shù)氖峭话l(fā)脈沖序列（Burst），簡稱突發(fā)序列，它是一串含有百來個(gè)調(diào)制比特的傳輸單元。信道類型及其組合信道類型及其組合時(shí)間頻率15/26ms200kHz時(shí)隙012345678信道類型及其組合信道類

42、型及其組合8bit41同步bit36加密bit3bit68.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù)3bit142bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù)3bit39加密bit39加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特 保護(hù)間隔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)64同步bit 接入突發(fā)脈沖序列（AB）：用于MS初始化接入 頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB）：用于MS與BTS之間的頻率同步 同步突發(fā)脈沖序列（SB）：用于MS與BTS之間的定時(shí)同步信道類型及其組合信道類型及其組合3bit57加密bit57加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特 保護(hù)間隔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)26bit11訓(xùn)練序列偷幀標(biāo)志3bit142調(diào)制bi

43、t3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔 普通突發(fā)脈沖序列（NB）：用于攜帶業(yè)務(wù)信道和除RACH之外的控制信道上的信息 虛擬突發(fā)脈沖序列（DB）：用于BTS在無信息下發(fā)的時(shí)隙發(fā)送填充幀信道類型及其組合信道類型及其組合0123204420452046204701234849504701242501242514950001457623TB3TB3GP8.25TB：尾比特TB3TB3GP8.25GP：保護(hù)期TB3TB3GP8.25TB3TB3GP 68.2558信息比特26訓(xùn)練序列58信息比特固定比特142信息比特39擴(kuò)展的訓(xùn)練序列64信息比特39同步序列41信息比特36常規(guī)突發(fā)序列（NB）頻率

44、校正突發(fā)序列（FB）同步突發(fā)序列（SB）接入突發(fā)序列（AB）1超高幀=2018超幀=2715648TDMA幀（3小時(shí)28分53秒760毫秒）1超幀=1326TDMA幀（6.12秒）1復(fù)幀=26TDMA幀（120ms）1復(fù)幀=51TDMA幀（3060/13ms）1TDMA幀=8時(shí)隙（120/26=4.615ms）1時(shí)隙=156.25比特持續(xù)期（15/26=0.557ms）（1比特持續(xù)期：48/13=3.68us）BCCHCCCHSDCCHTCHSACCH/TFACCH信道類型及其組合信道類型及其組合 幀的編號幀的編號(FN)以超高幀為周期，從以超高幀為周期，從 0到到 2715 647。 GSM

45、系統(tǒng)上行傳輸所用的幀號和下行傳輸所用系統(tǒng)上行傳輸所用的幀號和下行傳輸所用的幀號相同。但上行幀相對于下行幀來說，在時(shí)間的幀號相同。但上行幀相對于下行幀來說，在時(shí)間上推后上推后3個(gè)時(shí)隙個(gè)時(shí)隙。這樣安排允許移動臺在這。這樣安排允許移動臺在這3個(gè)時(shí)隙個(gè)時(shí)隙的時(shí)間內(nèi)，的時(shí)間內(nèi)， 進(jìn)行幀調(diào)整以及對收發(fā)信機(jī)的調(diào)諧和轉(zhuǎn)進(jìn)行幀調(diào)整以及對收發(fā)信機(jī)的調(diào)諧和轉(zhuǎn)換。這種上下行時(shí)間的偏移稱為換。這種上下行時(shí)間的偏移稱為TDMA幀偏移。信道類型及其組合信道類型及其組合T1 T2 T3T5 T6 T7T4T8RTRTR1 R2 R3R5 R6 R7R4R8Uplink TDMA Frame F1 + 45MHzDownlin

46、k TDMA F1MHzThe start of the uplink TDMA is delayed of three time slotsTDMA frame (4.615 ms)Fixed transmit Delay of three time-slots信道類型及其組合信道類型及其組合4、物理信道和邏輯信道的映射、物理信道和邏輯信道的映射 a、控制信道的映射、控制信道的映射p 廣播信道(BCH)和公用控制信道(CCCH)在主載頻(C0)的 TS0上的復(fù)用(下行鏈路) ；p 隨機(jī)接入信道(RACH) 在主載頻(C0)的 TS0上的復(fù)用（上行鏈路）復(fù)用；p SDCCH和 SACCH在主載

47、頻(C0) 的TS1上的復(fù)用。主載頻 C0上的 TS1可用于獨(dú)立專用控制信道和慢速輔助控制信道：注：若只有一個(gè)載頻，則公用控制信道和專用控制信道均在TS0上復(fù)用 b、業(yè)務(wù)信道的映射、業(yè)務(wù)信道的映射 除映射控制信道以外的時(shí)隙均映射業(yè)務(wù)信道（TCH）。信道類型及其組合信道類型及其組合5、時(shí)間調(diào)整（補(bǔ)充）、時(shí)間調(diào)整（補(bǔ)充） 傳播時(shí)延t傳播時(shí)延tTA這樣下去不行，得讓手機(jī)提前這樣下去不行，得讓手機(jī)提前一個(gè)一個(gè)TA值時(shí)間發(fā)給我！值時(shí)間發(fā)給我！信道類型及其組合信道類型及其組合假如某移動臺占用了時(shí)隙2（TS2），可它在呼叫期間向遠(yuǎn)離基站方向移動，因此從基站發(fā)出的信息，將會越來越遲地到達(dá)移動臺。與此同時(shí)移動臺

48、的應(yīng)答信息，也會越來越遲地到達(dá)基站。如果不采取措施，該時(shí)延長至使該移動臺在TS2發(fā)送的信息與基站在TS3接受到的另一個(gè)呼叫信息重迭起來。所以，在呼叫進(jìn)行期間，必須監(jiān)視呼叫到達(dá)基站的時(shí)間，并由系統(tǒng)向移動臺發(fā)送指令，隨著移動臺離開基站的距離，逐步指示移動臺提前發(fā)送的時(shí)間，這就是時(shí)間的調(diào)整。 3.5.3 GSM信號的形成信號的形成信道類型及其組合信道類型及其組合3.6.1 位置登記位置登記 所謂位置登記(或稱注冊)，是通信網(wǎng)為了跟蹤移動臺的位置變化，而對其位置信息進(jìn)行登記、刪除和更新的過程。位置登記過程必須更快、 更精確。 位置信息存儲在原籍位置寄存器(HLR)和訪問位置寄存器(VLR)中。GSM蜂

49、窩通信系統(tǒng)把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域劃分為許多位置區(qū)，并以不同的位置區(qū)標(biāo)志進(jìn)行區(qū)別，如LA1, LA2, LA3, 。 移動臺向網(wǎng)絡(luò)登記的方式有： （1）開機(jī)登記 （2）周期性登記 3.6 GSM3.6 GSM的接續(xù)和移動性管理的接續(xù)和移動性管理MS“位置登記請求”“更新位置登記”詢問“ MS 的 IMSI ”MSC(VLR)n(VLR)0“詢問IMSI ”響應(yīng)查詢“ MS 的有關(guān)參數(shù)”“查詢有關(guān)參數(shù)”響應(yīng)“位置信息注銷”“更新位置登記”確認(rèn)“位置登記請求”確認(rèn)(LR)HLR位置登記位置登記 MS從一個(gè)位置區(qū)移到另一位置區(qū)時(shí)，必須進(jìn)行登記，也就是說一旦MS發(fā)現(xiàn)其存儲器中的LAI與接收到的LAI發(fā)生了

50、變化，便執(zhí)行登記。這個(gè)過程就叫“位置更新”。 (1) 不同MSCVLR業(yè)務(wù)區(qū)間的位置更新 (2) 同一MSCVLR不同位置區(qū)的位置更新 位置登記位置登記位置更新呼叫流程 發(fā)送參數(shù)（鑒權(quán)）鑒權(quán)參數(shù)鑒權(quán)更新位置(IMSI,MSRN) 位置更新接受開始加密取消位置 提供新TMSI接受位置取消MSBSS MSCNew VLR(AUC)HLROld VLR 在新MSC位置更新(TMSI, LAI)位置更新接受 鑒權(quán)響應(yīng)位置登記位置登記固定用戶至移動用戶的入局呼叫框圖 3 bit3 bitBSCGMSCHLRVLRMSCPLMNMAP用戶AISUP / TUPISDN / PSTNISUP / TUPBS

51、SMAPLAPDDTAPLAPDm固定用戶至移動用戶的入局呼叫用戶B3.6.2 呼叫處理呼叫處理1.移動用戶被呼時(shí)移動用戶被呼時(shí)呼叫處理呼叫處理GMSC固定用戶撥號詢問“路由信息”HLR“ MSRN ”“撥號信息”詢問“路由信息”VLR詢問“呼叫參數(shù)”“尋呼請求”“尋呼請求”“尋呼請求”VMSCBSMS“信道請求”“立即指配”指令“尋呼”響應(yīng)“尋呼”響應(yīng)“開始接入請求”“鑒權(quán)”“鑒權(quán)”確認(rèn)“鑒權(quán)請求”“鑒權(quán)請求”“鑒權(quán)”響應(yīng)“鑒權(quán)”響應(yīng)“置密模式”“置密”指令“置密”指令“置密完成”“置密完成”“開始接入應(yīng)答”請求“完成呼叫”“呼叫建立”“呼叫建立”“呼叫證實(shí)”“呼叫證實(shí)”“信道指配”信道“指

52、配請求”“指配完成”“指配完成”回鈴音回鈴音“連接完成”“撥號應(yīng)答”“連接”“連接”“連接”確認(rèn)“連接”確認(rèn)“ MSRN ”移動用戶至固定用戶的出局呼叫框圖 BSCVLRMSCPLMN用戶BISUP / TUPISDN / PSTNBSSMAPLAPDDTAPLAPDm移動用戶至固定用戶的出局呼叫用戶A2、移動用戶主呼時(shí)移動用戶主呼時(shí)3.6 GSM3.6 GSM的接續(xù)和移動性管理的接續(xù)和移動性管理MS“信道請求”“立即分配”指令“業(yè)務(wù)請求”BS“置密模式”指令“業(yè)務(wù)請求”“鑒權(quán)請求”“鑒權(quán)請求”“鑒權(quán)”響應(yīng)“鑒權(quán)”響應(yīng)MSC“置密模式”指令“置密模式完成”“置密模式完成”“ TMSI ”指令“

53、 TMSI ”指令“ TMSI ”響應(yīng)“ TMSI ”響應(yīng)“建立呼叫請求”“建立呼叫請求”“呼叫開始”指令“呼叫開始”指令“信道指配”指令“信道指配”指令“信道指配完成”“信道指配完成”“回鈴音”“回鈴音”“連接”指令“連接”指令“連接”確認(rèn)“連接”確認(rèn)“開始接入請求”應(yīng)答VLR“鑒權(quán)”“鑒權(quán)”確認(rèn)“置密模式”“開始接入請求”應(yīng)答分配新的“ TMSI ”對分配新的“ TMSI ”的應(yīng)答要求“傳送建立呼叫所需信息”“傳送建立呼叫所需信息”與固定用戶接續(xù) GSM系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)安全管理方面較模擬系統(tǒng)有了顯著的改進(jìn)，其主要是在下列部分加強(qiáng)了保護(hù)： 1、接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用了對用戶身份鑒權(quán)； 2、無線路徑上采用了

54、對通信信息加密； 3、用戶識別碼采用了臨時(shí)用戶識別碼； 4、對移動設(shè)備采用了設(shè)備識別碼識別； 5、SIM卡使用PIN碼保護(hù)。3.7 GSM3.7 GSM的安全性管理的安全性管理IMSI 1KiIMSI 2Ki數(shù)據(jù)庫IMSI和鑒權(quán)RAND產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)加密算法A8鑒權(quán)算法A3結(jié)果結(jié)果KcSRESRANDKcSRESRANDIMSI：國際移動用戶識別Kc：密鑰Ki：用戶鑒權(quán)鍵SRES：符號響應(yīng)RAND：隨機(jī)數(shù)將三參數(shù)組傳送給HLR三參數(shù)組GSM系統(tǒng)中用戶三參數(shù)組的產(chǎn)生系統(tǒng)中用戶三參數(shù)組的產(chǎn)生 3.7 GSM3.7 GSM的安全性管理的安全性管理1. 鑒權(quán)鑒權(quán) AUC存儲HLR中所有用戶的鑒權(quán)鍵KiHL

55、RMSC/VLRMS存儲有關(guān)的用戶信息 對所有用戶產(chǎn)生 三參數(shù)組 RAND/Kc/SRES臨時(shí)存儲所有用戶的三參數(shù)組(每用戶1至10個(gè)三參數(shù)組)依請求發(fā)給VLR存儲所有訪問用戶的三參數(shù)組RAND/Kc/SRES（每用戶1至7個(gè)三參數(shù)組）接入請求RAND算法 A3RANDKiSRESSRESAUCSRESMS=否不能接入是接入？RAND/Kc/SRES鑒權(quán)程序鑒權(quán)程序2. 加密加密 AUC存儲HLR中所有用戶的鑒權(quán)鍵KiHLRMSC/VLRBTS存儲所有與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的用戶信息對所有用戶產(chǎn)生三參數(shù)組RAND/Kc/SRES臨時(shí)存儲所有用戶的三參數(shù)組(每用戶1 10個(gè)）并依請求發(fā)給VLR存儲所有訪問用

56、戶的三參數(shù)組(每用戶1 7個(gè))RAND/Kc/SRES臨時(shí)存儲Kc用于與MS通話中的加密鑒權(quán)程序啟動加密加密模式命令MMSRANDRANDA8(Kc)KcA5(加密)TDMA帳號加密消息“加密模式完成”A5TDMA幀號Kc解密消息“加密模式完成”成功否是加密模式完成加密程序加密程序3. 設(shè)備識別設(shè)備識別 每一個(gè)移動臺設(shè)備均有一個(gè)惟一的移動臺設(shè)備識別碼(IMEI)。在EIR中存儲了所有移動臺的設(shè)備識別碼，每一個(gè)移動臺只存儲本身的IMEI。設(shè)備識別的目的是確保系統(tǒng)中使用的設(shè)備不是盜用的或非法的設(shè)備。為此， EIR中使用三種設(shè)備清單： 白名單： 合法的移動設(shè)備識別號； 黑名單： 禁止使用的移動設(shè)備識

57、別號； 灰名單： 由運(yùn)營者決定， 例如有故障的或未經(jīng)型號認(rèn)證的移動設(shè)備識別號。 3.7 GSM3.7 GSM的安全性管理的安全性管理設(shè)備識別程序 存儲所有用戶的移動設(shè)備識別碼存儲所有被列入灰/黑名單的設(shè)備EIRMSC/VLRIMEI請求MS存儲本設(shè)備識別IMEI呼叫建立發(fā)送IMEI檢查IMEI接入/禁止信息繼續(xù)/停止呼叫建立程序3.7 GSM3.7 GSM的安全性管理的安全性管理4. 用戶識別碼用戶識別碼 為了防止非法監(jiān)聽進(jìn)而盜用IMSI，在無線鏈路上需要傳送IMSI時(shí)，均用臨時(shí)移動用戶識別碼(TMSI)代替IMSI。僅在位置更新失敗或MS得不到TMSI時(shí)，才使用IMSI。 MS每次向系統(tǒng)請求

58、一種程序，如位置更新、呼叫嘗試等，MSC/VLR將給MS分配一個(gè)新的TMSI。 3.7 GSM3.7 GSM的安全性管理的安全性管理HLR存儲路徑所有歸屬PLMN的用戶數(shù)據(jù)MSC/VLR存儲路徑所有訪問用戶的數(shù)據(jù)BSC/BTS存儲與無線路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)MS存儲所有與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的用戶信息更新更新位置區(qū)請求位置更新請求鑒權(quán)產(chǎn)生新的TMSIVLR存儲新TMSI新TMSI啟動加密位置區(qū)更新位置區(qū)更新新TMSI存儲新TMSI位置區(qū)更新證實(shí)VLR刪除舊TMSI位置區(qū)更新完成IMSI在無線路徑上使用保密碼新TMSI新TMSIIMSI位置更新時(shí)產(chǎn)生新的TMSIGPRS: General Packet Radio

59、Service 中文譯為通用分組無線業(yè)務(wù)。它是在GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，為用戶提供高速的無線數(shù)據(jù)通信，在行業(yè)內(nèi)被稱為2.5代移動通信業(yè)務(wù)。 GPRS在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的分組交換系統(tǒng)，與互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)相連，向移動客戶提供豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3.8 3.8 通用分組無線業(yè)務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)GPRSGPRSGPRS技術(shù)技術(shù)3.8 3.8 通用分組無線業(yè)務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)GPRSGPRS技術(shù)技術(shù)驅(qū)動驅(qū)動業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)驅(qū)動驅(qū)動AMPSAMPSTACSTACSNMTNMTNMT450NMT450模模擬擬技技術(shù)術(shù)第一代第一代模擬蜂窩移動通模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)，信系統(tǒng)，8080年代年代DAMPS DA

60、MPS IS-95 IS-95 GSMGSMPDCPDC數(shù)數(shù)字字技技術(shù)術(shù)語語音音業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)第二代第二代數(shù)字蜂窩移動通數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，信系統(tǒng)，9090年代年代CDMA2000 CDMA2000 WCDMAWCDMATD-SCDMATD-SCDMA多多媒媒體體業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)第三代第三代第三代移動通信第三代移動通信系統(tǒng)，系統(tǒng)，2121世紀(jì)世紀(jì)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)速率速率容量容量安全性安全性語音語音低低一般一般差差語音、數(shù)據(jù)語音、數(shù)據(jù)中中較大較大好好語音、數(shù)據(jù)、語音語音、數(shù)據(jù)、語音+數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)高高最大最大最好最好移動通信的發(fā)展（復(fù)習(xí)）移動通信的發(fā)展（復(fù)習(xí)）GPRS是由第二代向第三代進(jìn)行是由第二代向第三代進(jìn)行過渡的一種