第六章：移動交換

1、 NJUPT引言引言 NJUPT參考資料參考資料糜正琨，移動通信糜正琨，移動通信-交換與信令。北京：人民郵電交換與信令。北京：人民郵電出版社出版社Lee Dryburgh, Jeff Hewett，Signaling System No. 7 (SS7/C7): Protocol, Architecture, and Services，Cisco Presswww.3GPP.org NJUPT第六章第六章 移動交換移動交換移動通信系統(tǒng)基本概念移動通信系統(tǒng)基本概念移動交換基本技術(shù)移動交換基本技術(shù)移動交換信令移動交換信令小結(jié)、作業(yè)，縮略語小結(jié)、作業(yè)，縮略語 NJUPT6.1 6.1 移動通信系統(tǒng)基

2、本概念移動通信系統(tǒng)基本概念移動通信簡介移動通信簡介PLMNPLMN結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)波道指配和信道劃分波道指配和信道劃分編號計劃編號計劃GSMGSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能語音編碼語音編碼 NJUPT NJUPT NJUPT 移動通信移動通信基本概念基本概念: :是指利用無線信道進行移動體之是指利用無線信道進行移動體之間或移動體與固定體之間的通信。間或移動體與固定體之間的通信。 即通信雙方至少有一方是在移動中進行信息即通信雙方至少有一方是在移動中進行信息交換。（交換。（ 人們平均有人們平均有20%20%的時間在運動的時間在運動中。）中。）解決因為人的移動帶來的解決因為人的移動帶來的動中通動中通問題問

3、題 NJUPT8移動通信系統(tǒng)蜂窩移動通信系統(tǒng)無線局域網(wǎng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)集群移動通信系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)陸地公用移動通信系統(tǒng)（陸地公用移動通信系統(tǒng)（PLMNPLMN） NJUPT常見的移動通信系統(tǒng)常見的移動通信系統(tǒng)陸地移動通信系統(tǒng)陸地移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)集群調(diào)度通信系統(tǒng)集群調(diào)度通信系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)無繩電話系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)無線尋呼系統(tǒng)地下移動通信系統(tǒng)地下移動通信系統(tǒng) 陸地公用移動通信系統(tǒng)（陸地公用移動通信系統(tǒng)（PLMNPLMN）Public Land Mobile Network NJUPT移動通信簡介移動通信簡介陸地公用移動通信系統(tǒng)（陸地公用移動通信系統(tǒng)（Public Lan

4、d Mobile Network）分類）分類 ？按照話音信號采用模擬還是數(shù)字方式傳送按照話音信號采用模擬還是數(shù)字方式傳送 模擬移動通信系統(tǒng)模擬移動通信系統(tǒng) 數(shù)字移動通信系統(tǒng)數(shù)字移動通信系統(tǒng) 按照用戶接入的多址方式按照用戶接入的多址方式 頻分多址（頻分多址（FDMA) 系統(tǒng)系統(tǒng) Frequency Division Multiple Access 時分多址（時分多址（TDMA）系統(tǒng)）系統(tǒng) Time Division Multiple Access 碼分多址（碼分多址（CDMA）系統(tǒng)）系統(tǒng) Code Division Multiple Access 本章本章全球移動通信系統(tǒng)全球移動通信系統(tǒng)GSM-

5、 Global System for Mobile Communication NJUPT移動通信系統(tǒng)的發(fā)展移動通信系統(tǒng)的發(fā)展第一代：模擬移動通信第一代：模擬移動通信19801980年代開始，多標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域性年代開始，多標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域性第二代：數(shù)字移動通信第二代：數(shù)字移動通信9090年代開始，標(biāo)準(zhǔn)化改善，接近全球年代開始，標(biāo)準(zhǔn)化改善，接近全球系統(tǒng)系統(tǒng)第三代：多媒體移動通信第三代：多媒體移動通信20022002年開始，使用到年開始，使用到20202020年年第四代第四代 NJUPT NJUPT移動通信的特點移動通信的特點 干擾噪聲大干擾噪聲大多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)陰影效應(yīng)陰影效應(yīng)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)遠近效應(yīng)

6、遠近效應(yīng)控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜 NJUPTPLMNPLMN（GSMGSM）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) NJUPTPLMNPLMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元 是移動網(wǎng)的用戶終端設(shè)備。 由SIM卡與物理設(shè)備組成，二者是分離的。 負(fù)責(zé)射頻信號的發(fā)送和接收以及無線信號至MSC的接入，在某些系統(tǒng)中還可以有信道分配、蜂窩小區(qū)管理等控制功能。 一般，一個基站控制一個或數(shù)個蜂窩小區(qū)（cell）。BS由兩部分組成：BSC（Base Station Controller，基站控制器）和BTS（Base Transceiver Station，為基站收發(fā)臺 ）。 BTS負(fù)責(zé)無線傳輸、BSC負(fù)責(zé)控制與管理。Mobile St

7、ation Base Station 移動臺（移動臺（MS）基站（基站（BS） NJUPT基站基站 NJUPT17BASE STATION SYSTEM (BSS)n BTSn BTSBSCBSCBSCMSC/VLRBSS NJUPTPLMNPLMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元 完成移動呼叫接續(xù)、過區(qū)切換控制、無線信道管完成移動呼叫接續(xù)、過區(qū)切換控制、無線信道管理等功能，同時也是理等功能，同時也是PLMNPLMN與與PSTNPSTN、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)（、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDNPDN）、）、ISDNISDN等陸地固定網(wǎng)的接口設(shè)備。等陸地固定網(wǎng)的接口設(shè)備。 VMSC/TMSC/GMSCVMSC/TMSC

8、/GMSC MSC MSC可從可從HLRHLR、VLRVLR和和ACAC處獲取處理用戶位置登記處獲取處理用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，和呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，MSCMSC也根據(jù)其也根據(jù)其最新獲取的信息請求更新數(shù)據(jù)庫的部分?jǐn)?shù)據(jù)。最新獲取的信息請求更新數(shù)據(jù)庫的部分?jǐn)?shù)據(jù)。 MSCMSC可提供電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)?？商峁╇娦艠I(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)。Mobile Switching CenterMobile Switching Center 移動交換中心（移動交換中心（MSCMSC） NJUPTPLMNPLMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元 “ “原藉原藉”移動用戶開戶

9、登記的電話局所屬區(qū)域。移動用戶開戶登記的電話局所屬區(qū)域。 HLRHLR存儲在該地區(qū)開戶的存儲在該地區(qū)開戶的所有移動用戶的所有移動用戶的用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)( (用用戶號碼、移動臺類型和參數(shù)、用戶業(yè)務(wù)權(quán)限等戶號碼、移動臺類型和參數(shù)、用戶業(yè)務(wù)權(quán)限等) )、位置信、位置信息、路由選擇信息息、路由選擇信息等。等。 移動用戶的計費信息也由移動用戶的計費信息也由HLRHLR集中管理。集中管理。原藉位置登記器（原藉位置登記器（HLR）Home Location RegisterHome Location Register NJUPTPLMNPLMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元 存儲進入本地區(qū)的所有訪問用戶的

10、相關(guān)數(shù)據(jù)。存儲進入本地區(qū)的所有訪問用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。 一旦移動用戶離開該一旦移動用戶離開該VLRVLR的控制區(qū)域，則重新在另一個的控制區(qū)域，則重新在另一個VLRVLR登記，原登記，原VLRVLR將取消臨時記錄的該移動用戶數(shù)據(jù)。將取消臨時記錄的該移動用戶數(shù)據(jù)。 這些數(shù)據(jù)都是呼叫處理的必備數(shù)據(jù)，取自于訪問用戶這些數(shù)據(jù)都是呼叫處理的必備數(shù)據(jù)，取自于訪問用戶的的HLRHLR。 訪問用戶通常稱為訪問用戶通常稱為“漫游用戶漫游用戶”。訪問用戶位置登記器（訪問用戶位置登記器（VLRVLR）Visitor Location RegisterVisitor Location Register NJUPTPLMNP

11、LMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元 存儲移動用戶合法性檢驗的專用數(shù)據(jù)和算法。存儲移動用戶合法性檢驗的專用數(shù)據(jù)和算法。 存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和防止無線接口中數(shù)據(jù)被竊。和防止無線接口中數(shù)據(jù)被竊。 只在數(shù)字移動通信系統(tǒng)中使用，通常與只在數(shù)字移動通信系統(tǒng)中使用，通常與HLRHLR位于一起。位于一起。鑒權(quán)中心（鑒權(quán)中心（ACAC）Authentication CenterAuthentication Center NJUPTPLMNPLMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能單元 記錄移記錄移動臺設(shè)備號及其動臺設(shè)備號及其使用合法性等信息

12、使用合法性等信息，供系統(tǒng)鑒別，供系統(tǒng)鑒別管理使用。管理使用。 存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼(IMEI)(IMEI)，通過核，通過核查三種表格（查三種表格（白名單、灰名單、黑名單白名單、灰名單、黑名單）使得網(wǎng)絡(luò)具有防）使得網(wǎng)絡(luò)具有防止無權(quán)用戶接入、監(jiān)視故障設(shè)備的運行和保障網(wǎng)絡(luò)運行安止無權(quán)用戶接入、監(jiān)視故障設(shè)備的運行和保障網(wǎng)絡(luò)運行安全的功能。全的功能。設(shè)備標(biāo)識登記器（設(shè)備標(biāo)識登記器（EIREIR）Equipment Identity RegisterEquipment Identity Register 用于網(wǎng)絡(luò)的管理和維護用于網(wǎng)絡(luò)的管理和維護網(wǎng)絡(luò)操作維護中

13、心網(wǎng)絡(luò)操作維護中心（OMCOMC）Operation and Maintenance CenterOperation and Maintenance Center NJUPT2. PLMN2. PLMN結(jié)構(gòu)接口結(jié)構(gòu)接口MSCEIRHLRMSCVLRVLRAUCOMCPSTNISDNX.25PDNDDNATMAEBGDCFBSUmMS NJUPTPLMNPLMN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口 Um接口： MS- -BS無線接口，又稱空中接口，該接口采用的技術(shù)決定了移動通信系統(tǒng)的制式。（移動交換機采用的都是數(shù)字程控交換機 ） 用于移動臺與GSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通。 其物理鏈接通過無線鏈路實現(xiàn)。 傳

14、遞的信息包括無線資源管理，移動性管理和接續(xù)管理等。(RR,MM,CM)A接口： BS-MSC 無線接入接口。 其物理鏈接通過采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)。 該接口傳送有關(guān)移動呼叫處理、基站管理、移動臺管理、信道管理等信息，并與Um接口互通，在MSC和MS之間互傳信息。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口B接口：接口： MSC-VLR MSC通過該接口向通過該接口向VLR傳送傳送拜訪用戶拜訪用戶位置信息，并在位置信息，并在呼叫建立時呼叫建立時向向VLR查詢拜訪用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)查詢拜訪用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。C接口：接口： MSC-HLR MSC通過該接口通過該接口向向HLR查詢被叫移動臺

15、的選路信息，查詢被叫移動臺的選路信息，以便確定呼叫路由以便確定呼叫路由，并在呼叫結(jié)束時向，并在呼叫結(jié)束時向HLR發(fā)送計費發(fā)送計費信息。信息。D接口：接口： VLR-HLR 該接口主要用于該接口主要用于登記器之間傳送移動臺的用戶數(shù)據(jù)、登記器之間傳送移動臺的用戶數(shù)據(jù)、位置信息和選路信息。位置信息和選路信息。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口E E接口：接口： MSC-MSCMSC-MSC 該接口主要用于越局切換。該接口主要用于越局切換。 當(dāng)移動臺在通信過程中由某一當(dāng)移動臺在通信過程中由某一MSCMSC業(yè)務(wù)區(qū)進入另一業(yè)務(wù)區(qū)進入另一MSCMSC業(yè)務(wù)區(qū)時，兩個業(yè)務(wù)區(qū)時，兩個MSCMSC需要通過該接口交換信息，

16、由另一需要通過該接口交換信息，由另一MSCMSC接管該移動臺的通信控制，使移動臺通信不中斷。接管該移動臺的通信控制，使移動臺通信不中斷。F F接口：接口： MSC-EIRMSC-EIR MSCMSC通過該接口向通過該接口向EIREIR查詢發(fā)呼移動臺設(shè)備的合法性。查詢發(fā)呼移動臺設(shè)備的合法性。G G接口：接口： VLR-VLRVLR-VLR 當(dāng)移動臺由某一當(dāng)移動臺由某一VLRVLR管轄區(qū)進入另一管轄區(qū)進入另一VLRVLR管轄區(qū)時，管轄區(qū)時，新新老老VLRVLR通過該接口交換必要的信息通過該接口交換必要的信息。MSCMSC與與PSTN/ISDNPSTN/ISDN的接口：的接口： 利用利用PSTN/I

17、SDNPSTN/ISDN的的NNINNI信令建立網(wǎng)間話路連接。信令建立網(wǎng)間話路連接。 TUP/ISUPTUP/ISUP NJUPTPLMNPLMN功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)VLRVLRHLRMSCMSCACEIRBSMSOMCUmABEFCDGPSTNISDNPSPDNBSSBase Station Subsystem 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)NSSNetwork Switching Subsystem 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)NMSNetwork Management Subsystem網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng) NJUPT網(wǎng)絡(luò)單元的物理實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)單元的物理實現(xiàn) MSCMSC、HLRHLR和和VLRVLR在實際網(wǎng)絡(luò)

18、中的物理實現(xiàn)方式可有三種：在實際網(wǎng)絡(luò)中的物理實現(xiàn)方式可有三種：綜合式：綜合式：MSCMSC、HLRHLR、VLRVLR位于同一物理設(shè)備中，即移動交換機兼具位置登記器位于同一物理設(shè)備中，即移動交換機兼具位置登記器的功能。這時，移動交換機之間的信令鏈路中傳送的功能。這時，移動交換機之間的信令鏈路中傳送C C、D D、E E、G G接口接口的信息，的信息，B B接口及接口及MSCMSC與本局與本局HLRHLR的的C C接口成為交換機的內(nèi)部接口。在接口成為交換機的內(nèi)部接口。在移動網(wǎng)發(fā)展初期階段可采用這種方式。移動網(wǎng)發(fā)展初期階段可采用這種方式。部分分離式：部分分離式：MSCMSC和和VLRVLR位于同一

19、物理設(shè)備中，位于同一物理設(shè)備中，HLRHLR為單獨的物理設(shè)備。為單獨的物理設(shè)備。B B接口為內(nèi)部接口，接口為內(nèi)部接口，C/DC/D接口合一。接口合一。完全分離式：完全分離式：MSCMSC、HLRHLR、VLRVLR均為獨立的物理實體。這時，均為獨立的物理實體。這時，HLRHLR、VLRVLR為獨立的網(wǎng)絡(luò)為獨立的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，控制移動業(yè)務(wù)的處理，數(shù)據(jù)庫，控制移動業(yè)務(wù)的處理，MSCMSC則完成單純的話路接續(xù)任務(wù)。則完成單純的話路接續(xù)任務(wù)。1.1. 這一結(jié)構(gòu)和第七章介紹的智能網(wǎng)結(jié)構(gòu)完全一致。其中，這一結(jié)構(gòu)和第七章介紹的智能網(wǎng)結(jié)構(gòu)完全一致。其中，HLRHLR、VLRVLR相相當(dāng)于當(dāng)于SCP(SCP(業(yè)務(wù)

20、控制點業(yè)務(wù)控制點) )，MSCMSC相當(dāng)于相當(dāng)于SSP(SSP(業(yè)務(wù)交換點業(yè)務(wù)交換點) )，它們之間通過，它們之間通過七號信令交換信息。七號信令交換信息。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分 系統(tǒng)區(qū)系統(tǒng)區(qū)服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū)移動交換業(yè)務(wù)區(qū)移動交換業(yè)務(wù)區(qū)位置區(qū)位置區(qū)基站區(qū)基站區(qū)小區(qū)小區(qū)CellBSLAIMSC中國移動中國移動GSM NJUPT網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分蜂窩小區(qū)：蜂窩小區(qū)：Cell 為為PLMN的最小空間單元。的最小空間單元。 每個小區(qū)分配一組信道。每個小區(qū)分配一組信道。 小區(qū)半徑按需要劃定，一般為小區(qū)半徑按需要劃定，一般為1km至幾十至幾十km范圍。范圍。 半徑在半徑在1km以下的稱為微小

21、區(qū)，還有更小的微微以下的稱為微小區(qū)，還有更小的微微小區(qū)。小區(qū)。 小區(qū)越小，頻率重用距離越小，頻譜利用率就越小區(qū)越小，頻率重用距離越小，頻譜利用率就越高，但是系統(tǒng)設(shè)備投資也越高，且移動用戶通信高，但是系統(tǒng)設(shè)備投資也越高，且移動用戶通信中的過區(qū)切換也越頻繁。中的過區(qū)切換也越頻繁。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分基站區(qū)：基站區(qū)：一個基站管轄的區(qū)域。一個基站管轄的區(qū)域。如果采用全向天線，則一個基站區(qū)僅如果采用全向天線，則一個基站區(qū)僅含一個小區(qū)，基站位于小區(qū)中央。含一個小區(qū)，基站位于小區(qū)中央。如果采用扇形天線，則一個基站區(qū)包如果采用扇形天線，則一個基站區(qū)包含數(shù)個小區(qū)，基站位于這些小區(qū)的公含數(shù)個小區(qū)，

22、基站位于這些小區(qū)的公共頂點上。共頂點上。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分位置區(qū)：位置區(qū)： 可由可由若干個基站區(qū)若干個基站區(qū)組成。組成。 移動臺在同一位置區(qū)（移動臺在同一位置區(qū)（LAILAI）內(nèi)移動可不必進行位置登）內(nèi)移動可不必進行位置登記。記。 移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域。移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域。 位置區(qū)可由一個或若干個小區(qū)（或基站區(qū)）組成。位置區(qū)可由一個或若干個小區(qū)（或基站區(qū)）組成。 為了呼叫移動臺，可在一個位置區(qū)內(nèi)所有基站同時發(fā)為了呼叫移動臺，可在一個位置區(qū)內(nèi)所有基站同時發(fā)尋呼信號。尋呼信號。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分移動交換業(yè)務(wù)區(qū)：移動交換業(yè)

23、務(wù)區(qū)： 一個一個MSCMSC管轄的區(qū)域。管轄的區(qū)域。 一個一個MSCMSC區(qū)可以由一個或若干個位置區(qū)組成。區(qū)可以由一個或若干個位置區(qū)組成。公用移動網(wǎng)區(qū)：公用移動網(wǎng)區(qū)： 是由一個公用陸地移動通信網(wǎng)是由一個公用陸地移動通信網(wǎng)(PLMN(PLMN）提供通）提供通信業(yè)務(wù)的地理區(qū)域。信業(yè)務(wù)的地理區(qū)域。江蘇移動江蘇移動 一個公用移動網(wǎng)通常包含多個業(yè)務(wù)區(qū)一個公用移動網(wǎng)通常包含多個業(yè)務(wù)區(qū)。 NJUPT網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分服務(wù)區(qū)：服務(wù)區(qū)： 由若干個互相聯(lián)網(wǎng)的由若干個互相聯(lián)網(wǎng)的PLMNPLMN覆蓋區(qū)組成的區(qū)域。覆蓋區(qū)組成的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，移動用戶可以自動漫游在此區(qū)域內(nèi)，移動用戶可以自動漫游。中國移。中國移動

24、動系統(tǒng)區(qū)：系統(tǒng)區(qū)： 指的是同一制式的移動通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)，在指的是同一制式的移動通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)，在此區(qū)域中此區(qū)域中UmUm接口技術(shù)完全相同。接口技術(shù)完全相同。5. GSM5. GSM組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式我國GSM數(shù)字移動通信網(wǎng)劃分為三級： 移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng) 省內(nèi)網(wǎng) 全國網(wǎng)移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的范圍原的范圍原則上與本地固定電話網(wǎng)的則上與本地固定電話網(wǎng)的范圍一致；范圍一致；省內(nèi)網(wǎng)省內(nèi)網(wǎng)由省內(nèi)多個移動業(yè)由省內(nèi)多個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)組成；務(wù)本地網(wǎng)組成；全國網(wǎng)全國網(wǎng)則由各省網(wǎng)組成。則由各省網(wǎng)組成。 NJUPTGSMGSM組網(wǎng)方式省內(nèi)網(wǎng)組網(wǎng)方式省內(nèi)網(wǎng)省內(nèi)可根據(jù)話務(wù)流量、流向分等級成對設(shè)置：省內(nèi)可根據(jù)話務(wù)流

25、量、流向分等級成對設(shè)置： 一級匯接中心（一級匯接中心（TMSC1TMSC1） 負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接省際話務(wù)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接省際話務(wù) 二級匯接中心（二級匯接中心（TMSC2TMSC2） 負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接省內(nèi)不同本地網(wǎng)間的話務(wù)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接省內(nèi)不同本地網(wǎng)間的話務(wù)各省會城市設(shè)置成對的各省會城市設(shè)置成對的TMSC1TMSC1，各省分別設(shè)置，各省分別設(shè)置TMSC2TMSC2，TMSC1TMSC1之間網(wǎng)狀網(wǎng)連接，各之間網(wǎng)狀網(wǎng)連接，各TMSC1TMSC1與所屬與所屬TMSC2TMSC2之間設(shè)置低之間設(shè)置低損耗直達路由。損耗直達路由。隨著光纖的大量敷設(shè)，有可能將隨著光纖的大量敷設(shè)，有可能將TMSC1TMSC1與與TMSC2TMSC2逐步合并逐

26、步合并為為TMSCTMSC，屆時我國，屆時我國GSM PLMNGSM PLMN將演變?yōu)槎壘W(wǎng)將演變?yōu)槎壘W(wǎng)。GSMGSM組網(wǎng)方式本地網(wǎng)組網(wǎng)方式本地網(wǎng)在一個本地網(wǎng)內(nèi)，根據(jù)用戶發(fā)展情況可設(shè)在一個本地網(wǎng)內(nèi)，根據(jù)用戶發(fā)展情況可設(shè)一個或若干個一個或若干個MSCMSC，也可以幾個本地網(wǎng)合設(shè)一個也可以幾個本地網(wǎng)合設(shè)一個MSCMSC。一個本地網(wǎng)有多個一個本地網(wǎng)有多個MSCMSC且數(shù)量較少時，且數(shù)量較少時，MSCMSC間可采用網(wǎng)狀相連間可采用網(wǎng)狀相連的方式；的方式；當(dāng)當(dāng)MSCMSC數(shù)量較多時，可設(shè)置數(shù)量較多時，可設(shè)置匯接匯接MSCMSC（TMSCTMSC）并在部分話務(wù)量并在部分話務(wù)量較大的局間設(shè)置直達中繼較大的

27、局間設(shè)置直達中繼。移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)MSCMS BTSBSCMSCMS BTSBSCMSCMS BTSBSC NJUPT編號計劃編號計劃 NJUPT移動臺號簿號碼移動臺號簿號碼MSDNMSDN呼叫移動用戶所拔的號碼呼叫移動用戶所拔的號碼結(jié)構(gòu)：國際電話字冠國家號碼國內(nèi)有效號碼結(jié)構(gòu)：國際電話字冠國家號碼國內(nèi)有效號碼國內(nèi)有效號碼的結(jié)構(gòu)國內(nèi)有效號碼的結(jié)構(gòu)：（我國為：（我國為1111位）位） 移動網(wǎng)號移動網(wǎng)號H H0 0H H1 1H H2 2H H3 3ABCDABCD移動網(wǎng)號識別不同的移動系統(tǒng)移動網(wǎng)號識別不同的移動系統(tǒng) 130133130133為聯(lián)通為聯(lián)通, 134139, 134139為

28、移動為移動,國移動充值中國移動充值 150150為聯(lián)通，為聯(lián)通，153153為電信為電信,158,158、159159為移動為移動 188188為為TDTDSCDMASCDMA制式的制式的3G3G手機手機,189,189為中國電信為中國電信CDMACDMA制式手機。制式手機。H H0 0H H1 1H H2 2H H3 3 標(biāo)識用戶所屬的標(biāo)識用戶所屬的HLRHLRABCDABCD 用戶號碼用戶號碼MSDNMSDN采用采用E.164E.164編碼方式，存儲在編碼方式，存儲在HLRHLR和和VLRVLR中中 NJUPT國際移動臺標(biāo)識號國際移動臺標(biāo)

29、識號IMSIIMSI（1 1）移動系統(tǒng)內(nèi)唯一識別一個移動用戶的國際通用號碼。移動系統(tǒng)內(nèi)唯一識別一個移動用戶的國際通用號碼。移動用戶以此號碼發(fā)出入網(wǎng)請求或位置登記，移動網(wǎng)據(jù)此查移動用戶以此號碼發(fā)出入網(wǎng)請求或位置登記，移動網(wǎng)據(jù)此查詢用戶數(shù)據(jù)。此號碼亦是詢用戶數(shù)據(jù)。此號碼亦是HLRHLR、VLRVLR的主要檢索參數(shù)的主要檢索參數(shù)。CCITTCCITT規(guī)定規(guī)定IMSIIMSI的結(jié)構(gòu)為：的結(jié)構(gòu)為： 我國我國1515位，國際規(guī)定最大位，國際規(guī)定最大1515位位MCCMCCMNCMNCMSINMSINMCCMCC：國家碼：國家碼3 3位位由由CCITTCCITT統(tǒng)一分配，我國為統(tǒng)一分配，我國為460460；

30、MNCMNC：移動網(wǎng)號：移動網(wǎng)號2 2位位0000、0202：中國移動、：中國移動、0101：中國聯(lián)通：中國聯(lián)通GSMGSM；03 03 原聯(lián)通原聯(lián)通CDMACDMA，現(xiàn)電信，現(xiàn)電信，189189也是這個網(wǎng)號。也是這個網(wǎng)號。MSINMSIN：網(wǎng)內(nèi)移動臺號，采用等長：網(wǎng)內(nèi)移動臺號，采用等長1010位數(shù)字編號格式。位數(shù)字編號格式。IMSIIMSI采用采用E.212E.212編碼方式，編碼方式，存儲在存儲在SIMSIM卡、卡、HLRHLR和和VLRVLR中，在無中，在無線接口及線接口及MAPMAP接口上傳送接口上傳送。460030912121001 NJUPT國際移動臺標(biāo)識號國際移動臺標(biāo)識號IMSI

31、IMSI（2 2）每個移動臺可以是多種移動業(yè)務(wù)的終端每個移動臺可以是多種移動業(yè)務(wù)的終端(如話音、數(shù)據(jù)等如話音、數(shù)據(jù)等)，相應(yīng)地可以有多個相應(yīng)地可以有多個MSDN，但是其，但是其IMSI只有一個，移動只有一個，移動網(wǎng)據(jù)此受理用戶的通信或漫游登記請求，并對用戶計費。網(wǎng)據(jù)此受理用戶的通信或漫游登記請求，并對用戶計費。IMSI由電信經(jīng)營部門在用戶開戶時寫入移動臺的由電信經(jīng)營部門在用戶開戶時寫入移動臺的EPROM。當(dāng)任一主叫按當(dāng)任一主叫按MSDN拔叫某移動用戶時，終接拔叫某移動用戶時，終接MSC將請將請求求HLR或或VLR將其翻譯成將其翻譯成IMSI，然后用，然后用IMSI在無線信道在無線信道上尋呼該移

32、動臺上尋呼該移動臺。 NJUPT國際移動臺設(shè)備標(biāo)識號國際移動臺設(shè)備標(biāo)識號IMEI唯一標(biāo)識移動臺設(shè)備的號碼唯一標(biāo)識移動臺設(shè)備的號碼，又稱移動臺串號。，又稱移動臺串號。該號碼由制造廠家該號碼由制造廠家永久性地置入移動臺永久性地置入移動臺，用戶和電信部，用戶和電信部門均不能改變，其門均不能改變，其作用是防止有人使用非法的移動臺進作用是防止有人使用非法的移動臺進行呼叫行呼叫。根據(jù)需要，根據(jù)需要，MSC可以發(fā)指令要求所有的移動臺在發(fā)送可以發(fā)指令要求所有的移動臺在發(fā)送IMSI的同時發(fā)送其的同時發(fā)送其IMEI，如果發(fā)現(xiàn)兩者不匹配，則確，如果發(fā)現(xiàn)兩者不匹配，則確定該移動臺非法，應(yīng)禁止使用。定該移動臺非法，應(yīng)禁

33、止使用。在在EIR中建有一張中建有一張“非法非法IMEI號碼表號碼表”，俗稱，俗稱“黑表黑表”，用以禁止被盜移動臺的使用。用以禁止被盜移動臺的使用。EIR也可設(shè)置在也可設(shè)置在MSC中。中。CCITT建議建議IMEI的最大長度為的最大長度為15位。其中，設(shè)備型號占位。其中，設(shè)備型號占6位，制造廠商占位，制造廠商占2位，設(shè)備序號占位，設(shè)備序號占6位，另有位，另有1位保留。位保留。我國數(shù)字移動網(wǎng)即采用此結(jié)構(gòu)。我國數(shù)字移動網(wǎng)即采用此結(jié)構(gòu)。 NJUPT移動臺漫游號移動臺漫游號MSRN系統(tǒng)賦給來訪用戶的一個臨時號碼。系統(tǒng)賦給來訪用戶的一個臨時號碼。作用：供移動交換機作用：供移動交換機路由選擇使用路由選擇使

34、用。固定用戶的位置和其號簿號碼有固定的對應(yīng)關(guān)系，但是移動固定用戶的位置和其號簿號碼有固定的對應(yīng)關(guān)系，但是移動臺的位置是不確定的，它的臺的位置是不確定的，它的MSDN中的移動網(wǎng)號和中的移動網(wǎng)號和H0H1H2H3只反映它的原藉地。只反映它的原藉地。 當(dāng)移動臺漫游進入其它地區(qū)接受當(dāng)移動臺漫游進入其它地區(qū)接受來話呼叫來話呼叫時，該地區(qū)的移動時，該地區(qū)的移動系統(tǒng)（系統(tǒng)（MSV/VLR）必需根據(jù)當(dāng)?shù)鼐幪栍媱澷x予它一個）必需根據(jù)當(dāng)?shù)鼐幪栍媱澷x予它一個MSRN，經(jīng)由經(jīng)由HLR告之發(fā)端告之發(fā)端MSC，發(fā)端，發(fā)端MSC據(jù)此才能建立至該用戶的據(jù)此才能建立至該用戶的路由。路由。MSRN由被訪地區(qū)的由被訪地區(qū)的VLR動

35、態(tài)分配動態(tài)分配，它是系統(tǒng)預(yù)留的號碼，它是系統(tǒng)預(yù)留的號碼，一般不向用戶公開，用戶撥打一般不向用戶公開，用戶撥打MSRN號碼將被拒絕。號碼將被拒絕。 NJUPT臨時移動用戶標(biāo)識號臨時移動用戶標(biāo)識號 TMSITMSI是為了是為了加強系統(tǒng)的保密性加強系統(tǒng)的保密性而而在在VLR內(nèi)分配內(nèi)分配的臨時用的臨時用戶識別，在某一戶識別，在某一VLR區(qū)域內(nèi)與區(qū)域內(nèi)與IMSI唯一對應(yīng)。唯一對應(yīng)。目的：是為了無線接口的安全。目的：是為了無線接口的安全。 NJUPT位置區(qū)識別位置區(qū)識別 LAIMCC：Mobile Country Code，移動國家碼，中國為，移動國家碼，中國為 460。MNC：Mobile Networ

36、k Code，移動網(wǎng)號，兩個數(shù)字，中國移動的，移動網(wǎng)號，兩個數(shù)字，中國移動的MNC為為00。LAC：Location Area Code，是，是2個字節(jié)長的十六進制個字節(jié)長的十六進制BCD碼，碼， 0000與與 FFFE不能使用。不能使用。 例例:460008C90Location Area IdentificationLocation Area Identification在檢測位置更新時，要使用位置區(qū)識別在檢測位置更新時，要使用位置區(qū)識別LAILAI，尋呼移動臺是以尋呼移動臺是以LAILAI為單位進行。為單位進行。Location Area IdentificationMCCMNCLAC

37、NJUPTCGICell Global Identification-全球小區(qū)識別全球小區(qū)識別 CGI是所有是所有GSM PLMN中小區(qū)的唯一標(biāo)識，是中小區(qū)的唯一標(biāo)識，是在在位置區(qū)識別位置區(qū)識別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)成構(gòu)成的的。編碼格式為編碼格式為LAI+CI CI：Cell Identity, 是是2個字節(jié)長的十六進制個字節(jié)長的十六進制BCD碼，可由運營部門自定。碼，可由運營部門自定。 例：例：4600017A728FD NJUPTGSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能GSMGSM系統(tǒng)設(shè)計之初，就是按照系統(tǒng)設(shè)計之初，就是按照ISDNISDN業(yè)務(wù)的模式完業(yè)務(wù)的模式

38、完成的。成的。 電路交換方式的話音通信服務(wù)電路交換方式的話音通信服務(wù) 電路交換方式的低速數(shù)據(jù)通信服務(wù)電路交換方式的低速數(shù)據(jù)通信服務(wù) 短消息服務(wù)短消息服務(wù) 補充業(yè)務(wù)補充業(yè)務(wù) NJUPT語音編碼語音編碼為了適應(yīng)無線資源的有限性要求，移動通信系統(tǒng)為了適應(yīng)無線資源的有限性要求，移動通信系統(tǒng)中的語音編碼應(yīng)盡量中的語音編碼應(yīng)盡量降低其速率，以減少其帶寬降低其速率，以減少其帶寬。GSMGSM系統(tǒng)中采用系統(tǒng)中采用13kbit/s13kbit/s的編碼速率。的編碼速率。 NJUPT位置登記位置登記/ /位置更新位置更新位置登記：位置登記：移動臺通過接入信道向網(wǎng)絡(luò)報告它的當(dāng)前位移動臺通過接入信道向網(wǎng)絡(luò)報告它的當(dāng)前

39、位置。置。如果位置發(fā)生變化，新的位置信息就由移動交換機經(jīng)如果位置發(fā)生變化，新的位置信息就由移動交換機經(jīng)VLRVLR通知通知HLRHLR。藉此，系統(tǒng)可以動態(tài)跟蹤移動用戶，完成對漫游用戶的藉此，系統(tǒng)可以動態(tài)跟蹤移動用戶，完成對漫游用戶的自動接續(xù)。自動接續(xù)。 NJUPT位置登記位置登記位置登記有三種方式：位置登記有三種方式： 始呼登記：始呼登記： 當(dāng)移動臺發(fā)起呼叫時，移動交換機在呼叫處理的同時自動執(zhí)行一當(dāng)移動臺發(fā)起呼叫時，移動交換機在呼叫處理的同時自動執(zhí)行一次位置登記過程。次位置登記過程。 定期登記：定期登記： 移動臺在網(wǎng)絡(luò)控制下周期性地發(fā)送位置登記消息移動臺在網(wǎng)絡(luò)控制下周期性地發(fā)送位置登記消息。

40、如果如果MSC/VLRMSC/VLR在規(guī)定時間內(nèi)未收到定時登記消息，就可以判斷該移在規(guī)定時間內(nèi)未收到定時登記消息，就可以判斷該移動臺不可及，以后收到來話呼叫時可不必再尋呼，這是定時登記動臺不可及，以后收到來話呼叫時可不必再尋呼，這是定時登記的優(yōu)點。但是定時登記周期較長，不能動態(tài)地對移動用戶進行跟的優(yōu)點。但是定時登記周期較長，不能動態(tài)地對移動用戶進行跟蹤。蹤。 強迫登記：強迫登記： 當(dāng)移動臺由一個位置區(qū)進入另一個位置區(qū)時，將自動發(fā)出登記請當(dāng)移動臺由一個位置區(qū)進入另一個位置區(qū)時，將自動發(fā)出登記請求消息。求消息。 其觸發(fā)條件為：其觸發(fā)條件為：LAI-rLAI-r LAI-sLAI-s。其中，。其中，

41、LAI-rLAI-r為移動臺存儲器中存為移動臺存儲器中存儲的最近訪問的位置區(qū)號，儲的最近訪問的位置區(qū)號，LAI-sLAI-s為當(dāng)前系統(tǒng)廣播的位置區(qū)號。為當(dāng)前系統(tǒng)廣播的位置區(qū)號。 NJUPT(LAIp,TMSIp)(LAIp,TMSIp,LAIn)(LAIp,TMSIp)(IMSI)(IMSI)(IMSI)(MS Record)(LAIn,TMSIn)(LAIn,TMSIn)位置登記流程 NJUPT6.2 6.2 移動交換基本技術(shù)移動交換基本技術(shù)移動呼叫一般過程移動呼叫一般過程 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 漫游漫游切換切換 短消息業(yè)務(wù)（短消息業(yè)務(wù)（SMSSMS）處理）處理 NJUPT移動呼叫一般過

42、程移動呼叫一般過程移動臺初始化移動臺初始化 每個小區(qū)指配一定數(shù)量的波道，在這些波道上按規(guī)定配每個小區(qū)指配一定數(shù)量的波道，在這些波道上按規(guī)定配置各類邏輯信道，其中必有一個用于廣播系統(tǒng)參數(shù)的置各類邏輯信道，其中必有一個用于廣播系統(tǒng)參數(shù)的廣廣播信道。播信道。移移動臺一開機后首先就要通過自動掃描，捕獲當(dāng)前所在動臺一開機后首先就要通過自動掃描，捕獲當(dāng)前所在小區(qū)的小區(qū)的廣播信道廣播信道，由此獲得：，由此獲得： 所在所在PLMN號號 基站號基站號 位置區(qū)域位置區(qū)域 LAI將其存入隨機存取存儲器（將其存入隨機存取存儲器（RAM）中。）中。此外還需提取接入信道、尋呼信道等公共控制信道號碼。此外還需提取接入信道、

43、尋呼信道等公共控制信道號碼。上述任務(wù)完成后，移動臺就監(jiān)視上述任務(wù)完成后，移動臺就監(jiān)視尋呼信道尋呼信道(PCH)，處于守，處于守聽狀態(tài)。聽狀態(tài)。 固定網(wǎng)用戶呼叫移動臺(PSTN用戶MS) 網(wǎng)關(guān)MSC（GMSC）在GSM系統(tǒng)中定義為與主叫PSTN局最近的移動交換機。 NJUPT呼叫釋放呼叫釋放 在移動通信系統(tǒng)中，在移動通信系統(tǒng)中，為節(jié)省無線傳輸資源為節(jié)省無線傳輸資源，呼叫，呼叫釋放采用釋放采用互不控制復(fù)原方式?；ゲ豢刂茝?fù)原方式。 在在GSM系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，MSC和和MS之間的釋放過程就和之間的釋放過程就和ISDN相同，采用三消息過程：相同，采用三消息過程： Disconnect Release R

44、elease Complete NJUPT移動臺呼叫固定網(wǎng)用戶移動臺呼叫固定網(wǎng)用戶(MS(MSPSTNPSTN用戶用戶) ) 12345678IAIACMANC NJUPT說說 明明GSMGSM系統(tǒng)中，移動臺收到系統(tǒng)中，移動臺收到“業(yè)務(wù)信道指配業(yè)務(wù)信道指配”消息消息后，在后，在與該業(yè)務(wù)信道位于同一波道時隙與該業(yè)務(wù)信道位于同一波道時隙的的隨路信隨路信令信道令信道上回送響應(yīng)消息，基站收到響應(yīng)消息就表上回送響應(yīng)消息，基站收到響應(yīng)消息就表明移動臺已正確地調(diào)諧到指定的業(yè)務(wù)信道上。明移動臺已正確地調(diào)諧到指定的業(yè)務(wù)信道上。在數(shù)字移動系統(tǒng)中，在數(shù)字移動系統(tǒng)中，回鈴音信號是移動臺在收到回鈴音信號是移動臺在收到相

45、應(yīng)無線接口消息（由終端局回送的后向成功建相應(yīng)無線接口消息（由終端局回送的后向成功建立消息轉(zhuǎn)換而成）后生成的。立消息轉(zhuǎn)換而成）后生成的。 NJUPT說說 明明 在在PSTN中，用戶摘機后必需聽到撥號音表示交換機已中，用戶摘機后必需聽到撥號音表示交換機已準(zhǔn)備收號后，才能撥號。準(zhǔn)備收號后，才能撥號。移動網(wǎng)中，任一移動臺可以在任何時刻發(fā)出始呼消息。移動網(wǎng)中，任一移動臺可以在任何時刻發(fā)出始呼消息。為此必須解決多個移動臺同時起呼時可能發(fā)生的接入控為此必須解決多個移動臺同時起呼時可能發(fā)生的接入控制信道的制信道的爭用沖突問題爭用沖突問題。在在GSM系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，采用無線局域網(wǎng)中常用的采用無線局域網(wǎng)中常用的“

46、時隙時隙ALOHA”協(xié)議，允許移動臺隨機接入。協(xié)議，允許移動臺隨機接入。如果由于沖突，如果由于沖突，基站沒有收到移動臺發(fā)出的接入請求消息，則移動臺將基站沒有收到移動臺發(fā)出的接入請求消息，則移動臺將收不到基站返回的響應(yīng)消息，此時移動臺隨機延遲若干收不到基站返回的響應(yīng)消息，此時移動臺隨機延遲若干時隙后重發(fā)接入請求消息。時隙后重發(fā)接入請求消息。從理論上說，第二次再發(fā)生沖突的概率將很小。系統(tǒng)通從理論上說，第二次再發(fā)生沖突的概率將很小。系統(tǒng)通過廣播信道發(fā)送過廣播信道發(fā)送“重復(fù)發(fā)送次數(shù)重復(fù)發(fā)送次數(shù)”和和“平均重復(fù)間隔平均重復(fù)間隔”參數(shù)，以控制信令業(yè)務(wù)量。參數(shù)，以控制信令業(yè)務(wù)量。 NJUPT

47、.2 GSM Security Features GSM Security FeaturesKey management is independent of equipment Subscribers can change handsets without compromising security Subscriber identity protection not easy to identify the user of the system intercepting a user dataDetection of compromised equipment Detection mecha

48、nism whether a mobile device was compromised or notSubscriber authentication The operator knows for billing purposes who is using the systemSignaling and user data protection Signaling and data channels are protected over the radio path NJUPT網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)數(shù)字?jǐn)?shù)字GSMGSM系統(tǒng)提供了完備的網(wǎng)絡(luò)安全功能，本教系統(tǒng)提供了完備的網(wǎng)絡(luò)安全功能，本教程只

49、介紹以下幾個安全技術(shù)：程只介紹以下幾個安全技術(shù)： 用戶識別號（用戶識別號（IMSIIMSI）的保密）的保密TMSITMSI（ Subscriber Subscriber identity identity protectionprotection） 用戶身份的認(rèn)證認(rèn)證機制（用戶身份的認(rèn)證認(rèn)證機制（ Subscriber Subscriber authenticationauthentication ） 用戶信息和信令信息在無線信道上的保密用戶信息和信令信息在無線信道上的保密-K-KC C加密（加密（ Signaling and user data Signaling and user data

50、 protectionprotection ） NJUPT臨時移動用戶標(biāo)識號（臨時移動用戶標(biāo)識號（TMSITMSI）Temporary Mobile Subscriber Identity 為保護為保護IMSI（空中接口上），故采用（空中接口上），故采用TMSI。分配時間：該號碼在用戶進入訪問區(qū)時分配時間：該號碼在用戶進入訪問區(qū)時分配者：分配者：當(dāng)?shù)禺?dāng)?shù)豓LR存放處：存放處： VLR （IMSI、TMSI均在此），在訪問期均在此），在訪問期間有效。間有效。使用場合：使用場合： MS起呼時起呼時 MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報告時向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報告時 網(wǎng)絡(luò)尋呼網(wǎng)絡(luò)尋呼MS時時臨時移動用戶標(biāo)識號（臨時移動用戶標(biāo)識號

51、（TMSITMSI）如果移動用戶進入一個新的如果移動用戶進入一個新的VLR管區(qū)并進行位置更新登記時；管區(qū)并進行位置更新登記時；新的新的VLR(VLR2)首先根據(jù)位置更新消息中的首先根據(jù)位置更新消息中的TMSI及及LAI(位置區(qū)域標(biāo)識位置區(qū)域標(biāo)識)判定原來分配該判定原來分配該TMSI的的VLR(VLR1)；然后向然后向VLR1請求該用戶的請求該用戶的IMSI，再根據(jù)，再根據(jù)IMSI向向HLR發(fā)出位置更新消息發(fā)出位置更新消息，請求有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。同時，請求有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。同時，VLR1將收回原先分配的將收回原先分配的TMSI，VLR2重重新給此用戶分配一個新給此用戶分配一個TMSI。 NJUPT用

52、戶鑒權(quán)（用戶鑒權(quán)（Authentication）/ /用戶認(rèn)證用戶認(rèn)證目的：目的：以一種可靠的方法確認(rèn)用戶的合法身份以一種可靠的方法確認(rèn)用戶的合法身份，它不依，它不依賴于賴于IMSI、MSDN或或IMEI。在每次。在每次登記、呼叫建立，位登記、呼叫建立，位置更新置更新、補充業(yè)務(wù)的激活、去活補充業(yè)務(wù)的激活、去活之前均需要鑒權(quán)之前均需要鑒權(quán)用戶鑒權(quán)包含的概念：用戶鑒權(quán)包含的概念： 用戶標(biāo)識模塊（用戶標(biāo)識模塊（SIM） 用戶鑒權(quán)過程用戶鑒權(quán)過程 鑒權(quán)密鑰的網(wǎng)絡(luò)管理鑒權(quán)密鑰的網(wǎng)絡(luò)管理 AAA（Authentication, Authorization, and Accounting，認(rèn)證、授權(quán)、計費，

53、認(rèn)證、授權(quán)、計費） 認(rèn)證：用于對某個終端和某個認(rèn)證：用于對某個終端和某個用戶的合法性用戶的合法性進行鑒別認(rèn)證，防止發(fā)生偽造進行鑒別認(rèn)證，防止發(fā)生偽造或詐騙?；蛟p騙。授權(quán)：在多用戶的網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)經(jīng)過管理系統(tǒng)登記，被授權(quán)：在多用戶的網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)經(jīng)過管理系統(tǒng)登記，被授權(quán)可以使用系統(tǒng)授權(quán)可以使用系統(tǒng)的某些功能的某些功能和數(shù)據(jù)的合法用戶，可以使用某種業(yè)務(wù)和使用規(guī)定的數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)的合法用戶，可以使用某種業(yè)務(wù)和使用規(guī)定的數(shù)據(jù)資源。 NJUPT用戶標(biāo)識模塊用戶標(biāo)識模塊(SIM)(SIM)SIM（Subscriber Identity Module） ：用來存儲和移動用戶有關(guān)的：用來存儲和移動用戶有關(guān)的信息信

54、息基本數(shù)據(jù)（固化）：基本數(shù)據(jù)（固化）：IMSI、Ki、 A3 、 A8 IMSI：國際移動臺標(biāo)識號：國際移動臺標(biāo)識號 Ki：鑒權(quán)密鑰，：鑒權(quán)密鑰，每個用戶都不一樣每個用戶都不一樣（一個（一個IMSI號對應(yīng)一個號對應(yīng)一個Ki） A3：鑒權(quán)算法（是統(tǒng)一的）：鑒權(quán)算法（是統(tǒng)一的） A8：數(shù)據(jù)加密密鑰生成算法：數(shù)據(jù)加密密鑰生成算法臨時數(shù)據(jù)：臨時數(shù)據(jù)：TMSI、LAI、Kc TMSI：臨時移動用戶標(biāo)識號：臨時移動用戶標(biāo)識號 LAI：位置區(qū)標(biāo)識：位置區(qū)標(biāo)識 Kc：由：由A8計算得到的數(shù)據(jù)加密密鑰計算得到的數(shù)據(jù)加密密鑰業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)：業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)： 縮位號碼表，終端配置參數(shù)，呼出限制，固定電話號碼表，要發(fā)

55、送的縮位號碼表，終端配置參數(shù)，呼出限制，固定電話號碼表，要發(fā)送的短消息短消息 NJUPT鑒權(quán)中心鑒權(quán)中心ACACACAC中存儲的數(shù)據(jù)：中存儲的數(shù)據(jù)： 用于生成隨機數(shù)用于生成隨機數(shù)(RAND)(RAND)的隨機數(shù)發(fā)生器的隨機數(shù)發(fā)生器 KiKi：鑒權(quán)密鑰，每個用戶都不一樣：鑒權(quán)密鑰，每個用戶都不一樣 各種各種安全算法（安全算法（A3A3、A8A8），），這些安全算法和這些安全算法和 SIM SIM卡中的算卡中的算法相一致。法相一致。 NJUPTGSMGSM用戶鑒權(quán)的三元組用戶鑒權(quán)的三元組ACAC的基本功能是產(chǎn)生的基本功能是產(chǎn)生用戶鑒權(quán)用戶鑒權(quán)三參數(shù)組三參數(shù)組（RANDRAND、SRESSRES、K

56、cKc），），其中其中 ： RANDRAND（隨機數(shù)）由隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生；（隨機數(shù)）由隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生； SRESSRES（數(shù)字簽名（數(shù)字簽名SRES- Signed RESponseSRES- Signed RESponse）由）由RANDRAND和和KiKi由由A3A3算法得出；算法得出； KcKc（數(shù)據(jù)加密密鑰）由（數(shù)據(jù)加密密鑰）由RANDRAND和和KiKi用用A8A8算出。算出。一般一般ACAC一次產(chǎn)生一次產(chǎn)生5 5組三參數(shù)，然后傳送給組三參數(shù)，然后傳送給HLR,HLRHLR,HLR存儲，存儲，HLRHLR可存儲可存儲1 11010個每個用戶的三參數(shù)。個每個用戶的三參數(shù)。HLRHLR

57、一次性給一次性給MSC/VLRMSC/VLR傳送傳送5 5組三參數(shù)目的是減組三參數(shù)目的是減少少ACAC的計算負(fù)荷，以及迅速地給予響應(yīng)的計算負(fù)荷，以及迅速地給予響應(yīng) NJUPT注意注意VLRVLR可為每個訪問用戶暫存可為每個訪問用戶暫存最多最多7 7對對（RAND,SRESRAND,SRES）數(shù)據(jù)，每執(zhí)行一次鑒權(quán)使用一對數(shù)據(jù)，鑒權(quán)結(jié)束數(shù)據(jù)，每執(zhí)行一次鑒權(quán)使用一對數(shù)據(jù)，鑒權(quán)結(jié)束這對數(shù)據(jù)就丟棄不再使用。這對數(shù)據(jù)就丟棄不再使用。當(dāng)當(dāng)VLRVLR只剩兩對數(shù)據(jù)時就向只剩兩對數(shù)據(jù)時就向ACAC發(fā)出請求，發(fā)出請求，ACAC將向?qū)⑾蛩l(fā)送它發(fā)送5 5對數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)。用戶的用戶的KiKi只有只有SIMSIM卡和卡

58、和ACAC中才有中才有，其它網(wǎng)絡(luò)部件，其它網(wǎng)絡(luò)部件，包括包括HLRHLR、VLRVLR都無此參數(shù)，以保證用戶安全都無此參數(shù)，以保證用戶安全。用戶鑒權(quán)過程用戶鑒權(quán)過程 用戶鑒權(quán)由用戶鑒權(quán)由AC、VLR和和用戶（用戶（SIM）配合完成。配合完成。當(dāng)用戶起呼或進行位置更新登記時，當(dāng)用戶起呼或進行位置更新登記時，VLR向該用戶發(fā)送一個向該用戶發(fā)送一個隨機數(shù)隨機數(shù)RAND，用戶的，用戶的SIM卡以（卡以（RAND，Ki）為輸入?yún)?shù)）為輸入?yún)?shù)執(zhí)行鑒權(quán)算法執(zhí)行鑒權(quán)算法A3，得到計算結(jié)果即數(shù)字簽名（，得到計算結(jié)果即數(shù)字簽名（SRES- Signed RESponse）回送）回送VLR，VLR將此結(jié)果和暫存器

59、中將此結(jié)果和暫存器中存儲的預(yù)先算好的結(jié)果比較，如果兩者相符，就表示鑒權(quán)成存儲的預(yù)先算好的結(jié)果比較，如果兩者相符，就表示鑒權(quán)成功功 。 1-VLR2-SIM 3-SIMVLRSIM用戶鑒權(quán)過程用戶鑒權(quán)過程如果如果VLRVLR發(fā)現(xiàn)鑒權(quán)計算結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不相符合，且用戶是發(fā)現(xiàn)鑒權(quán)計算結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不相符合，且用戶是以以TMSITMSI和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的，則和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的，則可能是錯誤的可能是錯誤的TMSITMSI，這時，這時VLRVLR將通將通知用戶發(fā)送其知用戶發(fā)送其IMSIIMSI。如果如果IMSI-TMSIIMSI-TMSI對應(yīng)關(guān)系出錯，則以對應(yīng)關(guān)系出錯，則以IMSIIMSI為準(zhǔn)再次進行鑒權(quán)。為準(zhǔn)再次進

60、行鑒權(quán)。若鑒權(quán)再次失敗，若鑒權(quán)再次失敗，VLRVLR就要核查用戶的移動臺設(shè)備（就要核查用戶的移動臺設(shè)備（IMEIIMEI）是否合法。是否合法。鑒權(quán)失敗記錄將由鑒權(quán)失敗記錄將由VLRVLR保存。保存。 NJUPT鑒權(quán)密鑰的網(wǎng)絡(luò)管理鑒權(quán)密鑰的網(wǎng)絡(luò)管理 Ki 是由網(wǎng)絡(luò)登記中心分配，并連同是由網(wǎng)絡(luò)登記中心分配，并連同IMSI寫入用戶的寫入用戶的SIM卡的，然后由登記中心通知卡的，然后由登記中心通知AC。通知是由磁帶或數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)送的，該傳送過程必須通知是由磁帶或數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)送的，該傳送過程必須加密，加密算法記作加密，加密算法記作A4。AC收到此信息后，首先解密，然后重新用另一算法收到此信息后，首先